生态环境学报, 2020, 29(2): 411-420 DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2020.02.024

综述

国内外农用地膜使用政策、执行标准与回收状况

靳拓,1,3, 薛颖昊,1,2,*, 张明明4, 周涛5, 刘宏金6, 张凯7, 习斌1

1.农业农村部农业生态与资源保护总站,北京 100125

2.沈阳农业大学土地与环境学院,辽宁 沈阳 110866

3.湖南农业大学资源环境学院,湖南 长沙 410128

4.山东农业大学水利土木工程学院,山东 泰安 271018

5.甘肃省农业生态与资源保护技术推广总站,甘肃 兰州 730000

6.内蒙古自治区农业技术推广站,内蒙古 呼和浩特 010011

7.山东省农业环境保护和农村能源总站,山东 济南 250100

Research Advances in Regulations, Standards and Recovery of Mulch Film

JIN Tuo,1,3, XUE Yinghao,1,2,*, ZHANG Mingming4, ZHOU Tao5, LIU Hongjin6, ZHANG Kai7, XI Bin1

1. Rural Energy and Environment Agency, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100125, China

2. College of Land and Environment, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China

3. College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China

4. College of Water Conservancy and Civil Engineering, Shandong Agricultural University, Tai’an 271018, China

5. Agricultural ecology and resource protection technology extension station of Gansu province, Lanzhou 730000, China

6. Agricultural Technology Extension Station of Inner Mongolia Autonomous Region, Hohhot 010011, China

7. Shandong Agricultural Environmental Protection and Rural Energy Station, Jinan 250100, China

通讯作者: * 薛颖昊（1984年生）,男,副研究员,主要从事农业生态环境保护工作。E-mail:xueyhmoa@163.com

收稿日期: 2019-12-24  

基金资助: 农业农村部农业生态环境保护专项(2110402)
山东省自然科学基金培养基金项目(ZR2019PC008)

Received: 2019-12-24  

作者简介 About authors

靳拓（1989年生）,男,助理研究员,博士,主要从事农业环保工作。E-mail:jintuo273@126.com

摘要

农用地膜覆盖技术具有良好的增温、保墒、除草等作用,已成为中国农业生产上不可或缺的农艺措施,为作物增产增收和保障中国粮食安全做出了巨大贡献。由于长期重使用、轻回收,随着农用地膜的用量和覆膜年限增加,废旧地膜在土壤中的残留量逐年增多,残膜污染已严重影响农业生产和自然环境,成为影响中国农业可持续发展的突出问题。中国的农用地膜污染防治工作总体起步较晚,虽然取得了一定成效,但还面临着政策不健全,监管有难度,执行不到位,回收、替代技术不成熟等困难和问题,防治任务依然艰巨。文章通过深入分析欧美与日本发达国家农用地膜推广使用方面的相关政策及标准,总结归纳了国内外农用地膜管理和回收经验,为今后制定出台适应中国国情的农用地膜管理政策提供参考。建议：（1）推进全程监管,出台相关法律规章,明确生产、流通、使用等各环节的监管责任,建立全程监管体系,从源头上杜绝脱标地膜进入市场、铺进农田;（2）推进源头减量,开展地膜覆盖技术适宜性评价,强化地膜使用控制,对水热资源条件较好的地区,减少地膜覆盖或不再使用地膜,对资源禀赋较差的地区,提高地膜使用效率,降低使用强度;（3）推进回收利用,推动完善政府扶持、市场主导的农膜回收利用体系,探索农膜回收利用长效机制,推动建立区域性绿色补贴政策;（4）推进技术创新,依托科技平台,加大新产品、新设备的研发力度,加强可降解地膜产品和技术跟踪,制定完善评价标准体系。

关键词： 农用地膜; 使用政策; 执行标准; 回收状况

Abstract

Mulch films have been used to limit moisture loss, adjust soli temperature, and to suppress weed growth. The technique is indispensable in Chinese agriculture production. Besides, it also has made great contribution to the rise of yield as well as Chinses food security. In China, however, plastic films are often heavily used without proper recycling. Residual plastic in the soil accumulated progressively and became a threat to sustainable crop production and natural environment. Currently, we made some improvements to control plastic film pollution, but we are still facing formidable challenges, such as unclarity regulations, tenuity supervision, incapacity execution, lacking eco-friendly alternative techniques and the shortage of practical recycling methods. To overcome these challenges, we analyzed the regulation rules and standards about mulch films which are applied in developed countries and concluded some management experiences and solutions. Here, we propose the firstly, establishing supervision system to keep substandard products away from market and field. This can be achieved by clarifying the regulatory departments responsibility during the whole process of mulch films production, circulation and installation. Secondly, limiting the usage of mulch films from the source. Suitability assessments should be made before mulch films are applied. For example, in wet subtropical areas, the usage of films should be limited or prohibited. For areas with poor resource, the mulch films should be installed more efficiently in order to reduce the film usage. Thirdly, promoting the mulch films recycling. Supporting policies need to be introduced by the government, like regional green products subsidies plan. The announced supporting plans should coordinate together with the market in developing a sustainable recycling flow. Last but not least, more investments should be applied in green technology research projects and degradable film development, which will be also helpful for us to improve our assessment criteria for the film products.

Keywords： mulch film; regulation rule; standard; recovery situation

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靳拓, 薛颖昊, 张明明, 周涛, 刘宏金, 张凯, 习斌. 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, 29(2): 411-420 DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2020.02.024

JIN Tuo, XUE Yinghao, ZHANG Mingming, ZHOU Tao, LIU Hongjin, ZHANG Kai, XI Bin. Research Advances in Regulations, Standards and Recovery of Mulch Film[J]. Ecology and Environment, 2020, 29(2): 411-420 DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2020.02.024

为了满足日益增长的粮食需求和全球粮食安全的发展目标,现代农业越来越依赖以农用地膜、温室覆盖物和塑料包装袋为主的塑料制品。2016年,全球农膜市场价值为74.8亿美元,预计到2022年,将以复合年增长率5.9%的速度增长到105.7亿美元（MarketsandMarkets,2017）。农用地膜应用日益广泛,尤其在中国,农用地膜覆盖面积大、应用范围广。2017年,中国农用地膜使用量140.4万吨,约占世界总量的70%,覆盖面积近1.77×107 hm2,约占中国耕地面积的13%,占世界地膜覆盖面积的90%（中国农村统计年鉴委员会,2019）。农用地膜覆盖具有良好的增温、保墒、除草等作用（Lament,2017）,已成为中国农业生产上不可或缺的农艺措施,为作物增产增收和保障中国粮食安全做出了巨大贡献（薛颖昊等,2017）。

然而,由于长期重使用、轻回收,农田地膜残留污染在中国已较为广泛,部分地区农田地膜残留污染日益严重,农田地膜泛用滥用会给社会带来巨大的环境成本。由于风化作用破损,地膜碎片往往会混入或遗留在耕地中污染农田土壤,进而通过径流污染海洋环境（Jambeck et al.,2015）。此外,将田间残留地膜移除、回收处理成本较高。在中国地膜用量较高并多次耕作的地区,地膜残留约72—260 kg∙hm-2（Liu et al.,2014）。残膜会阻碍水分渗透和气体交换,抑制植物根系生长并改变土壤微生物群落结构,最终降低土壤生产力（Liu et al.,2014;Qian et al.,2018;严昌荣等,2016）。残膜部分降解形成的土壤微塑粒污染也被认为是对生态系统健康和功能的新兴威胁（De Souza Machado et al.,2018;Chae et al.,2018）。

目前中国农田地膜残留的处理方式主要有填埋、焚烧和回收再利用等方式,全国当季农膜回收率不足2/3（农业部等,2016）。中国农田地膜残留回收再利用方式主要有三类,一是回收、分离筛选、清洗、再加工形成塑料再生颗粒,再进行资源化利用,如再生塑料加工形成滴灌带、育秧盘等;二是回收、打捆、垃圾焚烧发电能源化利用;三是回收、粗选后加工形成特制塑料制品利用,如木塑材料、井盖等。缺少残膜回收网点和再利用企业的地区,残膜的不当处理也是环境污染的重要来源之一,农户通常会将残膜就地翻耕或与秸秆一起集中归置到田头,由于缺少有效的回收处理手段,导致残膜被长期堆积在田间地头,或随风吹散影响村容村貌,或被焚烧造成环境污染。一般认为,焚烧残膜会产生有机污染物呋喃和二噁英,造成大气污染（Jayasekara et al.,2005）。其中,二噁英具有极强的致癌性和干扰机体内分泌的作用（Levitan et al.,2003）。此外,塑料露天燃烧产生的细颗粒（直径小于2.5 mm）还会引起中风、哮喘、肺功能下降等呼吸道疾病（Hong et al.,2002）。鉴于此,世界各国相继出台了相应的废弃塑料回收法律（Koop et al.,2017）,对聚乙烯农用地膜等不可降解地膜的生产与使用做出了明确规范。

为解决地膜残留引起的农田“白色污染”问题,全生物可降解地膜替代技术成为农业生产的新趋势。与传统聚乙烯农用地膜相比,生物降解地膜既可以基本满足农作物生长发育的需求,又可以消除地膜残留的环境危害。但是由于其加工难度大,机械性能和耐水性要弱于传统聚乙烯农用地膜,在农业气候、自然条件、作物多样性等因素的影响下,生物降解膜可控性较差,给推广和应用带来了很大挑战。已有不少文献全面综述了各种地膜的优劣以及对农业生态系统的影响（Steinmetz et al.,2016;Kyrikou et al.,2011;Yang et al.,2015;Kader et al.,2017）。但是,关于国内外地膜残留物评估标准、研究现状、政策解决方案、回收利用模式,以及对地膜降解性能的评估标准等尚需系统研究。

1 国内外农用地膜使用政策与标准

农田土壤中聚乙烯农用地膜残留与积累已引起全球关注。为了遏制“白色污染”蔓延,国际上不约而同展开“限塑”甚至“禁塑”之战,而农用地膜是重要塑料用品,如何科学合理使用和回收地膜受到越来越多的关注。目前,全球已有60多个国家出台了相关限制塑料使用的政策或法令。而为了解决农用地膜残留问题,规范地膜的市场化应用,国内外相继出台了相关使用政策与标准,为地膜覆盖技术的合理利用提供了参考借鉴。

1.1 美国农用地膜使用政策与标准

对于农用地膜的合理使用制度,1990年的农业法案要求包括农用地膜在内的农业投入品要合理使用,禁止滥用。美国每年使用农用地膜约45万吨,并投入较大力度从事新型可降解地膜的研究工作。美国的可降解地膜技术处于世界领先的地位,有超过50%的州政府已经出台法律要求加大可降解地膜的研发与使用。对于农用地膜标准,美国材料与试验协会制定了专门的ASTM D4397-02标准,标准中规定农用地膜的厚度范围为0.025—0.250 mm,平均厚度偏差为±20%,即最薄地膜厚度也应达到0.02 mm以上。

但是美国市场上对农用地膜的类型定义含糊不清。以生物可降解地膜为例,2014年,美国农业部（USDA）国家有机认证项目将生物可降解地膜添加到有机认证生产的许可物质清单,并为此制定了相关标准（OMRI,2015）。但在此之前,北美市场上没有100%生物基的生物薄膜,大多产品仅包含10%—20%生物基材料,主要组成部分则为化石燃料、染料以及加工助剂的混合物（表1）。

表1   常见生物可降解聚合物、合成来源和它们在土壤中的预估降解率1）

Table 1  Common biodegradable polymers, synthetic sources and their estimated degradation rate in soil

材料
Materials		原料
Raw material		合成方式
Compound method		预估降解率
Estimated
degradation rate
Cellulose生物基
Biology base		生物合成
Biosynthesis		高
High
PBAT烃类
Hydrocarbon		化学合成
Chemosynthesis		中低
Lower middle
PBS烃类
Hydrocarbon		化学合成
Chemosynthesis		中低
Lower middle
PBSA烃类
Hydrocarbon		化学合成
Chemosynthesis		中低
Lower middle
PCL烃类
Hydrocarbon		化学合成
Chemosynthesis		中
Middle
PHA生物基
Biology base		生物合成
Biosynthesis		中高
Higher middle
PLA生物基
Biology base		生物合成和化学合成
Biosynthesis and chemosynthesis		低
Low
Sucrose生物基
Biology base		生物合成
Biosynthesis		高
High
TPS/Starch生物基
Biology base		生物合成
Biosynthesis		高
High

PCL、PBAT、PLA、PHA、PBS、PBSA分别代表聚己内酯、聚对苯二甲酸丁二醇-己二酸丁二醇共聚酯、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸-己二酸丁二酯

1) Miles et al., 2015;Brodhagen et al., 2015; PCL, PBAT, PLA, PHA, PBS and PBSA represent synthetic polycaprolactone, Poly (Butylene Adipate-Co-Terephthalate), Poly (Lactic Acid), polyhydroxyalkanoate, poly (butylene succinate), and Poly (butylene succinate-co-adipate) respectively

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氧化降解地膜和光降解地膜在美国也有一定的市场,但市场对其定义同样混乱,甚至有商家将氧化降解地膜贴上生物可降解地膜的标签进行销售。氧/光降解地膜在阳光或高温下会开始裂解,逐步变脆并碎片化,形成更小的塑料碎片,最终分解成纳米级塑料颗粒残留物。然而,对大多数氧/光降解地膜的评估都需要在光热条件下进行预处理,即使在温度和光条件严格控制的实验室环境中,其生物降解速度也非常慢（Rillig et al.,2017）。因此,实验室评估条件并不能简单类比为自然环境条件。在自然环境条件下,氧/光降解地膜的降解率明显低于实验预估速率,其分解成塑料碎片的时间约为2—5年。按照国际标准EN 13432和ASTM 6400的定义,氧/光降解地膜是不可堆肥的（The Parliamentary Commissioner for the Environment,2018）。同样,在自然环境条件下,氧/光降解地膜在土壤和水中的生物降解程度也非常有限。因此,氧/光降解塑料不应被标识为可堆肥或生物降解塑料进行销售。表2为评估塑料降解速率国际标准和美国标准的汇总。

表2   在堆肥条件下评估塑料可降解性的国际和美国标准

Table 2  International and American standards for evaluating degradability of plastics under composting conditions

标准号
Standard number		机构
Institution		名称
Name		评估目标
Assessment objectives
ISO 16929ISOPlastics-Determination of the degree of disintegration of plastic materials under defined composting conditions in a pilot-scale testDetermine the degree of disintegration of plastic materials in a pilot-scale aerobic composting test under defined conditions
ASTM D6400-12ASTMStandard specification for labelling of plastics designed to be aerobically composted in municipal or industrial facilitiesDetermine if plastics will compost satisfactorily, and establish requirements for identifying items made from plastics or polymers, as “compostable in aerobic municipal and industrial composting facilities”
ASTM D5338-15ASTMStandard test method for determining aerobic biodegradation of plastic materials under controlled composting conditions, incorporating thermophilic temperaturesDetermines the degree and rate of aerobic biodegradation of plastic materials on exposure to a controlled-composting environment under laboratory conditions, at thermophilic temperatures
ASTM D6868-19ASTMStandard specification for labelling of end items that incorporate plastics and polymers as coatings or additives with paper and other substrates designed to be aerobically composted in municipal or industrial facilitiesDetermine if end items (including packaging) which use plastics and polymers as coatings or binders will compost satisfactorily, in large scale aerobic municipal or industrial composting where maximum throughput is a high priority and where intermediate stages of plastic biodegradation must not be visible to the end user for aesthetic reasons
ASTM D6954-18ASTMStandard guide for exposing and testing plastics that degrade in the environment by a combination of oxidation and biodegradationCompare and rank the controlled laboratory rates of degradation and degree of physical property losses of polymers by thermal and photooxidation processes as well as the biodegradation and ecological impacts in defined applications and disposal environments after degradation
ASTM D5988-18ASTMStandard test method for determining aerobic biodegradation of plastic materials in soilUnder laboratory conditions, determine the degree and rate of aerobic biodegradation of plastic materials, including formulation additives, in contact with soil
ASTM D5526-18ASTMStandard test method for determining anaerobic biodegradation of plastic materials under accelerated landfill conditionsDetermine the degree and rate of anaerobic biodegradation of plastic materials in an accelerated-landfill test environment
ASTM D7475-11ASTMStandard test method for determining the aerobic degradation and anaerobic biodegradation of plastic materials under accelerated bioreactor landfill conditionsDetermine the degree and rate of aerobic degradation (as indicated by loss of tensile strength, molecular weight, possibly resulting in disintegration and fragmentation) and anaerobic biodegradation of plastic materials in an accelerated bioreactor landfill test environment
ASTM D6691-17ASTMStandard test method for determining aerobic biodegradation of plastic materials in the marine environment by a defined microbial consortium or natural sea water InoculumUnder controlled laboratory conditions, assess the rate and degree of aerobic biodegradation of plastics exposed to marine microorganisms
ASTM D5511-18ASTMStandard test method for determining anaerobic biodegradation of plastic materials under high-solids anaerobic-digestion conditionsDetermine the rate and degree of anaerobic biodegradability of plastic products when placed in a high-solids anaerobic digester
ASTM D7444-18aASTMStandard practice for heat and humidity aging of oxidatively degradable plasticsTest the oxidative degradation characteristics of plastics that degrade in the environment under atmospheric pressure and thermal and humidity simulations
ASTM WK41850ASTMNew Test Method for Determining the rate and extent of plastics biodegradation in an anaerobic laboratory environment under accelerated conditionsLaboratory assessment of the extent and rate of biodegradation of plastics in a simulated landfill environment

ISO和ASTM分别代表国际标准化组织和美国材料试验协会

ISO and ASTM represent International Organization for Standardization and American Society of Testing Materials respectively

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1.2 欧盟农用地膜使用政策与标准

2012年欧洲地区农用地膜产量达51.25×104 t,2016年增长至79.01×104 t,同比2015年增长了9.98%。欧洲最主要的标准制定机构是CEN/CENELEC,其颁布的EN 13206标准现已更新到2017年版本,该标准将0.025—0.200 mm地膜的厚度划分为5个等级,地膜生产中允许的地膜最低平均厚度为0.025 mm,偏差±5%。

欧盟市场上每年有超过3000 t薄膜是可降解的,其中只有2000 t符合最高降解标准,只有法国、意大利出台了土壤中塑料生物降解标准,而西班牙、英国和德国还没有出台相关标准（European Commission,2019a）。2017年7月初,一项关于生物可降解地膜的修正案获得欧洲议会内部市场和消费保护委员会（IMCO）、农业和农村发展委员会（AGRI）、欧洲议会环境公共卫生和食品安全委员会（ENVI）的批准。该项修正案提出了生物可降解地膜具备的创新潜力,认为生物可降解地膜可以带来积极的农艺效果并有助于避免田间微塑料的堆积问题（European Commission,2018a）。同年10月,欧洲议会全体会议投票支持在欧盟肥料法规修订中添加生物可降解地膜,将生物可降解地膜纳入欧盟肥料法规,将有助于协调欧盟各成员国的法规,并创建一个用于农业的生物基或生物可降解材料的单一市场。2018年1月,欧洲标准化委员会/塑料技术委员会（CEN/TC）联合发布了欧洲标准EN 17033：Plastics Biodegradable mulch films for use in agriculture and horticulture requirements and test methods（CEN,2017;Briassoulis et al.,2018）。该标准规定了生物可降解地膜的组成、在土壤中的生物可降解性、生态毒性、机械和光学性能以及上述各类别的测试程序。在EN 17033颁布之前,没有一个标准化组织（如ISO标准、ASTM标准或CEN）颁布过直接与土壤中塑料生物降解相关标准。自1996年和2001年以来,国际上只分别出台了堆肥和海洋环境下塑料生物降解标准（如ASTM D6400和D6691）,而这些标准常被曲解为反映土壤中塑料生物降解的标准。表3为塑料薄膜制品降解性的欧盟标准/国际标准汇总。

表3   在堆肥条件下评估塑料可降解性的国际和欧盟标准

Table 3  International and European standards for evaluating degradability of plastics under composting conditions

标准号
Standard number		机构
Institution		名称
Name		评估目标
Assessment objectives
EN 13432CENPackaging-Requirements for packaging recoverable through composting and biodegradation-Test scheme and evaluation criteria for the final acceptance of packagingDetermine the compostability and anaerobic treatability of packaging and packaging materials
EN 14995CENPlastics-Evaluation of compostability-Test scheme and specificationsDetermine the compostability or anaerobic treatability of plastic materials by addressing four characteristics: (1) Biodegradability, (2) Disintegration during biological treatment, (3) Effect on the biological treatment process and (4) effect on the quality of the resulting compost
EN/ISO 20200CEN/ISOPlastics-Determination of the degree of disintegration of plastic materials under simulated composting conditions in a laboratory-scale testDetermine the degree of disintegration of plastic materials in a pilot-scale aerobic composting test under defined conditions
EN 14045CENPackaging-Evaluation of the disintegration of packaging materials in practical oriented tests under defined composting conditionsMeasure the biodegradability of packaging materials that are mixed with biowaste and spontaneously composted for 12 weeks in practical oriented composting conditions
EN 14046CENPackaging-Evaluation of the ultimate aerobic biodegradability of packaging materials under controlled composting conditions-Method by analysis of released carbon dioxideEvaluate the ultimate aerobic biodegradability of packaging materials based on organic compounds under controlled composting conditions by measurement of released carbon dioxide at the end of the test
EN/ISO 14855-1CEN/ISODetermination of the ultimate aerobic biodegradability of plastic materials under controlled composting conditions- Method by analysis of evolved carbon dioxide-Part 1: General methodDetermine the ultimate aerobic biodegradability of plastics, based on organic compounds, under controlled composting conditions by measurement of the amount of carbon dioxide evolved and the degree of disintegration of the plastic at the end of the test. The test method is designed to yield the percentage conversion of the carbon in the test material to evolved carbon dioxide as well as the rate of conversion
EN/ISO 14855-2CEN/ISODetermination of the ultimate aerobic biodegradability of plastic materials under controlled composting conditions- Method by analysis of evolved carbon dioxide-Part 2: Gravimetric measurement of carbon dioxide evolved in a laboratory-scale testDetermine the ultimate aerobic biodegradability of plastic materials under controlled composting conditions. The method is designed to yield an optimum rate of biodegradation by adjusting the humidity, aeration and temperature of the composting vessel
EN 17033CENPlastics Biodegradable mulch films for use in agriculture and horticulture Requirements and test methodsThe latest standard to evaluate the biodegradability of biodegradable mulch films

ISO和CEN分别代表国际标准化组织和欧洲标准化委员会

ISO and CEN represent International Organization for Standardization and the European Committee for Standardization

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1.3 日本农用地膜使用政策与标准

1956年,日本工业标准委员会制定了聚乙烯农用地膜标准,并于1994年对其进行重新修订,形成了现在的聚乙烯农用地膜标准JIS K 6784（李兵,2009）。在该标准中,要求聚乙烯农用地膜厚度必须在0.020 mm以上,并具有较高的强度,使用后回收时不发生大面积的破碎断裂,否则产品将被视为不合格。

从70年代起,日本就已经开始提高资源利用率,旨在从源头上减少垃圾产生。尤其是2000年施行的3R政策——即减少（Reduce）、再使用（Reuse）和循环再利用（Recycle）,使日本的塑料垃圾回收率大幅提高,传统的垃圾焚烧逐渐失去市场份额。1970年,日本政府颁布实施了《日本废弃物处理及清扫法》,对农用地膜污染防治作出明确规定,要求农业生产者应当将农用地膜按类别分拣,并交送至指定的废旧地膜回收处,期间产生的费用由农业生产者自己承担。对于按照法定厚度生产的地膜,在使用过程中,要多次重复利用,以节约资源,达到物尽其用的目的。严禁采取法律明确规定处理方法以外的手段处理废旧农用地膜,只能上交再利用,而不能私自以危害环境的方式进行处理。规定农民不能私自扔掉、或在田头焚烧和填埋废旧地膜,如私自焚烧将予以3年以下监禁或是1000万日元罚款。每个生产者都有义务将废旧地膜按照要求回收、清洗、打包、并送至规定的地点进行集中分拣和分类。该条例同时要求,农民要对使用后地膜进行回收、清洗,然后按照重量付费交给日本农协管理下的产业废物管理公司,公司对回收地膜进行再处理,制成燃料块后卖给有关能源企业（曲阳,2005;于利民,2017）。

2009年,日本成立了生物分解农用材料协会专门研究和推广生物降解地膜的使用,目前,生物降解地膜已占日本地膜总量的5%以上。日本从事生物降解材料标准工作的是日本生物降解材料协会（BPS）,该机构的主要目的是推广生物降解塑料技术和促使生物降解塑料广泛的商业化应用。1994年,在有关生物降解塑料降解能力的大量试验基础上制定了一个日本工业方法标准JISK 6590（生物降解塑料测试方法标准）,国际标准组织于1999年在这个标准基础上制定了ISO 14851（水系培养液中需氧条件下塑料材料生物降解能力的测定—通过测定密封容器中氧气消耗量的方法）。

1.4 中国农用地膜使用政策与标准

近年来,中央和地方有关部门逐步重视农用地膜污染治理工作,相关文件和政策陆续出台。2016年5月28日,国务院制定《土壤污染防治行动计划》,要求尽快出台废弃农膜回收利用部门规章,修订农膜标准,提高厚度要求,研究制定可降解农膜标准（国务院,2016）。近年来,甘肃省政府相继出台了《甘肃省人民政府办公厅批转省农牧厅关于加强废旧农膜回收利用推进农业面源污染治理工作意见的通知》《甘肃省人民政府办公厅关于集中治理残留废旧农膜的通知》《甘肃省废旧农膜回收利用条例》以及《甘肃省废旧农膜回收利用与尾菜处理利用行动方案》等。新疆出台了《新疆维吾尔自治区农田地膜管理条例》,明确了农田地膜生产、销售、使用和废旧农田地膜回收利用等情况的监督检查准则。2019年1月1日起,《中华人民共和国土壤污染防治法》正式实施,明确要求加强农用薄膜使用控制,落实各主体回收废弃农用薄膜的法律责任,对于未按照规定及时回收农用薄膜的行为第一次有了罚则。2019年6月26日,农业农村部、国家发展改革委、工业和信息化部、财政部、生态环境部、国家市场监督管理总局联合印发《关于加快推进农用地膜污染防治的意见》,更是明确了地膜污染防治的总体要求、制度措施、重点任务和政策保障,是今后一个时期指导地膜污染防治工作的纲领性文件。2019年12月5日,为建立健全农用薄膜管理制度,按照《中华人民共和国土壤污染防治法》有关规定,农业农村部起草形成了《农用薄膜管理办法（试行）（征求意见稿）》,面向社会公开征求意见（农业农村部,2019）。2020年1月16日,国家发展改革委、生态环境部正式印发“禁塑令”——《进一步加强塑料污染治理的意见》,意见中对于农田地膜有多条明确要求,如禁止生产和销售厚度小于0.01 mm的聚乙烯农用地膜;在重点覆膜区域,结合农艺措施规模化推广可降解地膜;建立健全废旧农膜回收体系;推进农田残留地膜清理整治工作,逐步降低农田残留地膜量;开展废旧农膜回收利用试点示范;以降解安全可控性、规模化应用经济性等为重点,开展可降解地膜等技术验证和产品遴选（国家发展改革委等,2020）。

关于农用地膜行业标准,1984年,原中国轻工部发布实施了SG 369—1984《聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜》行业标准,1992年修订为国家强制性标准GB 13735—1992《聚乙烯吹塑农用地膜覆盖薄膜》。GB 13735—1992发布施行以来,标龄已长达20多年,标准的技术要求已不能满足生产和使用要求。因此,2017年10月14日,新修订的GB 13735—2017《聚乙烯吹塑农用地膜覆盖薄膜》国家标准正式颁布（席琳,2018）。新标准对地膜的适用范围、分类、产品等级、厚度和偏差、拉伸性能、耐候性能等多项指标进行了修订,提高了地膜的厚度下限,有利于地膜机播作业和回收再利用。2018年7月1日,GB/T35795—2017《全生物降解农用地面覆盖薄膜》国家标准正式实施。标准规定了全生物降解农用地膜一些重要性能技术要求,包括规格与规格尺寸偏差、外观、力学性能、水蒸气透过量、重金属含量、生物降解性能、人工气候老化性能（翁云宣等,2017）。这些新国标的发布对于解决中国农田地膜残留问题、减少农田“白色污染”、逐步改善土壤环境质量等具有重要意义。

2 国内外废旧农用地膜回收及处理现状

2.1 国外废旧农用地膜回收及处理现状

美国农业统计年鉴数据显示,2013年美国农用地膜用量为65×104 t,比2003年增长35%,其中聚乙烯农用地膜16.6×104 t,聚氯乙烯农用地膜6.6×104 t。美国是全世界较早制定废旧地膜回收立法的国家会议,在1970年就颁布了《资源回收法》,对废旧农膜的回收主体、回收方法、相关主体的义务都做了较为详尽的规定。该方案提出,农民有义务回收废旧的农用薄膜,并应将废旧的农用薄膜送到废膜中转配送中心或者废物处理厂,农用薄膜制造商和进口商也有义务收集和处理废旧农用薄膜,美国各州都有政府批准并公示在相关网站上的回收企业。目前,美国30个州政府已出台农用塑料法规,促进农用薄膜废弃物的回收。同时,美国很多州成立了农用薄膜管理协会,通常会以附加销售农用薄膜费用的方式收取回收费用,也有很多州建立了鼓励优惠政策,以上交的回收量为依据,收取农民更加便宜的回收处理费用,收取的费用再由协会负责用于协助回收塑料（胡钰等,2019）。

在欧洲,农用地膜是唯一一种没有任何立法就可以回收的塑料废弃物。以2014年为例,欧盟产生了132.6×104 t农用地膜垃圾,德国、意大利、西班牙、英国、法国和波兰是最大的6个废旧地膜生产国。目前,有5个欧盟成员国实施了国家回收计划,大部分国家的回收率远远高于平均水平。废旧地膜回收率最高的为瑞典（68%）和爱尔兰（63%）,而东欧国家的回收率则较低（保加利亚、罗马尼亚、斯洛文尼亚和斯洛伐克基本为0%）。尽管农用塑料由于产量大、材料相对均匀,具有很高的回收潜力,但在欧盟,只有28%的农用废旧地膜被回收,30%被送到能源回收设施,42%被送到垃圾填埋场（European Commission,2018b;European Commission,2018a;European Commission,2019b;European Commission,2019c）。许多原因造成了废旧膜的低回用率和回收率。首先,欧盟农用地膜回收没有充分的检测框架,不能为市场提供足够透明和可靠的废旧膜信息;其次,日益复杂的加工工艺和包装加大了地膜回收的复杂性和回收成本,如各种聚合物添加剂、包装上标签油墨、包装的不良设计都会对最终回收物产生负面影响。虽然回收和分类技术在过去几年有了很大的改善,但是,回收再利用技术还有很大的发展空间,再生材料质量的提高仍需要更多的投资和研究。

在日本,废旧地膜回收处理纳入农业塑料回收处理系统,日本农协是组织地膜覆盖技术应用和地膜回收的主体。日本基层农业协会按照《日本废弃物处理及清扫法》的有关规定,组织地膜使用后的回收处理工作（Ministry of the Environment,2012）。地膜从田间到地头的回收,直接由农民自己完成。因地膜强度较高,回收较为容易,农民既有用小型卷膜回收机回收的,也有直接手工回收的。回收到田头的地膜,需要农民清杂处理,余下的转运和处理环节,交由日本农协下属的农业废旧塑料回收处理公司进行。在日本农村,地膜以村镇为单元分散或集中回收,农业废旧塑料回收处理公司每年发放2—3次传单提前告知农民。回收处理费用每公斤30—35日元,加上事务性费用,每公斤共需40—50日元。这笔费用大部分由农民承担,在一些地方也有村镇政府、日本农协和农民各自承担1/3。一般情况下,农协往往比村镇政府承担得更多一些。近年,由于各地农协合并调整导致回收场所减少,正在成为一个新出现的问题。另外,农业生产者老龄化趋势严重,年老体弱者搬运困难,也正在成为地膜回收面临的新难题。据日本《每日新闻》报道,日本政府的新政策旨在到2035年实现新塑料的100%回收,并鼓励使用来自植物的生物塑料。日本也想推广生物可降解材料,但到目前为止,这些政策主要是理论上的,没有具体的立法实践。

2.2 国内废旧农用地膜回收及处理现状

与国外相比,长期以来,中国对农用地膜的厚度要求较低,在GB 13735—2017《聚乙烯吹塑农用地膜覆盖薄膜》颁布以前,推广使用的是0.008 mm左右的农用地膜,但标准值极限偏差正负0.003 mm都为合格品,且允许有20%的测量点超过极限偏差正负0.001 mm。因此,市场上生产流通的地膜厚度多为0.004—0.006 mm,这种厚度的地膜抗拉能力低,容易破碎且易老化,残留在土壤中,人工和机械都很难清除,即使勉强清除也会与土壤杂草混合,回收再利用的难度大（马蕾等,2019）。同时随着农用薄膜用量和使用年限的不断增加,在局部地区造成“白色污染”,已成为中国农业绿色发展面临的突出问题。国家相关部门出台了一系列文件,以遏制“白色污染”。2016年5月28日,国务院制定的《土壤污染防治行动计划》规定了以下目标：加强废弃农膜回收利用,严厉打击违法生产和销售不合格农膜的行为,建立健全废弃农膜回收贮运和综合利用网络,开展废弃农膜回收利用试点;到2020年,河北、辽宁、山东、河南、甘肃、新疆等农用薄膜使用量较高省份力争实现废弃农用薄膜全面回收利用。2017年5月18日,农业部印发《农膜回收行动方案》,提出农膜回收行动要以西北为重点区域,以棉花、玉米、马铃薯为重点作物,以加厚地膜应用、机械化捡拾、专业化回收、资源化利用为主攻方向,完善扶持政策,加强试点示范,强化科技支撑,创新回收机制,推进农用薄膜回收,提升废旧农用薄膜资源化利用水平,防控“白色污染”（农业部新闻办公室,2017）。中国机械化地膜回收研究方面也取得了一定进展,如研发了链条导轨式、铲链式、铲筛式、齿链式与铲掘筛分式等多种残膜回收机,并形成了比较合理的技术方案（薛颖昊等,2017）。

近年来,各级农业部门也加大了农用薄膜回收利用和污染治理的工作力度,农用薄膜回收示范面积不断扩大,一些重点区域的“白色污染”已得到有效控制,废旧农膜回收率也不断提高。甘肃于2011年在全国率先设立了省级财政废旧农用薄膜回收利用专项资金,采用“财政贴息、先建后补、以奖代补”等方式,扶持建设了一批基本覆盖全省主要用膜地区的加工企业和回收网点。目前,甘肃已建成废旧地膜回收利用企业200余家、回收网点2000多个,基本健全了涵盖捡拾、回收、资源化利用等环节的废旧农用薄膜回收利用网络体系。2018年,甘肃地膜用量17.07×104 t,回收近14×104 t,回收利用率达到81%。新疆累计建成104个废旧地膜回收加工厂,499个废旧农膜回收站,基本实现了重点区域全覆盖,新疆40个废旧地膜回收利用示范县覆膜面积203.40×104 hm-2,使用农膜13.47×104 t,回收率已接近80%。内蒙扶持培育回收加工的企业、合作社共计21家,新设乡村回收网点225个,内蒙古15个农膜回收行动示范旗县累计回收面积超过36×104 hm-2,当季回收率达到80%。

甘肃、新疆、内蒙古等的农用薄膜回收实践为其它省份积累了经验,创造了条件,起到了一定的示范和导向作用,其他地区的地膜回收工作也取得明显进展。河北在地膜使用量大和污染问题突出的24个县（市、区）,实施了地膜科学使用农业清洁生产示范项目,建设废旧地膜回收加工企业24家和一批回收网点,废旧地膜企业加工能力达到2.29×104 t,覆盖回收面积36×104 hm-2。辽宁利用春耕备耕、积极开展农用地膜回收,全省通过行政推动、宣传培训等方式,广泛动员群众,充分调动农户和农民合作社等新型经营主体积极性,在春播前,鼓励和支持增加农膜回收机械,充分发挥农机作业优势,提高了地膜回收效率,鞍山市、营口市和阜新市等地区的地膜回收率达到了80%以上。山东积极开展了包括地膜污染防治的耕地质量提升计划,新建了5个地膜污染防治工程示范县。山西深入实施地膜污染治理,打造了3个地膜回收示范县,整县推进地膜回收与综合利用。宁夏积极索建立覆膜收膜一条龙服务、残膜回收奖励机制、“以旧换新”等机制,新建回收网点220个,扶持加工企业28家。吉林长春新建农膜回收网点17个,回收加工企业3个,实现地膜回收面积3.63×104 hm-2。

3 对中国农用地膜政策标准制定的启发和建议

其他国家农膜回收的先进经验和有效做法,对中国制定农用地膜政策和标准有一定的借鉴意义。总结国内外相关农膜政策标准及废旧地膜回收体系,可以看出,发达国家农膜政策与标准以循环经济为主导,立法体系相对完善。在循环经济思想指导下,发达国家对农膜污染的防治贯穿到了农膜生产利用回收的全过程。2015年欧盟启动了相应的“循环经济行动计划”,塑料战略是该计划中第一个欧盟层面的政策框架,通过引入特定材料生命周期的办法,将循环设计、使用、再利用和再循环等活动纳入到整个塑料产品的价值链中。事实上,农用地膜产品的整个生命周期（生产、销售、使用、回收、再利用）既相互独立,又相互依存。例如,在产品的上游生产阶段,很多自然科学和工程学在此发挥作用,以解决技术问题;但在回收处理这一下游阶段,往往因产品来源不同,回收处理方式也不同,意味着对废旧农膜回收再利用不能采取一刀切的处理方式。有了科学思想的指导,还需要完善相关的配套法规。从上述发达国家的经验来看,这些国家大都建立了自己的固体废弃物处理相关的法律法规,体现着发展循环经济和清洁生产的基本思想,发达国家在防治农膜环境污染时,大都涉及到全流程的监督管理,具体从农膜的生产、流通、销售、使用、回收、监督等一系列的流程。如日本对农膜生产环节的厚度予以严格监管,在回收农膜方面规定不等私自焚烧。这些国家不仅在法律中明文规定如何防治这些污染,而且在行政方面予以相关配套政策和专门性立法的强有力配合。

中国的农用地膜污染防治工作总体起步较晚,虽然取得了一定成效,但还面临一些困难和问题,防治任务依然艰巨。具体来看,一是政策不健全,以绿色发展为导向的农用地膜污染防治政策尚未建立,对回收利用环节的激励作用有限,农膜回收加工行业盈利空间有限,缺乏税费、用电、用地等方面的政策扶持。二是监管有难度,执行不到位,新地膜强制性国家标准已实施近两年,但市场上销售的不达标地膜比例依然较高,超薄、易碎地膜依然大量存在,捡拾困难,同时,农膜生产企业存在小散乱现象,生产准入门槛低,导致无序竞争,从源头上增加了农膜回收的难度。三是回收、替代技术不成熟,目前,农用地膜回收主要以人工捡拾为主,缺乏经济可行的机械回收技术,回收作业成本高、效率低;全生物降解地膜替代技术仍处于试验示范阶段,产品价格高,稳定性和安全性有待验证,短期难以大面积推广应用。

农用地膜使用涉及到自然条件、生产技术、耕作方式等一系列综合因素作用,因此,其防治也需综合施策。有效的政策既要减少污染造成的社会成本,又要保护环境,这不仅需要可靠的科学依据,有效的政策流程,还需要专门的立法支持。因此,建议以回收利用、减量替代为主要治理方式,因地制宜、重点突破,统筹农膜污染的环境压力、农产品供给保障能力和废旧农膜回收利用能力,协同推进生产发展和环境保护,推动农田“白色污染”防治。一是推进全程监管。加快出台《农用薄膜管理办法》,明确生产、流通、使用、回收利用等各环节的监管责任,建立全程监管体系。大力推广普及标准地膜,配合市场监管等部门做好地膜产品质量监管和流通流域监管,从源头上杜绝脱标地膜进入市场、铺进农田。二是推进源头减量。开展地膜覆盖技术适宜性评价,强化地膜使用控制。对水热资源条件较好的地区,通过抗旱品种选育、倒茬轮作、适期揭膜等方式,减少地膜覆盖或不再使用地膜;对资源禀赋较差的地区,通过结构调整、一膜多年使用、改进覆盖等方式,提高使用效率,降低使用强度。三是推进回收利用。推动完善政府扶持、市场主导的农膜回收利用体系,加大财政补贴调整力度,逐步扩大农膜治理示范县实施范围。探索农膜回收利用长效机制,推动建立区域性绿色补贴政策,继续探索“谁生产、谁回收”的农膜生产者责任延伸机制。四是推进技术创新。依托国家农业科技创新联盟、现代农业产业技术体系等平台,加大高强度地膜、地膜回收捡拾机具、地膜资源化利用等产品设备的研发力度。加强可降解地膜产品和技术跟踪,重点开展可控性、经济性、安全性验证及环境影响评价,制定完善评价标准体系。

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