时间：2023-10-30 06:41:55
何为“低碳生活”？“低碳生活”就是减少二氧化碳的排放，减少能量的浪费，减少不必要的浪费，低开支的一种生活方式，简单地说，就是少排放二氧化碳的生活。所以，“低碳生活”又被称为“绿色生活方式”。如果全世界人民每天都实行低碳生活的生活方式，一年可减少将近65亿吨的二氧化碳，可见低碳生活有多么重要！
那怎样才算过低碳生活呢？很简单，从身边的小事做起。看看我家的“一日低碳”吧。
早晨，一起床，我便拉着爸妈步行去早餐店吃早点，这样既能锻炼身体，又能减少汽车尾气二氧化碳的排放，可谓“一举两得”。回到家，打开冰箱想拿冻肉准备让妈妈烧熟，这时我猛然想起，吃肉会增加而二氧化碳的排放，连忙去买蔬菜。过了一会儿，妈妈开始洗衣服了，洗完后，把湿漉漉的衣服放进了烘干机。爸爸见状忙阻止妈妈：“不行，用烘干机会加大二氧化碳的排放，快把衣服晾到晾衣绳上！”因为天气有些冷，爸爸开了热空调，我俩躲在温暖的电视间里享受。
因为天气有些冷，爸爸开了热空调，我俩躲在温暖的电视间里享受。妈妈却急匆匆地跑过来，说：“快关了，难道你们忘了，空调排放出的二氧化碳很多哩！”“唉，怎把这事儿给忘了！”我恍然大悟，连忙关了空调。晚饭后，我们全家出去散步，既节省电，又能放松心情，多好啊！这就是我家的“一日低碳”，既环保又健康，快去试试吧！
为了让地球不再发烧，为了不让人类在50年后灭绝，为了减少碳排放，抹去碳足迹，阻止碳交易。请从自己做起，做好身边的每一件小事，过“低碳生活”，还人类一个生存的空间！
［关键词］ 低碳社会 中国式低碳社会 矛盾 行动
一、低碳社会的内涵
低碳社会是低碳排放为主要特性的社会，是指能够产生低碳排放的社会。有一种观点认为通过创建低碳生活，发展低碳经济，培养可持续发展、绿色环保、文明的低碳文化理念，形成具有低碳消费意识的“橄榄形”公平社会是低碳社会。所谓社会结构向“橄榄形”的公平社会过度，就是考虑到在一个生存方式两极化的社会里，是不利于解决属于共同性面对的问题，反而会激化“生存排放”与“奢侈排放”的矛盾。像丹麦、瑞典等西方福利型国家的经验表明，社会越公平，越容易造就一个环境友好型社会，社会结构越合理，越能把低碳价值观深入推广下去。如在哥本哈根，政府大力修建自行车道，限制豪华型轿车的车道，这样的政策能执行下去，就是因为社会结构属于中等阶层为主体的“橄榄形”社会。同样，在日本，电动车及小排量车越来越受欢迎，也是由庞大的中低阶层的力量所决定的。对于低碳社会是否能带来“橄榄形”公平社会的产生，我们认为两者之间不存在必然的过度性，因此，我们不同意将形成具有低碳消费意识的“橄榄形”公平社会看做是对低碳社会的很好的概括，进一步地我们认为倒可以尝试性地设想具有低碳消费意识的“橄榄形”公平社会作为低碳社会的一种形式。从公平与否，可以将低碳社会划分为不公平型低碳社会和公平型低碳社会。从社会选择的主动性与被动性来划分，可以分为主动型低碳社会和被动型低碳社会，主动型低碳社会是指对低碳社会的选择是一种自然、主动地社会选择的，而被动型低碳社会则是在国际社会外部压力下被迫、被动性地社会选择的。从历史时间来划分，可以分为古代、近代的低碳社会和现代的、当代的、未来的低碳社会。
与低碳社会的概括相联系的还有低碳经济和低碳生活等。其中一种观点认为所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。对于这里的低碳经济的概括，我们认为没有注意到低碳经济的核心在于低碳，而温室气体的排放的气体却不只是二氧化碳。再有低碳经济相对于低碳社会，就其范围和概括性而言，都没有低碳社会更能反应现在的低碳趋势。对于低碳生活，有一种观点认为低碳生活就是指生活作息时所耗用的能量要尽力减少，从而减低二氧化碳的排放量，对于我们普通人来说是一种态度，而不是能力，我们应该积极提倡并去实践低碳生活，注意节电、节水、节油、节气，这些点滴做起。除了植树，还有人买运输里程很短的商品，有人坚持爬楼梯，形形，有的很有趣，有的不免有些麻烦，但关心全球气候变暖的人们却把减少二氧化碳实实在在地带入了生活。对这种观点我基本上赞成，但是，不同意其将低碳生活不作为一种能力的观点不认同，实际上可以将低碳生活看作是低碳社会中人们的一种生活方式，这有助于低碳社会的普及与大众性地建设，但是对于概括低碳的状况与趋势而言，不如低碳社会更有概括性和准确性。
二、国情决定的中国式低碳社会
低碳社会作为现在国际社会发展的一种趋势。低碳排放一是实现国际社会的共同目标，即全球实现低升温目标下的排放水平。目前较多讨论的是450ppm、550ppm浓度目标下的排放水平，在这种全球排放水平下各国或各地区的低碳排放都要做出努力。二是各国或者区域在其自身资源和能力等条件下，采取尽可能大的努力来减少温室气体排放，以实现较低温室气体排放途径。目前将上面两者结合起来比较可行，要有共同的努力，但各个国家或地区根据具体国情等实现低碳社会的的时间等情况又会有所不同。
目前世界上提出的低碳的概念基本上是指在某一个时间达到较低的温室气体排放。如日本和英国的研究机构提出的低碳社会，就是指2050年实现60%到80%的温室气体减排。日本政府已经于2008年7月份公布了到2050年的减排目标，采用了该研究的结果。一些城市如伦敦、巴黎、芝加哥等也提出了低碳概念，同样也是设置未来年份的减排目标。而对发展中国家来讲，低碳经济或者低碳发展应该是在自身可持续发展的前提下，尽自己可能实现低碳排放。从长期来讲，发展中国家的低碳目标支持全球最终实现将气候变化维持在一个较低水平，如2100年到2150年升温控制在2℃左右。就中国而言，虽然中国环境保护工作总是取得了小的积极进展，但环境污染却越来越来严峻。中国已经成为世界上总量最大的二氧化碳制造国。中国的排放主要来自燃煤的发电厂，在1996年到2006年间，中国的排放量翻一番。与之前十年相比，增加的速度要快得多。而且这种趋势似乎还要继续下去。但这里有一个发展问题，西方在发展时期没有受到类似的限制；中国也许是世界最大的二氧化碳排放国，但它的人均排放量仍然低于美国的水平；而且，目前全球变暖的情况主要是由于西方富国过去的排放，而不是由于中国。但是中国对于碳排放也承担相应的国际责任。在2009年中国为推动哥本哈根联合国气候变化大会取得进展付出了一定的努力。中国为推动这次会议取得进展的一个最重要举措，就是提出了控制单位国内生产总值(GDP)二氧化碳排放行动目标。中国政府宣布了2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%到45%的目标。考虑到从1990年到2005年，发达国家单位GDP的二氧化碳排放只下降26%，根据发达国家作出的承诺，到2020年这一指标也只会下降30%到40%。中国却承诺到2020年单位GDP二氧化碳排放降低40%到45%，这种努力也不与其他国家减排行动挂钩。从中可以看出，中国为全球应对气候变化作出了一定努力。我们也可以将此列为中国式低碳社会的一个重要内容。
冰岛火山喷发；巴基斯坦持续暴雨；在青藏高原，雪线上升；在西南地区降水增加，但干旱频繁发生……
“过而不悛，亡之本也”，无数灾难再次向世人敲响生态保护的警钟，生态文明是物质文明、精神文明的前提。那么请从自己做起，从敬畏自然做起，从低碳生活、低碳家庭做起。
所以现在我们最流行的口头禅就是“低碳”。低碳是指在生活中降低二氧化碳的排放量。
我记得，有一年夏天，我听见厨房有“滴嗒，滴嗒”的声，我急忙跑过去看，原来是水龙头关不紧漏水了。我想：“这样下去也不是办法，该怎么办呢？”过了一会儿，我赶紧把老爸叫过来并让老爸把水壶拿了出来。我着急地说：“让水都流到这壶里，等满了再放在火炉上加热，这样就可以喝了。”老爸点了点头，说：“真聪明，我都没想到。”
还有一次，我和老爸去超市，爸爸对我说：“咱们开车去吧，要不那么多东西怎么拿回来？”我急忙说：“不许开车，骑自行车去！难道您不知道为什么气候变暖？为什么雪山融化得更快了？为什么动物灭绝的也多了！就是人们不把低碳放在眼里，不重视低碳生活，即使别人不低碳，我们也必须做到低碳，所以我们还是不开车去超市，从现在开始我们的低碳生活吧！”老爸皱着眉头说：“那哪成，那么多东西拿回来呀？”“难道您真的不知道为什么气候变暖？为什么雪山融化得更快了？为什么动物灭绝的也多了！”“好，好，好，为了低碳骑车去。”在去超市的路上，我对爸爸说：“我们不仅要自己做到低碳，还要宣传低碳！曾经有人算过，如果每家都把白炽灯换成节能灯，就可以省下三峡大坝一年的发电总量呢。”
其实，要想低碳还有许多小窍门，让我来告诉你吧：
把喝剩下的茶叶晒干，做成一个茶枕头，既舒服又可以改变睡眠质量；选择节能空调，温度不要开的过高过低，这样不但耗能，而且让人不舒适，削弱了人体自动调节体温的能力；多步行，骑自行车、坐轻轨或地铁；电视机屏幕不要太亮，调中等亮度，则既能节能又保护视力，3亿台电视机，仅调暗亮度这个小动作，每年就可以省50亿度电……这些看似不起眼的小事，其实都是在为“低碳”做贡献。
同学们，我们的地球需要我们共同来爱护，让我们从身边的小事做起，珍惜资源，降低能耗，让我们的生活的环境更加美好！让我们一起努力吧，保卫我们的家园，共同来扬起低碳生活之帆吧！
王春晓(1970-)。男，上海水产大学经管学院(上海，200090)，博士。研究方向：产业经济学。
[内容摘要]本文应用1998--2004年期间我国30个省(市、自治区)的面板数据，通过综合简化型模型，研究了3种大气污染物和经济增长之间的关系。实证研究发现在3种大气污染物与经济增长之间不存在倒U型环境库兹涅茨曲线。二氧化硫排放与经济增长之间呈倒N型曲线。与多数研究结果不相符；同时，第二产业比重、经济增长速度、单位GDP能耗和环境政策强度四个解释变量总体上对3个大气污染物的排放具有显著影响，并包含明确的政策含义。
[关键词]环境库兹涅茨曲线；大气污染；面板数据
一、引言
20世纪90年代初Grossman、Krueger(1991)等经济学家在经验研究中发现经济增长和环境污染的之间存在倒U型关系：随着经济增长和收入水平的提高，环境先趋于恶化，当经济发展到一定水平，环境恶化的态势达到顶点，之后环境质量趋于改善。这种关系与Kuznets 1955年提出的收入分配不均与经济增长的关系类似，因而被称之为“环境库兹涅茨曲线(Environmental Kuznets Cruve，EKC)”。之后涌现出大量关于EKC的实证研究，这些研究大多表明，在多数环境质量指标与人均收入之间的确存在一个倒U型的关系。
在90年代以来的实证研究中，Grossman，Krueger(1991)对GEMS的城市大气质量数据做了分析，发现SO2和烟尘符合倒U型曲线关系，而大气悬浮颗粒含量随人均GDP增长而升高。Shaftk发现随人均收入的增长，悬浮颗粒物(SPM)和SO2先恶化而后改善，但固体废弃物和碳排放量随经济的增长呈现持续恶化。Selden和Song考察了4种重要的空气污染物(即SO2、CO2、NO2和SPM)排放问题，发现它们与人均收入之间都存在倒U型的关系。其他实证研究主要从大气、水、重金属、森林4个方面进行了实证分析，其中多数环境质量指标表明存在明显的环境库兹涅茨曲线。Cole通过研究贸易开放度、结构变化等因素发现，环境质量改善阶段的出现得宜于高收入水平下不断增长的对环境法规的需求和对环保技术的投资、贸易开放、制造性产出比重降低和污染型产品进口的结构型变化。Vincent、List等分别利用马来西亚和美国的分省(州)面板数据研究了经济增长和环境污染之间的关系，Vincent认为马来西亚的经济增长和7个污染指标间无明显的倒u特征，而List的研究则认为美国的经济增长和二氧化硫和氮氧化物两个污染物指标间存在倒U关系。
国内方面，吴玉萍，董锁成使用12个质量指标研究了北京市经济增长和环境质量间的关系，发现存在明显的EKC特征，认为北京施行了比较有效的环境政策。沈满洪等用浙江的数据得出各类污染指标的N形曲线。范金以我国81个大中城市1995―1997年度氮氧化物、二氧化硫、总悬浮颗粒物浓度和年人均降尘量的面板数据对环境库兹涅茨曲线进行实证分析，发现除氮氧化物浓度外，其余污染物与收入存在倒U型关系，但二氧化硫和总悬浮颗粒物的转折点处于几乎不可能达到的高收入水平上。包群利用我国30个省的面板数据研究了经济增长和六类污染物之间的关系。通过简化型模型，包群认为倒U型EKC曲线很大程度上取决于污染指标及估计方法的选取。上述的国内研究中只考虑了收入水平对环境的影响，而产业结构、政府的环境政策和经济增长速度等对环境的影响则没有予以分析。包群认为我国二氧化硫的排放具有倒u特征，且在较低的收入水平下就实现了转折(转折点7940元，1996年价格水平)，在如此低的收入水平下就实现了转折令人质疑，2004年以来我国二氧化硫排放的迅速反弹也证明了这一点。
本文试图利用我国1998―2004年30个省、市、自治区的面板数据对我国经济增长和大气污染物排放之间的关系进行实证检验，检验二者之间是否存在倒U关系，同时分析其他解释变量与污染物排放之间的关系。第二部分描述文章分析所采用的模型、环境质量指标、有关的解释变量及数据；第三部分是结果分析；第四部分则是经验研究所得出的结论。
二、模型和分析方法
环境质量可以从多个维度进行度量，环境质量的每一个方面都会以不同方式对经济增长做出反应。但由于数据可得性的限制，本文主要分析二氧化硫、工业烟尘、工业粉尘3种大气污染物与经济增长之间的关系。 本文使用综合简化型模型分析增长――环境质量关系：
Yit代表第i个省在第t年的人均污染物排放量；Git代表第j个省在第t年的人均GDP，人均GDP度量经济增长水平；ai为特定的截面效应；Iit是产业结构变量，代表第i个省第t年第二产业占地区生产总值的比重；Eit是单位GDP能耗变量，代表技术进步状况，Eit表示第i个省第t年每万元GDP消耗的标准能源量；Sit。表示第i个省第t年的经济增长速度；Pit是政策强度变量，代表地方政府环境政策的严格程度，εit是随机误差项。
在三次产业结构中，第二产业的污染强度最大，第二产业在经济总量中比重越高，环境压力越大。Grossman、Krueger、Panayotou等认为：在经济起飞和加速阶段，第二产业比重增加，工业化带来严重的环境问题，当经济从高耗能高污染的工业转向低污染高产出的服务业、信息业时，经济活动对环境的压力降低，污染排放下降，经济增长和环境质量呈现倒U关系。本文引入产业结构变量分析产业结构变化对大气污染物排放的影响。由于Iit表示第二产业占地区生产总值的百分比率，因此在模型中Iit不再取对数。从符号上二者应该是正相关，即第二产业比重越高，3个大气污染物的人均排放量越大。
引入单位GDP能耗变量Eit分析技术进步状况对环境的影响。一般而言，污染物是各类能源和资源利用过程中产生的废弃物。其他一定，消耗的能源和资源越多，排放的污染物也越多，因此能源、资源的利用水平对环境质量具有重要的影响。技术水平提高，经济活动中企业消耗的能源、资源减少，导致污染物排放量下降。因此用单位GDP能耗变量Eit表示技术水平对环境的影响。Eit中的GDP剔除了通货膨胀因素，按1985年不变价格计算。Eit和Yit应该正相关，即单位
GDP能耗Eit越高，污染物排放越高。
Sit代表经济增长速度，经济增长速度越高，经济增长的规模效应越显著，污染物的排放越多。经济增长速度Sit表示每年的增长百分比，因此在模型中Sit不再取对数。符号上经济增长速度与污染物排放正相关，即经济增长速度的系数应为正。
地方政府对于环境污染的监管强度和执行力度是遏制环境污染的一个关键因素。政府环境政策力度的变量可以从不同方面衡量。在跨国研究中，由于环境政策质量不易于直接量化分析，Knack和Keefer认为可以用合同实施保障、政府效率、法律实施效率、政府腐败程度、没收风险5种方式间接衡量不同国家的环境政策质量。Panayotou(1997)用合同实施保障间接代表不同国家环境政策的质量和力度。但在国内分省研究中，上述方法不合适，一方面，数据不足；另一方面，在一国内部研究时，上述5种方式并不是理想的变量。我国各省的统计年鉴中除了公布3种大气污染物的排放量外，还公布了这3种大气污染物的去除量，二者之和为污染物的产生量。大气污染物的去除量和排放量的比值――去除比，可以作为地方政府环境政策强度的变量。和Eit不同，企业投入额外的资源增加污染物的去除量，并不会增加其利润，反而增加其生产成本。因此，企业自身无积极性去减少污染物的排放、提高去除比。去除比的提高依赖于政府施加的外部强制措施。地方政府环境政策力度越强，去除比越大。因此用污染物去除比可以代表地方政府环境政策的实施强度。Pit和Yit应该负相关，Pi。的系数应小于零，即政策强度越大，污染物排放越低。
数据来自《中国统计年鉴》(1999―2005年)和(1999―2005年)30个省、市、自治区的统计年鉴。自治区由于数据不全，未包括。由于1998年以前的3种污染物排放的统计数据不包括乡镇企业的排放量，根据《全国乡镇工业污染源调查公报》(1997年)乡镇企业3种大气污染物排放量占全国排放量的比重较高，因此1998年以前的分省污染物排放量数据不可靠，未包括。人均GDP是利用各省统计年鉴中人均GDP增长指数以1985年人均GDP为基期计算得到，剔除了通货膨胀的影响，单位为元／X。单位GDP能耗变量Eit的单位是吨标准煤／万元。经验研究中，污染指标度量通常用浓度指标或人均排放量指标，本文的3种大气污染物使用人均排放量指标，单位均为千克／3，各地区的人口指户籍人口。
变截距模型是面板数据模型中最常见的形式。变截距模型允许个体成员存在个体影响，并用截距项的差别来说明。本文使用变截距模型。方程(1)采用了对数形式，表示解释变量和被解释变量间变化率关系。在(1)式中
a0表示总体均值截距项，ai表示个体对总体均值偏离的个体截距项，且所有个体截距项ai偏离之和应该为零，即：
此外，考虑到各省污染物排放特征存在差异，且本文所选用的样本数据截面数(30)远大于时期数(7)，存在截面异方差。因此在固定效应模型中采用截面加权(cross一section weights)以消除截面异方差。
三、模型估计结果及分析
利用1998--2004年间我国30个省、市、自治区(不含自治区)的面板数据，运用(1)式分别对二氧化硫、工业烟尘、工业粉尘3种大气污染指标进行回归检验。工业烟尘模型的残差存在序列自相关，因此在工业烟尘模型中加入All(1)项，以消除序列自相关问题。模型估计结果如下：
(1)工业烟尘和经济增长的关系
由表1，根据Hausman检验，选择固定效应模型。人均GDP的二次和三次方项统计上不显著，工业烟尘排放和人均GDP之间是对数线性递减关系，即随着经济增长工业烟尘的排放持续下降，人均GDP每增加1％，工业烟尘排放下降O．999％。解释变量单位GDP能耗统计上不显著，其余解释变量统计上显著，且系数符号与预期相符。第二产业比重和经济增长速度与工业烟尘排放正相关，这两个解释变量各自增加1个单位，将分别导致工业烟尘增加O．015％和0．071％。政策强度的系数为一0．181，即工业烟尘去除比每增加1％，工业烟尘排放下降0．181％，严格的环境政策对于工业烟尘排放的减少具有重要作用。全国工业烟尘去除比由1998年的8．56上升到2004年的20．39，去除比增长了138．2％，由此使得工业烟尘排放下降了25．01％。
(2)工业粉尘和经济增长的关系
由表1，根据Hausman检验，选择固定效应模型。人均GDP的二次和三次方项统计上不显著，工业粉尘排放和人均GDP之间也呈对数线性递减关系，人均GDP每增加1％，工业粉尘排放下降1．189％，随着经济增长，工业粉尘的排放迅速下降。5个解释变量在5％的显著水平上均通过显著性检验，其中，单位GDP能耗和环境政策强度对工业粉尘的排放有十分重要的影响。
(3)二氧化硫和经济增长的关系
由表1，根据Hausman检验，选择固定效应模型。二氧化硫排放与人均GDP之间是三次曲线关系，由于>0，
表2给出2004年人均GDP最高的6个地区。由表2可以看到，截至2004年只有上海1个地区超过了第二个转折点，二氧化硫的排放处于下降阶段，绝大多数地区仍处于倒N曲线的上升阶段。2004年全国人均GDP只有4289元，仅为转折临界值18788元的23％。这一转折点远高于包群(2005)的研究结论7940元。
全国二氧化硫排放最高的6个地区中，除上海外，其余地区基本是煤炭资源丰富而经济发展落后的中西部地区，这些地区资源丰富但技术水平较低，能源利用效率低下，浪费严重，导致单位GDP能耗过高，例如，宁夏的能耗水平是上海的7．96倍，技术水平落后、高能耗导致西部欠发达地区人均二氧化硫排放过高。这可以解释第一个转折点之前人均收入越低，二氧化硫排放却越高。当人均GDP越过第一个转折点后，经济增长的规模、结构效应显著，尤其是东部沿海地区，经济的高速增长导致的规模效应、结构效应大于技术水平高于西部地区
带来的减排效应，二氧化硫的排放随着人均GDP的增加再次上升。
二氧化硫排放模型中，第二产业比重、单位GDP能耗、经济增长速度和环境政策强度4个解释变量在统计上均显著。4个解释变量符号和预期相符。较低的第二产业比重、降低经济增长速度、降低单位GDP能耗和提高环境政策强度对于改善环境质量有显著作用。
2002年以来，随着经济进入新一轮扩张期，经济增长速度加快，能源、资源需求急剧增加，二氧化硫的排放量也随之增加，2005年全国二氧化硫排放量达到2549万吨的历史新高。“十一五”规划中明确提出要降低污染物的排放，若要有效减少二氧化硫的排放量，需要进一步深入分析二氧化硫排放模型中各解释变量的含义。三次产业结构是内生经济变量，较短时期内不易有较大变化，因此减少二氧化硫的排放可以从三个角度考虑：降低经济增长速度、降低单位GDP能耗和加强环境政策力度。长期以来，我国经济粗放式增长特征十分明显，通过降低过高的经济增长速度、降低单位GDP能耗、提高经济增长质量可以有效的减少污染物的排放。由二氧化硫排放模型可知，减少二氧化硫排放的另一途径是提高环境政策力度，即提高工业二氧化硫的去除比。工业烟尘和工业粉尘治理成本较低，2004年，多数省份的去除比在10以上，但二氧化硫治理成本较高，去除比较低，2004年全国工业二氧化硫去除比为0．47，即每年只有32％的工业二氧化硫得到治理，增加环境政策力度在污染物排放治理中具有很大的作用空间。
四、结论
本文基于1998―2004年我国30个省、市、自治区的面板数据，对3种大气污染指标与人均GDP、第二产业比重、单位GDP能耗、经济增长速度和环境政策强度之间的关系进行了实证分析。
1．在环境――收入曲线形式上，实证分析表明，人均工业烟尘和人均工业粉尘与人均GDP具有对数线性递减关系，即随着人均GDP的增加，上述两个污染物排放持续下降，即这两类污染物的排放得到了有效控制。人均二氧化硫排放与人均GDP的关系是倒N型，这与多数研究相矛盾。两个转折点为1560元和18788元(1985年价格水平)，这两个转折点将二氧化硫的排放分为三个阶段，目前我国绝大部分省份的人均GDP正处于第二阶段，即二氧化硫排放的上升阶段，而且多数省份的人均GDP与第二个转折点仍然有很大差距，这表明我国今后较长时期内二氧化硫排放对环境的压力仍然将继续上升，环境形势不容乐观。
2．总体上第二产业比重、经济增长速度、单位GDP能耗和环境政策强度对3种污染物的排放具有显著影响，这些解释变量的系数包含明确的政策含义。经济结构的重型化趋势将对环境质量产生更大的压力；适当降低经济增长速度、降低单位GDP能耗、提高经济增长质量将明显有助于环境质量的改善；严格的环境政策对于环境质量的改善具有关键作用，因此，若要降低我国EKC曲线的高度或使曲线的转折点提前到来，各级政府必须积极的采取更加严格、有效的环境措施。
摘要：作为耗用煤炭最多行业之一的钢铁企业，为了其未来长期可持续的发展，必须改变原来传统的粗放式发展模式，转向低碳发展模式，只有这样，钢铁企业才能长期存续、长期发展。目前，全球都面临着全球气候变暖、资源枯竭、环境质量下降等问题，特别是我国现在资源已经进入了约束期，要如何解决这些问题，已经到了势在必行的地步。
虽然国家经济得到了前所未有的发展，但同时也产生了很多我们以前从未考虑过的后果，主要包括全球气候变暖、资源枯竭以及环境质量下降等，过去这些问题都出现在发达国家中，但是，近年来这些问题已经波及到了我国，并正威胁着我国经济的长期快速发展。我国自改革开放到现在，经过这么多年的努力发展，工业化进程得以不断深入，我国的整体经济水平得到了迅速发展，但是这种经济的发展是建立在能源高投入，特别是煤炭高投入基础上的，也就是我们通常所说的传统的粗放式经济发展模式。
企业为了寻求自身的高速发展，无限制地投入化石能源，这种企业典型的例子就是钢铁企业。这种粗放式的经济发展模式，依靠化石资源的高投入，而化石能源的燃烧会产生大量的二氧化碳，这种气体被排放到大气中，会对地球反射太阳辐射的能力产生很大影响，进而使得地球上的平均气温升高，有关研究指出到本世纪末全球气温将比原来升高2.4度左右，这将对地球上的生物产生严重影响。例如，两级冰川融化使得海平面上升，进而导致很多陆地将会被淹没，干旱、洪涝灾害等极端气候问题频繁出现等。
同时，由于对化石能源利用光的不充分，因此产生了大量的废弃物，这些废弃物被排放到自然界中，导致严重的环境污染。大量研究证明，这种污染已经威胁到了地球上生物的生存。在过去的几年中，各种罕见的流行疾病频繁袭击着人类，如非典、猪流感等，通过对这些疾病的分析，说明是越来越严重的环境污染才导致了这么多流行疾病的产生和传播。面对这些问题，发展低碳经济，实行节能减排已是刻不容缓。
能源长期的高投入同时还产生了资源枯竭问题，现实情况告诉我们，化石能源的形成不是一朝一夕就可以完成的，它需要上亿甚至更长时间的沉淀才可以做到。但是，自从我们人类学会了使用这些能源开始，就一直在源源不断地消耗着这些很难再生的资源，人们也为了各自的利益，无限制地开发使用这些资源，逐渐导致了今天必须面对的能源枯竭问题。
上述的这些问题并不是单独产生的，而是一步步发生的。无疑，企业为了自身的发展会加大对化石能源的投入，但却没有考虑由此而产生的一连串反应，首先是化石能源的燃烧产生大量的二氧化碳，向空气中排放大量二氧化碳的势必将产生全球气候变暖的问题；同时燃烧后的化石能源会变成废弃物，被排放到自然界中，长此以往，就产生了今天环境质量恶化的问题，由于企业都有逐利的特性，因此会投入更多的能源，以寻求更大的物质利益，使上述问题更加突出。这样下去，企业发展必将陷入一种恶性循环的状态中。
现在，我国已经进入了资源约束期，钢铁企业的发展开始面临如何解决能源问题以保证未来长期可持续发展。我们已经证实了这种依靠化石能源的高投入来寻求发展的粗放式经济发展模式产生的上述一系列问题，为了解决这些问题，人类社会开始经历一场经济和社会发展方式的巨大变革，开始提出低碳经济的概念，开始要求企业发展低碳能源技术，建立低碳经济发展模式，并将其作为协调经济发展和保护气候之间关系的一条基本途径。
什么是低碳经济？低碳经济，就是通过一定的手段尽量减少煤炭、石油等高碳化石能源的使用，减少向大气中排放的二氧化碳，以使严重的温室效应得到有效控制，并达到社会经济发展和生态环境保护双重目的的一种新的经济发展状态。
目前，我国仍然是一个发展中国家，经济还需要快速发展，但按照我们过去那种消耗能源的速度来寻求经济的快速发展，已经行不通了，因为我们国家本来就是一个能源储备量不多的国家，人均能源拥有量只有世界人均水平的51％，本来能源储备量就少，再加上我们以前的大量开采使用，现在已经所剩无几了。我国的能源分布状况决定了我国钢铁企业必须以煤碳作为主要的能源来源，虽然我国的资源含量中，煤炭还是相对较多的一种，但是经过这么多年的开采，已经很难维持以往钢铁企业对煤炭的需求量了。所以，钢铁企业为了自身以后的长期发展，必须进行一次低碳革命，不仅仅是为了应对我国能源枯竭的问题，更重要是为了实现自身长期可持续的发展。
低碳经济下，钢铁企业会加快提高能源利用效率技术的研究以及加快开发新的清洁能源的研究，只有这样，钢铁企业才能从以往粗放的经济发展模式转向低碳经济发展模式，采用低碳经济发展模式也是由我国的基本状况决定的。由于过去长期向大气中排放大量的二氧化碳，使得我国近年来的气候发生了显著变化，很多极端天气出现在我国，还有生态环境恶化、粮食生产安全危险增加、沿海地区经济发展受到威胁等。在出现这些问题的背景下，我国也提出了发展低碳经济，毫无疑问，作为耗用煤炭最大的钢铁企业也必须要转变它的发展方式，以缓解这些由于煤炭使用过多而产生的一系列问题。
所谓提高能源利用效率就是用最少的能源投入换取最大的物质产出，这样不仅可以减少单位产出量的煤炭资源使用量，而且可以循环利用那些废热和一些废弃物。这样做既可以减少向空气中排放的二氧化碳的量，又可以降低排放到环境中的废弃物，避免产生更严重的环境污染，还可以达到节约使用资源的目的；另一方面，还要开发新的清洁能源，之所以如此，是因为虽然我们可以提高煤炭资源的利用效率，但这些地球上的化石能源总有用尽的一天，到时候钢铁企业也就可以不用太担心它的长期发展问题，因为有新的更清洁的能源可以替代那些化石能源，这将直接缓解我国现在能源枯竭问题。
低碳经济将成为我国钢铁企业未来长期的一种发展方式，会大大推动我国钢铁企业的发展，并将带动社会的发展，因为低碳经济要求企业时刻要有创新的意识。要创新就需要有新的研发团队，研发出的新方案要有人去实施，可以增加就业，使社会更加安定，并且可以激发更多人的创新热情，最后直接增加企业自身的盈利能力，缓解经济危机对企业的不良影响，在这种机制下，低碳经济的选择将成为钢铁企业长期发展的重要动力。
参考文献：
1、庄贵阳.低碳经济选择与践行科学发展[J].中外能源,2009(1).
2、吴晓青.关于中国发展低碳经济的若干建议[J].环境保护,2008(5).
3、鲍健强.用循环经济理念重构传统经济流程[J].自然辩证法研究,2007(4).
4、刘细良.低碳经济与人类社会发展[J].新华文摘,2009(1).
5、谢军安等.我国发展低碳经济的思路与对策[J].当代经济管理,2008(12).
6、于天飞.碳排放权交易的制度构想[J].林业经济,2007(5).
“节水节电、低碳环保
二、活动背景：
哥本哈根气候变化峰会自**年12月7日开幕以来，就被冠以“有史以来最重要的会议”、“改变地球命运的会议”等各种重量级头衔。这次会议试图建立一个温室气体排放的全球框架，也让很多人对人类当前的生产和生活方式开始了深刻的反思。纵然世界各国仍就减排问题进行着艰苦的角力，但低碳这个概念几乎得到了广泛认同。
低碳，是指较低或更低的温室气体（二氧化碳为主）排放。对此，中国环境科学学会秘书长任官平告诉《生命时报》：“节能就是最大的减碳。”。任官平强调，减碳是每个人的责任。对我们来说，生活方式描绘了每个人的“碳足迹”。 简单来说，“低碳”是一种生活习惯，是一种自然而然的去节约身边各种资源的习惯，只要你愿意主动去约束自己，改善自己的生活习惯，你就可以加入进来。当然，低碳并不意味着就要刻意去节俭，刻意去放弃一些生活的享受，只要你能从生活的点点滴滴做到多节约、不浪费，同样能过上舒适的“低碳生活”。
当代大学生应该时刻关注国际形式和环境,在我们的共同努力下,低碳生活会在不远的将来实现、我们举办这次活动也是本着这个目的,期待与大家一起创建美好的环境，享受低碳生活。
三、活动内容：
1在农大校园人流聚集之处，如食堂、教学楼前进行“低碳环保、节水节电”宣传活动；
2在班上举办一次低碳环保、节水节电的知识竞赛
四、活动目的
1、通过宣传传低碳环保、节水节电，让更多的人参与到低碳环保的队伍中来，共建两型校园。
2 让大学生了解低碳环境保护的发展状况并加强同学们在生活中对低碳环保、节水节电的认识，从而能有所领悟并投入到实际行动中去。同时这次活动也将锻炼同学之间团结合作能力，有利增进大家的集体意识。
五、活动意义：
通过此次活动，我们向同学们广泛宣传低碳生活、节水节电，引导同学们从小事做起、从自身做起，增强了学生爱护环境、保护生态的自觉性。号召大家一起节能减排，一起保护环境，同时也让同学更加意识到低碳是每个人的责任。
六、活动对象：
湖南农业大学全体师生
七、活动流程：
1、活动前期
（1）由班干部商讨并写好策划书；
（2）组织委员确认好这次活动的具体宣传地点和宣传人员；
（3）准备好相关低碳环保、节水节电的资料。
(4)准备相关奖励物品。
2、活动中期
1）知识竞赛：11月4日举行，由“知道多少低碳环保、节水节电常识”和视频短片纠错两个环节组成。A、在规定时间内让同学们写出低碳生活方式和自己在生活中的低碳小窍门，按多寡评出前十名；b、给同学们播放有关环保低碳的视频短片，让同学们在短片中找出哪些做法是不属于低碳生活，按正确率评出前十名。
2）低碳宣传：11月5-7日间进行。在各食堂、教学楼前对学生进行资料派发并展示低碳环保、节水节电图片宣传。
3、活动后期
1)由团支书书写好活动总结；2）在班团支部博客上传相关照片，鼓励同学发表博文，畅谈活动感想并向外公开；3）由几个文笔好的同学负责新闻采写并投稿到校内相关报纸、网刊上。
八 主办单位：
湖南农业大学外国语学院08级英语一班
九 活动时间：
十月二十四日到十一月二十四日
十 经费预算：A4宣传纸0、1元/张 1000份
图片0、6元/张 15张
关键词:低温等离子体;协同作用;大气污染控制
Abstract:As a new process technology, Catalysis-assisted non-thermal plasma technique has its advantages, such as less energy consumption, higher removal efficiency, etc. The technique in treating VOCs,NOx and engine off-gases have large development prospects. Because of the immature practical application, it need to increase efforts to conduct more in-depth theoretical and practical research. Catalysis-assisted non-thermal plasma technique will be able to play the important role in the treatment of waste gases.
Key words:non-thermal plasma;synergistic effect;air pollution control
目前,各种有毒有害气体的排放已造成严重的环境污染。低浓度有害气态污染物(如SO2、NOx、VOCs、H2S 等)广泛地产生于能源转化、交通运输、工业生产等过程中。国际条例加强了对这些有害废气的限制。传统的治理方法如液体吸收法、活性炭吸附法、焚烧和催化氧化等已很难达到国际排放标准[1]。
近年来兴起的低温等离子体催化(non-thermal plasma catalysis)技术解决了传统的净化方法所不能解决的问题。用该项技术处理有机废气具有以下优点:①能耗低,可在室温下与催化剂反应,无需加热,极大地节约了能源;②使用便利,设计时可以根据风量变化以及现场条件进行调节;③不产生副产物,催化剂可选择性地降解等离子体反应中所产生的副产物;④不产生放射物;⑤尤其适于处理有气味及低浓度大风量的气体。但以下两方面还有待改进:①对水蒸气比较敏感,当水蒸气含量高于5 %时,处理效率及效果将受到影响;②初始设备投资较高。该项技术在环境污染物处理方面引起了人们的极大关注,被认为是环境污染物处理领域中很有发展前途的高新技术之一。本文将探讨其与污染气体的作用过程及两者协同作用机理,并概述这一技术在废气治理方面的进展。
1 低温等离子体技术原理与协同作用机理
1.1 低温等离子体技术原理
等离子体是含有大量电子、离子、分子、中性原子、激发态原子、光子和自由基等组成的物质的第四种形态。其总正负电荷数相等宏观上呈电中性,但具有导电和受电磁影响的性质,表现出很高的化学活性。根据体系能量状态、温度和离子密度,等离子体通常可分为高温等离子体和低温等离子体(包括热等离子体和冷等离子体)。高温等离子体的电离度接近,各种粒子的温度几乎相同,并且体系处于热力学平衡状态,它主要应用于受控热核反应研究方面。低温等离子体则处于热力学非平衡状态,各种粒子温度并不相同。
低温等离子体可通过前沿陡、脉宽窄(纳秒级)的高压脉冲放电在常温常压下获得,其中的高能电子和O、OH等活性粒子可与各种污染物如CO、HC、NOX、SOX、H2S、RSH等发生作用,转化为CO2、H2O、N2、S、SO2等无害或低害物质,从而使废气得到净化。它可促使一些在通常条件下不易进行的化学反应得以进行,甚至在极短时间内完成,故属低浓度VOCs治理的前沿技术。
1.2 协同作用机理
低温等离子体和催化协同作用处理废气的主要原理如下:等离子体中可源源不断地产生大量极活泼的高活性物种,这在普通的热化学反应中不易得到,这些活性物种(特别是高能电子)含有巨大的能量,可以引发位于等离子体附近的催化剂,并可降低反应的活化能。同时,催化剂还可选择性地促进等离子体产生的副产物反应,得到无污染的物质。但是目前国内外在等离子体和催化协同作用机理方面的分析和研究比较少,在这方面的认识还远远不够。
有学者认为,固相催化剂的活性是由它们的化学和物相组成,晶体结构以及活性比表面所决定。在等离子体的作用下,催化剂表面将形成超细颗粒(平均颗粒直径为5-500nm,比表面约为100 m2/g),这将大大增加催化剂的比表面积,并且破坏催化剂的晶体结构,拥有更多的空穴,从而导致高的催化活性。相比普通的催化剂,等离子体作用后的催化剂有如下独特之处:①具有高度分布的活性物种,②能耗减少,③加强了催化剂的活性和选择性,延长了催化剂寿命;④缩短了制备时间。另外,等离子体的作用可促进催化剂中的组分均匀分布,降低对毒物的敏感程度。这些特性将使得等离子体—催化技术有更大的应用前景。
2. 研究进展
欧美和日本等国对低温等离子体催化技术的研究开展得比较早,主要把该技术应用于脱硫脱硝、消除挥发性有机化合物、净化汽车尾气、治理有毒有害化合物等方面。目前,很多国家的学术机构、政府和商业机构都在积极地开展此类研究。近年来,国内有很多学者在等离子体烟气脱硫脱硝、汽车尾气净化、有机废气处理等方面取得了较多实验结果,在这方面的研究已比较成熟。
3.1 处理VOCs进展
国内外大量研究表明,等离子体-催化协同作用相比单个作用时能大大增强净化效果。Kang M等人在常压下用等离子体/TiO2催化体系去除苯,催化剂的质量百分比为3%,苯的浓度为1000 mg/m3,在仅有氧气等离子体没有TiO2催化剂时,40%的苯分解;在TiO2/O2等离子体下,脱除率达到70%;在O2等离子体中,TiO2负载于γ-Al2O3上时甲苯的转化率达到80%。
Futamura S等[2]对有害大气污染物(HAP)在低温等离子体化学处理中金属氧化物的催化活性进行了研究,在没有MnO2作催化剂时,苯的摩尔转化率为30%,而在有MnO2作催化剂时,苯的摩尔转化率可以大大提高。Franeke K P等人[3]研究指出,在仅有催化剂时,20%的DCE(二氯乙烯)转化成CO2;仅放电条件下,转化70%的DCE;只有当两者协同作用时,有90%的DCE被去除,并且CO2为主要氧化产物。
秦张峰等[4]应用低温等离子体催化净化甲苯废气,采用了含CuO、Pd、Pt 等活性组分的催化剂,当反应气流速为50-500 mL/min,甲苯初始浓度为2000-20000 mg/m3时,甲苯去除率为70%-95%,脱除量可达110 mg/h。李锻等[5]将双极性脉冲高压引入介质阻挡反应器对氯苯和甲苯的分解特性进行了实验研究,而以冯春杨[6]、晏乃强[7]和黄立维[8]等人开展了脉冲电晕去除多种有机废气的研究,初始浓度为76.8 mg/m3,苯的去除率达到61.4%,并对比了线—筒式和线—板式二种反应器对甲苯的去除率,在以Mn、Fe等作为催化剂时,可使去除率提高,催化剂活性的排序为Mn>Fe>Co>Ti>Ni>Pd>Cu>V,在去除各种有机废气中,甲醛最易去除,二氯甲烷最难,甲苯、乙醇、丙酮则处于其间。
3.2 处理氮氧化合物进展
Rajanikanth B S等[9]人对模拟气体在等离子体放电催化中NOx的去除进行了实验研究,指出介质填充床的存在可使NO在低电压下有更高的去除效率。实验对三种不同的催化剂(Al2O3、BaTiO3、Al2O3 + Pd)进行了探讨,发现BaTiO3颗粒在气体组成为NO、O2、N2以及NO在N2中时有更高的去除效率。在NO的初始浓度为265 mg/m3时,NO的去除效率几乎达到99%。在模拟汽车尾气(组成为NO∶O2∶CO2∶N2 )中,相比其他介质,涂了Pd的Al2O3催化剂有更高的NO去除效率,在室温下NO去除效率相当于300℃甚至更高温度下尾气在惯常催化剂作用下的效率。
Franeke K P等[10]研究指出,仅在放电条件下,部分NO被氧化成NO2;在仅有氨作为还原剂,沸石作为催化剂时,可去除20%的NO;当等离子体置于催化之后,仅少量NO氧化成NO2;放电置于催化之前,约50%NO被去除;而当等离子体靠近催化放置时,有超过80 %的NO转化成N2。
3.3 净化机动车尾气进展
为实现美国环保局(EPA)提出的机动车尾气中NOx必须还原90%以上的目标,等离子体协同的催化体系在治理机动车排气方面有了很大进展。目前,用该项技术NOx的还原效率可达到65%以上,同时,该项技术还可脱除92%~96%的颗粒物,去除甲醛40%以上。
美国学者指出,在富氧废气中采用低温等离子体技术处理汽车尾气,可使NO在O2和碳氢化合物的协同作用下转变为NO2。而随后的金属氧化物催化剂可使NO2转化为N2。该方法强化了机动车排气中氮氧化物的还原,特别是那些有相对较高硫含量的汽车尾气。Miessner H等[11]也指出,SCR和低温等离子体相结合净化机动车排气,加强了整体反应,在相对低的温度下就能有效地去除NOx。Al2O3和ZrO2作为催化剂的加入,促进了反应向有利方向进行。当供给每个NO分子30 ever的能量,温度为300℃,气速为20000 /h时,500 mg/m3的NO能还原一半以上。
国内学者发明了一种后置式汽车尾气净化器,尾气经锥体分散后进入电场的催化剂中,在低温等离子体和催化剂的协同作用下,尾气净化率大大提高。该净化器一方面可使催化剂活性增加,转化率提高;另一方面可避免催化剂烧结,从而降低汽车尾气中有害气体的排放。与现有技术相比,该净化器具有以下优点:①将低温等离子体技术与催化技术相结合,技术得到升级;②适用于各种车型,不受汽车的原始排放限制,不同于现有的三元催化装置;③没有起燃温度限制,对冷车启动同样有效,且适用范围广;④结构紧凑,设计独特、新颖。
3. 展望
低温等离子体技术应用的可行性和条件试验已较充分,也有了大量理论基础,已为这项工艺简单、适用性强、流程短、能耗低、易于操作和自动化的新技术早日工业化打下了充分的基础。但在低温等离子体技术与催化协同作用方面研究较少,是一项全新的处理技术,二者相结合,等离子体场产生高能量活性粒子,促进催化反应,减少能耗;催化主导反应方向,让反应具有选择性,并能大大减少反应副产物,该技术被认为在处理VOCs、氮氧化物、机动车尾气方面都有着广阔的发展前景,但实际应用还很不成熟,必须投入足够力量进行更加深入的理论和实践研究。
参考文献
[1] 吕唤春, 潘洪明, 陈英旭. 低浓度挥发性有机废气的处理进展[J]. 化工环保, 2001, 21(6):324-327.
[2] Futamura S, Zhang A H, Einaga H, etal. Involvement of catalyst materials in nonthermal plasma chemical processing of hazardous air pollutants[J]. Catalysis Today, 2002, 72:259-265.
[3] Francke K P, Miessner H, Rudolph R. Plasmacatalytic processes for environmental problems[J]. Catalysis Today, 2000, 59:411-416.
[4] 秦张峰, 关春梅, 王浩静, 等. 有害废气的低温等离子体脱出研究[J]. 宁夏大学学报, 2001, 22(2):201-210.
[5] 李锻, 刘明辉, 吴彦, 等. 双极性脉冲高压介质阻挡放电降解氯苯和甲苯[J]. 中国环境科学 2006,26:23~26.
[6] 冯春杨,赵君科. 脉冲电晕技术在处理挥发性有机化合物中的应用研究[J]. 安全与环境学报, 2004,4(1):59~61.
[7] 晏乃强,吴祖成,谭天恩. 脉冲电晕放电治理有机废气的研究—放电反应器结构[J].上海环境科学,2000,19(6): 278~281.
[8] 黄立维, 林鑫海, 顾巧浓, 等. 电晕-吸收法治理甲苯废气实验研究[J]. 环境科学学报,2006, 26(1):17~21.
[9] Rajanikanth B S, Rout S. Studies on nitric oxide removal in simulated gas compositions under plasma-dielectric/ catalytic discharges[J]. Fuel Processing Technology, 2001, 74:177-195.
[10] Francke K P, Miessner H, Rudolph R. Cleaning of air streams from organic pollutants by plasma-catalytic oxidation[J]. Plasma Chemistry and Plasma Processing, 2000, 20(3):393-403.
关键词：低温等离子体；协同作用；大气污染控制
abstract：as a new process technology, catalysis-assisted non-thermal plasma technique has its advantages, such as less energy consumption, higher removal efficiency, etc. the technique in treating vocs，nox and engine off-gases have large development prospects. because of the immature practical application, it need to increase efforts to conduct more in-depth theoretical and practical research. catalysis-assisted non-thermal plasma technique will be able to play the important role in the treatment of waste gases.
key words：non-thermal plasma；synergistic effect；air pollution control
目前，各种有毒有害气体的排放已造成严重的环境污染。低浓度有害气态污染物（如so2、nox、vocs、h2s 等）广泛地产生于能源转化、交通运输、工业生产等过程中。国际条例加强了对这些有害废气的限制。传统的治理方法如液体吸收法、活性炭吸附法、焚烧和催化氧化等已很难达到国际排放标准[1]。
近年来兴起的低温等离子体催化（non-thermal plasma catalysis）技术解决了传统的净化方法所不能解决的问题。用该项技术处理有机废气具有以下优点：①能耗低，可在室温下与催化剂反应，无需加热，极大地节约了能源；②使用便利，设计时可以根据风量变化以及现场条件进行调节；③不产生副产物，催化剂可选择性地降解等离子体反应中所产生的副产物；④不产生放射物；⑤尤其适于处理有气味及低浓度大风量的气体。但以下两方面还有待改进：①对水蒸气比较敏感，当水蒸气含量高于5 %时，处理效率及效果将受到影响；②初始设备投资较高。该项技术在环境污染物处理方面引起了人们的极大关注，被认为是环境污染物处理领域中很有发展前途的高新技术之一。本文将探讨其与污染气体的作用过程及两者协同作用机理，并概述这一技术在废气治理方面的进展。
1 低温等离子体技术原理与协同作用机理
1.1 低温等离子体技术原理
等离子体是含有大量电子、离子、分子、中性原子、激发态原子、光子和自由基等组成的物质的第四种形态。其总正负电荷数相等宏观上呈电中性，但具有导电和受电磁影响的性质，表现出很高的化学活性。根据体系能量状态、温度和离子密度，等离子体通常可分为高温等离子体和低温等离子体（包括热等离子体和冷等离子体）。高温等离子体的电离度接近，各种粒子的温度几乎相同，并且体系处于热力学平衡状态，它主要应用于受控热核反应研究方面。低温等离子体则处于热力学非平衡状态，各种粒子温度并不相同。
低温等离子体可通过前沿陡、脉宽窄（纳秒级）的高压脉冲放电在常温常压下获得，其中的高能电子和o、oh等活性粒子可与各种污染物如co、hc、nox、sox、h2s、rsh等发生作用，转化为co2、h2o、n2、s、so2等无害或低害物质，从而使废气得到净化。它可促使一些在通常条件下不易进行的化学反应得以进行，甚至在极短时间内完成，故属低浓度vocs治理的前沿技术。
1.2 协同作用机理
低温等离子体和催化协同作用处理废气的主要原理如下：等离子体中可源源不断地产生大量极活泼的高活性物种，这在普通的热化学反应中不易得到，这些活性物种(特别是高能电子)含有巨大的能量，可以引发位于等离子体附近的催化剂，并可降低反应的活化能。同时，催化剂还可选择性地促进等离子体产生的副产物反应，得到无污染的物质。但是目前国内外在等离子体和催化协同作用机理方面的分析和研究比较少，在这方面的认识还远远不够。
有学者认为，固相催化剂的活性是由它们的化学和物相组成，晶体结构以及活性比表面所决定。在等离子体的作用下，催化剂表面将形成超细颗粒(平均颗粒直径为5-500nm，比表面约为100 m2/g)，这将大大增加催化剂的比表面积，并且破坏催化剂的晶体结构，拥有更多的空穴，从而导致高的催化活性。相比普通的催化剂，等离子体作用后的催化剂有如下独特之处：①具有高度分布的活性物种，②能耗减少，③加强了催化剂的活性和选择性，延长了催化剂寿命；④缩短了制备时间。另外，等离子体的作用可促进催化剂中的组分均匀分布，降低对毒物的敏感程度。这些特性将使得等离子体—催化技术有更大的应用前景。
2. 研究进展
欧美和日本等国对低温等离子体催化技术的研究开展得比较早，主要把该技术应用于脱硫脱硝、消除挥发性有机化合物、净化汽车尾气、治理有毒有害化合物等方面。目前，很多国家的学术机构、政府和商业机构都在积极地开展此类研究。近年来，国内有很多学者在等离子体烟气脱硫脱硝、汽车尾气净化、有机废气处理等方面取得了较多实验结果，在这方面的研究已比较成熟。
3.1 处理vocs进展
国内外大量研究表明，等离子体-催化协同作用相比单个作用时能大大增强净化效果。kang m等人在常压下用等离子体/tio2催化体系去除苯，催化剂的质量百分比为3%，苯的浓度为1000 mg/m3，在仅有氧气等离子体没有tio2催化剂时，40%的苯分解；在tio2/o2等离子体下，脱除率达到70%；在o2等离子体中，tio2负载于γ-al2o3上时甲苯的转化率达到80%。
futamura s等[2]对有害大气污染物（hap）在低温等离子体化学处理中金属氧化物的催化活性进行了研究，在没有mno2作催化剂时，苯的摩尔转化率为30%，而在有mno2作催化剂时，苯的摩尔转化率可以大大提高。franeke k p等人[3]研究指出，在仅有催化剂时，20%的dce(二氯乙烯)转化成co2；仅放电条件下，转化70%的dce；只有当两者协同作用时，有90%的dce被去除，并且co2为主要氧化产物。
秦张峰等[4]应用低温等离子体催化净化甲苯废气，采用了含cuo、pd、pt 等活性组分的催化剂，当反应气流速为50-500 ml/min，甲苯初始浓度为2000-20000 mg/m3时，甲苯去除率为70%-95%，脱除量可达110 mg/h。李锻等[5]将双极性脉冲高压引入介质阻挡反应器对氯苯和甲苯的分解特性进行了实验研究，而以冯春杨[6]、晏乃强[7]和黄立维[8]等人开展了脉冲电晕去除多种有机废气的研究，初始浓度为76.8 mg/m3，苯的去除率达到61.4%，并对比了线—筒式和线—板式二种反应器对甲苯的去除率，在以mn、fe等作为催化剂时，可使去除率提高，催化剂活性的排序为mn＞fe＞co＞ti＞ni＞pd＞cu＞v，在去除各种有机废气中，甲醛最易去除，二氯甲烷最难，甲苯、乙醇、丙酮则处于其间。
3.2 处理氮氧化合物进展
rajanikanth b s等[9]人对模拟气体在等离子体放电催化中nox的去除进行了实验研究，指出介质填充床的存在可使no在低电压下有更高的去除效率。实验对三种不同的催化剂(al2o3、batio3、al2o3 + pd)进行了探讨，发现batio3颗粒在气体组成为no、o2、n2以及no在n2中时有更高的去除效率。在no的初始浓度为265 mg/m3时，no的去除效率几乎达到99%。在模拟汽车尾气(组成为no∶o2∶co2∶n2 )中，相比其他介质，涂了pd的al2o3催化剂有更高的no去除效率，在室温下no去除效率相当于300℃甚至更高温度下尾气在惯常催化剂作用下的效率。
franeke k p等[10]研究指出，仅在放电条件下，部分no被氧化成no2；在仅有氨作为还原剂，沸石作为催化剂时，可去除20%的no；当等离子体置于催化之后，仅少量no氧化成no2；放电置于催化之前，约50%no被去除；而当等离子体靠近催化放置时，有超过80 %的no转化成n2。
3.3 净化机动车尾气进展
为实现美国环保局(epa)提出的机动车尾气中nox必须还原90%以上的目标，等离子体协同的催化体系在治理机动车排气方面有了很大进展。目前，用该项技术nox的还原效率可达到65%以上，同时，该项技术还可脱除92%～96%的颗粒物，去除甲醛40%以上。
美国学者指出，在富氧废气中采用低温等离子体技术处理汽车尾气，可使no在o2和碳氢化合物的协同作用下转变为no2。而随后的金属氧化物催化剂可使no2转化为n2。该方法强化了机动车排气中氮氧化物的还原，特别是那些有相对较高硫含量的汽车尾气。miessner h等[11]也指出，scr和低温等离子体相结合净化机动车排气，加强了整体反应，在相对低的温度下就能有效地去除nox。al2o3和zro2作为催化剂的加入，促进了反应向有利方向进行。当供给每个no分子30 ever的能量，温度为300℃，气速为20000 /h时，500 mg/m3的no能还原一半以上。
国内学者发明了一种后置式汽车尾气净化器，尾气经锥体分散后进入电场的催化剂中，在低温等离子体和催化剂的协同作用下，尾气净化率大大提高。该净化器一方面可使催化剂活性增加，转化率提高；另一方面可避免催化剂烧结，从而降低汽车尾气中有害气体的排放。与现有技术相比，该净化器具有以下优点：①将低温等离子体技术与催化技术相结合，技术得到升级；②适用于各种车型，不受汽车的原始排放限制，不同于现有的三元催化装置；③没有起燃温度限制，对冷车启动同样有效，且适用范围广；④结构紧凑，设计独特、新颖。 3. 展望
低温等离子体技术应用的可行性和条件试验已较充分，也有了大量理论基础，已为这项工艺简单、适用性强、流程短、能耗低、易于操作和自动化的新技术早日工业化打下了充分的基础。但在低温等离子体技术与催化协同作用方面研究较少，是一项全新的处理技术，二者相结合，等离子体场产生高能量活性粒子，促进催化反应，减少能耗；催化主导反应方向，让反应具有选择性，并能大大减少反应副产物，该技术被认为在处理vocs、氮氧化物、机动车尾气方面都有着广阔的发展前景，但实际应用还很不成熟，必须投入足够力量进行更加深入的理论和实践研究。
参考文献
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