基于循环经济视角的凤凰县农膜回收体系优化策略

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吴培金1 戴桂金1 吴堪1 杨红梅1 龙艳英2

1.凤凰县农业农村局湖南凤凰416200 2.湖南省凤凰县千工坪镇胜花村湖南凤凰416200

摘要

在乡村振兴与“双碳”目标双重驱动下,农膜回收作为农业绿色发展的关键环节,其体系优化对武陵山片区生态保护与农业可持续发展具有重要意义。本文基于循环经济理论,以湘西土家族苗族自治州凤凰县为研究对象,揭示其农膜回收体系在“收集-运输-处理-再利用”全链条中存在的问题,并引入循环经济“减量化、再利用、资源化”原则,构建“政府引导-企业主导-农户参与-科技支撑”的协同机制。基于本文给出的策略,可有效提升农膜回收效率与资源化水平,为武陵山片区农业面源污染治理提供可复制的实践范式。


关键词

循环经济;农膜回收;体系优化;农业面源污染

正文


凤凰县地处湖南省西北部,属武陵山集中连片特困地区核心区域之一,辖区17个乡镇,耕地资源丰富,农业人口占比高,以烟叶、猕猴桃、吊瓜、辣椒等特色经济作物为主导产业。农膜作为这些作物种植的“刚需品”,在保温保湿、防害增产中作用关键,但传统聚乙烯农膜降解周期极长,长期残留导致土壤退化、作物减产,成为农业绿色发展的阻碍[1-3]。农膜污染防治也是农业面源污染防控工作重要部分[4]。循环经济“减量化、再利用、资源化”原则,为破解农膜“使用-污染-废弃”线性困境提供了路径[5]。然而,受山地地形、经济基础、技术水平限制,农膜回收体系仍处初级阶段,全链条存在诸多堵点。本文基于循环经济视角,剖析其体系现状与问题,提出优化策略,为当地农业绿色转型提供参考。

一、农膜回收体系现状分析

(一)农膜使用与污染现状

农膜使用呈现典型的“三高三低”特征,这一特征与当地农业生产条件、农户行为习惯、产业发展水平深度绑定,直接导致农膜污染问题突出。

1.农膜使用的结构性问题

一是经济作物农膜覆盖率高。在烟叶种植中,从育苗到移栽后一段时间内,全程需覆盖地膜,覆盖率极高。辣椒作物需保温保湿、抑制杂草,地膜覆盖率高。这些经济作物的收益直接依赖农膜使用,农户对农膜的依赖性极强。二是薄地膜市场难控制。农户购买农膜时,易在建材等市场而非农资店购买厚度价格相对低偏薄的薄膜做地膜。但薄膜物理强度低,在田间使用过程中易受风力、农事操作破坏,难回收,破碎后形成的“微残膜”极易混入土壤,难以分离。三是田间农膜残留易偏高。湘西州绝大部分耕地为山地、丘陵,地块面积较小,且坡度普遍较大,大型捡拾机械难以进入作业。同时,地块间多为田埂、沟壑分隔,人工捡拾时需频繁跨地块作业,效率极低。

2.农膜回收的效能性问题

一是农户主动回收意识不足。部分农户对农膜污染危害认知不足,普遍存在“农膜不值钱,花时间捡不划算”的想法。二是农膜捡拾机械化水平低。目前凤凰县山地适配的小型捡拾机械少且普及率低,绝大多数农膜回收依赖人工,每亩人工捡拾成本较高,进一步降低了农户回收意愿。三是农膜资源化利用率低。凤凰县目前没有回收利用企业,湘西州现有的农膜再生企业如首创环保有限公司采用传统熔融造粒技术,对农膜纯度要求高,而回收的旧膜中混杂着土壤、杂草、作物根茬等杂质,尤其是超薄残膜的清洗难度极大,杂质去除率较低,回收工序繁多,成效低,难高效带动。

(二)现有回收体系架构

近年来,凤凰县政府逐步重视农膜污染治理,初步构建了“政府引导、企业参与、农户配合”的三级回收体系,但体系运行仍以“行政推动”为主,市场活力与社会参与度不足。

1.政策引导,行政推动回收体系建设

印发了2023年、2024年凤凰县地膜科学使用回收试点项目实施方案,设立农膜回收专项补贴。同时,建立了283个废旧农膜村级回收网点,9个乡镇废旧农膜回收站及2个农膜回收利用点。但回收补贴偏低,上交致回收点效益不高,参与村民少,大部分以自行处置为主,难系统性收集上来再利用。

2.市场参与,企业主导的回收处理环节

湘西州引入农膜再生企业,具备一定年处理能力,主要负责旧膜的集中处理与再生。但受限于回收量不足,企业实际年产量远低于设计处理能力,回收利用率低。

二、循环经济视角下凤凰县农膜回收体系的问题剖析

从循环经济“全生命周期管理”与“多主体协同”视角看,凤凰县农膜回收体系尚未形成闭环,在回收链条、政策协同、技术支撑、社会参与四个维度存在明显短板,制约了“减量化、再利用、资源化”目标的实现。

(一)回收链条的循环断裂,全流程运行存在堵点

循环经济要求产业链各环节“无缝衔接”,但凤凰县农膜回收“收集-处理-再利用”全链条存在“三断”现象,导致资源无法高效循环。

1.收集环节断裂,“最后一公里”覆盖不足

受山地地形影响,回收网点布局失衡。如山江、禾库镇部分偏远山村的烟农,其种植少量烟叶产生的旧膜,按市场价格计算销售收入有限,而往返乡镇的油费、误工费占比高,“捡膜不如不捡”的心态导致农户交售意愿极低,形成“回收价格低→农户不愿交→回收量少→企业原料不足”的恶性循环。

2.处理环节断裂,技术落后制约资源化水平

现有再生企业采用的传统熔融造粒技术,难以适应超薄残膜、混杂残膜的处理需求,一方面,薄残膜在清洗过程中易撕裂,杂质去除率较低,导致再生颗粒中杂质含量高,不符合中高端塑料制品的生产标准。另一方面,传统工艺能耗高,每吨旧膜处理需消耗较多标准煤,且清洗废水重复利用率低,每吨处理耗水量高,远超行业先进水平,既增加了企业成本,又存在二次污染风险。

3.再利用环节断裂,市场需求支撑不足

循环经济的核心是“再生资源再进入生产环节”,但农膜再生产品面临“销路不畅”的困境,一是再生颗粒缺乏统一质量标准,下游塑料制品企业担心再生料稳定性差,影响产品质量,更倾向使用新料。二是再生产品附加值低,现有产品以垃圾袋、大棚内膜为主,市场竞争激烈,利润空间小。三是本地消化能力薄弱,近年湘西州再生颗粒产量有限,本地消化量仅占产量的小部分,其余需运往外地销售,运输成本增加,进一步压缩企业利润,导致“再生料-制品”的循环链条断裂,致此,凤凰的废旧农膜也难被高效利用。

(二)政策协同的机制缺失,制度设计难以形成闭环

循环经济的落地需要“政策激励+标准约束+监管保障”的协同发力,难以形成长效激励。

1.补贴机制倾使用,回收工作难普及

当前凤凰县农膜补贴以科学使用物化补贴为主,回收补贴价格低2角/斤,补贴政策无法有效引导广大农户参与上交回收。

2.标准体系待完善,回收处理难统一

目前出台农膜回收的专项技术规范不够成熟,对回收网点建设、旧膜运输、处理工艺等环节缺乏统一要求,一是回收网点建设不规范,部分村级回收点无防雨、防潮设施,旧膜长期堆放易长霉,影响再生质量。二是旧膜运输无防护措施,农户用三轮车运输旧膜时,残膜散落路边,造成二次污染。

(三)技术创新待强化,科技赋能较薄弱

循环经济的高效运行需依托技术创新,但凤凰县农膜回收在“捡拾-处理-溯源”全环节技术支撑不足,回收效率低、资源化利用不足。

1.捡拾技术适配性差,山地机械供给短缺

山地耕地占比高,但适配的农膜捡拾机械严重不足,一是现有机械多为平原设计,机身重、作业宽,在坡度较大的耕地中无法稳定作业。二是小型山地机械研发滞后,国内仅有少数企业生产坡度适配范围较广的捡拾机,且价格较高,远超农户购买力。三是机械维修服务缺失,县内无山地捡拾机维修点,机械故障后需运往外地维修,耗时耗力。

2.处理技术落后,先进工艺推广受限

湘西州再生企业的处理技术仍停留在“物理破碎+熔融造粒”的传统阶段,未引入低温等离子清洗、催化降解等先进工艺,一是低温等离子清洗技术可将旧膜杂质去除率大幅提升,且能耗降低,但丁单条生产线投资规模大,湘西州再生企业多为中小型企业,难以承担投资成本。二是生物降解农膜可从源头减少残膜污染,但价格比传统农膜高,农户接受度低,近年湘西州生物降解农膜使用率低。三是技术人才短缺,再生企业的技术工人多为本地农民,缺乏先进工艺操作能力,即使引入新技术,也难以高效运行。

三、循环经济导向的农膜回收体系优化策略

基于循环经济3R原则与凤凰县实际,从“空间网络优化、政策市场协同、技术产业融合、多元主体共治”四个维度,提出农膜回收体系优化策略,构建“收集-处理-再利用”的闭环循环。

(一)构建“三维闭环”回收网络,破解空间布局失衡难题

结合凤凰县“山地-丘陵-河谷平地”的地形特征,设计差异化回收网络,解决“收集环节断裂”问题,实现旧膜高效归集。

1.山地片区,“马背回收+分散暂存”模式

针对坡度较大的山地耕地,推行“马背回收+分散暂存”模式,一是组建“马帮回收队”,从当地农户中招募熟悉地形的村民,培训后组建多支马帮队伍,每队配备适量骡马、马鞍式回收袋,按“定期上门回收”的频率,深入偏远村寨收购农户旧膜。二是设置“太阳能密封暂存箱”,在山腰、村口等交通节点设置暂存箱,马帮回收队将收购的旧膜暂存于此,乡镇回收站定期派车转运。三是制定差异化回收价,对山地农户交售的旧膜,每公斤额外补贴少量资金,覆盖其人工成本,提升交售意愿。该模式可使山地回收覆盖率显著提升,收集成本降低。

2.丘陵片区,“无人机巡查+轨道运输”模式

针对坡度适中的丘陵耕地,推广“无人机巡查+轨道运输”技术,一是无人机残膜巡检,采购分辨率适配的农业无人机,配备残膜识别算法,每日巡检一定面积耕地,统计残膜分布与存量,为回收工作提供数据支撑。二是建设山地轨道运输机,在丘陵地块间铺设轻型轨道,配置适配载重的运输小车,通过电动驱动实现旧膜从村级回收点到乡镇回收站的运输,将回收点辐射半径缩小,提升回收效率。三是建立“巡检-回收”联动机制,无人机发现残膜存量高的地块后,及时通知村级回收点上门回收,提升回收效率。该模式可使丘陵区回收效率显著提升,运输成本降低。

3.河谷平地,“机械化捡拾+集中处理”模式

针对坡度较小的河谷平地,优化“机械化捡拾+集中处理”体系,一是引入折叠式地膜捡拾机,选择作业宽度适配小块耕地、机身重量轻的小型机械,折叠后可装入普通农用车运输,降低农户购买门槛。二是建设区域回收中心,在适宜区域建设区域回收中心,配置具备一定处理能力的自动分拣线、烘干设备,实现旧膜“分拣-除杂-烘干”一体化处理,提升旧膜纯度。三是推行“机械化捡拾合作社”,鼓励农户组建合作社,集体采购捡拾机械,统一为周边农户提供捡拾服务,降低单个农户的机械投入成本。该模式可使河谷平地回收覆盖率提升至较高水平,捡拾效率大幅提高。

(二)创新“政策-市场”协同机制,构建长效激励闭环

基于循环经济政策工具理论,融合“行政激励”与“市场调节”,解决“政策协同不足”问题,形成“回收-处理-再利用”的激励闭环。

1.阶梯补贴制度,挂钩回收量,提升农户积极性

将现行的“按面积固定补贴”改为“基础补贴+回收奖励”的阶梯机制,一是基础补贴,按种植面积给予基础补贴,保障农户基本收益。二是回收奖励,农户交售旧膜的数量按单位面积增加,额外给予相应奖励,上不封顶,如农户每亩交售一定量旧膜,可获基础补贴与奖励叠加,总收益显著高于原补贴。三是再生料采购补贴,对使用本地再生颗粒的塑料制品企业,给予一定标准的补贴,鼓励企业使用再生料,提升本地消化率。

2.押金-退款制度,建立资金自循环,保障回收量

在部分乡镇试点(如沱江镇、廖家桥镇)农膜“押金制”,一是押金缴纳,农户购买新膜时,由经销商代收一定金额的押金,押金信息交于凤凰县农业农村局统一备案管理。二是押金返还,农户交售旧膜时,回收点通过系统核实后,返还押金。三是旧膜管理,回收上来的旧膜可由经销商直接售卖作为旧膜回收屯放管理费,实现资金自循环。

(三)强化“技术-产业”融合支撑,提升资源化水平

运用循环经济技术创新理论,推动“捡拾-处理-再利用”全环节技术升级,解决“技术支撑不足”问题,提升农膜资源化效率。

1.捡拾技术适配化,研发山地机械,降低人工依赖

一是联合科研机构研发山地捡拾机,与湖南农业大学、湖南省农机研究所合作,研发坡度适配范围广、作业宽度适配山地、重量轻的山地履带式捡拾机,采用橡胶履带(防打滑)、可调节作业深度,控制单台机械成本,争取农机补贴降低农户自付压力。二是推广生物降解农膜,在黄金茶、猕猴桃等经济价值高的作物种植中示范推广生物降解农膜,给予一定比例的价格补贴,降解周期控制在适宜农业生产的范围内,避免残膜污染。三是建立机械维修服务点,利用部分农机维修点配备专业维修人员,增设山地捡拾机维修服务项目,提供“上门维修+定期保养”服务,解决农户维修难题。

2.处理技术升级化,引入先进企业,提升再生品质

一是引入先进企业。与吉首、花垣等周边县市联合引入拥有“低温等离子清洗+催化造粒”生产线的先进再生企业,推进旧膜杂质去除率大幅提升,再生颗粒等级从低端料升级为中端料,再生颗粒价格与企业利润率显著提升。二是推广清洗水循环利用技术,在再生企业建设污水处理站,采用“沉淀+过滤+消毒”工艺,使清洗水重复利用率大幅提升,每吨处理耗水量明显降低,减少水资源消耗。三是建立再生颗粒质量标准,明确杂质含量、熔融指数等指标,提升再生料市场认可度。

3.再利用产业本地化,延伸产业链,拓宽销路

一是延伸本地产业链条,提升产品附加值:参考地膜再生常见路径,凤凰县可围绕本地农业需求延伸链条。初级加工环节,将回收的废旧地膜经分拣、破碎、熔融造粒,生产再生塑料颗粒,作为基础原料供应给周边小型塑料制品厂;深度加工环节,结合湘西烤烟、脐橙猕猴桃等特色种植产业,把再生颗粒加工成烤烟育苗托盘、脐橙种植用的灌溉管件等,还可生产农用包装容器等产品,让地膜再生品适配本地农业场景,提升产业效益。二是多渠道扩展销路,打通供需闭环:线上线下同步发力拓宽销路,线下可与本地农业合作社、农资超市合作,将再生地膜、育苗托盘等产品纳入农资供应体系;线上可依托电商平台、农业类社交媒体账号,推广再生农资产品,标注环保属性吸引注重绿色种植的客户。

四、结论

总之,凤凰县农膜回收体系优化是循环经济理论在山地农业中的具体实践,其核心在于立足“地形特征、产业基础、农户需求”,破解“回收链条断裂、政策协同不足、技术支撑薄弱”的堵点。通过构建“三维闭环”回收网络、创新“政策-市场”协同机制、强化“技术-产业”融合支撑、可实现农膜“收集-处理-再利用”的全链条循环,既解决土壤白色污染问题,又带动农户增收、企业增效,为武陵山片区农业绿色发展提供新路径。

参考文献

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作者简介:吴培金,男(1992.10),苗族,湖南省凤凰县,农艺师,硕士研究生,主要研究农业资源保护与利用


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