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农膜年回收率不足2/3!我国农业“白色污染”大起底

时间:2021-10-22 浏览:1602次

农膜是继种子、化肥和农药之后的第四大农业生产资料,在我国应用广泛。塑化剂是一种重要的农用薄膜添加剂,可在环境中释放并污染环境。


近日,华南师范大学环境研究院教授应光国团队的副研究员张芊芊等全面阐述了我国农膜使用量及其塑料碎片的环境残留量,并评估了农膜使用全生命周期中邻苯二甲酸酯(塑化剂)的释放量和环境归趋。相关研究发表于《环境科学与技术》。

我国农膜年回收率不足2/3



农膜主要包含地膜和棚膜,极大提高了农业生产效率,但也会造成塑料碎片和有关化学品的污染。经使用后,我国农膜每年回收率不足2/3。

不易降解的塑料薄膜在土壤中残留和累积,带来了“白色污染”。农膜中主要的塑化剂会在使用周期和丢弃后持续释放进入环境中,造成环境污染。

“塑料使用量、残留量及其使用周期中主要有毒有害污染物的排放量,是定量化评估农膜污染的重要基础数据,然而目前尚无研究报道。”应光国对《中国科学报》介绍道。

应光国表示,研究对我国各省份农膜的残留量、侵蚀量和全生命周期中塑化剂释放量进行估算,并构建基于逸度方法的地膜和棚膜的环境多介质模型,模拟了塑化剂的环境归趋,为我国农膜的环境污染管理提供了数据基础和技术支持。

地膜和棚膜年增长6.5%和5.9%



团队通过大数据收集、实验室检测和模型模拟相结合的方法,分析了我国1997年至2017年间农膜(地膜和棚膜)的使用情况,评估了农膜在使用和部分回收后,其塑料碎片的残留和迁移量。

“我们收集了近20年间我国地膜和棚膜的使用量和覆膜面积,作为农膜塑料污染的基础数据。数据分析发现,我国地膜和棚膜的使用量年增长率分别为6.5%和5.9%,覆膜面积在2011年达到顶峰后小幅回落,此后年增长率保持在±1%,进入稳定期。”应光国说。

估算结果显示,我国每年有18.6%的农膜留在农田中;相关性分析发现,各省份农膜残留量与第二次全国污染源普查中历年农膜累积残留量存在相关性,相关系数可达0.95。

研究结果显示,2017年,中国农用塑料薄膜使用量为2528600吨;经过农用薄膜回收和土壤侵蚀过程后,农用塑料残留量达465016吨,而土壤侵蚀过程将4329吨塑料碎片带入水环境并最终排入海洋中。

构建两个模型



“基于逸度方法,我们构建了地膜覆盖模型和棚膜半椭圆塑料隧道模型,模拟了各省份邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2—乙基己基)酯(DEHP)的多介质环境水平,以及各环境介质间的传输通量。农田中目标塑化剂的预测浓度略低于已发表的各省份浓度,提示农田环境中塑化剂其他来源的贡献。”应光国说。

通量分析显示,地膜中的DBP和DEHP主要输出通量为降解作用。对于棚膜来说,释放出的60.9%的DBP会被降解,而96.3%的DEHP会在蔬菜中积累。但经评估显示,大棚蔬菜中塑化剂的食用风险较低。

据介绍,2017年,我国地膜释放的DBP和DEHP分别为18.8吨和42.2吨。其中,分别有7.53吨和16.9吨进入大气环境,其余进入土壤环境中。两种典型塑化剂的释放量呈现出显著的区域特征。

释放量最大的省区为新疆、甘肃、山东、内蒙古和云南,其释放总量可达到全国排放量的50%以上。西藏地区塑化剂释放量最低。

2017年,我国棚膜释放的DBP和DEHP分别为5.94吨和24.5吨。

其中,50%~51.6%释放在大棚内部,进而富集在大棚内蔬菜和土壤中,其余进入外部环境中。气温对大棚塑化剂的释放量影响显著,表现为东北和西北省区大棚内外塑化剂的释放量比为1.06:1,而温暖湿润的华南地区则为1.009:1。



文章转自微信公众号《中国科学报 》,作者:朱汉斌

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