6月5日,是第46個世界環(huán)境日,加強推動綠色發(fā)展依然是永恒不變的主旋律,環(huán)境污染中的“白色污染”重回公眾視野,其中的農(nóng)膜污染問題是多年來困擾土壤環(huán)境的噩夢,地膜變“地魔”,成為了嚴重的生態(tài)問題,治理已刻不容緩。
近日,農(nóng)業(yè)部印發(fā)《農(nóng)膜回收行動方案》(以下簡稱《方案》)的通知,要求加強農(nóng)膜污染治理,提高廢舊農(nóng)膜資源化利用水平。《方案》提出到2020年,全國農(nóng)膜回收網(wǎng)絡不斷完善,資源化利用水平不斷提升,農(nóng)膜回收利用率達到80%以上,“白色污染”得到有效防控。
《方案》是否能夠發(fā)揮作用,拔除農(nóng)膜污染這個“釘子戶”,讓“白色污染”變綠色發(fā)展?哪些又是治理農(nóng)膜污染行之有效的方式?在接受《中國科學報》記者采訪時,專家表示,農(nóng)膜污染非一朝一夕,治理不能一蹴而就,應該從源頭抓起,盡量減少使用,加強回收力度,提升機械化水平,加快尋找替代方案,一步步踏踏實實地走出一條科學治理之路。
功過并存讓農(nóng)民“又愛又恨”
農(nóng)膜是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì)資料之一,農(nóng)膜主要分為棚膜和地膜。2015年,我國農(nóng)膜使用總量達260多萬噸,其中地膜用量為145萬噸,地膜覆蓋技術應用帶動了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的顯著提高和生產(chǎn)方式的改變。
該技術應用擴大了玉米種植區(qū)域,北界北移2~3個緯度,播種時間提前5~10天,每年增產(chǎn)玉米100億~150億公斤,貢獻了相當于全國玉米總產(chǎn)量的5%~8%。
此外,地膜覆蓋使西北內(nèi)陸棉區(qū)迅速擴大,棉花播種面積從上世紀80年代不到全國棉花總面積的10%上升到現(xiàn)在的近40% ,每年增產(chǎn)棉花150萬~200萬噸,貢獻了相當于全國棉花產(chǎn)量的20%~30%。
在蔬菜生產(chǎn)上,更是由于這項技術應用而產(chǎn)生了革命性的變化。
“地膜覆蓋優(yōu)點眾多、作用巨大,可以提高地溫、抑制地表水分蒸發(fā)、抑草滅草、抑鹽保苗、增加冠層下光照均勻程度和增加反射光等功能,有效改善農(nóng)作物生長發(fā)育條件,抗御不良環(huán)境,充分利用有限的光、熱、水和養(yǎng)分,促進種子萌發(fā)和作物生長。”中國農(nóng)科院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所研究員嚴昌榮在接受《中國科學報》記者采訪時表示。
正是由于地膜覆蓋解決了“蓄住天上水、保住地里墑、用好用活天然降水”,以及春季低溫和積溫不足等生產(chǎn)難題,使其成為廣大旱作區(qū)抗旱節(jié)水增糧的主推技術。
不過,這項技術讓農(nóng)民“又愛又恨”,隨著地膜覆蓋技術普及和應用,地膜殘留污染問題日益嚴重,威脅著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境。
目前,全國農(nóng)膜回收率不足2/3。殘膜棄于田間地頭,被風吹至房前屋后、田野樹梢,影響村容村貌,造成視覺污染。“不僅如此,地膜殘留導致土壤水分和養(yǎng)分運移受阻,土壤通透性降低,土壤微生物活動和土壤肥力下降,導致作物出苗慢,缺苗斷壟的現(xiàn)象嚴重。”嚴昌榮表示。
“這在新疆的棉田里十分明顯,問題也非常突出。”中國科學院植物研究所研究員蔣高明告訴《中國科學報》記者,地膜殘片還會導致一些優(yōu)質(zhì)飼料秸稈(花生)無法利用。
蔣高明表示,不合格地膜里的塑化劑是一種環(huán)境激素,會引發(fā)人體內(nèi)分泌生殖系統(tǒng)病變。不僅如此,當農(nóng)膜積累多了以后,許多農(nóng)民則用一把火點燃,火燒帶來的是更加嚴重的污染。
因此,加快推進農(nóng)膜治理行動,十分緊迫和重要。
從源頭上發(fā)力增加可回收性
傳統(tǒng)地膜不能降解的弊端,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土壤環(huán)境帶來了巨大危害,自然狀態(tài)下殘留地膜能夠在土壤中存留200年以上,這顆“毒瘤”讓科學家十分頭疼。
近年來,覆膜農(nóng)田土壤均有不同程度的地膜殘留,局部地區(qū)長期覆膜農(nóng)田畝均殘膜量達4~20公斤,新疆、內(nèi)蒙古西部地區(qū)尤為嚴重,長期覆膜農(nóng)田每畝地膜殘留量達14~15公斤。
專家表示,回收是目前最直接有效的方式之一。
《方案》指出,推進農(nóng)膜回收,生產(chǎn)再生塑料制品,變廢為寶,有利于資源節(jié)約,改善農(nóng)村人居環(huán)境,有利于防治農(nóng)田土壤殘膜污染,保護寶貴的耕地資源,有利于提升產(chǎn)品品質(zhì),提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。
然而,將廢舊地膜回收是一項十分艱巨的任務。超薄地膜由于成本低、價格便宜廣受農(nóng)民喜愛,近年來大面積使用,一到收獲季節(jié),超薄地膜很容易破損呈碎片狀態(tài)沉積在土壤里,難以撿拾起來。
回收需要耗費的人力和成本都大大地打擊了農(nóng)民的積極性。據(jù)嚴昌榮介紹,目前回收地膜的工作強度太大,并且沒有直接的經(jīng)濟效益,所以地膜回收主要是被動回收,靠其他農(nóng)事活動附帶上回收農(nóng)膜的比例要比專門回收比例還要多。
因此,提高地膜回收效率亟須提升機械化水平。然而,目前我國地膜厚度小、強度低,直接導致機械化難以實現(xiàn)。“應該從源頭上發(fā)力,增加地膜可回收性,這個是前提和基礎。”嚴昌榮說。
此次《方案》明確規(guī)定要推動地膜新國家標準頒布實施,地膜厚度標準由0.008mm提高到0.01mm,增加拉伸強度、斷裂伸長率,從源頭保障地膜的可回收性。配合有關部門加強監(jiān)管,嚴格地膜標準執(zhí)行,嚴禁生產(chǎn)和使用不合格地膜產(chǎn)品。各地推動出臺地膜地方標準,推進0.01mm以上加厚地膜應用。
專家指出,國家還應加強地膜回收機具研發(fā)和技術集成,加快地膜回收機具的推廣應用,加大地膜回收機具補貼力度。在有條件的地區(qū),將地膜回收作為生產(chǎn)全程機械化的必需環(huán)節(jié),推動組建地膜回收作業(yè)專業(yè)組織,全面推進機械化回收。
蔣高明表示,耕地是農(nóng)民的命根子,我們應當像保護眼睛那樣保護耕地。農(nóng)民不要只局限于眼前的短期利益,要從源頭上控制和減少地膜的使用,能不用最好不用,突出地膜使用減量化發(fā)展。
提升科研水平研發(fā)可替代產(chǎn)品
“未來,要真正徹底解決地膜殘留污染,生物可降解地膜的研發(fā)肯定是一個非常好的手段,是未來發(fā)展的重點。”嚴昌榮說。
從世界范圍看,歐洲和日本是降解材料技術和生物降解地膜研發(fā)和應用最先進的國家和地區(qū)。隨著生物降解材料和加工工藝技術進步,生物降解地膜應用越來越廣泛。
目前,日本和歐洲生物降解地膜在地膜市場的份額不斷上升,而PE地膜和PVC地膜則逐漸下降。這些生物降解地膜主要用于園藝和蔬菜生產(chǎn)方面,如日本現(xiàn)在每年有約2000噸生物降解地膜用于南瓜、萵苣、大白菜、甜薯、土豆、洋蔥、蘿卜和煙草等,歐洲也基本如此。
近年來,我國也開始了一系列對生物可降解材料的研究,取得了不錯的成績。
比如,國家農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用創(chuàng)新聯(lián)盟與山東省青島市農(nóng)委環(huán)能站合作示范的生物可降解地膜,是一種環(huán)境友好、無污染的新型地膜。
“目前,我們將這種地膜應用到了蔬菜、馬鈴薯等作物上,事實證明,生物可降解地膜既能滿足作物前期所需的增溫保墑功能,也能取得地膜降解和保護環(huán)境的效果。”青島市農(nóng)委環(huán)能站高級農(nóng)藝師李海萍在接受《中國科學報》記者采訪時表示。
嚴昌榮表示,生物降解地膜是解決地膜殘留污染問題的重要途徑,潛力巨大,但目前技術問題不少,仍然處于起步階段。“需要加強生物降解地膜的原材料、配方和生產(chǎn)工藝的研究,提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低產(chǎn)品成本,尤其是要研發(fā)出分區(qū)域和分作物的生物降解地膜產(chǎn)品,以滿足和適應農(nóng)業(yè)生產(chǎn)多樣性的要求。”
此外,在加強生物降解地膜產(chǎn)品研究的同時,還應根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要和地膜產(chǎn)品的特性,做好配套農(nóng)藝技術和措施的研究。通過改進農(nóng)藝技術,使其能夠適合生物降解地膜產(chǎn)品的性能,從而實現(xiàn)生物降解地膜產(chǎn)品與農(nóng)藝技術緊密結(jié)合,滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。
一直致力于保護生態(tài)環(huán)境的蔣高明表示,要治理“地膜”,最好是用別的生產(chǎn)方式替代地膜。經(jīng)過多年研究,他開發(fā)出了一種“六不用”技術,他認為這會是未來替代地膜使用的有效方案,真正實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的“低投入、零污染、高產(chǎn)出”。
專家指出,要想真正實現(xiàn)地膜污染治理,還應加強對農(nóng)用地膜生產(chǎn)、使用、回收、再利用等環(huán)節(jié)的監(jiān)管,充分發(fā)揮法治作用。
接下來,農(nóng)業(yè)部將加快治理農(nóng)膜污染前進的步伐,2017年,將在甘肅、新疆和內(nèi)蒙古啟動建設100個地膜治理示范縣。到2020年,全國農(nóng)膜回收網(wǎng)絡不斷完善,資源化利用水平不斷提升,農(nóng)膜回收利用率達到80%以上,“白色污染”得到有效防控。