农膜是继种子、化肥、农药之后的第四大农业生产资料,在我国应用广泛。增塑剂是一种重要的农膜添加剂,会释放到环境中,污染环境。
近日,华南师范大学环境研究所应光国教授团队副研究员张倩倩等对我国农用地膜使用量及塑料碎片环境残留情况进行了全面阐述,并对整个生命周期进行了评估。农膜使用周期。邻苯二甲酸盐(增塑剂)的释放和环境归宿。相关研究发表在《环境科学与技术》上。
我国农膜年回收率不足2/3
农用地膜主要包括地膜和温室地膜,大大提高了农业生产效率,但也会造成塑料碎片和相关化学制品的污染。使用后,我国农膜年回收率不到2/3。
不可降解的塑料薄膜残留并堆积在土壤中,造成“白色污染”。农膜中的主要增塑剂在使用周期结束后和废弃后还会继续释放到环境中,造成环境污染。
“塑料使用量、残留量和生命周期中主要有毒有害污染物的排放量是农膜污染定量评价的重要基础数据,但目前还没有研究报告。”应光国说,《中国科学报》介绍。
应光国表示,该研究估算了中国各省农膜的残留量、侵蚀量和增塑剂释放量,并基于逸度法构建了地膜和温室地膜的环境多媒体模型,模拟了农膜的环境归宿。为我国农膜环境污染治理提供数据依据和技术支持。
地膜和大棚膜的年增长率分别为6.5%和5.9%
该团队通过大数据收集、实验室测试和模型模拟相结合,分析了 1997 年至 2017 年的中国。对农膜(地膜和大棚膜)的使用情况,农膜使用和部分回收后塑料碎片的残留量和迁移量进行了评价。
“我们收集了近20年来中国地膜和大棚膜的使用量和面积,作为农用塑料污染的基础数据。数据分析发现,地膜和大棚膜的使用年增长率我国涂装面积分别为6.5%和5.9%,在2011年达到顶峰后略有下降,此后年增长率一直保持在±1%,进入稳定期。”应光国说。
测算结果显示,中国每年有18.6%的农膜留在农田;相关分析发现,将各省农膜残留量与历年第二次全国污染源调查的农膜残留量进行比较。累积残差相关,相关系数可达0.95。
研究结果显示,2017年我国农用地膜使用量为252.86万吨;经过农膜回收和水土流失处理,农用塑料残留量达到465016吨,水土流失处理带来的塑料垃圾4329吨,最终排入海洋。
构建两个模型
“基于逸度法,我们建立了塑料薄膜覆盖模型和棚膜半椭圆塑料隧道模型,模拟了各省邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)多媒体环境水平,以及环境介质之间的传输通量。农田中目标增塑剂的预测浓度略低于公布的各省浓度,表明其他增塑剂来源对农田环境的贡献。应光国说。
通量分析表明,地膜中DBP和DEHP的主要输出通量是降解。对于大棚膜,释放的DBP 60.9%会被降解,96.3%的DEHP会在蔬菜中积累。然而,评估表明,温室蔬菜中的增塑剂食用风险较低。
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,其余进入土壤环境。两种典型增塑剂的释放量表现出明显的区域特征。
排放量最大的省份是新疆、甘肃、山东、内蒙古和云南,其排放总量可达全国排放量的50%以上。增塑剂的释放量在西藏是最低的。
2017年我国温室薄膜释放的DBP和DEHP分别为5.94吨和24.5吨。
其中50%~51.6%在温室内释放,然后富集在温室内的蔬菜和土壤中,其余进入外部环境。温度对温室增塑剂的释放有显着影响,体现在东北和西北省份温室内外增塑剂释放比为1.06:1,而华南温暖潮湿地区为1.009:1 .