废旧地膜机械化回收存在的问题及其综合利用建议

白 云

（定西市生态环境信息统计中心，甘肃 定西 743000）

0 引言

我国是世界上最大的塑料生产国和使用国，农业地膜和棚膜的投入量每年高达260万t，其中地膜的投入量约占 57.7%，覆盖面积近 2 000 万 hm2［1］。新疆维吾尔自治区、甘肃省等是地膜使用较为广泛的省（自治区、直辖市），其中甘肃省的地膜年使用量超过14万t，主要应用于蔬菜和玉米的种植［2］。地膜覆盖技术具有增温保湿、提高土壤肥力、减少病虫害发生等作用，是农业生产中应用的关键技术之一。地膜的主要成分是聚乙烯，聚乙烯在自然界中很难降解［3］。目前，废旧地膜对农业生态环境造成了严重的不利影响，成为了农业白色污染防治的焦点问题之一。废旧地膜的回收和再利用是一项涉及农户地膜的选择使用、使用后地膜的机械回收、回收后企业的加工再生产等多个环节的系统化工程［4］。

废旧地膜机械回收的效率较高，省时省力。同时，废旧地膜是一种可再生的资源，将其回收后再加工，有利于实现资源的再利用。废旧地膜机械化回收和综合利用可有效改善农村人居环境，提高农民收入，有利于实现农业可持续发展的目标。笔者针对农田地膜的使用情况及废旧地膜机械化回收存在的问题进行了初步探讨，并提出了废旧地膜机械化回收及综合再利用的建议，以期为农田废旧地膜污染治理提供参考依据。

1 废旧地膜机械化回收存在的问题

1.1 耕前废旧地膜回收困难

覆盖地膜有利于土壤保墒，减少水分的蒸发［5］。影响耕前机械回收地膜效率的因素有以下3个方面。一是农户进行废旧地膜回收时，之前种植作物的秸秆与废旧地膜的分离问题会影响废旧地膜的回收效率。二是长时间的风吹日晒造成地膜老化，其强度下降后易破损，不宜采取机械化方式进行回收。三是农时季节较短，农户不能在耕地前及时使用机械设备回收地膜，机械化回收废旧地膜效果不显著。

1.2 机械设备超负荷工作

常用的地膜回收机械设备是振动筛式废旧地膜回收机，可有效回收废旧地膜，拾净率达80%［6］。废旧地膜回收时间一般在10月中旬至11月下旬，时间紧、任务重。废旧地膜回收机多采用持续性、高强度的工作机制，超负荷的运转导致回收废旧地膜的机械设备出现故障的概率较高，加之机械设备维修的时间长，导致地膜回收效率不高。

1.3 耕作层废旧地膜回收困难

使用机械回收废旧地膜时，回收机会压实已耕作过的农田，这会对后期农作物生长造成较大影响［7］。目前使用的回收机械仅能够对地表的地膜进行回收，还没有能够对耕作层地膜进行回收的机械，同时人工回收地膜效率低、不彻底，这导致耕作层常年残存大量废旧地膜。耕作层残存的地膜不仅会挤占农作物根系的生长空间，而且会改变土壤理化性质，给农田的白色污染治理带来困难。

1.4 膜秆混合导致机械化回收困难

废旧地膜回收机可有效将废旧地膜进行回收，但部分回收的废旧地膜中混有秸秆、柴草、土粒等杂质，这些杂质很难被分离出来。农户通常采用人工捡拾的方法进行回收，但效率较低。因此，部分农户会采取焚烧的方式进行废旧地膜处理，但这种方式不仅回收效率低，而且会污染环境。优化膜秆分离技术可提高废旧地膜的回收率，减小人工捡拾难度。

1.5 废旧地膜机械化回收效益不显著

目前，废旧地膜回收主要依靠政府的行政措施强制实行。政府负责废旧地膜回收，企业进行废旧地膜加工再利用，但这种方式取得的效益不显著。例如，废旧地膜回收机械设备不能满足整个地区的回收需求；废旧地膜回收的补贴政策不能激起农机专业合作社、农机大户的地膜回收积极性；废旧地膜回收后加工企业的规模较小、层次低，带动性不强，不能满足整个地区地膜回收的加工需求。

1.6 农户积极性不高

农户对废旧地膜的污染程度及机械化回收的必要性认知程度不高，而且废旧地膜回收带来的经济效益不高。同时，由于应用改良的加厚加强的地膜成本升高，农户普遍不能接受。这些因素都会导致农户对废旧地膜机械回收的积极性不高。

2 废旧地膜机械化回收建议

2.1 加大宣传和扶持力度

现阶段，可降解地膜的发展还不成熟。因此，为保证粮食作物的产出，还需要继续使用普通地膜。为缓解环境污染问题，废旧地膜回收是唯一有效可行的办法［8］。目前，农民对地膜回收的积极性不高，尚未认识到地膜回收的重要性。因此，政府可利用新闻媒体和网络等平台，采用印发宣传资料、悬挂横幅技术培训和现场演示等形式，多角度、深层次、全方位地向农民普及农田废旧地膜对环境的危害及机械化回收的重要性，全面提高农民回收地膜的积极性，提高地膜回收率。同时，政府应加大对废旧地膜机械化回收的扶持力度，对积极响应国家政策、采用机械回收的农户进行优先补贴，对于积极购买地膜回收机的农户给予购置补贴，对废旧地膜回收企业进行立项补贴，确保地膜回收再利用工作顺利开展。

2.2 加强服务体系的建设

废旧地膜的机械化回收利用不是农户自己的事情，而是整个社会的共同目标［9］。因此，政府需要支持建立社会化服务体系建设，建立“种植户+社会化服务组织+加工企业”的废旧地膜回收模式，改进废旧地膜的资源化利用模式，缓解地膜污染对生态环境造成的压力，实现农田废旧地膜资源利用最大化、经济效益最大化、环境效益最大化。

2.3 加大废旧地膜回收机械研发力度

目前，由于废旧地膜回收机尚未普及，而需要回收的地膜较多，因此回收机械一般都是地膜高强度、高时长、高负荷工作，这就导致地膜回收机出现故障的概率较高，且配件使用时间较短，维修时间较长［10］。政府应鼓励农机生产企业加快推进机械回收机的科技研发，改进和完善现有农机的结构和功能。笔者建议研发机构和生产部门对地膜回收机的结构进行简化，以利于地膜回收机配件的更换和维修，降低生产成本和使用成本。

耕作层地膜的回收难度较大，一是因为没有合适的回收机械，二是因为耕作层地膜的回收会破坏农作物的生长，而残留在耕作层的地膜长期积累会影响未来种植业的发展［11］。因此，农户可购买国家标准推荐的0.01 mm厚的地膜，以利于后期地膜的回收再利用。相关企业或科研单位可积极研发厚地膜生产技术，以降低厚地膜应用成本。同时，耕作层地膜回收机尚处于空白，采用普通地膜回收机进行耕作层废旧地膜回收的意义不大。因此，相关科研机构应加大对耕作层地膜回收机的研发力度，减少废旧地膜对耕作层造成的污染。

2.4 加强废旧地膜回收再利用

政府有关部门可在当地建立农田地膜回收网点，统计网点覆盖区域内各乡镇农田地膜的使用情况，在地膜回收时关注各网点地膜机械回收情况、地膜回收率，提高网点工作人员的消防安全意识，保证网点工作正常开展。同时，政府可鼓励企业进行回收地膜再利用，使废旧地膜变废为宝、化害为利，提高资源利用率。此外，政府可对地膜回收企业增加财政扶持，升级企业的设备和技术支持，提高企业的生产效率，延伸产业链，为地膜回收的可持续发展及综合利用提供有利条件。

3 废旧地膜机械化回收综合利用建议

仅对废旧地膜进行机械化回收不能从根源上解决环境污染问题，对回收后的地膜进行合理有效的处理才是减少废旧地膜污染的关键环节。传统的焚烧、填埋、废弃等废旧地膜处理方式，不仅会对环境造成二次污染，还会造成资源浪费［12］。塑料产业采用的“资源—生产—再生资源”模式，可应用于废旧地膜回收再利用，常用的综合利用途径有以下3种。

3.1 再生塑料颗粒加工

对于附着泥沙量较少的废旧地膜，因其相对易清洗，可快速进行二次加工。企业可将回收后的地膜进行粉碎、清洗，通过热熔挤出再生塑料颗粒。对于回收后含有大量杂质的废旧地膜，因其不利于后期的生产加工，企业可增加秆膜、土膜分离清洗生产线，经过多次的杂质分离、清洗，将地膜逐渐分离出来，然后进行再生塑料颗粒的制作。

3.2 高温无氧干馏裂解

高温无氧干馏技术是指在无氧条件下对固体有机废弃物进行加热，利用固体有机废弃物中有机物的热不稳定性，使大分子结构在高温条件下裂解重新组合成小分子可燃性气体（如甲烷、乙烷、丁烷、一氧化碳、氢气）、可凝可挥发的油及碳等物质。

企业从田间收集废旧地膜后，分筛去除细土并使用破碎机对废旧地膜进行破碎，碎片进入干馏设备进行高温无氧裂解。废旧地膜干化和裂解过程中产生的裂解气，经净化处理后可直接作为工业或民用燃料，也可作为裂解炉内的回用燃料使用；裂解油作为化工原料，可用来制取化学用品或者用来提纯高端油品，如柴油、汽油等；裂解残渣作为生物炭，可用于改良土壤等。

3.3 填埋再回收加工

地膜经过长期风吹日晒会老化，导致机械化回收时产生许多的碎片，同时农作物收获时叶片干枯易碎，秸秆、根茬等植物残体也会落在田地里。农户可采用直接填埋的方式进行处理，在填埋过程中喷洒菌剂加速植物残体的分解。掩埋一定时间后，植物残体会腐败分解，而聚乙烯材料难以降解，此时农户可利用滚筒筛快速对地膜进行回收。企业将分离得到的废旧地膜进行再生塑料颗粒加工或者高温无氧干馏裂解，同时植物残体在土壤中分解可提高土壤肥力。

4 结语

地膜覆盖技术推动了农业生产方式的改变和农业生产力的提升，成为农业增产的重要技术之一。随着地膜的不断推广使用，地膜的覆盖面积逐年增加，对农村的生态环境和农业的可持续发展造成了不利影响，因此，废旧地膜的回收成为亟待解决的问题。由于废旧地膜污染日益加重，废旧地膜机械化回收成为农业环境治理的一项重要措施。废旧地膜的机械化回收及综合利用可有效保护和改善农村生态环境，缓解地膜污染日益严重的问题，促进农业生产可持续发展。