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隐形绿色地膜会是农业“白色污染”的“终结者”吗?

发帖时间:2021-12-07 08:06:10

隐形绿色地膜会是农业“白色污染”的“终结者”吗?

   橡塑人家         发布时刻:2021-09-06 14:36:21 塑料 + 重视专题 最新资讯。
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2019年12月13日,西北农林科技大学科学技能展开研讨院在陕西省杨凌示范区安排召开了“隐形绿色地膜掩盖技能研讨会”,来自教育研各方面的专家以为该项技能展开前景可期,其运用本钱与白色塑料地膜适当,但不含有毒有害物质,可彻底降解,为处理农业“白色污染”供给了新的处理方案。


隐形绿色地膜会是农业“白色污染”的“终结者”吗?


隐形绿色地膜由陕西金土丰新资料有限公司研制,由生物蛋白、多糖、植物树脂、水溶性高分子资料组成,不含对人体有毒有害的其他物质。该资料运用时与水按比例掺混喷洒,水分进入土壤,掩盖资料与地表黏结,构成不行见地膜,起到传统地膜增温、保墒功用。


值得注意的是,该资料加入了可溶性高分子资料,可彻底溶于水,当降雨或灌溉发生满足水量时,部分掩盖资料会被水稀释决裂,水分从决裂点进入土壤,水量削减后掩盖资料又可主动修正构成覆膜。该新式地膜具有生物降解的特性,耐候性可根据作物成长时刻灵敏调整,不会出现因过早降处理裂而导致功用损失问题。降解后悉数转化为水和二氧化碳,不会构成农田污染。


据甘肃省定西市和内蒙古自治区包头市农技推行部分实验,隐形绿色地膜在马铃薯、中草药、玉米、百合上具有与传统地膜附近的增产作用;据西北农林科技大学园艺学院在设备西红柿上实验研讨,隐形绿色地膜的增温、保墒趋势与白色塑料薄膜根本一起。


专家建议,隐形绿色地膜尚处于展开初期,应扩展验证实验规划和规划,在多种作物、多个区域进行;应与农机研制单位协作,对现有喷洒设备进行改善晋级,以习惯不同地域运用,到达喷施均匀,厚度适度,出产上整地、覆膜、耕种、压边等一次性机械化作业要求;要与医学单位协作,展开病理性实验,完善其对人体健康的安全性点评。 


生物降解地膜职业概略。


塑料作为现代工业最重要的根底资料之一,为推进人类社会进步和人民日子水平进步奠定了坚实的物质根底,对人类的出产和日子发生了严峻的影响。塑料以其一起的长处成为信息、动力、工业、农业、交通运输甚至航空航天和海洋开发等国民经济各重要范畴不行或缺的资料,渗透到人类衣食住行的方方面面。可是传统的石油基不行降解塑料在促进人类社会进步的一起,亦对生态环境构成了巨大的损坏。


由不行降解塑料导致的“白色污染”、水污染、大气污染等现已成为全球规划内迫切需求处理的难题。因而,可降解塑料必然成为塑料职业展开的潮流和首要方向。现在可降解塑料首要包含生物降解塑料、光降解塑料、光和生物降解塑料、水降解塑料四大类,其间以生物降解塑料的研讨最为深化,运用最为广泛。


生物降解塑料是一类由天然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。抱负的生物降解塑料是一种具有优秀的运用功能、抛弃后可被环境中的微生物彻底分化、终究被无机化成为天然界中碳素循环的一个组成部分的高分子资料。除可天然降解外,生物降解塑料还具有质料可再生、对肌体习惯性强等长处,使其能够广泛运用于包含环保、食品容器和包装、农林业、医学、纺织、电子、轿车等范畴。因而,生物降解塑料有着巨大的商场需求和宽广的商场前景。


可降解地膜职业展开情况。


跟着塑料工业的展开,农用塑料地膜在 20 世纪中叶开端运用。1955 年日本首要运用于草莓出产,并进行推行。20 世纪 60 年代初,法国、意大利、美国等国家开端在蔬菜、草莓、咖啡、烟草、瓜类、棉花等作物出产上运用,均取得杰出作用。


我国自 1978 年从日本引进塑料农用地膜掩盖技能以来,地膜掩盖技能在国内农业出产中得到了敏捷推行,极大地进步了我国农作物产值,运用范畴从开端的棉花、蔬菜,展开到花生、瓜果、甜菜、水稻、旱稻、小麦、玉米等农作物。近三十年来,我国地膜掩盖面积和运用量一向位居国际第一,全国农用地膜掩盖面积 3 亿亩;新疆地膜掩盖面积 4,700 万亩并且呈逐年上升趋势。


传统地膜多为 PE(聚乙烯)制成,天然条件下很难降解,在土壤中能够残存长达 100-200 年。传统地膜运用后,总有 20%左右的残膜无法收回,铢积寸累,使土壤环境恶化,土壤含水量下降,削弱抗旱才干,引起次生盐渍化,板结且肥力下降,影响作物成长发育,导致减产;一起对环境也构成了极大的损害。并且废膜的收回,费时废工,在劳动力本钱继续上升的情况下,对运用地膜的农户效益构成晦气的影响。


据农业部查询,现在我国地膜残留量一般在 60-90kg/hm 2 ,最高达 165kg/hm 2 。研讨标明,土壤中残膜含量 58.5kg/hm 2 时,使玉米减产 11%~23%,小麦减产9%~16%,大豆减产 5.5%~9%,蔬菜减产 14.6%~59.2%。


现在处理残膜污染的办法首要依托人工捡膜。以新疆为例,每年 11 月中旬棉田截杆后人工捡膜;11 月下旬进行冬翻,部分残膜进入土壤;3 月下旬耕种前机器搂膜;4 月上旬因为机器搂膜不能搂净小片残膜,耕种前要人工捡膜,总计人工捡膜费用约 70-100 元/亩。因为新疆地广人稀,农业机械化程度高,劳动力缺少,依托这种人工收回地膜的传统做法,投入巨大且不能从根本上处理白色污染问题。


此外,石油动力紧缺引起地膜出产质料丙烯酸等上涨,使得地膜价格和可继续展开问题日益突出。以上许多原因,可生物降解地膜的研讨和推行在国内外引起了极大的重视。


在可降解塑料资料开发根底上,为充分运用地膜的保湿、增温、除草、机械化作业和增产作用,并消除塑料地膜带来的农田地力下降、农作物产值逐年下降和环境污染等不良影响,日本、美国、意大利、法国和德国、加拿大等发达国家于上个世纪末相继着手研讨可降解地膜。依照降级机理和损坏方式可分为添加型生物降解地膜和彻底生物降解地膜。


①添加型生物降解地膜,是指在不具有生物降解特性的通用塑料根底上,添加具有生物降解特性的生物降解促进剂、加工助剂等。其机理是,在传统地膜的根底上,添加光敏剂、淀粉等成分,以促进地膜降解,包含:市面上常见的光降解地膜、光/生物降解地膜等。这些地膜中因为基地膜中含有很多的塑料成分,运用后,能把地膜降解成小碎片和小颗粒,但更小的塑料碎片和颗粒不能降解。短期内对作物成长不会有太显着的负面影响,但跟着运用时刻的延伸,土壤中塑料碎片和颗粒逐步添加,难以铲除,或许带来比运用塑料地膜更严峻的污染,晦气于农业的可继续展开。


②彻底生物降解地膜是由能被微生物彻底分化的物质组成的薄膜,包含:全植物降解地膜、微生物组成型生物降解地膜和化学组成型生物降解地膜。


A、全植物降解地膜。


原理是:地膜运用资料悉数由植物中提取。如:日本研讨开发的纸地膜、麻地膜。纸地膜可被土壤微生物彻底降解,没有污染,但易破损,不易机械化铺膜,一起价格较贵是传统地膜 4 倍以上,现在在出产上运用量较少。20 世纪末,日本研制出农用麻地膜,首要以纸浆和麻纤维为质料,耐性大大增强,进步了机械化铺设的功率。但日本麻纤维缺少,价格较高,难以很多推行运用。美国和意大利等公司声称研制成功淀粉质量分数在 90-100%的全淀粉塑料,产品能 1 年内彻底生物降解而无污染。国内高校也见有用淀粉或其他一些天然高分子物质如纤维素、果胶、蛋白质、海藻酸钠等制成的复合彻底生物降解塑料资料,但这些均未有进一步运用推行。


B、微生物组成型降解地膜。


微生物组成型彻底降解地膜是指以有机物为碳源,通过发酵得到生物降解塑料质料而出产的地膜。国内外都有相关研讨的报道中,聚烃基烷酸脂及其共聚物的相关资料是研讨的热门。因为通过微生物发酵法组成的聚酯生物降解资料因制备条件严苛、工艺杂乱,导致价格太高,约束了作为地膜的运用。


聚乳酸(PLA)地膜是一种新式的生物降解资料地膜,它运用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉质料制成。淀粉质料经由发酵进程制成乳酸,再通过化学组成转换成聚乳酸。其具有杰出的生物可降解性,运用后能被天然界中微生物彻底降解,终究生成二氧化碳和水,不污染环境,这对保护环境十分有利。可是,工业实践出产聚乳酸的工艺流程却比化学反应式杂乱的多:怎么添加聚乳酸的分子量,以取得更优异的物理功能是聚乳酸塑料出产商一起面临的问题。因而,现在尚没有工业化。


C、化学组成型生物降解地膜。


跟着可降解塑料资料的展开,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸-己二酸丁二醇酯(PBSA),聚已内酯(PCL)和聚丁二醇丁二酸-对苯二酸盐(PBAT)等产品杰出的降解性,为可降解地膜的供给了更广的挑选。


生物降解地膜职业季节性、周期性特色。


(1)职业季节性。


生物降解地膜职业具有显着的季节性,这首要是由各类农产品出产的周期所决议的。一般在每年 10 月至 12 月是生物降解地膜出产的前期预备阶段,在次年的 1 月至 3 月份进入出产旺季,3 月至 4 月底进入出货期。5 月份今后,农作物的耕种现已完毕,进入了出产冷季,开端对部分机器进行改造检修。


(2)职业周期性。


职业周期性方面,传统聚乙烯地膜职业是自 80 年代初引进我国,已有近 30年,可是因为传统聚乙烯地膜在土壤中 200 年无法降解,给土壤、环境带来了极大的损害,“白色污染”已严峻威胁到我国的农业可继续展开。生物降解农用地膜是处理“白色污染”的仅有有效途径。关于生物降解资料的需求十分急迫。


生物降解农用地膜职业是展开前史较短的职业,现在大多企业处于实验阶段,未真实处理操控降解速率这一技能瓶颈,现在国内部分企业已可科学的做到产品“一区一配方,降解速率可控”的作用。日益添加的顾客压力和日趋严厉的法规,将影响北美、欧洲和亚洲商场对生物降解型塑料的需求。


近年来,全球对非降解塑料袋频亮红灯,各国开端施行强有力的办法,特别是欧洲和美国。这两个区域既是全球最重要的塑料袋消费国,也是国际塑料袋进口大国。他们通过立法约束运用非降解塑料,这必然会给生物降解塑料职业带来巨大的展开机会和宽广商场。


生物降解地膜职业上下流。


生物降解地膜是橡胶和塑料制品业的一个重要分类,其上游职业首要是出产二元酸、二元醇等质料的制作企业。下流职业首要是全国各地运用生物降解地膜的农业出产者,产品广泛运用于棉花、玉米、西红柿等作物。我国是全球塑料制品出产和消费大国,生物降解塑料的研制、出产与运用对塑料工业的可继续展开具有重要意义。


生物降解地膜职业壁垒较高。


(1)技能壁垒。


可降解农用地膜出产技能触及多学科穿插运用。国内专业从事可降解农用地膜研讨、教育的院校较少。一起,因为可降解农用地膜的出产工艺要求严苛,客户对产品的个性化需求明显。通过理论研讨与长时刻出产实践相结合,才构成了公司系统的可降解农用地膜的研制与出产系统,并取得了一系列国家专利效果。 职业的新进入者很难在短时刻内构成可降解农用地膜技能系统。


质料的配方、种类与质量,加工设备的主动化程度和模具的操控精度,以及检测设备和手法的先进性,检测规范和技能规范的科学性直接影响塑料薄膜的功能和质量。塑料薄膜加工出产安排杂乱,要求较高的工艺条件,对出产进程中质料的加工温度等工艺操作要求极为严厉,需求通过适当长时刻的实践和经历堆集才干坚持较高的产品合格率和成品率。


(2)品牌与途径壁垒。


可降解农用地膜的品牌是影响客户选购的重要要素。品牌厂家代表着能为客户供给质量优异的产品和完善的售后服务。职业界企业,历经多年的研制与出产,具有必定的知名度,建立起了品牌形象,已堆集了一批忠诚的客户。构成了安稳的营销途径,并具有必定的规划优势。这些优势又进一步加快了公司在技能创新、途径拓宽等方面的脚步。相比较而言,职业的潜在进入者、新进入者,不行能在短时刻内建立起品牌优势,加上出产规划较小,技能研制力较弱。跟着商场竞争的加重,商场资源将进一步向公司会集,公司的品牌优势、途径优势将愈加明显。


品牌价值是一个企业中心价值的表现,品牌归纳表现了企业产品质量、研制水平、营销网络及出售服务、办理等要素,知名品牌的创建和构成需求通过企业长时刻的投入和堆集。因为塑料管道广泛运用于棉花、玉米、西红柿等作物,与国家出产、社会运转和人们的日子休戚相关,越来越多的顾客更重视塑料薄膜产品的品牌和质量。新进入者需求更大投入才干创建新品牌和打破商场已有品牌构成的壁垒。


(3)人才壁垒。


因为本职业的穿插学科特点,本职业的技能人员也需求穿插的专业学习和实践经历的堆集。从事可降解农用地膜职业研制与出产需一起把握多方面的专业知识,需具有极强的着手操作才干,专业技能分工合理的研制团队对出产商十分重要。现在,从事可降解农用地膜职业的办理人才、技能人才、出售人才缺少,高端人才奇缺,大部分该类人才靠企业在运营实践中培育,培育时刻较长。新进入者难以在短期内组成通晓可降解农用地膜的整个人才团队。


隐形绿色地膜会是农业“白色污染”的“终结者”吗?


生物降解地膜职业展开趋势。


塑料产品的运用广泛农业、工业和服务业三大工业的方方面面,从农田地膜到购物袋,从工业包装膜到一次性餐具和卫生用品,我国已代替美国成为全球最大的塑料制品出产国和消费国。从农业方面来讲,现在新疆耕地面积约 4700 万亩,是我国地膜掩盖面积最大的省区,地膜年运用量约 42 万吨,商场值约 70 亿元。


从快消品职业来看,新疆每天对塑料袋的运用量超越 6000 万只,每年约 3 万吨,商场代替价值约为 8 亿元。加上工业包装膜、医疗用品、一次性卫生用品等塑料产品,估计可代替商场超越 220亿元。未来,可降解高分子产品向 3D 打印、仿生器官、轿车、航天等范畴扩展,商场前景十分宽广。可是农田残膜和日子废物带来的塑料污染正腐蚀着人类的生存环境和生命健康,“废物围城”日趋严峻,遏止“白色污染”刻不容缓。


2008 年,国务院下发《关于约束出产出售运用塑料购物袋的告诉》,在全国规划内制止出产出售运用超薄塑料袋,并施行塑料袋有偿运用准则。2015 年,吉林省正式施行“禁塑令”,规则全省规划内制止出产、出售不行降解塑料购物袋、塑料餐具,成为全国第一个全面禁塑区域。在方针的驱动下,我国生物可降解塑料迎来高速展开时期,多条生物降解塑料新建出产线建造和投产。


截止 2017 年,我国生物可降解塑料产能在 5 万吨左右,首要的生物降解塑料出产企业有金发科技股份有限公司、安庆和兴化工有限责任公司、浙江杭州鑫富药业有限公司等。


生物降解塑料首要运用于包装、纤维、农业、医疗等范畴,其间在包装职业的运用最为广泛。2016年我国生物降解塑料在包装范畴的运用约占商场总量的 77.3%,而其间食品包装需求又占生物降解塑料包装商场的 75%以上的比例,尤其是近几年跟着网络外卖职业的敏捷扩张,食品包装职业对生物可降解塑料的需求量进一步扩展。


从全球规划内来看,生物降解塑料最首要的需求来自欧洲,首要原因是欧洲国家对彻底生物降解塑料的运用具有最强壮的方针支撑。欧盟有机废物填埋指令要求成员国在 2016 年削减有机废物填埋量到1995 年的 35%;意大利从 2011 年 1 月 1 日起超市全面禁售 PE 购物袋;法国、西班牙,于 2013 年 1 月1 日全面禁售 PE 购物袋;德国,出产与出售生物降解塑料者能豁免收回责任及税收;2011 年 5 月 24 日,欧盟谋划对全欧洲施行禁塑令,在 2012 年起禁用非生物降解塑料袋等等。近年以来欧洲各大超市关于彻底生物降解塑料购物的收购激增,导致严峻的供给缺乏。


现在,我国是全球仅有能够出产一切生物可降解塑料产种类类的国家,各个种类的产品研讨也处于国际前列,并且近年来产能扩张敏捷。


未来,跟着生物降解塑料技能的不断提高,政府不断加大在管理“白色污染”等环境保护问题上的方针支撑和宣扬力度,以及全社会对生物降解塑料产品的逐步认可,职业展开将会步入快速展开通道。

文章来历: 普华有策咨询,生物降解资料研讨院。

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