农膜废弃物处理

关于农用薄膜废弃物处理措施的调查报告

摘要：

2000年全省农膜使用量达446吨，2004年单位耕地面积农膜使用量8.44Kg/m2。农膜除了残留在耕地中，造成土质的污染外，废弃堆积情况随处可见，遇风雨天气，便在空中乱飞，挂在输电线、建筑物等上面，严重影响了农村面貌，而使用量一直在持续增长。而从资源流程和经济增长对资源、环境影响的角度考察，增长方式存在着两种模式：一种是传统增长模式，即"资源－产品－废弃物"的单向式直线过程，这意味着创造的财富越多，消耗的资源就越多，产生的废弃物也就越多，对资源环境的负面影响就越大；另一种是循环经济模式，即"资源－产品－废弃物－再生资源"的反馈式循环过程，可以更有效地利用资源和保护环境，以尽可能小的资源消耗和环境成本，获得尽可能大的经济效益和社会效益，从而使经济系统与自然生态系统的物质循环过程相互和谐，促进资源永续利用。报告本身针对农用薄膜废弃物的来源构成处理的现状进行调查，从最基础的薄膜入手，促进资源的永续利用，减少废弃物的污染问题。

关键字：废弃物污染再利用

众所周知，农用薄膜作为一种重要的生产资料，对农业保持稳产、丰产起到了很大作用，在农业生产过程中，大面积使用农膜更是不可缺少的。随着科技兴农战略的实施，农用塑料应用技术的推广步伐明显加快，近20年来我国农膜生产形势发生了举世瞩目的变化。农膜覆盖面积由3000多万亩增加到2.2亿亩以上；农膜年产量由不足30万吨猛增到100万吨以上；农膜品种超过40种；我国农膜生产和使用量是世界其他国家总和的1.6倍，成为世界农用薄膜生产大国。

为全面了解农药废弃物的现状，及时有效的提出处理措施，利用寒假则作如下调查：

一调查方式

本次调查采用了实地调查和走访调查相结合的方式。调查内容主要包括：农用薄膜废弃物产生的来源及构成和农膜废弃物处理现状。

二调查的结果

种类

农用薄膜国内主要以聚乙烯（PE）、聚氯乙稀（PVC）、乙烯醋酸乙烯（EV A）薄膜为主。聚乙烯（PE）农膜产量占农膜总量的80％以上，聚氯乙稀（PVC）农膜的产量占农膜总量的10％左右，其余10％为乙烯醋酸乙烯（EV A）农膜及其他品种。

造成的污染

近期的研究集中在LDPE地膜和大棚膜的回收利用上，但这两种薄膜都含有农药残余物。该领域提出的特殊问题难以克服。已经发现有机氯和有机硫农药残余物会惰化HALS。据信这种惰化是农药水解产生的酸性物质与HALS反应，与回收产品的长期户外稳定性有关。在使用过程中，PE会严重降解，形成低分子量氧化产物（如乙醛、酸、甲酮和石蜡等）。这些杂质会使回收的聚合物脆化，因为低分子量氧化成分在结晶过程中会从熔体中分离，在晶粒边界富集。得到富含氧化材料的区域的断裂韧性非常低。此外，PE的氧化降解产物如羰基是活性发色团，会使再加工的聚合物对光解敏感。大部分农膜不易分解，不但破坏了土壤结构，阻碍了作物根系对水的吸收和生长发育，降低了土壤肥力，造成地下水难以下渗，而且残膜在分解过程中分析出铅、锡、钛酸酯类化合物等有毒物质，造成新的土壤环境污染。农膜除了残留在耕地中，造成土质的污染外，废弃堆积情况随处可见，遇风雨天气，便在空中乱飞，挂在输电线、建筑物等上面，严重影响了农村面貌。陶氏化学（Dow Chemicals）公司积极地研究了地膜的回收利用，因为在田间燃烧地膜这种传统处理方法对环境有害。地膜的污染程度使其回收利用极具挑战性。例如，土壤污染可能高达30%〜40%。此外，土壤可能含有高达3%的离子，它们是聚乙烯的预降解剂。另外，研究发现收获的植物中夹带的菜类物质在清洗中去不掉。其他污染物如熏蒸剂（如溴代甲烷）和地膜光解产生的LDPE

的氧化成分。残膜对土地的主要危害表现在:在土壤中百年才能自然降解,它直接破坏土壤原有结构,降低耕地质量,析出的有毒物质还会污染地下水源；直接影响作物根系的发育和均匀分布,阻碍作物对水分和养分的吸收,导致作物减产；以焚烧方式处理后会产生大量有毒气体,造成二次环境污染；随意弃置于田边、地头,被风吹散后,挂附在农田周围的篱笆、树枝、电杆上,飘到地头、沟渠等处,影响自然景观,也影响农村环境卫生；与秸秆、牧草混在一起,被牲畜误食后会引起病害甚至死亡等等。

目前市场上流通原料的使用情况

（一）PE

PE具体一般分为LDPE、LLDPE、HDPE。在农用薄膜上广泛应用的是LDPE、LLDPE。在实际应用中是按具体使用方式不同比例共混。

1、LDPE

LDPE与LLDPE相比，成型加工性良好，制品柔软、透明度、耐低温性良好。

（1）棚膜生产用LDPE 树脂

实践表明，PE长寿棚膜生产，应优先选用MFR=0.3~0.4g/10min的农膜专用料或重包装级料。国产牌号应用比较成熟的有燕山石化的LD163、LD165、2F0.4A，齐鲁石化的2100TN00等，进口的有美国埃克森LD165、荷兰2100TN00、卡塔尔FB3003等。PE多功能棚膜宜选用MFR=0.3~0.8g/10min的农膜级用料，在行业中应用比较成熟的有北京燕化LD150、齐鲁石化2101、美国埃克森LD150。在小拱棚的生产中，大庆18D

（MFR=1.5g/10min）、北京燕化LD100（MFR=2.0g/10min）、上海石化N150

（MFR=1.5g/10min）应用比较广泛。

（2）地膜生产用LDPE

在地膜生产中已采用LLDPE为主要原料，为降低加工负荷和改善透明度，有的企业加入少量LDPE，可采用MFR=1.5~2.0g/10min的树脂。北京燕化LD100应用效果较好。

2、LLDPE

LLDPE具有线性主链，与LDPE相比，分子量分布较窄，支链短。由此决定LLDPE 的机械性能、耐老化性能好于LDPE，这一特点在薄型膜上表现特别突出，但其加工性能、光学性能差于LDPE。

（1）棚膜用LLDPE

生产宽幅PE功能棚膜，实践证明应优先选用MFR=0.8~1.0g/10min的农膜级用料，应用比较成熟的有国产牌号天津石化9085、扬子石化1081等，进口牌号埃克森1001、沙特118N、美国陶氏2045等。生产小拱棚可选用MFR=0.8~2.0g/10min膜级LLDPE，应用比较成熟的有国产7042、0209AA，进口品牌有埃克森1002、沙特218等（2）地膜用LLDPE

国内企业生产地膜通常选用MFR=0.8~2.0g/10min的LLDPE生产地膜。国产牌号7042、9020、1082等已成熟应用。但不同厂家的同一牌号在使用过程中也不尽相同，有的使用良好，有的易出现晶点、有吹膜膜泡不稳易有掉刀现象。进口牌号有加拿大0218D、埃克森1002、沙特218W等应用较好。

3、mLLDPE

国际上近年来新开发的茂金属线性低密度聚乙烯以其优异的光学性能和突出的力学性能已成为生产薄型、高强度、高光效棚膜的首选基础原料之一。应用比较成熟的有埃克森的ECD342/341、日本三井公司的SP1520等。

（二）EVA

一般的EVA农膜应用在日光温室。在生产中多采用多层复合共挤出吹膜技术。以三层复合为例，在内层（扣棚）使用VA含量5~9％，MFR=0.3~1.0g/10min；中层使用VA含量9~14％，MFR=0.3~1.0 g/10min；外层（扣棚）选用LDPE＋LLDPE（或mLLDPE）共混作为骨架层支撑。应用比较成熟的有北京有机化5/0.3、9/0.7、14/0.7、韩国EF443、EF321、台塑7140、7130等。

（三）PVC

PVC是无定型极性聚合物。具有优异的保温性能、光学性能，且能和流滴剂和防雾剂良好的相溶，因此在北方节能型日光温室得到了广泛应用，尤其是在种植黄瓜等喜高温作物