开封市地膜应用现状分析与污染防治对策

摘要：本文通过对河南省开封市 2019—2023年地膜覆盖面积、地膜使用量进行调查和分析，并对各县覆膜面积和使用量占比情况进行分析，总结出开封市地膜覆盖面积排名前5位的县级覆膜面积占比情况。2023年开封市在这5个县（区）布设了55个地膜残留监测点位。监测结果显示，全市平均地膜残留量为

4.017 kg/ hm2，处于较低水平。同时，通过对地膜残留监测结果分析，不同县域、作物的地块地膜残留特点存在较大差异。因此，做好地膜污染防治，要从农机、农艺、农膜、政策多管齐下整体推进。

关键词：地膜；地膜残留监测；地膜污染防治

地膜覆盖栽培技术是农业生产的重大技术措施，被誉为“白色革命”。农膜覆盖技术可增温、保墒、除草，有效提高农作物产量和品质，特别是在干旱少雨的西北地区，可使玉米、棉花等作物增产30％以上。我国现已是世界上地膜覆盖栽培面积最大的国家之一。但普通PE地膜主要以聚乙烯为原料，在自然条件下很难降解。随着地膜投入量和使用年限的不断增加，大量地膜残留于土壤中，影响了农机田间作业和作物生长发育，破坏土壤结构，降低耕地质量，影响村容村貌，危害畜牧生产，造成人体健康风险，且呈现逐渐加重的态势，在局部地区造成“白色污染”，成为农业绿色发展面临的突出问题。农田“白色污染”引起国家的高度重视，不断增加科研力量和资金投入，提升污染治理能力。目前，我国地膜覆盖面积已经实现负增长，总量得到有效控制，保持基本稳定。

1 开封市地膜应用趋势

1.1 种植业概况

开封市位于豫东平原，地势平坦，气候温和，适宜多种农作物生长，是小麦、玉米、红薯等粮食作物的重要产区。全市耕地面积40万hm2，常年种植粮食作物50万hm2以上、油料13.3万hm2左右、蔬菜和瓜果

20万hm2以上；大蒜种植面积常年位居全国第一。

1.2 地膜应用概况

开封市自20世纪80年代开始推广地膜覆盖栽培技术，主要覆膜作物包括玉米、红薯、花生、大蒜、洋葱、马铃薯、辣椒、叶菜、西瓜、蜜瓜等多种农作物。地膜常年使用面积在13.3万hm2以上，居全省18个地市首位。2023年开封市10个县（区）覆盖地膜面积前5位的县（区）依次为杞县、通许县、尉氏县、祥符区、兰考县，这5个县（区）地膜覆盖面积占全市覆膜总面积的94%，其中杞县覆盖面积最大占比36%。大蒜是杞县标志性农产品，常年种植面积4.667万hm2左右，产量90多万t，种植面积与总产量均居全国县域第1位，被誉为“中国大蒜之乡”。

1.3 地膜应用趋势分析

根据农业农村部门统计，2019—2023年开封市地膜覆盖面积呈现先递增达到峰值后递减的趋势，2023年

13.78万hm2，比2019年增加3 000 hm2，但比2021年减少了1.58万hm2。2019—2022年全市农膜使用量随着地膜和棚膜使用量的增加而呈递增趋势，2023年农膜使用量随着棚膜使用量减少而下降，地膜使用量与

2022年基本持平。2019年全市农膜使用量8 394t，其中地膜6 036 t，棚膜2 358t。2022年全市农膜使用量13 407 t，其中地膜8 080t，棚膜5 327t。2023年全市农膜使用量12 325 t，其中地膜8 110t，棚膜4 215 t。比2019年农膜使用量增加了3 931t，其中地膜增加了2 074 t，棚膜增加了1 857 t。地膜覆膜面积的趋势变化与覆膜作物种植面积的变化一致，是由种植业结构调整引起的。地膜使用量的变化趋势一直以来与地膜覆膜面积变化一致。2022年开始，开封市在覆膜面积前

5位的县（区）实施地膜科学使用回收试点项目，推广加厚高强度地膜（0.015 mm），再加上打击非国标地膜（≤0.001 mm）生产销售的各项措施落实，之前使用的超薄地膜（0.004～0.008 mm）逐渐被替代，使得所覆地膜单位面积重量增加，从而引起地膜利用量

增加。

2 地膜残留监测分析

2.1 地膜残留监测的方法

2.1.1 点位布设

2023年，根据《农业农村部办公厅关于做好农业生态环境保护监测工作的通知》《全国农田地膜残留监测方案》等文件有关要求，综合考虑地形地貌特征、覆膜作物、种植制度、地块面积、覆膜年限、回收方式等情况，在我市杞县、通许县、尉氏县、祥符区、兰考县五个县（区）35个乡镇共布设监测点位

55个，以主要覆膜类型区主导覆膜作物为监测对象，覆膜作物种类包括大蒜、花生、西瓜、蜜瓜、红薯、马铃薯、辣椒。其中，大蒜布设28个点位分布在杞县（13个）、尉氏县（3个）、祥符区（5个）、兰考县（7个）；花生布设14个点位分布在尉氏县（8个）、通许县（5个）、杞县（1个）；西瓜布设7个点位分布在尉氏县（3个）、通许县（3个）、祥符区（2个）；蜜瓜布设3个点位在兰考县；红薯、马铃薯、辣椒各布设1个点位，分别分布在通许县、祥符区、杞县。

2.1.2 频次和时间

监测频次为1年1次，监测时间于覆膜作物收获后下季作物整地覆膜前进行。

2.1.3 调查内容

农业基本生产情况；地膜使用情况；地膜回收情况；各样方地膜残留状况。

2.1.4 采样和检测

严格按照《全国农田地膜残留监测方案》中规定的样品采集、处理、称重、数据计算以及评价标准，对0～30 cm耕层地膜残留进行采集处理和计算评价。

2.2 应用调查情况

监测点周边农户的调查结果显示，加厚高强度地膜在大棚西瓜、蜜瓜、番茄等经济价值高的、参加试点县加厚高强度地膜补贴项目的地块上应用。大蒜、花生、红薯等作物仍有使用超薄地膜（0.004～0.008 mm）现象。2018年国家发布了强制性国家标准GB 13735—2017《聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜》，要求聚乙烯吹塑地膜厚度不小于0.010 mm，比起国标地膜，超薄地膜存在易破损和难回收等问题，但价格较低，且打孔放苗作业等所需人工劳动强度相对较小。以大蒜为例，每亩地超薄膜投入需要30元，国标地膜需要70元，且蒜苗破膜率超薄地膜90%以上，国标地膜在70%左右，而人工费用6元/h左右。如果不能在生产和销售的环节杜绝超薄膜的生产，农民使用超薄地膜的情况则无法杜绝。县域之间存在地域差别，这与不同地方农民的种植管理习惯、地膜铺设和回收方式以及其他环境因素有关。

2.3 地膜残留情况分析

2.3.1 不同区域地膜残留量变化及污染程度

调查的55个点位平均地膜残留量为4.017 kg/hm2，五个县（区）间地膜残留量有较大差异，各县（区）平均地膜残留量为1.695～5.475 kg/hm2，《农田地膜残留限值与测定》（GB/T 25413—2010）规定的“待播农田耕作层内地膜残留量限值应不大于75.0 kg/hm2”，

5个县（区）残留量远低于限值，污染程度较低。

2.3.2 不同监测点覆膜年限的影响

55个监测点位覆膜年限在5年及以下的占20%，覆膜年限在5—10年的占49%，覆膜年限在10年及以上的占31%，表明开封市覆膜栽培技术的应用时间较长。对覆膜5年及以下监测点、覆膜5—10年监测点、覆膜10年以上监测点平均地膜累积残留量进行比较，未发现明显规律。这与田间调查数据是否准确、监测点作物不同，使用量不同等原因都有关联。一般而言，随着覆膜年限越长，平均地膜累积残留量越高[1]。田间管理精细，地膜捡拾程度高的地块即使年限较长，地膜残留量也非常小。

2.3.3 不同作物地膜残留量有差异

开封市主要覆膜作物种类包括大蒜、花生、西瓜等7种，根据这6种覆膜作物的种植面积比来确定监测点位数，大蒜种植面积最大，其次是花生、西瓜。从表1得知，辣椒的地膜累积残留量最大5.62 kg/hm2，该点位位于杞县板木乡北张庄村，覆膜量大，覆膜年限长达26年，因此该点位辣椒较其他点位作物残留量高；其次是大蒜，28个点位平均地膜累积残留量为

5 kg/hm2，与大蒜栽培地膜使用量较大有关；西瓜的平均地膜累积残留最小为2.99 kg/hm2，与地膜亩用量小有关。不同作物因覆膜宽度和用量不同、整地方式不同等农艺措施的差异，以及地膜机械或人工捡拾精细程度不同，导致地膜残留量差异。

3 地膜污染防治对策与建议

3.1 政策、法规及行业标准的创设

政策、法规及行业标准的创设是地膜污染防控得以推进的基础。我国相继发布了《聚乙烯吹塑农用地膜覆盖薄膜》（GB 13735—2017）《全生物降解农用地面覆盖薄膜》（GB/T 35795—2017）等农用地膜行业标准，标准化地膜产品生产。制定了《农膜回收行动方案》《关于加快推进农用地膜防治的意见》《进一步加强塑料污染的意见》《关于扎实推进塑料污染治理工作的通知》等一系列政策，形成了多部门协调、全过程监管、一体化管理的局面。出台了《中华人民共和国土壤污染防治法》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《农用薄膜管理办法》《河南省禁止和限制不可降解一次性塑料制品规定》[2]等国家和地方法律法规，让生产、销售、使用、回收的管理工作有法可依。政策、法规及行业标准的设立使得地膜污染源头防控变成现实。随着地膜行业的不断发展以及污染防控的深入推进，需要不断更新行业标准、完善政策措施、细法律法规。

3.2 农机、农艺、地膜相互结合

减少地膜残留的关键是回收。要顺利实现地膜回收除了从制度上建立地膜回收的体制机制，健全回收网络，完善台账建设和补贴机制，还要农机、农艺、地膜相互结合和补充。要提高地膜回收效率，就要实现机械化地膜回收。农机无法回收超薄地膜，加厚地膜的推广应用是前提，要从生产、销售、使用环节等严格落实地膜国家标准，遏制非标准地膜的进田使用，示范推广加厚高强度地膜，为地膜可回收性打下基础。生产研发适合不同覆膜作物的地膜回收机械，探索适合机械回收的农艺措施。另外，地膜源头减量为辅。创新推广一膜多用或多年使用、地膜覆盖度降低等技术，降低地膜使用强度和投入量；科学调整种植业结构，在保证效益的情况下，加强覆膜作物与非覆膜作物的轮作倒茬，降低长期覆膜效应。通过减量替代措施，减少废旧地膜污染[3]。

3.3 发展全生物可降解地膜产业

生物降解材料产业快速发展，合成改性技术不断突破，为发展全生物可降解地膜产业带来机遇。“十三五” 期间，有关生物降解塑料的制造、加工、应用等技术性等日趋成熟，生物降解材料的使用量在快速增加。我国生物降解塑料技术革新、检测评价与标准体系越来越完善，突破了全生物降解地膜专用料改进关键技术环节（抗水解、耐候性、水蒸气透过率等）。“十四五”国家持续支持生物降解地膜的创新开发与推广应用，国家重点研发计划项目“绿色可降解地膜专用材料及产品创制与产业化”已经开展试点试用和成果转化。随着全生物可降解地膜的产业发展和技术革新，不断降低全生物可降解地膜的成本，最终实现全生物可降解地膜物美价廉，替代自由。

3.4 回收残膜后处理综合利用技术与装备攻关

回收残膜后处理综合利用也是地膜回收的重要环节。目前国内应用的地残膜后处理综合利用技术均局限在水洗造粒，其耗能大、效率低，且原料多为人工捡拾的地膜，例如新疆机械捡拾地膜切碎前增加了人工辅助清理土杂，增加了成本，经济效益低。该应用技术存在一个突出问题，即机收残膜含杂率高，运回工厂初清理、水洗、造粒，留下了大量的土、秸秆和微片状残膜混合物垃圾难以处理。田间移动式初清理机是最佳选择，把机收残膜中大部分土杂通过移动式初清理机田间地头作业，杂质就近还田，不存在纠纷。田间移动式清理机在国内仍有发展空间，亟待研究开发，需要加大回收残膜后处理综合利用技术与装备研究开发力度，填补空白。

参考文献

[1] 李亮亮，代良羽，高维常，等.贵州省典型覆膜耕地残膜赋存特征及影响因素[J].生态环境学报，2022（11）：2189-2197.

[2] 靳拓，薛颖昊，张明明，等.国内外农用地膜使用政策、执行标准与回收状况[J].生态环境学报，2020（2）：411-420.

[3] 刘明宇，郑旭，强丽媛，等.1994-2020年中国农用薄膜使用量变化与农膜微塑料污染现状分析[J].生态环境学报，2023（11）：2050-2061.