導語：如何才能寫好一篇雙碳的重要性，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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課堂教學是教與學的雙邊活動，要重視調(diào)動學生主動學習的積極性也為學者以及廣大教師所肯定。數(shù)學不僅是人們認識自然、認識社會的工具、更具有開發(fā)人們智力的作用，學生學習數(shù)學的過程，同時也是他們操作與觀察、分析與綜合、判斷與推理的主動參與的過程。近幾年來，我在進行數(shù)學活動式教學實踐的同時，十分重視學生的主動參與，把握時機，創(chuàng)設情境，激發(fā)興趣，提高了課堂教學效率。

1. 對數(shù)學的興趣是學生主動參與學習的前提 要使學生主動參與學習，必須使學生對數(shù)學有興趣。興趣是人積極認識事物或關(guān)心活動的心理傾向，是人學習活動的動力機制?？鬃釉唬骸爸撸蝗绾弥摺?，著名教育家德可樂利指出：“興趣是個水閘門。借助它，注意的水庫被打開，并規(guī)定了流向”，杜威也把興趣作為兒童成長的“指示器”。正是因為這樣，所以培養(yǎng)學生的學習興趣、誘發(fā)學生的學習欲望，是活動式教學的關(guān)鍵之所在，是學生主動參與學習的前提。這就需要老師以“趣”引路，以“情”導航，把呆板的課堂教學變?yōu)槌錆M活力的學習樂園。

例如教學“圓的周長”，老師在板書課題后提問：看著這個課題，你們想知道什么？學生小組討論后回答：我想知道什么叫“圓的周長”；我想知道怎樣求“圓的周長”；“我想知道圓周長的概念、知道圓周長公式的推導過程和圓周長公式的運用”。

隨著學生的回答，教師把“概念”、“公式推導”和“應用”板書在黑板上，對學生說：“這節(jié)課我們就一起來探討大家想知道的這三個問題”，從而導入新課。

教師通過與學生商討，很快把老師“教”的要求轉(zhuǎn)換成了學生的學習愿望，并由學習愿望激發(fā)學生的學習動力，使學生能以飽滿的學習激情，投入到新課的學習過程中去。顯然，教師導入時所提出的問題對引導學生主動參與學習起到了關(guān)鍵的作用。

2. 良好的課堂心理氣氛是學生主動參與學習的保證 課堂心理氣氛是師生心理活動中占優(yōu)勢的、相對穩(wěn)定的心理狀態(tài)。良好的課堂心理氣氛可以有效地激發(fā)學生的內(nèi)在情感和動機，協(xié)調(diào)人與人之間的關(guān)系，形成強大的合力，對學生學習起著潛移默化的導向和促進作用，是學生主動參與學習的保障。學生的小組討論式學 習是形成良好課堂心理氣氛的有效形式之一，小組學習往往使學生的主動參與欲望和自我表現(xiàn)欲望得到較好的滿足。在教學“圓的面積”這節(jié)課時，為了讓學生更好的理解“S=πr2”，我是這樣處理的：

（1）布置學生測量并計算給出長方形紙片的面積。

（2）你們會求圓的面積嗎？是否可以把圓剪咸若干相同的圖形拼成已學過的圖形呢？

（3）小組活動：學生動手把自己的圓形等分成若干個小扇形，再把若干小扇形拼成了長方形。

（4）組織小組討論：長方形的長相當于圓的什么？寬又相當于什么？你能探索出圓面積的計算公式嗎？

（5）小組活動：用剪好的小扇形還可以拼成哪些已經(jīng)學過的圖形？能借助這些拼好的圖形探索出圓面積的計算公式嗎？

結(jié)果，在這節(jié)課內(nèi)學生們通過積極思考，先后用剪好的小扇形拼出了平行四邊形、三角形和梯形等已經(jīng)學過的圖形并推導出圓面積的計算公式。接著我再讓小組中的每個同學都說說操作過程和推導過程。最大限度地激發(fā)學生發(fā)表自己見解的欲望，師生之間相互尊重 并采納合理的建議和想法，較好的理解了圓面積的計算方法。這樣，不但讓學生在“操作”、“討論”的過程中主動參與了學習，而且有效地調(diào)動了學生學習的積極性、課堂氣氛非?；钴S，在發(fā)揮創(chuàng)造力同時，還培養(yǎng)了學生的分析、推理、概括等能力，進而提高了他們的數(shù)學素養(yǎng)。

3. 課堂教學中的激勵機制增強了學生的成就感 正確的評價、適當?shù)谋頁P與鼓勵是對學生學習態(tài)度和學習成效的肯定或否定的強化方式，它可以激發(fā)學生的上進心、自尊心。對兒童的表揚、鼓勵往往能更好地激起學生積極的學習動機。正數(shù)學活動式教學中，盡管合作學習和分組討論可以調(diào)動學生主動參與學習的積極性，但如果組織不好，其結(jié)果仍然是優(yōu)等生活躍，中等生參與機會少，個別后進生處于被動狀態(tài)。因此，老師要時刻想著所有孩于的成功，充分相信每一位學生的潛力，鼓舞每一位學生主動參與學習，善于觀察并發(fā)現(xiàn)他們的閃光點，及時給予肯定。同時，采用小組長輪換、小組發(fā)言代表的推舉和輪流相結(jié)合等教學制度，鼓勵后進生爭取更多的活動機會，使每一個學生都有機會和自由，各盡其甜，各顯所長。

在教學“小數(shù)的性質(zhì)”時，學生要通過比較0.1米、0.10米和0.100米的大小來揭示出小數(shù)的性質(zhì)，怎樣比較0.1米，0.10米和0.100米的大小呢？學生在小組活動中各有不同的方法：

有的學生把0.1米，0.10米和0.100米轉(zhuǎn)化成整數(shù)來表示：0.1米=1分米，0.10米=10厘米，0.100米=100毫米，從而推導出0.1米=0.10米=0.100米。

有的學生動手實際測量推導出0.1米=0.10米=0.100米。

有的學生利用小數(shù)意義推導0.1米=0.10米=0.100米。

篇2

師承教育雙師型教師培養(yǎng)體系中醫(yī)藥高職高專院校培養(yǎng)的是中醫(yī)藥行業(yè)應用型人才，在目標上突出專業(yè)性、實用性。相對于本科院校注重理論研究人才的培養(yǎng)，中醫(yī)藥高職高專院校更注重專業(yè)技能的教學。因此，科學系統(tǒng)的建立起師資培養(yǎng)體系，打造一支既能講又能練，理論知識扎實，實踐經(jīng)驗豐富的“雙師型”教師隊伍尤為重要。在這種情況下，筆者從中醫(yī)藥師承教育的視閾，探討尋求切實有效的中醫(yī)藥高職高專院?！半p師型”專業(yè)教師隊伍建設途徑。

一、轉(zhuǎn)變觀念，明確培養(yǎng)目標

1.學校領(lǐng)導要做好師承教育的決策工作

一是要認識到“雙師型”師資隊伍建設的重要性。學校領(lǐng)導要充分理解“雙師型”教師的內(nèi)涵，將師承教育作為建設“雙師型”師資隊伍的重要措施，制定出有利于學校師資長遠發(fā)展的目標與規(guī)劃。

二是要進一步加大開展師承教育的投入。要滿足開展教育活動的師資、設備和資金需要，保證教育質(zhì)量和實際效果。同時采取與醫(yī)院和企業(yè)進行校企合作的方式，將醫(yī)院、企業(yè)內(nèi)的技術(shù)人員請進校內(nèi)作為教師跟師的對象；或與專業(yè)匹配的本科院校和科研單位聯(lián)合，派教師去進行短期跟師學習。

三是學校領(lǐng)導要為師承教育的開展創(chuàng)設良好的環(huán)境?？膳c塑造學校特色文化緊密結(jié)合起來，加大宣傳力度，開展系列活動，營造學習氛圍。要充分發(fā)揮中醫(yī)藥行業(yè)的特點，用文化傳承的方式，通過耳濡目染讓廣大教師受到潛移默化的影響，從而促使其積極主動地加入到師承教育的活動中來。

2.學校師資培養(yǎng)機構(gòu)要做好師承教育的實施工作

一要有針對性地做好師承教育的設計。要把握本校師資隊伍的實際情況，按照教師發(fā)展所經(jīng)歷的三個階段及特征，對教師進行分層次多方面的培養(yǎng)。對新入職的教師，讓其跟著中年資的專業(yè)教師學習，培養(yǎng)的重點放在教學實踐能力的實際應用和校園文化的熏陶上，使其能夠承擔課程教學工作。對入職10年內(nèi)的青年教師，可通過跟師高年資的教師，重點加強教學理念和專業(yè)技能的培養(yǎng)，為成長為“雙師型”教師奠定基礎(chǔ)。對中青年骨干教師，可直接跟師老專家進行較高層次的培養(yǎng)，不斷提高臨床實踐和科學研究能力，幫其成為未來的專家，從而推動學校教育教學和科研創(chuàng)新水平的發(fā)展。

二要保證師承教育活動的實施。根據(jù)“雙師型”教師的實際需要，提供多樣化的培養(yǎng)方式，充分利用學校各項資源，合理安排學習的時間、地點和人員。既要有針對性的選擇跟師學習的內(nèi)容，以滿足“雙師型”教師個人發(fā)展和學校發(fā)展的需要。又要注重建立一支理論知識扎實、實踐經(jīng)驗豐富的導師隊伍，分層次“以老帶新”。更要保證師承教育時間安排上的靈活性，提高培訓效率。最后，要建立完善的師承教育制度體系，讓師承教育活動有章可循，規(guī)范運行。

二、多元視角，構(gòu)建三級培養(yǎng)體系

1.以學校特色為本構(gòu)建的師承教育體系

學校作為教師發(fā)展的根本，就要先從學校的視角出發(fā)，著眼學校發(fā)展的需求，充分發(fā)揮中醫(yī)藥高職高專院校自身豐富的特色。學校特色的彰顯源于“雙師型”教師教育教學特色的形成。因此，“雙師型”教師培訓工作中，一定要建立起由學校主導，具有本校特色且相對獨立的培養(yǎng)體系。

一是進行校本研究。通過組織校本研究，讓教師深入了解學校的培養(yǎng)目標、發(fā)展方向、自身條件、可用資源、師資水平、社會需求和特色文化。這樣既可讓“雙師型”教師明確自身的發(fā)展需求和目標，又可幫助學校確立自己獨特的發(fā)展方向。

二是在教師中進行特色教育。把中醫(yī)藥文化傳承和學校教育科研改革成功經(jīng)驗納入師承教育中。要把中醫(yī)藥文化融入學校的各項活動和工作，讓專業(yè)教師深入了解中醫(yī)藥文化，為其成長為“雙師型”教師奠定文化基礎(chǔ)。還要充分發(fā)揮學校特色優(yōu)勢，依托學校為基地建立中醫(yī)藥流派傳承研究室，將學校在臨床實踐研究中取得的成功經(jīng)驗內(nèi)化為廣大“雙師型”教師的經(jīng)驗，進而促進“雙師型”教師水平的提高。

2.以教師發(fā)展為綱構(gòu)建的師承教育體系

師承教育被認為是一種能有效促進教師專業(yè)發(fā)展的方式。通過由專業(yè)素養(yǎng)優(yōu)良的高年資教師與中青年教師結(jié)成幫扶的師徒關(guān)系，能從各方面對年輕教師予以幫助和指導，使他們盡快適應角色和環(huán)境的要求，而且這一培養(yǎng)模式效果好，費用低，不會太影響本職工作，對中醫(yī)藥高職高專院?！半p師型”師資隊伍培養(yǎng)是十分必要的。江西中醫(yī)藥高等?？茖W校就利用學?，F(xiàn)有師資資源，在專業(yè)教師中確定“以老帶新”的結(jié)幫對子，促進新、老教師共同進步。

3.以臨床實踐為主構(gòu)建的師承教育體系

一是面向臨床，突出中醫(yī)藥特色。采取校本培訓與師承教育相結(jié)合的方式，強化中醫(yī)藥基礎(chǔ)理論學習和中醫(yī)藥臨床技能的掌握，提高專業(yè)教師對中醫(yī)藥的熱愛程度、理論水平及臨床診治能力，著力培養(yǎng)“理論寬、臨床專、能力強、素質(zhì)高”的“雙師型”教師。

二是名師帶徒，注重言傳身教。師承教育的核心在于通過導師的言傳身教，讓學生迅速而準確地掌握導師的中醫(yī)思維方式和臨床技能。在導師遴選上必須本著“有德行、有意愿、有能力、有病人、副高職稱以上”的原則，真正做到名師帶徒。

三是傳承文化，要求實踐優(yōu)先。加強對專業(yè)教師中醫(yī)經(jīng)典、中國傳統(tǒng)文化、校園特色文化等內(nèi)容的培訓。強調(diào)尊師重教，重視人文教育，以達到提升“雙師型”教師的專業(yè)素養(yǎng)的目的。同時，加大臨床實踐技能的訓練，加強理論與臨床的結(jié)合，真正做到理論知識和動手能力雙向提高。

三、強化管理，完善師承教育考評和激勵機制

師承教育作為中醫(yī)藥高職高專院?！半p師型”教師隊伍培養(yǎng)體系的重要組成部分，要使其得以高效、有序的實施，就要求學校確立“雙師型”教師在師承教育中的主體地位，調(diào)動“雙師型”教師對跟師學習的積極性。

首先，要強化“評價制度”。加強對師承教育的需求分析，要引導教師把自我發(fā)展需要和學校的專業(yè)建設，學科建設目標有機的結(jié)合起來。同時加強對培養(yǎng)過程的監(jiān)督。最后要對師承教育的結(jié)果進行科學的分析，確保教學與臨床緊密結(jié)合，教學與臨床雙肩挑，確?！爱a(chǎn)、學、研”三個方面的綜合提高。

其次，要啟動“名師工程”，重視學科（專業(yè)）帶頭人培養(yǎng)，從師德水準、學歷水平、智能結(jié)構(gòu)、教學能力等方面全面考慮制訂名教師標準，采取有力措施，創(chuàng)造良好成才環(huán)境。

參考文獻：

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關(guān)鍵詞 碳點； 合成方法； 發(fā)光機理； 生物傳感； 生物成像； 綜述

1 引 言

碳點（Carbon dots， Cdots）是指粒徑小于10 nm的新型熒光碳納米材料， 因其主要元素為碳、氫、氧和氮， 不會發(fā)生重金屬泄漏， 有望成為重金屬半導體量子點的理想替代材料[1]。由于Cdots具有熒光活性高、種類多樣、生物相容性好、毒性低等優(yōu)點， 在生物檢測[2]、基因轉(zhuǎn)運[3]、藥物傳輸[4～8]和生物成像[9，10]等領(lǐng)域得到了廣泛應用。碳點優(yōu)良的熒光性能已在分析化學領(lǐng)域中展現(xiàn)出重要的應用潛力[2，10～16]。

2004年， Xu等[17]在分離純化碳納米管時， 發(fā)現(xiàn)具有熒光性質(zhì)的組分并證實其主要成分為碳。通過原子力顯微鏡證明了其納米尺寸， 掀起了人們研究碳點的熱潮。圖1展示了碳點發(fā)展過程中一些重要事件： Sun等[18]使用硝酸回流氧化蠟燭灰得到了碳點， 通過PEG鈍化提高了碳點的熒光產(chǎn)率， 推動了碳點由新奇到實用的發(fā)展。Liu等[19]通過凝膠分離得到不同發(fā)光顏色碳點， 開啟了碳點發(fā)光機理的研究。Zheng等[20]通過電化學剝離方法制備碳點并研究了碳點的電化學發(fā)光。上述研究通過物理或化學方法剝離或切割得到碳點， 即Top.down策略。微波、水熱等合成方法快速發(fā)展豐富了碳點的制備方式。Liu等[21]通過水熱方法碳化硅球表面有機分子獲得碳點， 碳點的制備進入了Bottom.up的階段， 即由有機小分子、生物分子， 甚至Biomass制備碳點。微波合成技術(shù)的引入， 將碳點制備由幾小時縮短到幾分鐘[22]。Zhu等[23]通過水熱方法制備碳點， 討論了碳點的形成機理及傳感， 多色成像應用等。

本評述根據(jù)碳點制備方法及碳源的不同， 將碳點分為石墨烯納米點及碳納米點， 介紹了兩類碳點的制備方法， 討論了碳點發(fā)光性質(zhì)， 剖析了碳點發(fā)光機理， 總結(jié)了碳點在生物傳感、藥物傳輸和生物成像中的應用。

2 碳點的合成

碳點制備方法主要有兩類： 以石墨類材料為基礎(chǔ)的Top.down方法和以有機分子為原料的Bottom.up方法（圖2）。碳點也因此被稱為石墨烯納米點（Graphene nanodots）和碳納米點（Carbon nanodots）等。

2.1 石墨烯納米點

石墨烯納米點是指將石墨、碳納米管、碳纖維、氧化石墨烯和有機質(zhì)高溫碳化產(chǎn)物等進行化學或物理剪切， 得到小于10 nm的納米粒子[24，25]。石墨烯納米點由碳六元環(huán)蜂窩狀片層相互重疊形成的類石墨烯多層結(jié)構(gòu)， 原子層數(shù)一般小于5， 且原子層邊緣含有羧基、羰基和羥基等官能團， 便于后續(xù)功能化。

Sun等[18]利用氧化鈍化法對蠟燭灰氧化剪切得到石墨烯納米點， 與PEG.1500N通過酰胺鍵鈍化， 證明了表面結(jié)構(gòu)對于碳點熒光效率的重要性。碳點鈍化改善熒光性質(zhì)， 得到了廣泛關(guān)注， 并影響了后續(xù)合成方法的設計[26～28]。Peng等[29]使用H2SO4.HNO3回流， 使碳纖維沿Zigzag軸裂解得到石墨烯納米點。Kwon等[30]采用HNO3.十八烯胺/肼兩步剪切法， 成功制備了單分散石墨烯納米點， 并用于白光LED元件的制備。Dong等[31]使用強酸氧化法制備了分子量不同， 熒光由綠到紅的石墨烯納米點， 并發(fā)現(xiàn)氧化型石墨烯納米點的強電化學發(fā)光能力。Dong等[32]使用HNO3氧化CX.72炭黑分別得到單層和多層石墨烯納米點。Li等[33]采用微波加熱合成了綠色熒光石墨烯納米點。Luo等[34]使用兩步微波反應制備白光碳點。

電化學方法可以通過改變電位調(diào)控碳點的性質(zhì)。Bao等[35]采用電化學剝離方法制備碳點， +0.5～+2.5 V不同電位得到了不同粒徑及發(fā)光性質(zhì)的碳點。Lu等[36]使用離子液體為溶劑， 通過電化學石墨剝離得到了藍色熒光的石墨烯納米點。Zhou等[37]通過電化學方法從多壁碳納米管中得到了粒徑約2.8 nm的藍色熒光碳納米晶體。Tan等[38]在K2S2O8溶液中對石墨進行電解（+5 V）制備了紅光碳點。

Pan等[39]對石墨烯進行酸化―水熱處理得到石墨烯納米點。Tetsuka等[40]改進了水熱方法， 使用氧化石墨烯/氨水混合溶液獲得熒光可控的氨基化石墨烯納米點。依據(jù)這個思路， 通過簡單水熱方法可以合成多種石墨烯納米點。 此外， Ponomarenko等[41]通過實驗證明， 利用電子束刻蝕大片石墨烯得到了細小的石墨烯納米點。因此， 石墨烯納米點可以簡便的方法制得，提高了合成效率[42～44]。

2.2 碳納米點

碳納米點是以糖、檸檬酸和氨基酸等有機小分子為碳源， 通過官能團偶聯(lián)實現(xiàn)分子間聚合， 即Bottom.up方法形成的碳納米材料。人們發(fā)現(xiàn)雞蛋清[45]、草[46]、柚子皮[47]、蠶絲[48，49]等也可作為合成碳納米點的原料。碳納米點的合成方法主要有水熱法， 超聲法， 微波加熱以及中和熱法等[23，45，49～56]。

水熱法是廣泛使用的納米材料合成手段， Shin等[57]合成70～150 nm的碳球， 通過檢測水熱過程碳球的核磁信號， 解釋了水熱反應原理。Yang等[58]以葡萄糖胺為碳源， 一步水熱合成了熒光碳納米顆粒。在此基礎(chǔ)上， 他們加入磷酸鹽作為催化劑， 分別得到藍、綠兩種熒光碳納米點[59]。由于水熱反應是在高溫高壓狀態(tài)下進行， 雞蛋清[45]、草[46]、柚子皮[47]、蠶絲[48，49] 等生物質(zhì)也成為合成碳納米點的碳源。

本研究組設計了簡便、綠色的碳化―溶劑萃取法直接制備高熒光效率碳點， 以左旋多巴、精氨酸等含氮化合物為碳源， 實現(xiàn)無需二次分離制備低氧化程度、高熒光效率的氮摻雜碳點[53]。Li等[60]超聲葡萄糖合成了熒光碳納米點。Ma等[61]將這種方法進行拓展， 使葡萄糖在氨水環(huán)境下超聲制備氮摻雜碳點。Zhu等[22]利用微波加熱合成了熒光碳納米點。Chandra等[62]在微波加熱的基礎(chǔ)上引入磷酸， 提高糖類化合物的碳化效率。此外， 采用多種碳源如牛奶也可以通過微波的方法制備碳點[63]。

以上碳點的制備方法需要較高溫度和能量， 需要外部供能裝置。本研究組利用中和反應放熱的原理設計了無需外部熱源， 一步超快速（合成時間2 min）合成強熒光碳點的新方法[50]。該方法適用于葡萄糖， 檸檬酸以及多巴胺等多種碳源[50，52]。因?qū)μ荚刺蓟煌耆?碳點仍保留有碳源的官能團， 從而使碳點擁有與碳源類似的特性， 有望實現(xiàn)生物分子模擬碳點制備， 拓展碳點的應用范圍。

3 碳點的發(fā)光機理

碳點顯示激發(fā)依賴的熒光特性， 這種不同于其它發(fā)光材料的熒光特性引起了廣泛關(guān)注。制備單色熒光碳點， 研究碳點熒光機理是提高碳點應用性的重要研究方向； 研究碳點的電化學發(fā)光， 對于拓展碳點的分析應用具有很好的研究和實用價值。碳點發(fā)光機理較主流的觀點有量子尺寸效應、表面態(tài)、以及電子空穴和輻射重排等。

3.1 量子尺寸效應

量子尺寸效應是指當粒子的粒徑下降至納米級時， 費米能級附近的準連續(xù)電子能級變?yōu)殡x散能級的現(xiàn)象。因此， 納米材料， 特別是粒徑小于10 nm的材料， 顯示與塊狀材料明顯不同的光學性質(zhì)。Li等[64]使用電化學方法制備碳點， 結(jié)合柱色譜分離得到不同碳點的組分， 發(fā)現(xiàn)不同組分碳點粒徑不同， 1.2 nm的碳點發(fā)紫外光， 1.5～3.0 nm發(fā)可見光， 3.8 nm發(fā)近紅外光[64]。表明粒徑增大， 碳點帶隙間距減?。▓D3A）。Kim等[65]也發(fā)現(xiàn)碳點的吸收光譜和熒光光譜受粒徑調(diào)節(jié)（圖3B）。Bao等[66]證明了碳點的最大熒光發(fā)射波長隨分子量增大而紅移。然而并不是所有碳點都能觀察到類似現(xiàn)象， Ding等[67]通過對苯二胺與尿素水熱制得的碳點進行硅膠柱分離， 發(fā)現(xiàn)4種組分平均粒徑均為2.6 nm， 而熒光顏色卻分別為藍、綠、黃、紅。

3.2 表面態(tài)和官能團機理

碳點的表面官能團是影響表面能級和能級間距的重要因素。Sun等[18]使用PEG.1500N鈍化碳點而提高熒光產(chǎn)率。后續(xù)工作也證明碳點表面鈍化對于改善碳點熒光性質(zhì)的重要性[68，69]， 如十八烷胺作為鈍化劑增強了碳點的熒光[68]。含氮有機物有效鈍化碳點表面而提高碳點的熒光效率（圖3C）[70]。理論計算證明了碳點表面修飾NH2基團可以引起熒光發(fā)射的紅移； 修飾NH2數(shù)目在1～6個時， 碳點的帶隙間距會隨修飾基團數(shù)目的增多而減?。▓D3D）[71]。

圖3 碳點的光學性質(zhì)及發(fā)光機理。（A）熒光發(fā)射波長隨粒徑變化示意圖[64]。（B）碳點的紫外吸收與粒徑的變化關(guān)系圖[65]。（C）碳點表面官能團影響能級變化示意圖[70]。（D）帶隙間距與氨基數(shù)目的關(guān)系[71]。（E）不同氧化程度的碳點對帶隙間距 [72]。（F）藍色熒光和綠色熒光碳點通過氧化還原反應進行轉(zhuǎn)化[73]。（G）氧化程度對碳點熒光的影響[35]。（H）碳點熒光隨結(jié)構(gòu)的變化[74]。（I）低氧化態(tài)碳點與（J）高氧化態(tài)碳點的TEM表征圖（標尺為5 nm） [53]。（K）N， S摻雜對碳點熒光機理示意圖[77]Zhu等[72]發(fā)現(xiàn)碳點氧化程度不同會導致熒光顏色的變化（圖3E）。硼氫化鈉還原調(diào)控碳點表面狀態(tài)可增強碳點熒光產(chǎn)率至24%（圖3F）[73]。Bao等[35]發(fā)現(xiàn)電化學氧化制備的碳點表面氧化程度不同， 氧化程度低的碳點發(fā)藍色熒光， 而氧化程度高的碳點發(fā)綠色熒光（圖3G）。Lingam等[74]通過對比石墨烯納米點、碳納米材料和碳納米洋蔥的結(jié)構(gòu)和熒光性質(zhì)， 證明了石墨烯納米點的邊界態(tài)熒光（圖3H）。Feng等[75]使用肼還原增強了碳點的熒光。Hola等[76]使用沒食子酸作為碳源合成碳點， 探討氧化程度對碳點熒光發(fā)射波長的影響。本研究組通過TEM表征發(fā)現(xiàn)低氧化態(tài)碳點主要由致密的碳晶核構(gòu)成（圖3I）， 而高氧化態(tài)碳點由碳晶核和外部的疏松氧化層組成（圖3J）， 且結(jié)構(gòu)和表面態(tài)的差異導致不同的熒光性質(zhì)[53]。

3.3 電子空穴和輻射重排理論

電子空穴和輻射重排理論主要用于氮、硫等雜原子摻雜碳點的熒光機理解釋。本研究組認為氮原子在碳點中提供能級， 才可以引起輻射重排， 提高熒光效率[53]。Dong等[77]對氮、硫共摻雜碳點的發(fā)光機理研究發(fā)現(xiàn)， 氮摻雜產(chǎn)生了新的表面態(tài)能級， 電子的能級束縛產(chǎn)生輻射重排， 增強碳點的熒光效率； 硫原子的引入同樣會促進輻射重排（圖3K）。

與上述將3種機理分開考慮不同， 本研究組認為在光子激發(fā)下， 碳點碳核中的電子受激發(fā)從價帶（VB）遷移至導帶（CB）， 這是納米尺寸效應的結(jié)果。由導帶回到價帶的輻射經(jīng)表面缺陷的非輻射重排產(chǎn)生熒光， 對應著表面結(jié)構(gòu)對熒光性質(zhì)的影響[78]。因此， 表面結(jié)構(gòu)作為非輻射重排中心降低熒光效率的和發(fā)射波長的紅移[29～32，41]， 因而解釋了碳點大的斯托克位移， 氧化程度對碳點熒光發(fā)射光譜的影響及其電化學發(fā)光現(xiàn)象。當施加電勢超過閾值時， 在碳點表面層形成自由基[22，33]， 在共反應劑作用下， 自由基湮滅放出光子， 即電化學發(fā)光。熒光與電化學發(fā)光的過程不一樣， 所以碳點的熒光和電化學發(fā)光的發(fā)射波長也可能不同[79]。

上述單光子熒光檢測速度快， 儀器要求低， 但組織穿透能力差， 且激發(fā)光能量大對組織光損傷能力強。雙光子熒光即發(fā)光材料吸收兩個長波長光子激發(fā)電子躍遷至激發(fā)態(tài)， 在返回基態(tài)時釋放出波長小于激發(fā)波長的光子， 因此也稱為上轉(zhuǎn)換熒光， 并且克服單光子熒光的某些缺點[80]。PEG包覆碳點在880 nm激發(fā)下獲得了綠色熒光成像圖， 表明了碳點雙光子成像的應用潛力[69]。但Gan等[81]使用640 nm氙燈對石墨烯納米點照射， 沒有得到上轉(zhuǎn)換熒光。探討碳點雙光子熒光理論， 研究雙光子熒光碳點的結(jié)構(gòu)， 進而提高碳點雙光子熒光效率是未來發(fā)展的一個方向。

4 碳點的應用

4.1 碳點在生物傳感方面的應用

研究者利用碳點的熒光性質(zhì)及其表面功能基團構(gòu)建了多種生物/化學傳感器。以檢測檢測Hg2+及生物硫醇為例（圖4A）[47]， Hg2+通過表面配位重組碳點中的電子和空穴， 導致碳點的熒光猝滅； 但巰基與Hg2+的強結(jié)合能力可以恢復Hg2+猝滅碳點的熒光， 實現(xiàn)“Turn.off”方式檢測Hg2+， “Turn.on”模式檢測生物硫醇。Dong等[82，83]制備了支鏈聚乙烯亞胺（BPEI）修飾碳點（圖4B）， 利用Cu2+與氨基的螯合作用實現(xiàn)能量共振轉(zhuǎn)移猝滅碳點熒光， 河水中Cu2+的檢測限為6 nmol/L。

鑒于Cu2+對碳點熒光的猝滅效果， 研究者將其用于細胞中Cu2+的檢測。Zhu等[84]制備了AE.TPEA.碳點.CdSe/ZnS納米點復合材料， 實現(xiàn)對Cu2+的熒光比率型檢測， 并用于探測細胞中Cu2+的位置（圖4C）。Vedamalai等[85]同樣制備了對Cu2+敏感的碳點實現(xiàn)細胞中Cu2+的檢測。

碳點.還原氧化石墨（Cdots@RGO）復合材料可用于乙酰膽堿檢測（圖4D）[86]： 乙酰膽堿酯酶可以將乙酰膽堿轉(zhuǎn)化為膽堿， 而膽堿可以在膽堿氧化酶存在條件下生成H2O2。利用H2O2猝滅碳點復合物的熒光實現(xiàn)乙酰膽堿的定量檢測， 檢測限為30 pmol/L。此外， 碳點.Ag， Au形成Cdots.Ag/Cdots.Au納米復合材料可用于生物活性物質(zhì)的檢測[87～89]， 對H2O2及葡萄糖的比色檢測的檢出限分別為0.18和1.6 μmol/L [87]； 利用金納米粒子與谷胱甘肽結(jié)合實現(xiàn)谷胱甘肽的熒光.比色雙模態(tài)檢測， 檢測限達到50 nmol/L[88]。Zhang等[90]將硼酸修飾到碳點上， 利用硼酸與葡萄糖的強親和能力， 實現(xiàn)了碳點對葡萄糖的檢測， 檢測限為0.03 nmol/L（圖4E）。本研究組以葡萄糖為碳源通過中和熱法合成碳點 [50]， 由于葡萄糖未被完全碳化， 其表面鄰羥基與硼酸進行結(jié)合， 從而實現(xiàn)對糖蛋白的檢測。

碳點還用于構(gòu)建化學發(fā)光和電化學發(fā)光的生物傳感器。Lin等[91]利用碳點在過氧亞硝酸存在條件下產(chǎn)生的化學發(fā)光， 實現(xiàn)了碳點化學發(fā)光檢測亞硝酸鹽（圖4F）。Shao等[92]使用Cdots.TPEA電化學響應實現(xiàn)對小鼠大腦中的Cu2+的追蹤掃描。Li等[33]通過微波法合成了石墨烯納米點， 利用羧基官能團與Cd2+螯合的特點， 建立了檢測Cd2+的電化學發(fā)光檢測器， 檢測限達到13 nmol/L（圖4G）。

4.2 碳點在藥物傳輸和基因轉(zhuǎn)運中的應用

酰胺縮合反應制備的葉酸修飾碳點可以實現(xiàn)對癌細胞的靶向識別[93]， 為發(fā)展基于碳點的細胞篩選和診斷提供了思路。PEI修飾碳點表面帶正電， 因而可以吸附帶負電的DNA， 用于基因轉(zhuǎn)運[3]。Liu等[3]評估了碳點的轉(zhuǎn)運能力， 發(fā)現(xiàn)碳點具有與帶正電的PEI.25K相似的DNA轉(zhuǎn)運能力， 但碳點的熒光可以示蹤質(zhì)粒DNA在轉(zhuǎn)運過程中的分布， 為研究質(zhì)粒DNA的生理作用提供依據(jù)。碳點.DNA復合物轉(zhuǎn)染3 h后可以進入細胞。通過405， 488和543 nm激光的照射分別產(chǎn)生藍、綠和紅光， 說明碳點在轉(zhuǎn)運過程仍然保持其多色熒光性質(zhì)。

Lai等[4]制備了聚乙二醇（PEG）修飾碳點并實現(xiàn)了阿霉素（DOX）的裝載和遞送。熒光成像表明阿霉素在細胞內(nèi)的釋放過程： 細胞液中主要顯示碳點的綠色熒光， 細胞核內(nèi)可以觀察到阿霉素的紅色熒光， 說明阿霉素由碳點轉(zhuǎn)運至細胞， 然后釋放并進入到細胞核， 達到治療的效果。Chowdhuri等[6]將碳點與金屬有機骨架結(jié)構(gòu)（MOFs）結(jié)合， 實現(xiàn)藥物傳輸。Wang等[8]將殼聚糖.聚乙二醇包覆碳點形成復合水凝膠， 實現(xiàn)pH/近紅外光控制藥物釋放。上述研究初步驗證了碳點的相關(guān)應用， 有助于研究碳點在體內(nèi)的變化及其核膜通透性等問題， 推動碳點的臨床應用。

4.3 碳點在生物成像中的應用

4.3.1 體外成像 體外成像是以細胞作為研究對象， 評價探針成像能力和毒性， 了解探針進入細胞的方式， 研究探針分布和細胞毒性的手段。碳點已成功用于多種細胞的轉(zhuǎn)染成像， 如HeLa[5，10，11，53，62，94，95]、人神經(jīng)干細胞[96]、4T1[97]、NIH.3T3[98]、A549[49，85]和HepG.2[53]等。碳點主要通過內(nèi)吞進入到細胞且主要集中于細胞液中， 鮮有碳點進入細胞核的報道[53]。Zhu等[99]使用溶劑熱法制備了綠色熒光碳點， 成功應用于細胞成像， 證明了其低的細胞毒性（圖5A）。本研究組發(fā)現(xiàn)碳化.萃取法制備的氮摻雜碳點具有激發(fā)依賴特性， 在細胞水平上實現(xiàn)了多色熒光成像[53]。碳點的表面修飾有助于開發(fā)靶向性多功能生物探針。Tang等[7]在碳點表面修飾葉酸和阿霉素， 實現(xiàn)了對癌細胞的特異性識別、藥物運輸和熒光成像（圖5B）。Bhunia等[95]合成了一系列從藍光到紅光熒光發(fā)射碳點， 并通過碳點表面修飾葉酸達到靶向識別效果。Choi等[5]通過修飾葉酸和鋅酞菁， 使碳點不僅具有靶向能力， 而且還可以進行光熱治療（圖5C）。本研究組以多巴胺為前驅(qū)體， 利用快速中和熱方法制備了生物分子模擬碳點， 該碳點保留有多巴胺的功能基團， 因而可以巧妙“騙過”核膜進入細胞核， 實現(xiàn)細胞核染色（圖5D）[52]。

使用近紅外光激發(fā)（800～900 nm）實現(xiàn)碳點的雙光子細胞成像有助于消除細胞自體熒光的干擾[100]。Yang等[69]在880 nm激光的激發(fā)下獲得了綠色熒光成像圖。Zhang等[80]使用C3N4納米點實現(xiàn)了細胞核的雙光子成像。Kong等[100]制備了pH敏感碳點納米傳感器， 利用碳點的雙光子熒光實現(xiàn)了活細胞和組織成像。

4.3.2 體內(nèi)成像 斑馬魚具有明確的生長周期， 因而廣泛應用于疾病發(fā)展、生長機理和藥物篩選等基礎(chǔ)醫(yī)學研究[101]。斑馬魚光通透性能強， 便于碳點熒光成像。本研究組研究了多種碳點的斑馬魚熒光成像， 發(fā)現(xiàn)碳點主要沉積在斑馬魚的眼部及卵黃囊[50，102，103]（圖6）。碳點熒光可以在斑馬魚體內(nèi)保持60 h， 便于對斑馬魚胚胎發(fā)育過程的觀測[102]。

PEG碳點和ZnS摻雜C ZnS.dots.PEG碳點成功用于小鼠成像， 獲得了綠色和紅色熒光成像結(jié)果（圖6）， 且對組織和臟器沒有毒副作用[9]。通過皮下前足注射PEG碳點可以轉(zhuǎn)移至淋巴節(jié)， 實現(xiàn)小鼠淋巴節(jié)熒光成像， 可能是PEG修飾所致， 發(fā)現(xiàn)碳點的轉(zhuǎn)移速度慢于納米點[9]。靜脈注射1 h后碳點轉(zhuǎn)移至膀胱部位。經(jīng)過4 h， 器官中的熒光信號變?nèi)酰?但解剖發(fā)現(xiàn)腎臟中碳點含量較高， 說明碳點是通過尿液排出[9]。Tao等[104]使用不同波長激光照射（455～704 nm）， 實現(xiàn)小鼠的體內(nèi)成像。Li等[105]使用藍光碳點對昆明鼠進行成像， 發(fā)現(xiàn)碳點可以通過血腦屏障進入到腦部。

5 結(jié)論與挑戰(zhàn)

改善碳點的光學性質(zhì)， 提高熒光效率， 發(fā)展紅色熒光碳點是其基礎(chǔ)研究的重點； 實現(xiàn)碳點多功能化， 發(fā)展碳點生物分子標記， 對于推動碳點由驗證到實用、由新奇到應用具有重要意義。碳點熒光主要集中在藍綠光， 僅有少量紅光及近紅外熒光碳點的報道且發(fā)光效率較低[106]。制備低背景熒光碳點可以從以下幾個方面考慮： （1）選擇合適碳源以改善碳點發(fā)光性質(zhì)， 如Jiang等[107]通過調(diào)控苯二胺類化合物氨基位置得到紅光碳點。Ge等[108]通過使用聚噻吩為碳源， 將碳點熒光紅移至650～700 nm； （2）選擇合適的鈍化劑有助于增強碳點熒光； （3）雜原子的引入可以改變碳點帶隙間距， 調(diào)控碳點的產(chǎn)率和熒光發(fā)射范圍。

碳點表面含羧基和氨基[1]， 可以通過酰胺縮合與功能分子偶聯(lián)。但碳點與修飾物之間的能量共振轉(zhuǎn)移可能導致碳點熒光藍移和猝滅。因此從修飾方面需要考慮： （1）修飾方法的選擇。如， 選擇合適橋聯(lián)物（如硅球， 無機粘土等）增加碳點與修飾物間的距離， 降低能量共振轉(zhuǎn)移的影響； （2）多模態(tài)功能化?？紤]引入多模態(tài)成像因子， 構(gòu)建多模態(tài)成像碳點。如Bourlinos等[109]使用釓噴酸為釓源， 與三羥甲基氨基甲烷和甜菜堿一鍋法制備了粒徑為3～4 nm的Gd摻雜碳點。 本研究組利用金屬與有機化合物的螯合特性， 制備了碳點.Gd復合材料， 以小鼠模為模型， 驗證了其熒光/磁共振雙模態(tài)應用[110]。

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篇4

關(guān)鍵詞：地鐵車輛；單臂受電弓；關(guān)鍵部件；檢修建議

前言：受電弓的出現(xiàn)是作為地鐵機車牽引系統(tǒng)的接電裝置，其重要作用是從接觸網(wǎng)上取得電源，向整個車輛電氣系統(tǒng)提供電力，同時要經(jīng)過車輛的再生動能系統(tǒng)將車輛的動能再變轉(zhuǎn)成電能反回給接觸網(wǎng)供給其它在線車輛使用，起著雙向傳輸中心的作用。本文對當前各省市地鐵應用的先進產(chǎn)品單臂受電弓（受電弓）關(guān)鍵零件的故障出現(xiàn)進行風險報告，并給出簡修意見。

一、受電弓原理

受電弓包括由弓頭、上框架、平衡支架、下支架、下拉桿、底架、升降弓裝置、絕緣體緣子、電阻尼器、編織電線和碳滑板支撐底座組成[1]。弓頭是由碳滑板、羊角和弓頭彈簧等一些組件組成。上框架是由交叉拉桿合成的。受電弓由底架、下拉桿、下支架和上框架合成一個平行四邊形，在升弓裝置（像主拉伸彈簧或氣囊裝置）的操縱下，下支架圍繞著底架與下支架的軸承運動，因為底架已經(jīng)穩(wěn)固，在受到高度控制（碳滑板與接觸網(wǎng)接觸）的作用下，形成一個非常穩(wěn)定的平行四邊形；在其平衡桿的用力下，受電弓弓頭一直保持在±10°的尺度之間。它的結(jié)構(gòu)簡化，無論哪一個零件失效都會引起受電弓的可靠性。

二、受電弓查修意見

第一就是弓頭方面檢修意見。它是是由碳滑板、羊角和弓頭彈簧等一些組件組成。受電弓碳滑板分兩種：一種不帶羊角碳滑板，在羊角之上安裝碳滑板，因為碳滑板與羊角非常光滑以此來帶動工作；另一種帶羊角碳滑板[2]。受電弓碳滑板主要有碳層膠脫落、碳層出現(xiàn)裂紋、碳層直接斷開和鋁托斷_等故障出現(xiàn)。建議每兩周對碳滑板厚度進行測量，并對碳滑板和碳滑板安裝托架的進行檢修，防止受電弓碳滑板出現(xiàn)斷開、脫落及裂開等情況發(fā)生。而羊角就是保證受電接觸線的交叉處，建議定期檢查是否有裂縫情況，如果發(fā)現(xiàn)有任何可疑之處，都要及時的去更換羊角以防事件發(fā)生。彈簧組件就是起到對碳滑板與羊角的支撐，它是接收接觸網(wǎng)的電量沖擊，保證受電弓的和接觸網(wǎng)的受流接觸。因為它的壽命在六七年左右，所以在大修時在更換就可以[3]。第二是上框架的檢修意見。它是由框架與交叉拉桿構(gòu)成，框架是四邊形的，非常不穩(wěn)定，而交叉拉桿的作用就強化框架的安全性，防止受電弓的晃動。建議定期月修框架焊接的地方，無論大小修出現(xiàn)裂縫時直接更換裝置[4]。第三，平衡桿的檢修意見。它的作用在于保證受電弓弓頭有正負十度的自由空間，防止出現(xiàn)弓頭的翻轉(zhuǎn)。它的斷裂地方是在平衡桿兩側(cè)和軸承連接的地方。建議月檢測時看焊接與自由度檢修。第四，下支架的檢修意見。它是受電弓的驅(qū)動臂裝置，無論哪個地方出現(xiàn)斷裂都會出現(xiàn)支架的翻轉(zhuǎn)，因為受電弓下臂是碳鋼做的，表面有一層涂漆來防銹，平時的檢查發(fā)現(xiàn)不了裂縫，所以在檢修時要對它進行脫漆檢查。第五，下拉桿檢修意見。它是受電弓升弓的重要組成部分，是用來調(diào)節(jié)受電弓升弓的高度與受電弓尾的高度。建議在定期檢查時對下拉桿兩側(cè)連接處進行檢查，對容易出現(xiàn)裂縫處進行檢查。第六，底架的檢修意見。它是由掛擋的附件組成，它的作用在于在受電弓的上部進行安裝，并由四個絕緣子所支撐。建議在定期檢查時要查看底架上的各個安裝零件的狀況，在檢查時還要進行脫漆的檢查。第七，升降弓的檢修意見。它是由氣囊弓、彈簧弓與電動弓組成。彈簧弓的升降弓包括拉伸彈簧與降弓氣缸組成。建議定期檢查時重點看彈簧表面與薄弱處。對單組的彈簧在檢修時看拉伸彈簧組件，雙組彈簧時要加緊零件，也要看拉伸彈簧組件，并對兩側(cè)的安裝底座進行脫漆檢查。氣囊弓的鋼絲繩、安裝座與氣囊。它會出現(xiàn)斷裂和老化兩種情況。建議在定期檢查時重點要看鋼絲繩、氣囊和底座。在及時更新并做脫漆操作。第八，絕緣子檢修意見。它是安裝在受電弓的底架下面，是用來保障受電弓的帶電處，讓受電弓的帶電處與機車車體之間有一個安全絕緣距離。若是出現(xiàn)了損壞現(xiàn)象就會讓受電弓對地放電的后果。在機車的運行過程中也可能造成絕緣子的外體脫落，形成受電弓的對地放電。建議在定期檢查時，要對絕緣子進行清潔工作，并檢查它的狀態(tài)，看看是否出現(xiàn)裂縫與豁口，每半年檢查一次就好，保障它的良好運行狀態(tài)。第九，編織導線的檢修意見。受電弓的上臂與弓頭間、下臂與上臂間、下臂與底架間都是用軸承相連，為出現(xiàn)電流經(jīng)軸承產(chǎn)生影響，一般將編織導線對軸承進行處理。編織導線兩側(cè)處如果連接不好或編織導線斷了就全使電流導電降低甚致燒壞。建議在定期檢查時要看外觀磨損并及時更換。

結(jié)論：綜上所述，由于機車受電弓結(jié)構(gòu)非常簡單，無論哪一個部件失靈就會引起受電弓的安全性，往小了說損壞受電弓，大的方面就是嚴重弓網(wǎng)事件；由于車頂空間有限，受電弓與車體的電氣裝置空間小，受電弓上的每個導體脫落都會拉近受電弓與車體間的電氣空間，致使受電弓對大地產(chǎn)電，接觸網(wǎng)會斷電。受電弓是機車受流的最重要零件，它的重要性必須引起生產(chǎn)廠家和使用單位的高度關(guān)注。倡導各個受電弓生產(chǎn)企業(yè)要對不同的電路設備來設計受電弓，還要構(gòu)建受電弓模型，并研究生產(chǎn)的受電弓薄弱環(huán)節(jié)，針對薄弱環(huán)節(jié)進行強化；關(guān)于地鐵公司等應用單位，要嚴格遵守生產(chǎn)企業(yè)的要求，定期對進行合理的檢修，小修時要把檢查受電弓的關(guān)鍵部位作為重點，中、大修時同要對結(jié)構(gòu)件進行深入，更換已經(jīng)達到或要達到期限命零件，保證受電弓的安全性運行。

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篇5

 

一、美國投資條約環(huán)境規(guī)則的變遷與確立：從《984年范本》到《2004年范本》

 

美國從1982年起就開始關(guān)注其投資條約范本的制定。截至2012年，美國正式形成了《1984年雙邊投資條約范本》(簡稱《1984年范本》)、《1994年雙邊投資條約范本》(簡稱《1994年范本》)、《2004年雙邊投資條約范本》(簡稱《2004年范本》)和《2012年雙邊投資條約范本》(簡稱《2012年范本》)。這些雙邊投資條約范本對環(huán)境問題的關(guān)注經(jīng)歷了“無環(huán)境規(guī)則一抽象的環(huán)境規(guī)則一具體的環(huán)境規(guī)則”的發(fā)展過程。其中，《2004年范本》以較為成熟的立法模式和較為完善的環(huán)境規(guī)則確立了美國投資條約環(huán)境規(guī)則。值得注意的是，1994年1月1日生效的《北美自由貿(mào)易協(xié)定》第1章(目標)第104條(與環(huán)境和保護協(xié)定的關(guān)系)和第11章(投資)第1106條(履行要求)第6款、第1110條(征收和補償)第1款、第1114條(環(huán)境措施)就涉及了環(huán)境問題?？梢哉f從歷史的角度看，《北美自由貿(mào)易協(xié)定》對《2004年范本》環(huán)境規(guī)則的確立具有重要的意義。

 

從《1994年范本》到《2004年范本》，隨著環(huán)境規(guī)則立法模式的不斷發(fā)展和演進，環(huán)境規(guī)則的內(nèi)容也得以確立，具體表現(xiàn)在如下幾個方面：(1)明確了環(huán)境問題的重要性和緊迫性。相比《1994年范本》“序言”中“同意不放松健康、安全和環(huán)境措施或標準實施的目標”的表述，《2004年范本》“序言”中“迫切希望通過與保護國民健康、安全和自然環(huán)境以及推動國際認可的勞工權(quán)利相一致的方式”實現(xiàn)促進締約雙方經(jīng)濟合作和投資的目標的表述無疑強化了環(huán)境問題的重要性和緊迫性。(2)明確了環(huán)境措施與間接征收的關(guān)系?！?994年范本》僅以“序言”中的“目的”或“宗旨”的表述來體現(xiàn)美國雙邊投資條約對環(huán)境問題的關(guān)注，除此之外，再沒有任何涉及“環(huán)境”的表述。而10年之后的《2004年范本》對環(huán)境問題給予了極大的關(guān)注，環(huán)境規(guī)則多達4條，包括“序言”、第6條“征收和補償”第1款(a)項、第8條“履行要求”第3款(c)項和第12條“投資和環(huán)境”。特別值得注意的是，關(guān)于環(huán)境措施與間接征收的關(guān)系，雖然《北美自由貿(mào)易協(xié)定》第11章第1110條第1款和《2004年范本》第6條第1款均規(guī)定，為公共目的措施不屬于締約方不得直接或間接地通過征收或國有化措施對合格投資進行征收或國有化的范疇，但《北美自由貿(mào)易協(xié)定》并沒明確一項環(huán)境措施是否構(gòu)成間接征收的標準，而《2004年范本》附件B專門對“間接征收”的認定作了規(guī)定，即“……間接征收，指締約一方具有與直接征收相同的效果，但未發(fā)生正式產(chǎn)權(quán)讓渡或公開占領(lǐng)的行為。

 

(a)決定締約一方的行為在一個具體案件中是否構(gòu)成間接征收應當逐案分析、以事實為依據(jù)并考慮以下因素：(i)政府行為的經(jīng)濟影響，但締約一方的行為僅僅對投資價值產(chǎn)生負面影響不能構(gòu)成間接征收;(ii)政府行為對投資預期有明顯、合理的影響的程度;(iii)政府管理行為的性質(zhì)。(b)除在特殊情況下，締約一方旨在保護合法公共利益(如公眾健康、重大安全和自然環(huán)境)的非歧視性規(guī)范措施不構(gòu)成間接征收”。這一規(guī)定有利于仲裁庭確定東道國的環(huán)境措施是否構(gòu)成征收。(3)明確了環(huán)境與投資的關(guān)系。《2004年范本》更注重投資與環(huán)境的關(guān)系，專門制訂了“投資和環(huán)境”條款，并以2款規(guī)定細化締約雙方在“投資與環(huán)境”關(guān)系問題上的協(xié)調(diào)，即《2004年范本》第12條規(guī)定：“(a)締約雙方認識到通過降低和減少國內(nèi)環(huán)境保護法律的規(guī)定來鼓勵投資是不可取的，因此，締約雙方承諾不通過放棄或減損這些法律的方式來作為對其境內(nèi)設立、并購、擴大投資的鼓勵。如果締約一方認為另一方采取了類似的鼓勵措施，可以要求與另一方進行磋商。雙方應當力求避免采取類似措施。(b)締約方可以采取、維持或執(zhí)行其認為與本條約相一致的、能保證其境內(nèi)的投資活動意識到保護環(huán)境重要性的措施”。可以說，《2004年范本》確立了美國投資條約環(huán)境規(guī)則的基本框架和理念，使投資者在投資時不得不考慮環(huán)境因素和東道國的環(huán)境立法，同時也使得東道國的環(huán)境立法能無歧視地適用于國內(nèi)和國外投資者，促進東道國的環(huán)境保護和公共利益保護。

 

二、美國投資條約環(huán)境規(guī)則的仲裁實踐經(jīng)驗：以涉美環(huán)境措施投資爭端案為例

 

自1994年美國投資條約開始關(guān)注環(huán)境問題開始，在《北美自由貿(mào)易協(xié)定》爭端解決機制和國際投資爭端解決中心的爭端解決機制下，外國投資者和美國政府之間、美國投資者與外國政府之間發(fā)生了5起具有一定影響力的與環(huán)境有關(guān)的投資爭端。這些爭端既有在《2004年范本》之前發(fā)生的，也有在《2004年范本》之后發(fā)生的。這些爭端比較直觀地體現(xiàn)了美國投資條約環(huán)境規(guī)則的實踐經(jīng)驗和實踐效果。通過對這5起投資爭端的考察，不難發(fā)現(xiàn)美國投資條約環(huán)境規(guī)則的實踐經(jīng)驗和實踐效果主要體現(xiàn)在以下方面：

 

1.東道國的環(huán)境措施與征收的關(guān)系是與環(huán)境有關(guān)的投資爭端的核心問題。雖然這5起爭端均涉及環(huán)境措施與征收的關(guān)系問題，但對于環(huán)境措施是否構(gòu)成間接征收上述5起爭端的仲裁庭裁決結(jié)果并不完全相同。在《北美自由貿(mào)易協(xié)定》爭端解決機制與國際投資爭端解決中心爭端解決機制下，仲裁庭判斷一項環(huán)境措施是否構(gòu)成間接征收的標準是不同的。在《北美自由貿(mào)易協(xié)定》爭端解決機制下，仲裁庭的仲裁員認為環(huán)境措施是否構(gòu)成間接征收的標準是非歧視、符合目的與效果原則且科學證據(jù)確鑿、充分。例如，在1997年“艾斯利公司訴加拿大案”②(以下簡稱“艾斯利公司案”中，加拿大政府最后也承認，沒有證據(jù)顯示低量甲基環(huán)戊二烯三羰基錳(汽油抗爆劑)會對人類健康和環(huán)境造成損害，因而其承擔了有關(guān)征收的賠償責任。在2000年“梅耶公司訴加拿大案”?(以下簡稱“梅耶公司案”中，仲裁庭的仲裁員認為，其有從東道國政府實施的限制或禁止措施的目的和效果進行審查的權(quán)力，加拿大政府采取的廢物出口禁令措施屬于政府規(guī)制權(quán)力，因而不構(gòu)成征收。在2005年“梅賽尼亞斯公司訴美國案”④(以下簡稱“梅賽尼亞斯公司案”中，仲裁庭的仲裁員認為，基于公共目的的一項非歧視性措施，符合正當程序、對外國投資者或投資產(chǎn)生影響，不認為是征收和可補償?shù)?。而在國際投資爭端解決中心爭端解決機制下，仲裁庭的仲裁員則認為環(huán)境措施是否構(gòu)成間接征收的判斷依據(jù)是該措施對投資者或投資合理預期的經(jīng)濟利益是否產(chǎn)生不利影響。例如，在1997年“馬塔卡拉德公司訴墨西哥案”⑤(以下簡稱“馬塔卡拉德公司案”中，仲裁庭的仲裁員以東道國政府采取的限制或禁止措施的實施效果為標準，認為“如果東道國政府不針對外國投資者采取及時有序的行動，則征收就已經(jīng)發(fā)生了，因為這種混亂和不確定性，會使該投資者的合理預期投資經(jīng)濟利益被剝奪”。在2007年“格拉米斯黃金公司訴美國案”?(以下簡稱“格拉米斯黃金公司案”中，仲裁庭的仲裁員也有針對性地指出，要求礦區(qū)回填措施對于申請人的投資沒有產(chǎn)生具有足夠經(jīng)濟影響的征收效果。由上述案件的仲裁不難發(fā)現(xiàn)，無論在哪種標準之下，仲裁庭對環(huán)境措施是否構(gòu)成征收經(jīng)歷了從早期的認定構(gòu)成間接征收到近期不構(gòu)成間接征收這樣一種發(fā)展過程：20世紀末，在《北美自由貿(mào)易協(xié)定》爭端解決機制下的“艾斯利公司案”和國際投資爭端解決中心爭端解決機制下的“馬塔卡拉德公司案”中，兩個仲裁庭的仲裁員認定被申請人——加拿大政府和墨西哥政府——所采取的環(huán)境措施構(gòu)成間接征收;進入21世紀后，在《北美自由貿(mào)易協(xié)定》爭端解決機制下的“梅賽尼亞斯公司案”、“梅耶公司案”以及國際投資爭端解決中心爭端解決機制下的“格拉米斯黃金公司案”個仲裁庭的仲裁員均認為東道國采取的環(huán)境措施不構(gòu)成間接征收。從這3起案件的結(jié)果可以看出，隨著《北美自由貿(mào)易協(xié)定》增加了環(huán)境規(guī)則，仲裁機構(gòu)已接受措施不構(gòu)成間接征收的理念。

 

2.美國完善的國內(nèi)環(huán)境立法為美國政府或投資者的勝訴奠定了法律基礎(chǔ)。上述5起涉美環(huán)境措施投資爭端案中以美國當事人(包括美國政府)勝訴的居多，僅“梅耶公司案”的美國申請人梅耶公司敗訴。即使在“梅耶公司案”中，美國申請人梅耶公司也是“雖敗猶榮”。因為該案仲裁庭的仲裁員指出：沒有正當環(huán)境事由可以引入該項禁令……作為案件證據(jù)的材料顯示，暫時禁令和最終禁令主要是試圖保護加拿大的印制電路板廢物處置產(chǎn)業(yè)以防止美國企業(yè)競爭;所涉禁令是暫時的，違反《北美自由貿(mào)易協(xié)定》所要求的公平公正待遇和國民待遇，不構(gòu)成征收”?？梢哉f，完善的美國國內(nèi)環(huán)境立法、財產(chǎn)法以及征收法等為征收行為和政府規(guī)制行為提供了明確的判斷標準。雖然根據(jù)《國際法院規(guī)約》的規(guī)定，國際投資爭端解決應當依賴國際法，但當國際法對間接征收缺乏明確規(guī)定時，國內(nèi)法中的“一般法律原則”的適用往往會使具有完善國內(nèi)法律制度的國家占據(jù)上風。換言之，國內(nèi)環(huán)境規(guī)則對于判定環(huán)境措施是否構(gòu)成間接征收具有重要的意義。而這也體現(xiàn)了《2004年范本》第12條規(guī)定的理念。

 

3.投資條約與多邊環(huán)境條約的銜接有利于協(xié)調(diào)投資促進與環(huán)境保護的沖突。在《北美自由貿(mào)易協(xié)定》的環(huán)境規(guī)則下，除引發(fā)涉及美國(人)投資是否構(gòu)成間接征收的爭端外，還引發(fā)《北美自由貿(mào)易協(xié)定》與多邊環(huán)境條約的關(guān)系問題。雖然有學者認為《北美自由貿(mào)易協(xié)定》第104條的規(guī)定有效解決了該協(xié)定與多邊環(huán)境條約的關(guān)系問題，⑦但事實上該條僅規(guī)定了當兩義務相沖突時優(yōu)先承擔多邊環(huán)境條約的義務，而不能解決實踐中具體問題。例如，針對加拿大政府采取禁止印制電路板跨境運送的禁令，“梅耶公司案”仲裁庭的仲裁員指出：《控制危險廢料越境轉(zhuǎn)移及其處置巴塞爾公約》(以下簡稱《巴塞爾公約》)并沒有允許加拿大禁止印制電路板跨境運送。其實，在《巴塞爾公約》生效時，印制電路板是否屬危險廢棄物尚無定論，但仲裁庭依據(jù)該公約的規(guī)定否定了加拿大的環(huán)境規(guī)制權(quán)，顯然與《北美自由貿(mào)易協(xié)定》第104條沒有明確解決其與多邊環(huán)境條約的關(guān)系有關(guān)?？梢哉f，在某種程度上，該案為美國修訂《2004年范本》并在《2012年范本》中明確雙邊投資條約與多邊環(huán)境條約的關(guān)系奠定了實踐基礎(chǔ)。

 

三、美國投資條約環(huán)境規(guī)則的新發(fā)展：《2012年范本》

 

2012年4月，美國了《2012年范本》。就環(huán)境規(guī)則而言，《2012年范本》在《2004年范本》的基礎(chǔ)上作了較大的修訂，進一步明確、細化和強化了環(huán)境規(guī)則。

 

(―)修訂背景

 

在21世紀，應對全球氣候變化是世界環(huán)境保護的重要議題。隨著《京都議定書》于2005年開始生效，包括美國在內(nèi)的發(fā)達國家開始承擔減少碳排放量的義務。自此，美國加大了應對全球氣候變化的國內(nèi)立法和碳減排義務的實施步伐。其具體措施如下：(1)重視制定應對全球氣候變化的國內(nèi)法律。2005年8月8日，美國總統(tǒng)喬治沃克布什簽署了新的能源法案即《2005年國家能源政策法案》。這部法案的基本宗旨是確保美國的能源供應、保護環(huán)境、維護美國的經(jīng)濟繁榮和國家安全。奧巴馬當選為總統(tǒng)后延續(xù)了美國重視應對全球氣候變化的國內(nèi)立法政策，先后出臺了《2009年清潔能源與安全法案》和《2010年美國電力法案(草案)》，這兩部法案的關(guān)鍵目標即在于環(huán)境保護。⑧雖然這兩部法案尚未生效，但顯現(xiàn)了美國在應對氣候變化方面的堅定信心。(2)切實推動全球碳減排義務的履行。美國認為，在投資條約中明確加入遵守多邊環(huán)境條約的義務有助于解決投資促進與環(huán)境保護的沖突，更加有利于甄別投資條約與多邊環(huán)境條約的關(guān)系，切實推動全球碳減排義務的實施，“締約國政府當局通過在投資條約中尋求其他方式的推動氣候政策目標，如通過對清潔、低碳能源方面投資的保護，可以促進環(huán)境保護的目標。如果新興的美國氣候政策能涉及參與清潔發(fā)展機制或為美國公司參與國際補償計劃創(chuàng)造機會，則美國政府應當保證有關(guān)此類交易的合約的實施，特別是涉及投資內(nèi)容的項目能夠從投資條約保護中受惠。另外，投資者與國家、國家對國家之間的爭端解決機制條款同樣對環(huán)境保護有著積極的意義，因為國際投資在清潔能源和碳減排領(lǐng)域能夠?qū)θ颦h(huán)境問題做出貢獻，特別是諸如全球環(huán)境變化問題”。⑨在這種思路的引導下，美國已經(jīng)通過國內(nèi)法中的碳排放交易機制有效推動了國內(nèi)企業(yè)和外國企業(yè)的碳排放交易。然而，這還不夠，美國還期望通過修訂《2004年范本》來激發(fā)其他國家減少碳排放的積極性?！?004年范本》中的環(huán)境規(guī)則雖然確立了美國投資條約環(huán)境規(guī)則的立法模式和較為完善的具體規(guī)則，但因其對國內(nèi)環(huán)境措施以及多邊環(huán)境公約義務履行的定位不明確，已經(jīng)很難適應美國國內(nèi)環(huán)境立法的發(fā)展以及其對國際社會履行環(huán)境保護義務認同的現(xiàn)實，也不利于美國環(huán)境政策的實現(xiàn)，有進一步修訂的必要。

 

(二)修訂內(nèi)容

 

與《2004年范本》相比，《2012年范本》雖然延續(xù)了《2004年范本》的環(huán)境規(guī)則立法模式，但在環(huán)境規(guī)則的具體內(nèi)容上再次進行了明確、細化和強化。其具體表現(xiàn)如下：

 

1.明確環(huán)境法律和政策為國內(nèi)和國際兩個層面。在國內(nèi)層面，《2012年范本》將國內(nèi)環(huán)境法律和政策明確為既包括專門規(guī)范環(huán)境的法律、法規(guī)，也包括其他含有環(huán)境保護方面的法律、法規(guī)。雖然《2012年范本》腳注16規(guī)定，《2012年范本》涉及的環(huán)境法律、法規(guī)是指“美國國會通過的法律或為了實施國會制定的法律而由中央政府頒布的規(guī)章”，僅限定于國家層面的法律、法規(guī)，并不包括地方立法機關(guān)或政府部門制定的環(huán)境法規(guī)，但《2012年范本》第12條(投資與環(huán)境)第4款“或者”的規(guī)定又將中央和地方與環(huán)境相關(guān)法律、法規(guī)條文納入“環(huán)境法”的范疇中。在國際層面，《012年范本》第12條第1款為協(xié)調(diào)投資條約與多邊環(huán)境條約的沖突，專門將締約國國內(nèi)環(huán)境法律和政策與締約雙方共同參加的多邊環(huán)境條約置于同等重要地位，并明確規(guī)定：“締約方認識到，其各自的環(huán)境法律和政策，以及雙方參加的多邊環(huán)境協(xié)定在環(huán)境保護中的所發(fā)揮的重要作用”。這一規(guī)定把多邊環(huán)境條約與投資條約進行了有機結(jié)合，有利于解決投資促進與環(huán)境保護的沖突問題。不僅如此，這一規(guī)定還利于提高締約各國國內(nèi)環(huán)境法律、標準對環(huán)境保護的要求。明確環(huán)境法律和政策為國內(nèi)和國際兩個層面，在某種程度上還拓寬了東道國執(zhí)行環(huán)境措施的范圍。

 

2.強調(diào)國內(nèi)外資監(jiān)管機構(gòu)環(huán)境保護方面的規(guī)制權(quán)。規(guī)制權(quán)是國家主權(quán)的一種。根據(jù)聯(lián)合國貿(mào)易和發(fā)展會議確立的“可持續(xù)發(fā)展投資政策的核心原則”之六的規(guī)定，規(guī)制權(quán)是每個國家為維護社會公共利益和減少潛在負面影響而享有的對外國投資的設定準入與經(jīng)營條件的主權(quán)權(quán)力。⑩聯(lián)合國貿(mào)易和發(fā)展會議首次把其作為國家制定投資政策應當遵循的核心原則的方式來確立規(guī)制權(quán)，足見該權(quán)力的重要性。與《2004年范本》未就投資條約締約國國內(nèi)外資監(jiān)管機構(gòu)的環(huán)境保護規(guī)制權(quán)作出規(guī)定不同的是，《2012年范本》賦予了雙邊投資條約締約國國內(nèi)外資監(jiān)管機構(gòu)在環(huán)境保護方面的規(guī)制權(quán)。例如，《2012年范本》第12條第3款要求締約雙方作出承諾，相互認可對方外資監(jiān)管機構(gòu)對于外國投資在監(jiān)管、合規(guī)、調(diào)查等方面享有自由裁量權(quán)，并對資源分配享有權(quán)力。更為重要的是，《2012年范本》第12條第4款還特別強調(diào)締約國政府在處理、管理環(huán)境事務方面享有優(yōu)先權(quán)，并通過列舉的方式將締約國在投資與環(huán)境問題上的規(guī)制權(quán)加以明晰，從而進一步強化環(huán)境保護方面的規(guī)制權(quán)。加上《2012年范本》第12條第2款的規(guī)定防止了締約國為吸引外資而放寬本國環(huán)境法律、法規(guī)的實施的“逐次”現(xiàn)象。如此一來，可以有效化解投資促進與環(huán)境保護之間的矛盾。

 

3.拓展和強化了環(huán)境保護要求?！?012年范本》在《2004年范本》的基礎(chǔ)上進一步拓展和強化了環(huán)境保護要求。其具體內(nèi)容如下：1)環(huán)境規(guī)則更加細化。如果說《2004年范本》第12條“投資和環(huán)境”以“一條兩款”模式強調(diào)了國際投資中環(huán)境保護的重要性，那么《2012年范本》第12條“投資和環(huán)境”則以“一條七款”模式細化了國際投資中環(huán)境保護所涉及的若干問題，并結(jié)合其他條款在履行要求、征收和補償、爭端解決機制等各個環(huán)節(jié)作了規(guī)定。(2)環(huán)境規(guī)則更加硬化。從表面上看，《2012年范本》第12條第2款與《2004年范本》第12條第1款規(guī)定的內(nèi)容相同，均要求締約國要保證在引進投資中不“減損”或“放棄”各自國內(nèi)環(huán)境法規(guī)的實施來吸引投資，但在語言表述上存在明顯的不同?！?012年范本》第12條第2款要求締約國“要確?！辈煌ㄟ^放棄或減損國內(nèi)環(huán)境保護法律的規(guī)定來鼓勵投資，而《2004年范本》第12條第1款則要求締約國“要力求避免”通過放棄或減損國內(nèi)環(huán)境保護法律的規(guī)定來鼓勵投資?！耙_?！睆娬{(diào)“要承諾”，“要力求避免”則隱含“盡量保證”。語言表述的不同說明美國開始重視投資條約締約國在防止“逐次”競爭行為方面作出“明確的承諾”，而不僅是作出“努力”。

篇6

關(guān)鍵詞：苯并惡唑類衍生物；原子經(jīng)濟合成；電化學

中圖分類號：TQ252 文獻標識碼：A

作為雜原子系統(tǒng)，苯并惡唑及其衍生物在許多具有生物活性的天然產(chǎn)物和藥類化合物中都是重要的結(jié)構(gòu)基元。這些化合物作為細胞毒素劑、組織蛋白酶抑制劑、HIV反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑、雌激素受體拮抗劑、選擇性過氧化物酶體增殖物激活受體拮抗劑、抗癌劑、食欲肽-1受體拮抗劑使用。它們也被發(fā)現(xiàn)用作除草劑和熒光增白劑燃料。由于這些化合物作為藥物制劑的重要性，所以人們花了大量精力合成苯并惡唑衍生物。已經(jīng)使用的一些常用的方法包括：（a）2-鹵-Na環(huán)苯胺金屬催化環(huán)化，（b） 用羧酸衍生物耦合2-氨基酚，并用強酸或微波進行催化。（c）氧化環(huán)化 2-氨基酚和醛衍生得到的酚醛樹脂席夫堿。本研究在芐胺衍生物存在的情況下，電化學氧化3，5-雙叔丁基鄰苯二酚。該方法代表了一種溫和的一步電化學方法，在綠色環(huán)保的條件下，存在芐胺衍生物時，通過電化學氧化3，5-雙叔丁基鄰苯二酚，合成具有抗菌活性的高產(chǎn)量、高純度的苯并惡唑衍生物。碳極上也使用一種環(huán)保的方法，隔膜電解槽中未使用有毒試劑和溶劑。這種溫和的液相反應擴大了適用于小分子的液相化學的范圍。

1 實驗部分

控制電勢法。含0.25 mmol 3，5-雙叔丁基鄰苯二酚和0.25 mmol

芐胺衍生物的（70mL）水（磷酸鹽緩沖液， c = 0.1 M， pH = 7.5）/乙醇 （70/30 v/v）混合物在隔膜電解槽中0.25 V 對比Ag/AgCl進行電解。當電流衰減變?yōu)槌^95%時電解作用終止。沉淀的固體通過過濾得到收集，并用水進行多次洗滌。粗產(chǎn)品接著在甲醇（或正己烷）中重結(jié)晶。在6c的情況下，使用薄層色譜（丙醇/正己烷 1：8）分離產(chǎn)品。干燥后，產(chǎn)品通過IR， 1H NMR， 13C NMR和 MS進行表征。本研究中，在電解介質(zhì)中，乙醇作為共溶劑對3，5-雙叔丁基鄰苯二酚進行溶解。

恒電流法。含0.25 mmol 3，5-雙叔丁基鄰苯二酚和0.25 mmol

芐胺衍生物的（70mL）水（磷酸鹽緩沖液， c = 0.1 M， pH = 7.5）/乙醇 （70/30 v/v）混合物在隔膜電解槽中進行電解。電解槽裝備有25℃的碳陽極（四個棒條體集合， 50 cm2）和大鉑片陰極，恒定電流密度為0.2 mA/cm2。使用的指數(shù)曲線和關(guān)聯(lián)式測得通過的電流數(shù)量。其它步驟與控制電勢法中所述相同。

2 結(jié)果及討論

含有0.2 M磷酸鹽緩沖液（pH 7.5）的水/乙醇溶液（70：30 v：v）中的0.1 mM 3，5-雙叔丁基鄰苯二酚溶液的循環(huán)伏安曲線如圖1曲線a。如圖所示，得到了陽極峰（A1）和相應的陰極峰（C1），相當于1轉(zhuǎn)化為鄰醌1ox，在類似可逆的雙電子過程中，反之亦然。在這些條件下，特別是在電勢重復循環(huán)利用時，峰值電流比（IpC1/IpA1）幾乎一致，這可被當做鄰醌1ox穩(wěn)定的標準。換言之，任何副反應都太慢，以致不能在循環(huán)伏安法的時間標度上被觀察到。4-甲級芐胺（2b）作為親核試劑存在時，1被氧化，我們對此過程進行了詳細研究。曲線b顯示了4-甲級芐胺（2b）存在時3，5-雙叔丁基鄰苯二酚（1）的循環(huán)伏安圖。可以看出，陰極峰C1下降了。電化學過程后發(fā)生了化學反應，這可通過反向掃描中峰C1的電流下降得以證實。這也可以表示，電極表面形成的鄰醌1ox被2b進行的化學反應所消耗了。

峰C1的電流強烈依賴于電勢掃描速率。在較低的掃描速率時，峰值電流比（IpC1/IpA1）小于1，當掃描速率升高時，該值增大。當2b比3，5-雙叔丁基鄰苯二酚（1）濃度比下降時，能觀察到相似的情況。

V Ag/AgCl時，在含磷酸鹽緩沖液（c = 0.1 M和pH= 7.5）、0.25 mmol 3，5-雙叔丁基鄰苯二酚（1）、0.25 mmol 4-甲基芐胺（2b）的水/乙醇溶液中進行控制電勢庫倫法。使用線性掃描伏安法對電解作用進行檢測。

觀察到了下列變化：a） A1陽極峰值電流下降和b）在少量正電勢時陽極峰值電流A2出現(xiàn)。當電荷消耗量為2.2 e-每個1的分子時，陽極峰A1消失。此外，電荷消耗量為每個1的分子時，所有的陽極峰（A1 和A2）都消失了。

在控制電位庫侖法0.2 V 對Ag/AgCl中，存在0.25 mmol 4-甲基芐胺（2b）時，0.25 mmol 3，5-雙叔丁基鄰苯二酚（1）的線性掃描伏安圖。消耗量（a） 0， （b） 10， （c） 20， （d） 30， （e） 40 和（f） 50 C。

連同最終產(chǎn)品的光譜數(shù)據(jù)，循環(huán)伏安法和控制電位庫侖法的診斷標準顯示，存在芐胺2a-2e 時，電化學氧化3，5-雙叔丁基鄰苯二酚（1）的反應機制為ECCE，電子轉(zhuǎn)移+化學反應（形成亞胺）+化學反應（環(huán)化作用）+電子轉(zhuǎn)移。根據(jù)該圖表，鄰醌1ox形成后，伴隨著芐胺2在1ox親電子最強的羰基上發(fā)生縮合反應， 生成中間體亞胺3（亞胺形成）。中間體3轉(zhuǎn)化為席夫堿4。下一個步驟中，通過環(huán)化作用的席夫堿4轉(zhuǎn)化為苯并惡唑啉5，產(chǎn)生相應的苯并惡唑6為最終產(chǎn)物。

席夫堿4中，亞胺的作用可能被過量的胺進一步影響，形成仲胺（PhCH2NHCH2Ph）。但在我們的實驗條件下，席夫堿4經(jīng)歷了環(huán)化反應，產(chǎn)生苯并惡唑啉5。通過席夫堿4原位形成的5個主要鄰位和對位取代的芐胺衍生物（6a–6e）產(chǎn)量較高。為了得到更多數(shù)據(jù)，我們研究了二級芐胺N-甲基和N-芐基-芐胺存在時，3，5-雙叔丁基鄰苯二酚（1）的電化學氧化。

3 恒電流研究

電化學合成產(chǎn)物的適用范圍通過恒電流電解作用得以改善。在如上所述的相同條件下進行恒定電流合成。為了得到高產(chǎn)量的產(chǎn)品，需要優(yōu)化一些影響電合成的因素。在合成有機或無機化合物的電化學參數(shù)之中，電流密度是影響產(chǎn)量和純度的最重要的因素之一。該因素也對電極表面的主導反應起了重要決定作用。因此，該研究中，電流密度變化范圍從0.1 到 1 mA/cm2，而其它的參數(shù)（溫度 = 298 K， 消耗電荷 = 100 C，電極表面； 50 cm2， 3，5-雙叔丁基鄰苯二酚； 0.25 mmol 和 4- 45甲基芐胺 （6b）； 0.25 mmol）保持不變。圖5顯示了電流密度對6b產(chǎn)量的影響?？梢钥吹剑a(chǎn)品的最高產(chǎn)量在電流密度（0.2 mA/cm2） 較低時得到。較高的電流密度造成副反應增多，如水發(fā)生氧化作用和次級反應，引起產(chǎn)品產(chǎn)量降低。

為了得到恒電流的更多數(shù)據(jù)，我們在一個隔膜電解槽的含有0.25 mmol 1和0.25 mmol 2b的水溶液中進行了直流庫侖法，恒定電流密度較低（0.2 mA/cm2）。電解過程通過循環(huán)伏安法進行檢測。結(jié)果顯示，陽極峰A1的電量與電量分析的增加成一定比例，隨其增加而下降。

此外，我們也檢測了不同電量密度的電流效率。在本研究中，電量密度從0.25 變化至 5 mA/cm2，而其它參數(shù)（溫度 = 298 K， 消耗電荷 = 100 C，電極表面； 50 cm2， 3，5-雙叔丁基鄰苯二酚； 0.25 mmol 和 4- 45甲基芐胺 （6b）； 0.25 mmol）保持不變。結(jié)果顯示，隨著電流密度上升，電量效率下降。增加的電量密度會使副反應增多，如水發(fā)生氧化作用和次級反應，引起電流效率降低。

結(jié)論

目前合成2-芳基苯并惡唑的方法相對傳統(tǒng)方法來說有一些優(yōu)勢。（a）該方法實際操作方便，能在大氣壓下進行反應。（b） 既不需要催化劑，又不需要有機/無機氧化劑，并且反應能在綠色溫和條件下進行。（c）可在原位形成席夫堿，因此不需要提前準備席夫堿。實驗室正擴大該電化學系統(tǒng)，以期將其用于制備其它有用的雜環(huán)化合物。最后，雖然實驗規(guī)模相對較小，但若使用較大的隔膜電解槽或連續(xù)運行多個隔膜電解槽，來制造大量產(chǎn)品幾乎沒有多大困難。

篇7

當前，低碳經(jīng)濟模式已經(jīng)成為全球共識，在現(xiàn)代企業(yè)低碳化經(jīng)營的同時，營銷作為企業(yè)經(jīng)營的重要環(huán)節(jié)，也不斷向著低碳化方向發(fā)展，低碳營銷模式應運而生，對營銷領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠的影響。對低碳營銷模式的內(nèi)涵進行了分析，對低碳營銷模式的優(yōu)勢及其與傳統(tǒng)營銷模式的區(qū)別進行了闡述，在此基礎(chǔ)上就如何更好地實現(xiàn)低碳營銷模式提出了一些思路與對策。

關(guān)鍵詞：

低碳經(jīng)濟；低碳營銷；營銷模式

隨著世界各國環(huán)保意識的不斷增強，“低碳經(jīng)濟”在全球范圍內(nèi)，已經(jīng)從概念走向現(xiàn)實，對現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)方式、經(jīng)營模式、盈利結(jié)構(gòu)、營銷模式等產(chǎn)生了深遠的影響，同時也沖擊著企業(yè)經(jīng)營者、消費者及行政管理者的價值觀念、消費方式、管理思路等。低碳營銷，是低碳經(jīng)濟下的重要產(chǎn)物，也是現(xiàn)代企業(yè)面對嚴峻的資源與環(huán)境形勢以及激烈的市場競爭所必須采取的措施。低碳營銷相對于傳統(tǒng)營銷模式具有更強的節(jié)能環(huán)保性，能夠在一定程度上緩解能源短缺和碳排放過多的問題，同時引導消費者樹立綠色消費、低碳生活的理念，對環(huán)境保護和能源可持續(xù)發(fā)展有著深遠的意義，深入理解低碳營銷模式，合理應用低碳營銷模式，是現(xiàn)代企業(yè)經(jīng)營中面臨的重大課題。

1低碳營銷模式概述

隨著全球各國環(huán)境保護意識的增強，“低碳經(jīng)濟”逐漸從概念走向現(xiàn)實，正在逐步取代著“高碳經(jīng)濟”，現(xiàn)代企業(yè)的營銷模式，也逐漸從以往“高碳化”的營銷模式中擺脫出來，逐步向著“低碳化”的方向發(fā)展，久而久之，“低碳營銷”已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)營銷的主流模式，為現(xiàn)代企業(yè)的低碳化經(jīng)營發(fā)揮著重要的推動作用。目前，關(guān)于“低碳營銷模式”的概念尚無定論，但綜合國內(nèi)外學界研究成果，認為低碳營銷模式是相對于傳統(tǒng)營銷模式與現(xiàn)代營銷模式的又一進步，其核心在于“低碳”。在此基礎(chǔ)上，可將低碳營銷模式定義為：在生產(chǎn)經(jīng)營過程中，充分考慮企業(yè)利益、消費者利益和環(huán)境保護三者之間的密切聯(lián)系，并以此為中心，對產(chǎn)品和服務進行科學的構(gòu)思、設計、制造和銷售的模式。

2低碳營銷模式的優(yōu)勢

首先，低碳營銷能夠更好地適應低碳經(jīng)濟時代的客觀要求。從貫徹落實科學發(fā)展觀，推動節(jié)能減排的戰(zhàn)略高度出發(fā)，我國經(jīng)濟從“高碳”向“低碳”的轉(zhuǎn)變勢在必行，企業(yè)作為國民經(jīng)濟的組成細胞，其經(jīng)營理念、營銷模式均對國家經(jīng)濟發(fā)展模式有著深遠的影響。低碳營銷模式相對于傳統(tǒng)營銷模式具備能耗低、排放低的優(yōu)勢，對于適應國家低碳發(fā)展政策和迎合低碳經(jīng)濟時代的客觀要求有著重要的意義。其次，低碳營銷能夠更好地適應消費者的需求變化。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和居民消費水平的提高，消費者的思想認識與環(huán)保意識逐漸由低層次向高層次轉(zhuǎn)變，越來越多的消費者具備了綠色、環(huán)保消費意識，且正逐步養(yǎng)成低碳、健康的生活方式。消費者理念與習慣的變化，已然成為低碳營銷模式實施與發(fā)展的重要內(nèi)在動力，而與此同時，低碳營銷模式的實施與發(fā)展，又能反過來促進企業(yè)技術(shù)、經(jīng)營理念的不斷創(chuàng)新，推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與升級，促進社會消費結(jié)構(gòu)的良性轉(zhuǎn)化，使產(chǎn)品、營銷與消費者的需求契合性更高，進而促進各個產(chǎn)業(yè)的低碳化、可持續(xù)發(fā)展。第三，低碳營銷模式的實施能夠促進企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。當前，企業(yè)高碳經(jīng)營向低碳經(jīng)營的轉(zhuǎn)化已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，而這一轉(zhuǎn)變過程中，勢必會淘汰碳排放高、技術(shù)與經(jīng)營理念落后的企業(yè)，并使那些能耗低、排放少、經(jīng)營理念先進的企業(yè)脫穎而出。因此，現(xiàn)代企業(yè)若能從產(chǎn)品的研發(fā)、設計、生產(chǎn)到銷售的各個環(huán)節(jié)采取低碳化措施，勢必將降低能耗與排放，降低相應的成本，使企業(yè)市場競爭力逐漸提高，以更好地應對國家政策的變化、資源危機的威脅以及市場趨勢的轉(zhuǎn)變，促使事業(yè)走上可持續(xù)、健康發(fā)展道路。而營銷作為企業(yè)經(jīng)營中的重要環(huán)節(jié)，其低碳化轉(zhuǎn)變也勢必會促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3低碳營銷模式的實現(xiàn)要點與對策

3．1完善法律保障體系傳統(tǒng)營銷模式向低碳營銷模式的轉(zhuǎn)型中，勢必會出現(xiàn)一些擾亂市場秩序，侵害其他企業(yè)利益的情形，為減少這些情況的發(fā)生，維護低碳營銷的正常發(fā)展，必須不斷完善相關(guān)法律保障體系?？梢哉f，法律是一柄雙刃劍，一方面為企業(yè)的低碳經(jīng)營、低碳營銷活動保駕護航，另一方面將嚴懲非低碳經(jīng)營和營銷行為，并使那些危害環(huán)境、擾亂市場秩序的企業(yè)和個人付出沉重的代價?；谝陨侠砟?，許多國家已經(jīng)制定出了相對完備的法律體系。如：借鑒日本、美國、英國和法國的法律體系，結(jié)合中國國情，修改現(xiàn)有的《環(huán)境保護法》、《大氣污染防治法》、《環(huán)境影響評估法》、《煤炭法》、《電力法》、《清潔生產(chǎn)促進法》、《資源法》，使其具有更好的可操作性；制定《節(jié)約資源法》、《節(jié)約能源法》以及各行各業(yè)的節(jié)能減排法律等，與現(xiàn)有的《促進循環(huán)經(jīng)濟法》一起構(gòu)成相對完善的低碳營銷保護與約束法律體系，尤其是就其中與現(xiàn)代企業(yè)低碳化經(jīng)營、低碳營銷相關(guān)的內(nèi)容進行明確和完善，使低碳營銷的發(fā)展有法可依。

3．2創(chuàng)建低碳營銷文化創(chuàng)建低碳營銷文化，能夠激發(fā)現(xiàn)代企業(yè)主動采取低碳營銷模式的積極性，對低碳營銷模式的實施和可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義，對此，應采取以下措施：①充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會的號召力。行業(yè)協(xié)會對行業(yè)中的大小企業(yè)均具有極強的號召力，利用行業(yè)協(xié)會開展低碳文化的宣傳教育活動，能夠促進行業(yè)內(nèi)各企業(yè)盡快樹立低碳經(jīng)營、低碳營銷意識，對此，行業(yè)協(xié)會應積極組織低碳文化宣傳活動，定期、有計劃地通過網(wǎng)絡、座談會、單獨會面等形式開展低碳營銷文化宣傳教育工作，以促進各個企業(yè)經(jīng)營管理者低碳營銷意識的形成；②積極構(gòu)建企業(yè)低碳營銷文化。低碳營銷與企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、營銷、售后等各個部門工作人員的日常工作活動息息相關(guān)，因此，企業(yè)管理人員應積極構(gòu)建低碳營銷文化，使企業(yè)全員樹立低碳意識，為低碳營銷模式的實施與發(fā)展創(chuàng)造良好的氛圍和環(huán)境。

3．3倡導低碳消費行為消費者的消費理念和消費行為對低碳營銷模式的實施與實施成果有著決定性的影響，要大力發(fā)展低碳營銷模式，就要首先使消費者們樹立低碳消費意識，對此可采取以下措施：①充分發(fā)揮社會環(huán)保組織的號召力與宣傳作用。環(huán)保組織應充分發(fā)揮自身服務職能，在保護環(huán)境之余充分關(guān)注民生，并不斷挖掘民生問題與低碳環(huán)保的契合點，在此基礎(chǔ)上發(fā)揮自身號召力，倡導廣大群眾支持低碳經(jīng)濟的發(fā)展，支持低碳營銷模式的實施，從而使低碳經(jīng)濟議題具體化、可操作化；②充分利用媒體的宣傳作用。要使低碳營銷模式實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就要使消費者認識發(fā)展低碳技術(shù)，研發(fā)低碳產(chǎn)品乃至發(fā)展低碳經(jīng)濟的重要性，使其重視、認可并主動支持低碳產(chǎn)品及低碳營銷活動，對此，應充分利用電視、廣播、微博、微信公眾號、門戶網(wǎng)站的宣傳作用，積極推廣低碳理念、宣傳低碳知識，引導廣大消費者逐漸摒棄高碳生活和消費方式，逐步樹立低碳、綠色消費理念。

3．4優(yōu)化營銷組合策略營銷組合策略即產(chǎn)品策略、價格策略、渠道策略與促銷策略的組合，低碳營銷模式下，應采取如下營銷組合策略：①低碳化的產(chǎn)品策略。低碳產(chǎn)品是指低能耗、低污染、低排放的產(chǎn)品。低碳化的產(chǎn)品策略指的是將低碳理念滲透到產(chǎn)品創(chuàng)意、研發(fā)、投資、生產(chǎn)、銷售、售后服務和回收的各個環(huán)節(jié)，力求降低產(chǎn)品從生產(chǎn)到回收的各個環(huán)節(jié)的能源消耗和碳排放。對此，企業(yè)應樹立低碳概念，強化技術(shù)攻關(guān)，積極推出低碳產(chǎn)品，并以低碳概念作為投放市場的亮點，引起人們對低碳產(chǎn)品、低碳技術(shù)的關(guān)注，以吸引大批環(huán)保意識較強的消費者；②低碳價格策略。在產(chǎn)品定價時，企業(yè)應樹立“污染者付費”、“環(huán)境有償使用”的理念，在滿足消費者需求和迎合目標消費群體消費能力的基礎(chǔ)上，將企業(yè)低碳技術(shù)、產(chǎn)品的研發(fā)成本適當轉(zhuǎn)嫁到消費者身上，以促進低碳技術(shù)、低碳產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展。與此同時，國家也應就低碳技術(shù)的應用和低碳產(chǎn)品的銷售給予適當?shù)恼邇A斜和資金支持，降低低碳產(chǎn)品的稅收，對低碳產(chǎn)品研發(fā)成果突出的企業(yè)給予公開表彰或獎金等，進而更好地鼓勵企業(yè)研發(fā)和銷售低碳產(chǎn)品；③低碳渠道策略。傳統(tǒng)的營銷渠道層級復雜，并需要大量的人力、物力的支持，因此銷售過程中的碳排放勢必較高，而低碳營銷模式下，必須減少分銷層級，提高分銷效率，以真正減少渠道成本和相應的碳排放。信息時代下，互聯(lián)網(wǎng)營銷成為一種效率最高、覆蓋面最廣的營銷渠道，且這種營銷渠道無需眾多人力的支持，不論是營銷成本還是碳排放都較低，現(xiàn)代企業(yè)應充分利用這一低碳化、高效率的分銷渠道；④低碳促銷策略。低碳營銷模式下，企業(yè)應摒棄單純刺激消費的方式，而是應將消費者教育和促銷進行有機結(jié)合。具體來說可采取以下措施：一是強化低碳政策、文化宣傳，向消費者表明低碳營銷、低碳產(chǎn)品的優(yōu)勢及其對消費者生活的積極影響；二是向消費者傳遞企業(yè)研發(fā)低碳技術(shù)、產(chǎn)品的決心，樹立良好的企業(yè)形象，積極承擔現(xiàn)代企業(yè)的社會責任，以感染消費者，刺激其支持企業(yè)的低碳化經(jīng)營；三是主動向消費者闡明低碳技術(shù)、低碳產(chǎn)品對消費者生活、工作的價值及促進身體健康的優(yōu)勢，引導消費者按需選購符合自己消費理念與需求的低碳產(chǎn)品。

4結(jié)語

綜上所述，在當前能源短缺，生態(tài)環(huán)境不斷惡化的情況下，低碳經(jīng)濟已經(jīng)成為大勢所趨，而營銷作為企業(yè)經(jīng)營中的重要環(huán)節(jié)，積極采取合理措施，促進節(jié)能減排意義重大。因此，現(xiàn)代企業(yè)應在充分認識低碳營銷的內(nèi)涵與意義的基礎(chǔ)上，積極應對政策環(huán)境與消費需求的轉(zhuǎn)變，不斷優(yōu)化營銷組合策略，以降低營銷環(huán)節(jié)及其相關(guān)環(huán)節(jié)的能耗與排放，與此同時，國家也應積極完善相關(guān)法律法規(guī)，為低碳營銷的順利實施提供必要的法律保護，以維護低碳經(jīng)濟時代下低碳營銷的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

1楊潔．低碳經(jīng)濟背景下企業(yè)營銷模式的構(gòu)建［J］．生態(tài)經(jīng)濟，2012（7）

2王守敬．論低碳經(jīng)濟條件下的企業(yè)低碳營銷［J］．長春理工大學學報，2011（3）

篇8

一、節(jié)約意識。

1、在自制教具中，培養(yǎng)節(jié)約意識。

在數(shù)學教學中，要求同學們利用身邊的一些廢物自制一些教具，使這些廢物得到循環(huán)使用，極大程度地減少浪費，滲透節(jié)約意識，這不但加深了同學們對教材相關(guān)知識的理解，而且向同學們滲透了低碳理念，培養(yǎng)了低碳習慣，對人類社會的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。如學習三角形知識時，可用廢棄鐵絲制作一個三角形用于研究三角形概念，或用硬紙板做一個三角形紙板，用于研究三角形內(nèi)角和的問題；研究平行四邊形時，也可用鐵絲制作一個平行四邊形模型，研究平行四邊形的對邊及對角關(guān)系，或用兩根木條，把他們的中點用鐵釘固定，四個端點用橡皮筋連起來，這樣就做成了一個各邊長度可以變化的平行四邊形模型了。研究正（長）方體及展開圖時，用化妝品盒子或利用硬紙板自制正（長）方體作為教具，使同學們更深入直觀地理解正（長）方體的概念、性質(zhì)，更方便地探究正（長）方體的展開圖；學習圓柱和圓錐側(cè)面展開圖時，利用酒盒等硬紙板制作圓柱和圓錐，用于研究圓柱和圓錐的側(cè)面展開圖及其性質(zhì)；研究圓周角性質(zhì)時，讓學生們用廢棄的鐵絲制作一個圓（或用硬紙板制作一個圓盤），把這個圓固定在一個硬紙板上，在圓的不同位置上釘4個小鐵釘，圓心也釘一個小鐵釘，再用幾根橡皮筋掛在鐵釘處，這樣就制成了圓周角演示儀，用來研究圓周角的定義及性質(zhì)，加深了同學們對圓周角的理解。此外，在數(shù)學教學中，還可以要求學生認真鉆研教材，用廢物制作更多可行有用的數(shù)學教具，為數(shù)學教學服務，長期滲透節(jié)約意識，促進人與社會和諧發(fā)展。

2、在習題反思中，滲透節(jié)約意識。

在數(shù)學教學中，還可通過對習題的反思來讓學生感受節(jié)約的必要性和重要性，滲透節(jié)約意識。如在滬科版初中數(shù)學七年級下冊第71頁有這樣一道習題：據(jù)調(diào)查，我國每年消費一次性筷子約450億雙，耗費木材166萬立方米，假如一棵生長了20年的大樹相當于1立方米，則1立方米木材能生產(chǎn)多少雙筷子？我國每年一次性筷子消耗的木材要砍伐多少棵生長了20年的大樹？這道習題的計算并不難，通過計算后得到1立方米木材能生產(chǎn)27108雙筷子，我國每年一次性筷子消耗的木材要砍伐1660000棵生長了20年的大樹。在分析處理完該題后，讓同學們認真反思、交流，1660000棵生長了20年的大樹是一個什么樣的概念？這些不正確的生活方式所帶來的什么樣的社會危害性？我們應該怎么做？教師點撥，雖然越來越多的“一次性用品”給人們的生活帶來方便。然而，在這方便、快捷的背后是大量資源的浪費與垃圾的堆積。可以說，1660000棵大樹、166萬平方米森林面積，因為我國一年消費掉450億雙一次性筷子而消失了。而在生產(chǎn)筷子的過程中，從圓木到木塊再到成品，木材的有效利用率只有60%，這是一個多么大的浪費啊。通過習題的反思教學，讓學生意識到自己無論現(xiàn)在還是將來堅決不用像一次性筷子等一次性用品，減少浪費，培養(yǎng)節(jié)約意識和良好的低碳習慣。

二、綠色意識。

在數(shù)學教學中，可以通過習題素材的教學與引申向?qū)W生培養(yǎng)綠色習慣，滲透綠色意識。讓學生充分體會到植樹種草在全球倡導的低碳生活中的重要性和必要性。植物通過光合作用吸收二氧化碳，放出氧氣，把大氣中的二氧化碳以生物量的形式固定在植被和土壤中，這個過程和機制實際上就是清除已排放到大氣中的二氧化碳。雖然說植樹造林并不能立竿見影，瞬間就能減少二氧化碳，但在樹木漫長的生長過程中，確能持久地吸收并儲存二氧化碳且效果顯著。植樹造林在制氧固碳，減緩溫定效應方面確實有著一定的積極作用，植樹種草在固沙防塌、保護環(huán)境等方面也有著很好的效果。在遇到此類習題時，教師不要一味地只注重習題的解答思路和分析方法，也要注重該習題素材中所蘊含的綠色效應，向?qū)W生滲透綠色意識。如在滬科版八年級下冊一元二次方程習題18.5第4題：某中學開展綠化校園活動，2001-2004年間共植樹1999棵。已知2001年植樹344棵，2002年植樹500棵。如果2003年和2004念安植樹棵樹的增長率相同，那么該校2003年和2004年各植樹多少棵？教師在分析完這道習題后，可以利用多媒體課件播放植樹造林知識，讓學生知道植樹對氣候變化的一些數(shù)據(jù)，充分感受到植樹造林對于溫室效應的作用，吸收多余的二氧化碳，呼出氧氣，構(gòu)造更加和諧的生存空間，從主觀上培養(yǎng)個人植樹的好習慣，滲透綠色意識。

三、環(huán)保意識。

篇9

關(guān)鍵詞：環(huán)境；納米材料；淡水生生生物；生物毒性

中圖分類號：X171.5；Q5文獻標識碼：A文章編號：1008-0384（2017）03-342-10

作為21世紀三大科學支柱的納米科學，從20世紀80年代中后期逐漸成為科學研究的前沿熱點。大量相關(guān)實驗的展開和技術(shù)的成熟使得納米材料走出實驗室，并因其獨特的宏觀量子隧道效應、量子尺寸效應、表面效應等理化性質(zhì)被廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學領(lǐng)域以及人們的日常生活中。隨著納米材料的商業(yè)化和生活化，各界學者紛紛表示出對流人生態(tài)環(huán)境中大量納米材料的生態(tài)毒理效應的高度關(guān)注。EnvironmentalScience&Technologies、Science等期刊相繼發(fā)表有關(guān)文章探討納米材料存在的安全問題以及對環(huán)境和人類健康的影響，并在近些年獲得了一定的經(jīng)驗和成果，也使得納米材料的負面生物效應越發(fā)明顯。納米技術(shù)環(huán)境影響研究的重要性正在逐漸增加，而納米生態(tài)毒理學研究也作為一項繼納米毒理學研究之后新的科研分支逐步受到世界各大科學領(lǐng)域的重視。

水生態(tài)系統(tǒng)可以接收從雨水沉降、地表徑流、地下滲流或者廢水排放等各種方式釋放出的包括納米材料在內(nèi)的大量污染物，因此水環(huán)境是最容易受污染的系統(tǒng)之一。而淡水生態(tài)系統(tǒng)作為內(nèi)陸地區(qū)主要的水環(huán)境無疑會成為納米材料污染較為嚴重的部分，其對淡水水生生物生理活性的影響不容忽視。國內(nèi)外學者的大量實驗結(jié)果表明，納米材料對淡水水生生物的影響存在于各個生物層面以及生物整個生存周期的各個階段，例如納米硒導致斑馬魚死亡的胚胎數(shù)以及畸形的胚胎數(shù)均隨納米硒濃度及作用時間的增加呈現(xiàn)增加趨勢，且96hpf的LC50為7.18μmol·L-1；各類納米金屬氧化物都可以產(chǎn)生一定的毒性從而抑制羊角月牙藻的活性；溶血性磷脂酰膽堿包覆的水溶性單壁碳納米管在濃度為20mg·L-1時就可以導致大型潘全部死亡。全面研究納米材料的生態(tài)毒理學效應，以保護納米材料安全進入市場，保障我國納米技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展是當前研究發(fā)展的重要趨勢。

本文對納米材料進行簡單介紹，分析納米材料進入水環(huán)境的相關(guān)途徑，并總結(jié)幾類常見納米材料對淡水水生生物的毒性作用，以期為以后全面開展相關(guān)研究及對納米材料的安全性評價提供思路。

1納米材料

1.1納米材料的概況

美國國家納米計劃把納米材料定義為粒徑在1～100nm范圍內(nèi)的材料，它屬于原子簇與宏觀物體交界的過渡狀態(tài)，既非典型的微觀體系，又非典型的宏觀體系，在傳導性、反應性和光敏性等方面顯示出許多獨特的性質(zhì)。

納米粒子因其比表面積大，表面活性中心多，在催化活性和選擇性方面大大高于傳統(tǒng)催化劑。而納米材料的小尺寸效應使得材料在聲、光、電、磁、熱、力學等方面產(chǎn)生優(yōu)于普通材料的新特性。由于納米尺度下物質(zhì)的特殊性質(zhì)，在納米尺度控制和操縱物質(zhì)并對其進行加工在各個領(lǐng)域都具有廣闊的應用前景。納米材料給我們的生活帶來了巨大的變化，但同時納米材料的生物安全性現(xiàn)在還是未知數(shù)，關(guān)于它對健康的影響也還沒有一套較為成熟的分析方法。

1.2納米材料進入淡水水體的途徑

在納米尺度上的材料種類十分繁多，其中有相當多數(shù)量的材料會對生態(tài)環(huán)境會產(chǎn)生不同程度的危害，成為環(huán)境污染物。大部分集中在納米尺度范圍內(nèi)的污染物在遷移轉(zhuǎn)化的過程以及環(huán)境行為上都有著許多共同特征，因此可以統(tǒng)稱為環(huán)境納米污染物（Envi-ronmentalNano-Pollutants，ENP）。顧名思義，納米材料是環(huán)境納米污染物的一個重要組成部分，它可以通過多種途徑進入到生態(tài)環(huán)境中并對淡水環(huán)境造成污染。因此，全面了解納米材料進入淡水水體的途徑有助于后期納米材料對淡水生態(tài)環(huán)境的毒性研究。

納米材料從生產(chǎn)至最終處理的整個過程中，必然會通過各種途徑以廢棄物的形式進入淡水水體，并產(chǎn)生一定的生物影響和生態(tài)效應。總結(jié)起來主要包括以下幾個方面：①生產(chǎn)相關(guān)納米材料的工廠以及實驗室仍然是納米材料最為集中的場所，大量納米材料在生產(chǎn)和實驗的過程中會直接作為廢棄物排放到環(huán)境中；②納米材料作為醫(yī)藥界的寵兒被廣泛應用在醫(yī)學成像、診斷、藥物的靶向運輸以及癌癥的治療等方面，雖然不直接作用于環(huán)境，但最終處理時仍然以固體或液體廢棄物的形式進入環(huán)境；③化妝品、防曬霜、防曬的針織衫等產(chǎn)品作為目前廣大群眾的日常生活用品被大量需要，但在清洗過程中會直接導致其中的納米成分進入生活污水從而流失到環(huán)境中，L.Geranio的研究就發(fā)現(xiàn)加入漂白劑或者過氧化氫的針織物會在衣物清洗的過程中釋放出大量的Ag-NPs；④納米材料本身由于各種原因直接釋放納米離子進入環(huán)境中，例如在對鋰離子電池進行回收利用時過高的熔煉溫度會導致納米材料中的污染物質(zhì)釋放出來；⑤納米顆粒可直接吸附在其他污染物上或者在處理過程中與其他物質(zhì)反應從而轉(zhuǎn)化成新的有毒污染物進入水體。

目前關(guān)于納米材料進入環(huán)境的具體途徑、在環(huán)境中的遷移形式以及影響其毒性的外在因素的研究還不夠全面，但是StoiberTasha已經(jīng)發(fā)現(xiàn)水的硬度以及納米材料表面的覆蓋物會對納米銀粒子中的Ag溶解到水環(huán)境中產(chǎn)生一定的影響。因此，為了切實控制納米材料的潛在污染，必須要了解納米材料在生產(chǎn)和使用過程中的排放特征、規(guī)律及釋放條件，從而根據(jù)其規(guī)律進行安全評估并制定一系列可行方案。

2幾類常見納米材料對淡水水生生物的毒性作用

水環(huán)境是各種納米材料暴露特別危險的環(huán)境，因為它對大多數(shù)環(huán)境污染物來說就是一個大型水槽。并且納米材料被認為是具有潛在的流動性的，因此進入水環(huán)境中的納米材料會產(chǎn)生我們無法預計的環(huán)境和生態(tài)影響。

目前，國內(nèi)外關(guān)于納米材料的生態(tài)毒理性研究主要從兩個方面進行：一方面是通過室內(nèi)模擬控制變量，觀察已定條件下納米材料對生物的影響；另一方面是原位分析，通過在特定環(huán)境條件下考量外界因素在納米材料對生物產(chǎn)生生態(tài)毒性中所起的作用。關(guān)于測定的指標，大部分學者主要集中在對抗氧化防御系統(tǒng)如超氧化物歧化酶（SOD）和生物生理性指標如發(fā)育繁殖和體內(nèi)負荷等方面進行觀察與測定，但是更多的學者開始研究納米材料對生物在細胞層面上的毒性以及基因毒性，并結(jié)合常規(guī)測定指標從更小的尺度考慮納米材料對水生生物的潛在危害。

2.1碳納米材料

碳納米材料，顧名思義是由碳元素組成的新型納米材料，常見的有富勒烯（fullerene）、碳納米管（carbonnanotubes）和石墨烯（graphene）及其衍生物等。碳納米材料可應用于諸多領(lǐng)域，例如碳納米管和石墨烯可以利用成診斷和治療的工具來為人類的疾病服務，也可以應用在傳感器和電子產(chǎn)品中，最新的報道還顯示碳納米管和氧化石墨烯正在作為能量儲存裝置被開發(fā)。但是碳納米材料的大量使用必然會導致其中一定量的納米顆粒流入淡水生態(tài)環(huán)境從而對水生生物造成影響。

碳納米材料在進入水環(huán)境較短時間內(nèi)就可以減少藻類的密度，這可能是由于ROS的產(chǎn)生和細胞膜的損傷造成的，而這種影響會隨著暴露時間的延長加大對藻類生長的抑制作用，且存在一定的劑量效應關(guān)系。進一步的試驗證明碳納米材料不僅可以改變藻類的細胞完整性，使其死亡進而致使種群數(shù)量減少，而且可以通過食物鏈進行遷移或生物放大。試驗結(jié)果表明，10μg·g-1的C60就可造成萊茵衣藻大量死亡，而這些藻類體內(nèi)的納米顆粒還可借助捕食行為轉(zhuǎn)移到以藻類為食的大型蚤體內(nèi)。而大型蚤作為食物鏈中的初級消費者，不僅可以通過類似捕食的形式吸附到含有納米顆粒的細菌，還可以直接從水體中吸收納米顆粒，多種接觸方式會致使其體內(nèi)累積大量納米顆粒并產(chǎn)生危害。

魚類作為淡水水體中較大的消費者，同樣可以通過類似呼吸等方式直接吸人納米顆粒，也能通過攝食含有納米顆粒的低級消費者或生產(chǎn)者的途徑使體內(nèi)積累一定量的納米顆粒，從而造成機體損傷。有研究表明，在短期暴露情況下，單壁碳納米管（SWCNTs）、羥化多壁碳納米管（OH-MWCNTs）和羧酸鹽多壁碳納米管（COOH-MWCNTs）均會誘導金魚產(chǎn)生氧化應激，MDA濃度和SOD的活性增強，且3種碳納米管對金魚肝臟的影響程度為SWCNTs>OH-MWCNTs>COOH-MWCNTs，而堿性條件下三者對金魚的毒性還會增強。鯽魚長期在低劑量的碳納米材料中暴露，同樣會造成機體組織的氧化應激，肝臟組織中SOD、CAT被顯著誘導，與此同時腦組織GSH含量不斷下降，機體抗氧化能力衰竭，而nC60甚至可以導致大嘴鱸魚腮部的GSH耗竭。且隨著在碳納米材料中暴露時間和暴露濃度的增加，魚類腦部受到的影響越發(fā)明顯。

碳納米材料單獨暴露即對水生生物產(chǎn)生一定危害，但現(xiàn)實環(huán)境中只單單存在一種有毒物質(zhì)的情況是比較少見的，因此劉珊珊等以銅銹環(huán)棱螺作為受試生物，發(fā)現(xiàn)不同管徑多壁碳納米管存在時Cd在螺體內(nèi)的積累量明顯增加，且小管徑較大管徑促進效果更加顯著。同時，在中、高Cd（25～100μg·g-1）濃度條件下，MWCNTs顯著增加了Cd的生態(tài)毒性，與肝胰臟中Cd的積累水平相吻合，SOD和MDA活性受抑制，含量下降。而羥化微碳納米管（OH-MWCNTs）在單獨暴露時對大型蚤是沒有致死毒性的，但是在同樣的模式下，當其濃度超過5.0mg·L-1時就會顯著增加鎳的毒性。上述試驗均表明納米碳材料和金屬復合比2種污染物單獨暴露時對生物產(chǎn)生的影響更為嚴重。雙軟殼類同螺類都有堅實外殼保護，且運動緩慢，運動范圍較為固定，因此ThiagoLopesRocha等認為雙軟殼類是監(jiān)測人工納米材料危害的關(guān)鍵性模型物種。

納米金剛石也是一種由碳元素組成的新型納米材料，可應用于熒光標記或抗體載流子等方面。在慢性暴露時，當濃度高于1.3mg·L-1時就會出現(xiàn)抑制大型蚤繁殖的情況，當濃度達到12.5mg·L-1時則會直接造成大型蚤100%的死亡，且在光學顯微鏡下可以發(fā)現(xiàn)納米金剛石顆粒主要吸附在大型蚤的外骨骼表面，并積累在腸胃部分。而暴露在納米金剛石溶液中同樣也會對亞洲蛤產(chǎn)生氧化應激，使消化腺的細胞產(chǎn)生空泡或者變厚。當前還有一種碳納米材料是棉纖維納米材料，MicheleMunk用大型絲綠藻一克里藻作為指示生物研究了纖維素納米材料的生態(tài)毒性。并發(fā)現(xiàn)其同樣會抑制藻類的繁殖，并會導致藻類的形態(tài)發(fā)生變化，造成物理損傷。導致這些變化的原因可能是納米材料直接接觸到細胞膜、細胞壁，或者是因為氧化應激而產(chǎn)生ROS。

各類碳納米材料對淡水生態(tài)系統(tǒng)中各食物鏈營養(yǎng)級的水生生物顯然均有不同程度的影響，而碳納米材料本身在生產(chǎn)和使用過程中就有可能對生物和人體產(chǎn)生危害，因此關(guān)于生物器官、組織以及細胞等方面的毒性研究非常重要，只有完全了解碳納米材料的致毒機理才有可能在其生產(chǎn)和使用過程中盡量減少或避免危害的發(fā)生。

2.2納米金屬氧化物

納米金屬氧化物不僅具有小尺寸、表面能高、表面原子配位不全等納米材料具備的特點，還有其獨特的半導體特性，這使其催化和反應活性較之傳統(tǒng)材料均有很大的提高，為固體推進劑技術(shù)的新發(fā)展和性能的上臺階開辟了新思路。納米金屬氧化物主要包括納米氧化鋅、納米氧化銅、納米二氧化鈦、納米二氧化硅等，每種納米材料都因其特有的性能而被廣泛應用在不同的領(lǐng)域。例如，納米氧化鋅被大量應用于橡膠工業(yè)、陶瓷、油漆、導電材料等方面，而作為一種廣譜的無機紫外線屏蔽劑，其在化妝品行業(yè)更是有著無限的應用機會。納米氧化銅則由于其良好的抗菌性能，被應用于涂層、食品包裝、生物醫(yī)藥等方面的產(chǎn)品，而其較高的分析靈敏度、催化性能以及脫硫性能，也使其被廣泛應用于傳感器、超導材料以及工業(yè)除硫。納米TiO2同樣可用于化妝品行業(yè)，還可氧化降解水及空氣中的烴類、有機磷殺蟲劑、甲醛等污染物質(zhì)，有效進行污水處理及空氣凈化，制造高級抗菌自潔衛(wèi)生陶瓷、餐具等。納米金屬氧化物繁多的種類以及頻繁的使用，使得我們必須加大對其安全性的評估。

2.2.1納米氧化鋅在低濃度（1～5mg·L-1）的情況下，nZnO和nTiO2對斜生柵藻生長均起促進作用，一定濃度后表現(xiàn)為抑制作用，呈現(xiàn)濃度依賴性，但與nTiO2相比，nZnO具有較明顯的毒性。進一步的試驗表明，在24h急性暴露下，0.01～31.25mg·L-1nCuO、nCdO、nPbO、nZnO均可抑制大型水蚤和剪形臂尾輪蟲的活性，甚至當水溫在27.5～32.5℃且光照情況發(fā)生變化時導致其死亡，但nZnO顯示出更大的毒性。而關(guān)于納米金屬氧化物在硬骨魚類體內(nèi)的清除狀態(tài)，張陽等的實驗結(jié)果顯示在28d暴露階段，nZnO和nCuO在斑馬魚體內(nèi)均不具有生物蓄積性，在24d清除階段，nCuO可以有效排除，但是nZnO的清除仍不完全。

以上一系列數(shù)據(jù)顯示nZnO較部分納米金屬氧化物而言具有較大的毒性，因此關(guān)于nZnO的具體致毒機理有必要細致研究。劉慧等通過實驗發(fā)現(xiàn)nZnO可以顯著誘導鯽魚肝臟產(chǎn)生自由基，并且自由基信號強度和MDA含量隨nZnO濃度的升高呈先升高后降低的趨勢。同樣在斑馬魚腸組織也會產(chǎn)生一定氧化應激作用，誘導腸中細胞凋亡相關(guān)基因的表達，并且能對腸組織結(jié)構(gòu)造成損傷。對于白亞口魚而言，其心肺功能和能量代謝也同時會受到一定程度的影響。貽貝類作為底棲動物的一種也是研究者較為喜歡的模型物種之一，HalinaFalfushynska則以貽貝類作為研究對象，基于上述試驗結(jié)果進一步研究了nZnO的具體生物毒性。從試驗結(jié)果中可以看出，nZnO的毒性不單單是由Zn2+的釋放引起的，所以它的毒性較單獨的重金屬可能要大。而在堿性條件下nZnO顆粒穩(wěn)定性較強，減緩了Zn2+的釋放速度，從而會降低nZnO的毒性。水溫也是影響nZnO毒性的一個重要的因素，nZnO的毒性會因為水溫的升高而增大。當試驗水溫在18℃時會造成細胞DNA的損傷，而這種損害在nZnO單獨暴露時是不存在的。但是當nZnO與Nfd或Ta等有機污染物聯(lián)合暴露時，會顯現(xiàn)出更為強烈的生物毒性。

2.2.2納米氧化銅底棲生物具有易獲取、生活周期長、活動能力差，活動范圍固定、對毒性有較強靈敏度等特點，可以較好地反應生存環(huán)境的實際污染情況，因此被許多研究者青睞。就此，關(guān)于nCuO的毒性機理，許多學者選擇以淡水田螺作為受試生物進行研究。nCuO與田螺交互作用時會產(chǎn)生毒性，并且田螺會通過消化腺的氧化應激對此進行調(diào)節(jié)，但是通過彗星試驗發(fā)現(xiàn)田螺的DNA已經(jīng)發(fā)生了損傷。TinaRamskov則對寡毛綱動物帶絲蚓染毒途徑進行了深入的探索，發(fā)現(xiàn)沉積底泥對帶絲蚓的攝食速率和同化作用的影響均比水溶液要強，因此在未來的研究中沉積物應當作物水生生物接觸和吸收有毒物質(zhì)的重要途徑來考慮。

以上試驗均是nCuO單獨暴露時對生物的影響，基于有機污染物和nZnO聯(lián)合暴露時比nZnO單獨暴露時對生物毒性的加劇，部分學者同樣考慮了nCuO復合暴露時的生物毒性。碎食者Allogamusligonifer的攝食速率會隨著納米顆粒尺寸的下降而抑制效果增強，但當腐殖酸（HA）和nCuO聯(lián)合暴露時會緩解因為納米顆粒較小而造成的抑制效果，同時可以增加其在沉積物中的分散穩(wěn)定性，從而更容易被銅誘環(huán)棱螺攝取，Cu2+的生物積累也會隨腐殖酸水平的增加而顯著升高。不僅如此，當納米氧化銅表面覆蓋聚合物外殼時，其對膨脹浮萍的毒性是普通納米氧化銅顆粒的10倍。急性暴露條件下大型蚤對nCuO較為敏感，而慢性毒性實驗中核殼氧化銅則對其產(chǎn)生了更為嚴重的生物毒性。這可能是由于聚合物外殼降低了離子的釋放率，從而延長了粒子的壽命和毒性效應，使其能夠在更長的時間內(nèi)對生物造成影響。

2.2.3納米二氧化鈦關(guān)于nTiO2對水生生物的毒性研究方向與其他納米材料相比是較為廣泛的。尺寸較?。?lt;10nm）的nTiO2顆粒在低暴露濃度下對藻類的生長抑制程度要高于尺寸較大的顆粒，這與nCuO對藻類產(chǎn)生的毒性相似。同時當Cd和nTiO2聯(lián)合暴露時會增加Cd在藻類體內(nèi)的生物利用度，與Cu聯(lián)合暴露時大型蚤機體的抗氧化體系受到活性氧自由基（ROS）攻擊已經(jīng)崩潰，而Cd和Zn被吸附在nTiO2顆粒上時會更加容易被水蚤所吸收。在此基礎(chǔ)上，SwayampravaDalai對杜比亞水蚤在兩種接觸nTiO2顆粒的模式進行了對比，發(fā)現(xiàn)水蚤通過食物鏈即吞食含有納米顆粒的藻類而加大體內(nèi)富集量的比例占到了70%左右，大大高于直接從水溶液中攝取的nTiO2顆粒。關(guān)于nTiO2顆粒的基因毒性，運用彗星實驗和PAPD-PCR技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)nTio2對硬骨魚類斑馬魚在高濃度下會產(chǎn)生基因毒性，損傷其DNA，而在大鱗大麻哈魚的CHSE-214細胞系中也發(fā)現(xiàn)nTio2顆粒會產(chǎn)生一定的細胞毒性，且與抗氧化防御系統(tǒng)指標（SOD、CAT、GSH）具有一定的劑量效應關(guān)系。根據(jù)以上試驗結(jié)果，可以進一步研究基因毒性與抗氧化防御系統(tǒng)之間的聯(lián)系，從而為魚類作為監(jiān)測納米金屬氧化物敏感生物提供更多可觀測指標。

原位分析作為研究性實驗的最終運用地，在nTiO2顆粒的毒性研究中已經(jīng)有所應用。JuliaFarkas在瑞典3個湖的現(xiàn)實水生環(huán)境中研究了nTiO2對細菌的毒性，結(jié)果證實水源地水的溶解氧（DOC）含量和化學元素含量均對nTiO2的生物毒性造成了不同的影響。試驗結(jié)果表明：在DOC中、高濃度的湖中，100μg·L-1的nTiO2添加情況下細菌的豐富度會降低，且低DOC和低化學元素含量的湖中nTiO2的穩(wěn)定性會增強。各種外界因素均會對nTiO2顆粒的毒性造成一定的影響，而由于nTiO2顆粒特殊的性能，使其對UVA反應格外明顯。當黑暗狀態(tài)下nTiO2顆粒對大型蚤的影響僅僅是“有害”，但是經(jīng)過UVA照射后就可以定義為“有毒”了。而且nTiO2顆粒由于鈦元素來源的不同而導致其毒性也有所不同。通過投射顯微鏡可以發(fā)現(xiàn)銳鈦礦NPS破壞了小球藻的細胞膜和細胞核，而紅金石NPS則使小球藻的葉綠體和內(nèi)部細胞器受到一定程度的損傷。

2.2.4其他納米金屬氧化物除了上述幾種常見的納米金屬氧化物，還有一些也會對水生生物造成不同程度的影響和危害。nAl2O3對斜生柵藻生長的96hEC501000mg·L-1，是nTiO2和nZnO的60倍和1000倍，但現(xiàn)實環(huán)境中納米材料的濃度很難達到試驗所測濃度，因此nAl2O3可認為基本無毒或低毒。但當其與Cd聯(lián)合暴露時，對Cd的生物運轉(zhuǎn)具有明顯的攜帶作用，銅銹環(huán)棱螺體內(nèi)的Cd含量顯著增加且毒性增強，而在上述的nTiO2顆粒毒性研究中同樣得到了相似的結(jié)論。目前關(guān)于納米NiO的相關(guān)研究還較少，但是梁長華以小球藻為受試對象，較為全面地研究了納米NiO的生態(tài)毒理性質(zhì)。通過結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)納米NiO暴露會對小球藻產(chǎn)生生物毒性，表現(xiàn)為低濃度的刺激效應和高濃度的抑制效應。K.KrishnaPriya則評估了不同濃度的nSiO2對南亞黑鯪的部分血液、離子調(diào)節(jié)和酶譜等方面的影響。他通過對大量血液參數(shù)如血紅蛋白（Hb）、血細胞比容（Hct）等進行測定，發(fā)現(xiàn)這些參數(shù)在加入nSiO2后均有所變化，并且這些參數(shù)的變化都依賴于劑量和暴露時間，表明這可能與黑鯪生理壓力系統(tǒng)的改變有關(guān)。

納米金屬氧化物本身具有一定程度上的金屬性質(zhì)，會產(chǎn)生某種程度上的生態(tài)影響，且各種納米金屬氧化物對生物的毒性會在某些方面產(chǎn)生相似的影響，但是每種納米金屬氧化物都有其特有的理化性質(zhì)，因此又會產(chǎn)生不同形式的毒性影響。納米金屬氧化物的復雜性使得其對生物的具體生態(tài)毒性要考慮的方面也較為復雜，需要更加深層次探索和研究。

2.3納米金屬單質(zhì)

我國目前生產(chǎn)的納米金屬粒子主要有納米銀、納米鐵、納米金等，例如納米銀由于具有優(yōu)異的抗菌性能而被大量商業(yè)化生產(chǎn)，應用于醫(yī)藥、食品、紡織、化妝品、水處理及電子等行業(yè)；納米鐵應用在軍事吸波隱形材料、高性能磁記錄材料、磁流體、導磁漿料、高效催化劑、廢水處理等方面。

納米銀是金屬納米顆粒中較為常見的一種，其單獨暴露時可導致日本青鏘胚胎表面絨毛膜破裂、胚胎及內(nèi)容物釋出，或穿過斑馬魚和鱸魚胚胎表面的絨毛膜孔道進人體內(nèi)，同時鱒魚細胞系（RTL-Wl和TTH-149）也對其毒性做出了類似的敏感性。納米銀顆粒同納米金屬氧化物類似，在水介質(zhì)中溶解后也含有金屬離子，但其與銀離子對毒性的表達模式有所不同。納米銀顆粒主要會阻斷大型蚤體內(nèi)蛋白質(zhì)的新陳代謝和信號轉(zhuǎn)換，但AgNO3則主要是抑制大型蚤的生長發(fā)育，尤其在感官方面較為嚴重。而當大型蚤通過吞食攝入了含有Ag的衣藻時會在攝食上有一個較大程度的減小，但暴露在AgNO3和納米銀溶液中的大型蚤體內(nèi)銀離子積累量相同[。

底棲動物同樣適用于納米銀生物毒性的研究中，最常見的2種生物就是雙軟殼動物和螺類。在慢性暴露試驗下，當納米銀和AgNO3的濃度分別為5μg·L-1和63.5μg·L-1時就會發(fā)現(xiàn)指甲蛤的生殖開始出現(xiàn)負面情況，且2種形式都會改變指甲蛤的抗氧化酶活性。尖膀胱螺在高濃度的納米銀溶液下存活率會降低，但是當存在沉積物時會緩解這種情況。而長期暴露在0.01μg·L-1納米銀溶液中，其產(chǎn)卵率就會下降50%，納米銀對尖膀胱螺的危險性相當于捕食者的程度。當納米銀與17a-乙炔雌二醇聯(lián)合暴露時，則會顯著刺激胚胎發(fā)育。溪流搖蚊作為底棲生物的一種，對納米銀也有著一定程度的反應。但是當納米銀擁有有機物涂層時，會減小其在基因和氧化應激方面的反應，這可能是由于有機涂層會一定程度上減小銀離子的釋放，而在nCuO的研究中同樣也發(fā)現(xiàn)了類似的情況。雖然各種文獻表明目前環(huán)境中納米銀粒子的濃度低于環(huán)境預測濃度，但是大量試驗均已證明即使只有ng·L-1的納米銀粒子也已經(jīng)對水生生物的影響表現(xiàn)出了巨大的潛力。而大量有納米銀參與的商業(yè)產(chǎn)品的使用使得原位分析迫在眉睫。

除了納米銀之外，還有幾種納米金屬材料也值得關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)，納米銅對幾種微藻的生長有抑制作用，且粒徑越小，抑制作用越強，與上述幾種材料的研究結(jié)果保持一致。同時還可以累積在虹鱒魚鰓部并通過降低支氣管Na+/K+-ATP酶的活性及血漿的離子濃度來發(fā)揮毒性作用，即納米銅可通過離子調(diào)控機制對虹鱒魚產(chǎn)生毒性作用，但其對虹鱒魚鰓部的抗氧化水平?jīng)]有影響。LanSong則較為全面地對虹鱒幼魚、黑頭呆魚和斑馬魚3種魚球狀50nm的nCu粒子水溶液的毒性進行了評估。確定了3種魚類在CuNPs溶液中96h的LC50分別為（0.68±0.15）、（0.28±0.04）和（0.22±0.08）mgCu·L-1，而96h的CuNPs最低可觀察濃度為0.17、0.23mg·L-1、<0.23mg·L-1。納米金的體外試驗表明其能影響細胞微自動力，引發(fā)線粒體損傷、氧化壓力和細胞的自我吞噬，對虹鱒魚肝細胞亦能產(chǎn)生負效應。目前關(guān)于Au以及Ag-Au雙金屬NPs對微藻的毒性報道還比較少，但是IgnacioMoreno—Garrido對此進行了較為詳細的總結(jié)，從納米金屬的種類、細胞大小、時間終端、范圍考慮，發(fā)現(xiàn)其均對微藻細胞產(chǎn)生不同的影響，并且小顆粒的AuNPs對貽貝的氧化代謝的影響比大顆粒要大。

納米金屬可對水生生物產(chǎn)生毒性，迄今大多研究均表明，其毒性作用可能是由其釋放出的金屬離子及自身的結(jié)構(gòu)共同作用所致，與納米金屬氧化物的毒性有一定程度的相似，但對其毒性機制的探討仍需要進一步的研究。

3結(jié)論與展望

3.1結(jié)論

根據(jù)上述結(jié)果可以對納米材料的毒性進行總結(jié)：①納米顆粒粒徑越小，其毒性越大；②金屬納米材料的主要致毒原因是溶解出來的金屬離子，但也有其他方面的原因；③有機外殼會減緩金屬離子的釋放速率從而減小急性毒性，但是增加了時間延長了金屬納米材料的毒性壽命；④納米材料與其他污染物或有機質(zhì)復合時會改變本身的毒性效果，但是誰占主導地位還有待研究。

3.2展望

淡水生態(tài)系統(tǒng)是人類資源的寶庫，為人們的日常生活用水提供有力的保障，其中的生物數(shù)量也是非常的龐大，如果無法控制納米材料的流入以及確定其制毒機制，不論是生物、人類還是整個生態(tài)系統(tǒng)都可能產(chǎn)生無法估計的嚴重后果。而隨著納米材料在各行各業(yè)中的大量使用，其在生物吸收和生物效應方面的研究也成為當務之急。但是由于納米材料在不同條件下性質(zhì)會產(chǎn)生不定的改變，而且其生態(tài)危害性評價還依賴于材料自身性質(zhì)（顆粒尺寸及來源）、暴露情況、在環(huán)境中存在的時間、生物體內(nèi)穩(wěn)定性、生物蓄積及生物放大作用等相關(guān)條件，因此納米毒理學的知識和體系目前尚不完善，還不能完全確定納米材料對生態(tài)系統(tǒng)的影響到底達到何種程度。

因此，今后的研究主要應該從以下幾個方面加以考慮：①根據(jù)不同納米材料的不同性質(zhì)研究其在水環(huán)境中對水生生物的毒性作用機制、毒物代謝動力學及其他體內(nèi)效應，同時加強對納米材料與其他環(huán)境污染物交互作用的研究；②納米材料可在水環(huán)境之間遷移或轉(zhuǎn)化，應當建立一套納米材料在不同水環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化模型，并通過模型對納米材料在生物中的蓄積和生物降解過程做進一步的比較和研究，從而確定毒性在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移情況；③不同學者會根據(jù)自身實驗條件選擇不同的生物模型，但應當通過相應敏感實驗確定某種生物以用來進行原位分析，為實地毒性檢測和預防提供幫助；④相關(guān)檢測儀器的缺乏使得很多實驗進行緩慢甚至無法完成，因此發(fā)展新的檢測方法和儀器也應當是今后研究的重點。

篇10

【關(guān)鍵詞】天然氣戰(zhàn)略 綠色低碳轉(zhuǎn)型 “十三五”規(guī)劃 2030碳峰值

【中圖分類號】 P744.4 【文獻標識碼】A

【DOI】10.16619/ki.rmltxsqy.2016.22.006

2014年，國務院了《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014～2020年）》，提出控制消費總量和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的目標，要求2020年一次能源消費總量控制在48億噸標準煤左右，控制煤炭消費并積極發(fā)展清潔能源。到2020年，非化石能源占一次能源消費比重要達到15%，天然氣比重達到10%以上。此后，2015年6月，國務院又了《中國國家自主貢獻（INDC）》方案，其中明確提出，到2020年，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放要比2005年下降40%～45%，到2030年，二氧化碳排放達到峰值。由此可見，綠色低碳能源轉(zhuǎn)型的大勢已經(jīng)確立，具體時間點也已明確，而天然氣在這個過程中將發(fā)揮越來越重要的作用。因此，本文首先介紹了我國天然氣供需關(guān)系，并基于優(yōu)化模型模擬了未來發(fā)展趨勢。另一方面，天然氣產(chǎn)業(yè)鏈存在著阻礙消費市場快速擴大的問題，因此，本文隨后介紹了我國天然氣市場改革情況，并基于博弈模型重點分析了價格機制改革和基礎(chǔ)設施第三方準入放開的政策。目前，我國有30%的天然氣依靠進口，而隨著天然氣行業(yè)快速發(fā)展，這一比例將持續(xù)上升，國際合作至關(guān)重要。因此，本文接下來分析了在“一帶一路”戰(zhàn)略背景下，作為先行和引領(lǐng)的油氣行業(yè)如何在軟實力方面更順利地進行國際合作，確保天然氣供應安全。最后，本文總結(jié)了上述供需展望、市場改革和國際合作三個方面，并做了綜合分析。

天然氣供需分析

供給分析與預測。我國天然氣市場尚處在早期快速發(fā)展階段。2000年，我國天然氣市場進入快速發(fā)展期，2013年以前，由于宏觀經(jīng)濟的帶動以及環(huán)保政策引導等因素，天然氣消費量以每年17%的速度增長，我國已成為世界第三大天然氣消費國。2014年，中國經(jīng)濟發(fā)展進入“新常態(tài)”，經(jīng)濟增長速度總體放緩，加之原油和煤炭價格下跌等因素影響，天然氣市場需求增速放緩，但天然氣銷售量總體仍呈快速增長趨勢。2015年，中國天然氣產(chǎn)量達到1350億立方米，進口量614億立方米，消費量1932億立方米，在一次能源中的占比到達了5.9%，但距世界平均24%、美國的30%、日本的25%、英國的33%、意大利的36%、俄羅斯的53%，還有巨大差距。隨著環(huán)境問題的日益嚴峻，作為清潔能源，天然氣成為我國治理霧霾問題的重要資源，也是未來能源結(jié)構(gòu)朝綠色低碳化發(fā)展的中堅力量。

我國國內(nèi)天然氣生產(chǎn)供應80%來自塔里木、川渝、鄂爾多斯和海洋四大產(chǎn)區(qū)。管道進口氣主要以土庫曼斯坦為主，少量從烏茲別克斯坦、哈薩克斯坦、緬甸等國家進口。管道通道包括中亞天然氣管道、中緬天然氣管道以及新疆廣匯進口管道。海上LNG來自卡塔爾的占比34%，來自澳大利亞、印度尼西亞、馬來西亞三國的占比約50%，另外不足20%來自也門、尼日利亞、赤道幾內(nèi)亞和阿爾幾內(nèi)亞等地。2014年5月，中國石油天然氣集團和俄羅斯天然氣公司簽署了《中俄東線天然氣購銷合同》，雙方約定自2018年開始，俄羅斯每年通過中俄東線天然氣管道向中國供氣380億立方米。自此，我國天然氣四大進口通道戰(zhàn)略格局初步形成，包括西北中亞管道氣進口通道、東北中俄管道氣進口通道、西南中緬管道氣進口通道和海上LNG進口通道。

近年來，非常規(guī)氣發(fā)揮著越來越關(guān)鍵的作用。其中，頁巖氣主要來自中石化涪陵地區(qū)和中石油威遠地區(qū)。2014年底，全國頁巖氣產(chǎn)量共13億立方米，2015年，全國產(chǎn)量高達44.71億方，同比增長200%以上。國家能源局2016年9月印發(fā)的《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃（2016～2020年）》提出，在政策支持到位和市場開拓順利的情況下，2020年力爭實現(xiàn)頁巖氣產(chǎn)量300億立方米，2030年實現(xiàn)頁巖氣產(chǎn)量800億～1000億立方米。我國經(jīng)濟發(fā)展的新常態(tài)將推動能源結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化調(diào)整，天然氣需求將持續(xù)增大，@為頁巖氣大規(guī)模開發(fā)提供了寶貴戰(zhàn)略機遇，但同時也要注意，我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍處于起步階段，來自資源、技術(shù)、資金和環(huán)境方面的不確定性因素也較多。

全球天然氣正在進入黃金時代，我國正逐漸形成國產(chǎn)常規(guī)氣、非常規(guī)氣、煤制氣、進口LNG、進口管道氣等多元化氣源供給，以及“西氣東輸、北氣南下、海氣登陸、就近供應”的供給格局。文獻1中，筆者研究團隊基于TIMES模型對2030年前我國油氣行業(yè)發(fā)展趨勢進行計算。在低碳減排情景下，到2020年，我國天然氣消費將實現(xiàn)總規(guī)模3600億～4000億立方米。常規(guī)天然氣供應平穩(wěn)增長，2020年全國常規(guī)天然氣產(chǎn)量將達1700億立方米。非常規(guī)天然氣中，頁巖氣和煤層氣預計實現(xiàn)規(guī)模400億～600億立方米。

需求分析與預測。在天然氣需求不斷增加的同時，天然氣消費結(jié)構(gòu)也從以工業(yè)燃料和化工為主向多元化發(fā)展。2000年以前，中國天然氣消費以化工用氣和工業(yè)燃料用氣為主，城市燃氣和發(fā)電用氣僅占較少部分。隨著長距離輸氣管道的建成投產(chǎn)，天然氣消費區(qū)域從油氣田周邊地區(qū)向經(jīng)濟發(fā)達的中東部地區(qū)擴展。根據(jù)文獻2，在2014年，我國城市燃氣天然氣消費量為710億立方米，占比38.8%；發(fā)電用氣270億立方米，占比14.8%；工業(yè)用氣560億立方米，占比30.6%；化工用氣290億立方米，占比15.8%。而世界平均天然氣40%用于發(fā)電，發(fā)電用氣在美國、日本和韓國占比都在50～60%。由于我國煤炭資源占據(jù)主導地位，天然氣在發(fā)電方面一直都不是重點發(fā)展領(lǐng)域。而隨著供給寬松、氣候協(xié)定的簽訂、綠色低碳能源轉(zhuǎn)型趨勢的確立、全球經(jīng)濟電氣化程度提高和環(huán)保要求不斷提升等因素，工業(yè)和發(fā)電的天然氣消費將快速增長，特別是在發(fā)電的燃料結(jié)構(gòu)中，天然氣比重將進一步提升，發(fā)電將成為世界天然氣消費增長的主要驅(qū)動力。但在我國，天然氣發(fā)電能不能發(fā)展還存在一定的不確定性，發(fā)電用氣量主要取決于國家能源價格體系能否理順，天然氣發(fā)電的清潔屬性價值能否得到體現(xiàn)，而這取決于天然氣和電力雙市場改革的進展。

供需情景模擬與分析。我國的天然氣供給形式與格局已基本確立，天然氣消費的重點行業(yè)也已經(jīng)被圈定，而最重要的問題是要考慮各種不確定性的供需匹配以及動態(tài)發(fā)展與調(diào)整。在文獻3中，筆者的研究團隊構(gòu)建了天然氣供需分析優(yōu)化模型，基于地理信息系統(tǒng)將各個大型氣田、LNG終端和管道氣接入點都定義為供給節(jié)點，每個省都定義成一個消費節(jié)點，整體形成了一個天然氣供需的復雜網(wǎng)絡?；谠摼W(wǎng)絡，構(gòu)建線性供需動態(tài)優(yōu)化模型，求解多期的、總成本最小的、滿足需求的供給方案。輸入?yún)?shù)主要是各個氣田的生產(chǎn)成本、LNG及管道進口價格、節(jié)點之間的傳輸容量和成本、各個需求節(jié)點的需求量等，而輸出結(jié)果不僅包括總供給成本，還包括了全國整體的供給方案、天然氣整體流向和數(shù)量、基礎(chǔ)設施開發(fā)規(guī)劃和地理布局?；谀Ｐ捅旧?，根據(jù)國內(nèi)頁巖氣開發(fā)成本、國外進口管道氣和LNG價格、中緬管道等重要能源通道發(fā)生問題等多個不確定因素設定不同情景并展開分析，最終得到了不同情景下的總成本、基礎(chǔ)設施布局和能源流向等結(jié)果。具體而言，國內(nèi)頁巖氣生產(chǎn)成本能否降低、國外進口天然氣價格是否走高以及進口通道（例如中緬管道）是否會發(fā)生動亂是最為關(guān)鍵的核心因素。即使國外進口氣價格低，國內(nèi)頁巖氣也應投入一定資金維持產(chǎn)量來應對可能的變故。由于我國主要消費地在東部地區(qū)，如果進口氣價格走高，從西北和西南管道進口的天然氣受到的影響更大，因為加上國內(nèi)的傳輸成本，西部進口氣價格和東部海上進口的LNG相比沒有經(jīng)濟競爭力。

中國天然氣產(chǎn)業(yè)改革

定價機制改革。受宏觀經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展機制的影響和制約，我國天然氣消費在2014年的增長率從上一年的兩位數(shù)降至8.6%，2015年大幅降至3.3%。以這種增速，很難完成2020年天然氣一次能源占比達10%的規(guī)劃目標。而如上文所述，在我國，天然氣占一次能源消費總量的比重與世界平均水平及一些主要國家都相差很遠。我國天然氣消費放緩的主要原因是天然氣相對于煤炭成本過高，因此以氣代煤受到經(jīng)濟性的嚴重制約。高價的原因一方面是我國價格機制和監(jiān)管的問題，地方的輸配氣成本是能否降價的關(guān)鍵。另外，對居民用氣的交叉補貼行為，增加了工業(yè)、發(fā)電等經(jīng)濟承受能力較低的用氣行業(yè)的成本，不利于天然氣市場的大規(guī)模推廣。近年來，相對富裕的東部沿海地區(qū)正在大力推進電力結(jié)構(gòu)清潔化，沿海多個省份禁止新上燃煤電廠，努力發(fā)展天然氣發(fā)電。然而，隨著近兩年國內(nèi)天然氣價格的接連上漲，天然氣電廠的上網(wǎng)電價卻調(diào)整不到位。天然氣燃料成本占天然氣電廠主營業(yè)務成本的80.0%以上，燃料成本已超過現(xiàn)行燃機上網(wǎng)電價，客觀來說，目前天然氣發(fā)電存在虧損，有氣價較貴的原因，也有國內(nèi)電力價格體制尚未市場化的原因。天然氣清潔低碳，對霧霾治理有很大的作用，具有巨大的環(huán)境正外部性，同時天然氣發(fā)電啟動速度快、適合調(diào)峰。而目前各種發(fā)電燃料并沒有體現(xiàn)出包括資源稀缺、環(huán)境正外部性在內(nèi)的真實成本，天然氣發(fā)電的環(huán)境效應以及調(diào)峰效應的價值沒有得到充分認定。因此，基于市場機制推進天然氣電力的發(fā)展，應理順天然氣、天然氣發(fā)電、電網(wǎng)以及環(huán)境的關(guān)系，體現(xiàn)其調(diào)峰作用和環(huán)保價值。

在文獻4中，筆者團隊完成了天然氣發(fā)電經(jīng)濟競爭力理論研究。在我國天然氣、電力雙市場改革的情況下，天然氣大用戶直供降低了價格，電力實行實時定價的方式突出了天然氣電力調(diào)峰的優(yōu)越性，同時考慮通過環(huán)境稅、碳稅等經(jīng)濟方法補貼天然氣電力的環(huán)境正外部性，那么天然氣發(fā)電就會變得更有競爭力。在研究中，基于我國天然氣產(chǎn)業(yè)狀況與博弈理論構(gòu)建了中國天然氣電力市場的博弈模型，然后基于模型設計了五個不同情景以定量測算碳排放稅、環(huán)境補貼、能源市場化改革等政策對天然氣發(fā)電競爭力的影響，并對相關(guān)參數(shù)進行敏感性分析，得到了在各個政策情景下中國天然氣發(fā)電的經(jīng)濟競爭力水平，分析了各個關(guān)鍵政策在提高天然氣發(fā)電競爭力方面發(fā)揮的重要作用。具體而言，在只考慮煤電和氣電的市場中，市場化改革可以使天然氣發(fā)電比例增加至5.49%；政府對發(fā)電廠征收100元/噸?CO2的碳排放稅時，可使這一比例增加至7.66%；當政府給予發(fā)電廠的燃氣發(fā)電134元/MWh的環(huán)境補貼時，天然氣發(fā)電比例將增加至15%；最后，在總結(jié)了上述分析的基礎(chǔ)上，研究得到了以下結(jié)論：在基于市場定價機制和相應的財稅、環(huán)境政策條件下，天然氣發(fā)電在我國能源市場改革背景下將具有足夠經(jīng)濟競爭力。

基礎(chǔ)設施的第三方準入。除了價格機制改革，我國天然氣產(chǎn)業(yè)改革的重點還包括對基礎(chǔ)設施第三方準入的放開。2016年10月底，中石化《中國石化油氣管網(wǎng)設施開放相關(guān)信息公開公告》，將旗下原油管道、天然氣管道以及液化天然氣進口終端等全部管網(wǎng)資產(chǎn)信息毫無保留地公之于眾，為國家能源局三年前提出的《油氣管網(wǎng)設施公平開放監(jiān)管辦法》開了頭炮。此次中石化徹徹底底“坦白”了相關(guān)“家底”，并列出了詳盡的接入技g標準、使用價格以及申請條件。

我國市場與天然氣產(chǎn)業(yè)成熟的歐美國家相比，基礎(chǔ)設施容量非常有限，因此，應在擴大基礎(chǔ)設施建設的同時開放第三方準入。針對這一問題，首先要考慮如何促進基礎(chǔ)設施建設，而后要考慮所有權(quán)和經(jīng)營權(quán)的確立。而對于是否能基于市場機制擴建容量，主要取決于相關(guān)政策。2016年10月15日，國家發(fā)改委印發(fā)了《國家發(fā)展改革委關(guān)于明確儲氣設施相關(guān)價格政策的通知》，進一步明確了儲氣服務價格、儲氣設施天然氣購銷價格的市場化改革舉措。明確儲氣設施價格市場化政策，有利于調(diào)動各方投資建設儲氣設施的積極性，提高冬季市場保障能力；有利于引導下游企業(yè)降低冬季不合理用氣需求，確保供氣安全。同時，也為倒逼體制改革進一步鋪路，鼓勵城鎮(zhèn)燃氣企業(yè)投資建設儲氣設施。城鎮(zhèn)區(qū)域內(nèi)燃氣企業(yè)自建自用的儲氣設施，其投資和運行成本納入城鎮(zhèn)燃氣配氣成本統(tǒng)籌考慮，并給予合理收益。

在文獻5中，筆者的研究團隊在我國天然氣定價機制改革的大背景下，基于我國天然氣市場的具體情況，應用非合作博弈理論分析了天然氣儲氣庫的最優(yōu)開發(fā)策略與運營模式。研究提出的博弈分析定量模型克服了原有的天然氣儲氣庫開發(fā)、運營、定價研究以定性分析為主、缺乏模型支持的問題。分析結(jié)果顯示，當儲氣庫非獨立運營時，第三方準入會促使垂直一體化經(jīng)營的生產(chǎn)商修建更多的儲氣設施，儲氣庫最優(yōu)容量將擴大為原來的1.2倍，同時消費者剩余增加了25%，社會總福利增加9%。當儲氣庫獨立運營時，儲氣庫最優(yōu)容量增加至一體化經(jīng)營時的1.6倍，社會總福利增加44%。由此可見，儲氣庫獨立運營能有效刺激天然氣下游市場需求，緩解冬季用氣緊張。但不能忽視的是，我國儲氣庫獨立經(jīng)營不可一蹴而就，需要漫長的轉(zhuǎn)變過程，應分步進行、逐級遞進。此外，儲氣庫建設投資成本高、回收周期長，部分投資者無法承擔如此大的風險。儲氣庫獨立運營在實施過程中還存在許多現(xiàn)實問題，如融資、儲氣費的確定等。因此，國家在施以政策法規(guī)加以引導的同時，應鼓勵儲氣庫投資主體多元化，正確引導中小型企業(yè)投資儲氣庫建設，建立有效的風險規(guī)避體系。

天然氣國際合作

目前，我國天然氣供給30%來自海外進口，天然氣國際合作是整個“一帶一路”國家大戰(zhàn)略的先行和引領(lǐng)，是國家首要發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。而油氣合作除了上游探勘開發(fā)、中游的儲運和通道以及下游的銷售等業(yè)務合作外，還要研究業(yè)務以外的因素：沿線國家的地緣政治、濟文化、教育交流等方面，從而增加我國與沿線國家打交道的軟實力，進而保障上述的各種業(yè)務合作更加順利地開展和進行。

因此，基于沿線國家地緣政治和國情分析的天然氣合作戰(zhàn)略研究至關(guān)重要。筆者的研究團隊對天然氣國際合作的軟實力研究關(guān)注了以下內(nèi)容：第一，“一帶一路”天然氣合作的整體國際背景，包括政治發(fā)展趨勢、政治地緣板塊和“一帶一路”與歷來對外經(jīng)濟合作項目的對比，梳理“一帶一路”油氣合作的國家大背景以及發(fā)展趨勢；第二，“一帶一路”沿線關(guān)鍵國家具體的地緣和國情，包括中東、南亞和中亞俄羅斯。中東包括沙特、伊朗和伊拉克；南亞主要是巴基斯坦、緬甸和馬六甲相關(guān)國家；中亞主要是哈薩克斯坦、土庫曼斯坦等，同時對上述國家分類總結(jié)和對比；第三，針對各種油氣合作相關(guān)制度和機制開展深入研究，包括安全保證機制、經(jīng)濟金融機制和法律法規(guī)機制。可通過最終形成綜合、完善、規(guī)范的《亞洲能源》來全面確保我國與“一帶一路”沿線國家在油氣合作中的人身和財產(chǎn)安全，從而在法律和制度層面保障業(yè)務合作的順利開展；第四，國際油氣合作的配套文化、教育和交流的軟實力，包括如何在與沿線國家的合作中，增加中國文化價值和經(jīng)濟理性的宣傳，如何培養(yǎng)來自沿線國家的留學生，以及如何使中國學生更好地服務于“一帶一路”油氣合作。同時，服務“一帶一路”的需求也倒逼文化宣傳和教育國際化的發(fā)展與轉(zhuǎn)型。基于上述四個方面，需要總結(jié)我國與沿線國家基于“一帶一路”戰(zhàn)略開展天然氣合作的各種風險和機遇。

結(jié)語

隨著全球能源消費低碳化的趨勢日益強烈，環(huán)保壓力不斷增加，天然氣將進入黃金發(fā)展階段，成為使全球能源由高碳向低碳轉(zhuǎn)變的重要橋梁。然而，天然氣在我國的發(fā)展并非一帆風順，從上游的勘探開發(fā)、進口到中游的儲運以及下游的分配和消費都充滿了挑戰(zhàn)和問題。因此，本文對我國天然氣發(fā)展戰(zhàn)略展開了全面研究和分析，為制定天然氣發(fā)展戰(zhàn)略和相關(guān)政策提供了有力的決策支持。

本文具體包括三個方面：第一，首先介紹了我國天然氣供需基本情況，強調(diào)了近十幾年來天然氣市場的快速成長以及未來的預期增加。目前，我國正在逐漸形成國產(chǎn)常規(guī)氣、非常規(guī)氣、煤制氣、進口LNG、進口管道氣等多元化氣源供給，以及“西氣東輸、北氣南下、海氣登陸、就近供應”的供給格局。同時，天然氣市場也存在著許多不穩(wěn)定因素，例如國有非常規(guī)氣開發(fā)技術(shù)、進口天然氣價格以及天然氣通道安全方面的不確定性。本文基于優(yōu)化模型的情景模擬，全面分析了天然氣供需情況、能源流向和能源安全影響。第二，近兩年，隨著宏觀經(jīng)濟發(fā)展速度放緩和市場機制的阻礙作用，天然氣消費增長速度大幅回落。為了落實2020年天然氣發(fā)展目標，天然氣價格的市場化改革將繼續(xù)推進，市場在天然氣價格形成中的作用將進一步增強。按照國家“監(jiān)管中間、放開兩頭”的價格管理思路，包括各省門站價在內(nèi)的各種氣源價格管制將逐步取消，產(chǎn)業(yè)鏈兩端的價格將完全由市場供需決定。在此背景下，我國天然氣、電力雙市場改革不斷推進，天然氣的大用戶直供降低了價格，電力實行實時定價的方式突出了天然氣電力調(diào)峰的優(yōu)越性，同時考慮通過環(huán)境稅、碳稅等經(jīng)濟方法補貼天然氣電力的環(huán)境正外部性。在上述條件下，筆者應用博弈理論模型分析天然氣發(fā)電的經(jīng)濟競爭力。而與此同時，如何進行天然氣產(chǎn)業(yè)改革，如何在促進我國基礎(chǔ)設施發(fā)展的同時，開放第三方準入以促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為重要問題。本文以儲氣庫為例，基于博弈理論模型分析了第三方準入和儲氣庫完全獨立對天然氣產(chǎn)業(yè)的促進作用。第三，目前我國天然氣供給30%來自海外進口，而天然氣國際合作是整個“一帶一路”國家大戰(zhàn)略的先行和引領(lǐng)，是國家首要發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。而天然氣的國際合作除了上游探勘開發(fā)、中游的儲運和通道以及下游的銷售等業(yè)務合作外，還需要研究業(yè)務以外的因素：沿線國家的地緣政治、經(jīng)濟文化、教育交流等方面，從而增加我國與沿線國家打交道的軟實力，進而保障上述的各種業(yè)務合作更加順利地開展和進行。因此，本文介紹了基于沿線國家地緣政治和國情分析的“一帶一路”天然氣合作戰(zhàn)略研究。

（本文系筆者主持的國家能源局發(fā)展規(guī)劃項目“2030年能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略實施方案”、中國石油天然氣集團公司政策研究項目“2030年前石油天然氣行業(yè)發(fā)展趨勢”和中國工程院重點項目子課題“基于沿線國家地緣政治和國情分析的一帶一路油氣合作戰(zhàn)略研究”的階段性成果，項目批準號分別為201608、中油研20150114、2014-XZ-32-7；中國石油大學（北京）中國能源戰(zhàn)略研究院博士研究生王歌、李彥和陳思源對此文亦有貢獻）

參考文獻

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責 編M戴雨潔