时间：2022-02-04 07:09:52
关键词 二氧化碳排放；投入产出法；影响因素
中图分类号 F205 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2015）09-0021-08 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2015.09.004
进入21世纪以来，温室效应逐渐凸显，能源流失问题也日益严重，二氧化碳排放的控制问题已上升到全球层面。在这种背景下，针对二氧化碳排放量的计算在当前的研究中显得尤为重要，其计算结果的准确性不仅直接决定了社会和政府对于碳排放状况的认识，更会对我国的高耗能产业结构调整、减排计划的执行以及国际碳排责任的判定产生影响。因此，不断分析、对比各种计算方法的影响因素、改进计算方法、修正计算结果并对计算进行深入分析，已经成为碳排放相关研究的重要基石。
1 文献综述
目前主要的二氧化碳计算方法有能源消耗法、生命周期评价法（LCA，Life Circle Assessment）和投入产出法（IO，InputOutput）。能源消耗法计算二氧化碳排放量是指以统计资料为依托，根据能源的消耗量以及二氧化碳的排放系数进行对二氧化碳排放量的估算。这一计算方法的数据选取较为灵活，可以针对具体的问题选取适合的数据进行分析，许多学者采用这一方法进行计算。但该方法也存在一定问题，比如数据来源不正统可能会导致计算结果较实际偏差过大。何建坤[1]根据Kaya公式及其变化率分析了中国及一些发达国家的二氧化碳排放峰值，并发现单位能耗的二氧化碳排放强度年下降率大于能源消费的年下降率。赵敏等[2]根据2006年IPCC二氧化碳排放计算指南中的公式及二氧化碳排放系数，计算了上海市1994-2006年间能源消费的二氧化碳排放量，并以此分析了二氧化碳排放强度下降的原因。曹孜等[3]根据化石能源的消耗量计算了2008年总体与各部门的二氧化碳排放量以及1990-2008年碳排放强度的发展趋势，从而进一步研究二氧化碳排放量与产业增长之间的关系。汪莉丽等[4]根据全球及各地区的能源消费历史数据分析了以往的二氧化碳排放总量、二氧化碳排放累积量和人均二氧化碳排放量，并以此预测了未来的能源消费二氧化碳排放情况。李宗逊等[5]根据昆明市的工业能耗统计数据对昆明市的工业二氧化碳排放、行业二氧化碳排放强度及行业分布做了探究。
生命周期评价法计算二氧化碳排放通常以活动环节为分类单位，要求详细研究测度对象生命周期内的能源需求、原材料利用和活动造成的废弃物排放。这一方法能够具体到产品原材料资源化、开采、运输、制造/加工、分配、利用/再利用/维护以及过后的废弃物处理等各个环节，多被用于建筑领域。但在计算生产工序复杂的产品时，存在计算工作量大等缺陷。刘强等[6]利用全生命周期评价的方法对中国出口的46种重点产品进行了碳排放测算，发现这些产品的二氧化碳排放量占全国二氧化碳排放量的比例非常高。张智慧等[7]基于可持续发展及生命周期评价理论界定了建筑物生命周期二氧化碳排放的核算范围并给出了评价框架和核算方法。张陶新等[8]利用生命周期法构建了测算建筑二氧化碳排放的计算模型，并通过构建的模型分析了中国城市建筑二氧化碳排放的现状。
投入产出法计算二氧化碳排放量主要以投入产出表为依据，可以根据产品的直接消耗系数及完全消耗系数分别估算二氧化碳的直接排放和间接排放。直接消耗系数是指某一产品部门在单位总产出下直接消耗各产品部门的产品或服务总额。完全消耗系数是指某一部门每提供一个单位的最终产品，需要直接和间接消耗（即完全消耗）各部门的产品或服务总额。这一计算方法的优势在于可以进行隐含二氧化碳排放（Embodied Carbon Emission）的估算，并且在对于多行业二氧化碳排放进行计算时通过直接消耗系数矩阵以及完全消耗系数矩阵进行一次性估算，减少行业分类的工作量。但是，投入产出法的缺点在于其在计算结果的准确度上不如前两种二氧化碳排放计算法，因而多被用于隐含二氧化碳排放的计算。Lenzen[9]利用投入产出模型研究了1992年和1993年澳大利亚居民最终需求的能源消费及温室气体排放情况，发现65%以上的温室气体来自能源的隐含消费。Ahmed和Wyckof[10]根据投入产出方法估算了全球24个国家的贸易隐含碳，证实了产业地理转移对全球二氧化碳排放的影响。刘红光等[11]、孙建卫等[12]均采用区域间的投入产出表对中国各区域各行业的二氧化碳排放量做了测算，并针对区域碳减排做了分析。何艳秋[13]利用投入产出法计算了各行业的二氧化碳排放系数，并进一步计算了行业最终产品的直接二氧化碳排放量以及消费中间产品的间接二氧化碳排放量。
二氧化碳排放量的计算方法种类繁多，各有利弊，而现有文献大多是选取其中一种方法对二氧化碳排放量进行估算，少有针对不同方法的比较研究和对不同影响因素的量化分析。本文梳理了当前主要的二氧化碳排放量计算方法，并基于投入产出法，对比计算了不同考虑因素对于二氧化碳排放量计算的影响，得到各种条件变动情况下所导致的测算偏差。基于投入产出法，对比分析了不同考虑因素对于二氧化碳排放量计算的影响，并计算了各种条件变动情况下的计算偏差。
2 计算方法及数据来源
二氧化碳排放主要包括能源燃烧的二氧化碳排放和水泥生产过程的二氧化碳排放两类。其中，能源燃烧的二氧化碳排放是指各行业燃烧各种能源所产生的二氧化碳排放，主要根据能源行业对各个行业的能源投入进行计算。水泥生产过程的二氧化碳排放是指在水泥生产过程中因化学反应而产生的二氧化碳排放，主要根据水泥的产量及相关的排放系数进行计算。两种来源涉及不同的行业，由于各行业在生产、加工过程中都需要能源提供热力、动力等，因此各行业均存在能源燃烧二氧化碳排放，而水泥生产的过程排放主要与水泥生产相关，属于非金属矿物制品业的二氧化碳排放。具体来说，这两类二氧化碳排放量的计算思路如下：
本文所介绍的二氧化碳排放量计算法适用于各类能源消耗量已知、各行业的能源使用量已知、水泥产量已知并且能源燃烧和水泥生产过程的二氧化碳排放系数均已知的情况，可以计算各年度国家或地区的总二氧化碳排放情况以及分行业二氧化碳排放情况。为方便介绍，本文以2007年中国的二氧化碳排放情况为例，给出其排放量的计算方法。选取的数据来源主要包括2007年的中国能源平衡表与投入产出表，各能源的平均低位发热量以及单位产热量下的二氧化碳排放系数，此外还需要水泥产量与水泥生产的二氧化碳排放系数等。其中，2007年的中国能源平衡表与各能源的平均低位发热量取自国家统计局出版的《2008年能源统计年鉴》，内容包括2007年中国的能源使用情况；各能源在单位产热量下的二氧化碳排放系数取自日本全球环境战略研究所出版的《2006年IPCC国家温室气体清单指南》，指的是各能源在燃烧后每产生单位热量所排放的二氧化碳量；水泥产量取自国家统计局公布的2007年全国30个省份水泥产量数据，全国的水泥产量本文认为是各省水泥产量的加总；而水泥生产的二氧化碳排放系数取自Greenhouse Gas Protocol网站关于波特兰水泥系数的计算。波特兰水泥是以水硬性硅酸钙类为主要成分之熟料研磨而得之水硬性水泥，通常并与一种或一种以上不同型态之硫酸钙为添加物共同研磨，其二氧化碳排放系数适用于对水泥生产过程中普遍的二氧化碳排放量计算。
3 二氧化碳排放量计算
3.1 能源燃烧的二氧化碳排放
全国的总二氧化碳排放量主要通过能源消耗量计算，而分行业的二氧化碳排放主要是将全国的二氧化碳排放总量按行业能耗的比例进行分解得出。在已知能源的燃烧量及二氧化碳排放系数时，二氧化碳排放量为能源的燃烧量与二氧化碳排放系数的乘积。
3.1.1 能源燃烧量
能源的燃烧量计算的关键问题在于将“没有用于燃烧”的能源消费量从总量中剔除。根据能源平衡表显示，各种能源用于燃烧的部分包括能源的终端消费量、用于火力发电的消费量以及用于供热的消费量，不包括在工业中被用作原料、材料的部分。
3.1.2 能源的二氧化碳排放系数
能源燃烧的二氧化碳排放系数通过平均低位发热量和单位热量的二氧化碳排放系数计算。已知各能源燃烧产生单位热量的二氧化碳排放系数和各能源的平均低位发热量（即单位质量的各类能源在燃烧过程中产生的热量），将各能源燃烧产生单位热量的二氧化碳排放系数与其平均低位发热量相乘，即可得出每单位质量的各类能源在燃烧过程中排放的二氧化碳总量，也即各能源的二氧化碳排放系数，计算过程如公式（4）所示，其计算结果见表2。
3.1.3 能源行业的二氧化碳排放系数
通过以上两部分计算，已经可以得到全国的二氧化碳排放量，接下来需要计算分行业的二氧化碳排放量。如图1的计算流程图所示，计算各行业的二氧化碳排放需要用到各能源行业的二氧排放系数以及各能源行业向所有行业的投入关系。
燃烧所产生的二氧化碳排放量，但由于本文使用的中国42部门投入产出表中提供的能源行业仅有煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业、石油加工炼焦及核燃料加工业、燃气生产和供应业4个，这些能源行业与各个化石能源之间存在的对应关系如下：煤炭开采和洗选业包括的能源有原煤、洗精煤和其他洗煤，石油和天然气开采业包括原油和天然气，石油加工、炼焦及核燃料加工业包括汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、炼厂干气、其他石油制品、焦炭和其他焦化产品，燃气生产和供应业包括焦炉煤气和其他煤气。各能源行业产生的二氧化碳排放量即为燃烧与其相关能源产品所产生的二氧化碳排放量之和。
这里需要说明的是，在使用投入产出法计算各行业的能源消耗量时，是否剔除能源的转化部分、是否减去固定资本形成及出口投入都会导致二氧化碳排放结果的不同。原因在于，虽然全国42部门所需的能源均是由四个能源行业提供，但这四个能源行业所投入的能源却并非全部用于国内产品生产的能耗，其中有三种用途需要在计算时单独处理：①作为原材料进行加工转换的部分，如煤炭炼焦、原油加工为成品油、天然气液化等的消耗；②作为存货及固定资本形成等的部分；③作为能源产品出口给国外或调出本地的部分。由于这些部分的燃烧过程不在本地，所排放的二氧化碳也不属于本地排放。因此，在计算能源行业的投入金额时，是否剔除这三部分，会对计算结果产生影响。
本文将分别计算是否剔除以上三部分能源消耗的情况。首先，在不剔除这三类能源消耗的情况下，各能源行业用于燃烧部分的总投入金额为：
3.1.4 各行业的能源燃烧排放
在以上计算的基础上，可以计算投入产出表中42行业各自的能源燃烧排放量。计算方法如公式（8）所示，将投入产出表中能源行业j对行业k的能源投入，乘以公式（7）中能源行业j的二氧化碳排放系数，可以计算得出能源行业j给行业k带来的二氧化碳排放量。而行业k的能源燃烧排放为各能源行业投入到行业k的能源燃烧排放量之和，即：
3.2 水泥生产过程的二氧化碳的排放
由于水泥在生产过程中会产生复杂的化学反应，产生二氧化碳，这部分二氧化碳排放被称之为水泥生产的过程排放，在我国二氧化碳排放总量中占到相当比例，因此，在计算中国的二氧化碳排放总量时，是否考虑水泥的过程排放也会影响最终的计算结果。
水泥的生产属于非金属矿物制品业，其二氧化碳排放的计算公式为：
EC=QC×v （9）
其中：EC为水泥生产中的二氧化碳排放量，QC为水泥的总产量，v为水泥生产的二氧化碳排放系数。
本文选取的水泥生产二氧化碳排放系数为波特兰水泥系数，根据Greenhouse Gas Protocol，取值为每t的水泥产量在生产过程中排放
0.502 101 6 t的二氧化碳。水泥产量方面，根据国家统计局统计数据，将中国各省在2007年的水泥产量加总后可得全国在2007年的水泥总产量，共计135 957.6万t。将这两个数据代入公式（9）中计算可得，2007年中国水泥生产过程中的二氧化碳排放总量为68 264.5万t。需要指出的是，在分行业统计的二氧化碳 排放中这一排放属于非金属矿物制品业。
4 不同考虑因素对计算结果的影响
根据本文第二部分对计算方法的介绍可以发现，从“是否剔除能源的转化部分”、“是否减去固定资本形成总额与出口、调出的能源投入”以及“是否考虑水泥生产的过程排放”这3个角度出发，我们可以用23=8种方式对二氧化碳的排放量进行计算，如表3所示。理论上“剔除能源的转化部分，减去固定资本形成总额与出口、调出的能源投入并且加上水泥生产过程排放”的情况下所得计算结果是最为准确的。因此，为了保证计算结果的准确性，在条件允许的情况下，上述三个角度的问题均需要考虑在内。当数据缺失的时候，就需要进行折衷，采取其他几种“不完美的”方法进行计算：比如当能源转化情况不明，即
能源转化率或能源转化量未知的情况下，应选取不剔除能源的转化部分的方法计算；当缺乏固定资本形成总额与出口、调出能源投入的信息，也即投入产出表最终使用部分情况不明时，应选取不减固定资本形成总额与出口、调出的能源投入的方法计算；而在水泥产量或水泥生产的二氧化碳排放系数未知时，计算中不考虑水泥生产的过程排放。相应地，如果这三个角度的问题没有被完全考虑，计算结果也会存在一定程度的偏差。只有在偏差度允许的情况下，该计算方法才是有意义的。因此在采取这些方法计算时，应首先确定各个方法计算结果的准确性。
为了分析各种方法计算得到的二氧化碳排放量的准确性，本文分别利用以上8种“不完美的”计算方法计算了中国2007年的二氧化碳排放量。表3中以“是否剔除能源的转化部分”、“是否减去固定资本形成总额与出口、调出的能源投入”以及“是否考虑水泥生产的过程排放”作为计算变量，展示了各种计算方法得到的结果。当变量取1时为考虑该角度的计算方法，变量取0时为不考虑该角度的计算方法，一共列出8种二氧化碳排放量的计算方法。其中，由于三个变量均取1时，（即“剔除能源的转化部分，减去固定资本形成总额与出口、调出的能源投入并且加上水泥生产的过程排放时”）所得到的计算结果最为准确，因此表3中以三个变量均取1的情况为基准情况，并将其余方法的计算结果与基准情况进行比较，得出各方法下计算结果的准确性偏差。
总排放量方面，计算结果显示，总排放量仅受“是否考虑水泥的过程排放”影响。如表3所示，总排放量的取值仅有两种情况，考虑水泥的过程排放时总排放量为695 167.1万t，不考虑水泥的过程排放时总排放量为626 902.6万t。原因在于本文中二氧化碳排放量的计算包括能源燃烧二氧化碳排放量的计算和水泥生产二氧化碳排放量的计算两类，其中燃烧排放的总量是根据能源平衡表中能源燃烧量计算得出，如前文中的公式（3）所示，与公式（5）、（6）中“是否剔除能源的转化部分”、“是否减去资本形成总额及出口和调出”无关（只影响结构不影响总量），因此总排放量仅受“是否考虑水泥的过程排放”影响。
不考虑能源的转化部分会使中间使用二氧化碳排放量被高估，最终使用二氧化碳排放量被低估。如表3所示，在不剔除能源的转化部分，减去资本形成总额及出口、调出的能源投入，并考虑水泥的过程排放时，中间使用的二氧化碳排放量较基准情况高出0.3%，最终使用的二氧化碳排放量较基准情况低11.7%。原因在于不剔除能源的转化部分即认为所有的能源投入均被用于燃烧，这其中包括真正用于燃烧的部分和实际用于转化的部分，而用于转化的部分在转化成新的能源后也会再次作为燃烧部分计算，也即这部分能源燃烧会被计算两次。这意味着在计算各行业的二氧化碳排放量时，存在转化工序的行业，其能源燃烧量被高估，总燃烧量一定的情况下，其他没有转化工序的行业和最终使用中的能源燃烧量会被低估，导致最终使用二氧化碳排放量的低估及中间使用二氧化碳排放量的高估。不考虑资本形成总额及出口、调出的能源投入会使中间使用二氧化碳排放量被低估，最终使用二氧化碳排放量被高估。表3显示，在不减资本形成总额及出口、调出的能源投入，剔除能源的转化部分，并考虑水泥的过程排放时，中间使用二氧化碳排放量较基准情况低3.0%，最终使用二氧化碳排放量较基准情况高103.5%。原因在于能源行业对资本形成总额（包括固定资本形成总额和存货增加）的投入是将该部分能源以固定资本的形式保留到库存中，并未用于燃烧，而能源行业的出口与调出是将能源以商品的形式转移出本地，其之后无论是否用于燃烧，产生的二氧化碳均不属于本地排放。如果不考虑公式（6）中能源行业j对资本形成总额及出口、调出的能源投入，会使得该能源行业j的总投入金额Dj被高估，从而导致公式（7）中二氧化碳排放系数ej被低估，那么所有通过ej计算的行业二氧化碳排放量均会被低估，使得计算所得各行业的二氧化碳排放量下降，中间使用的二氧化碳排放量减少，而最终使用的二氧化碳排放量增加。
不考虑水泥的过程排放会使中间使用中非金属矿物制品业的二氧化碳排放量被低估。水泥的二氧化碳排放是指在水泥生产过程中，由于化学反应产生的二氧化碳排放，它属于非能源燃烧的二氧化碳排放。根据前文的计算，2007年全国水泥生产的过程二氧化碳排放量为68 344.7万t，因此表3所示“是否考虑水泥的过程排放”，也即是否在非金属矿物制品业的二氧化碳排放中加上水泥生产的过程排放量，可以看到在不考虑水泥的过程排放，剔除能源的转化部分，并减去资本形成总额及出口、调出的能源投入时，中间使用部分的二氧化碳排放量较基准情况减少10.1%。实际上，非能源排放，也即过程排放还包括其他化学反应排放、碳水饮料的排放等，本文仅考虑水泥生产这一项过程排放的做法也有待在后续研究中进行进一步的完善。
综上所述，在剔除能源的转化部分、减去资本形成总额及出口调出的能源投入并考虑水泥的过程排放时计算方法最为准确，与之相反，忽略所有以上因素的计算方法偏差最大。此外，不剔除能源的转化部分、不减资本形成总额及出口调出的能源投入、不考虑水泥的过程排放均会导致计算结果被高估或低估。根据中间使用排放量比较，这三个变量的计算优先度为水泥的过程排放最重要（缺失导致结果偏低10.1%），资本形成总额及出口、调出的能源投入次之（缺失导致结果偏低3.0%），能源的转化部分最末（缺失导致结果偏高0.3%）。根据最终使用排放量比较，这三个变量的计算优先度为资本形成总额及出口、调出的能源投入最重要（缺失导致结果偏高103.5%），能源的转化部分次之（缺失导致结果偏低11.7%），水泥的过程排放不产生影响。根据总排放量比较，这三个变量的计算优先度为水泥的过程排放最重要（缺失导致结果偏低9.8%），能源的转化部分与资本形成总额及出口、调出的能源投入不产生影响。不仅如此，当这三个变量中有两个或三个取0时，计算结果同时受这两三个变量缺失的影响，二氧化碳排放量的变化幅度叠加。表3显示，仅考虑剔除能源的转化部分时，中间使用排放量被低估13.2%，最终使用排放量被高估103.5%；仅考虑资本形成总额及出口、调出的能源投入时，中间使用排放量被低估9.8%，最终使用排放量被低估11.7%；仅考虑水泥的过程排放时，中间使用排放量被低估2.1%，最终使用排放量被高估71.0%；三个变量均不考虑时，中间使用排放量被低估12.2%，最终使用排放量被高估71.0%。
5 结论及建议
本文梳理了当前主要的二氧化碳排放量计算方法，并基于投入产出法，对比计算了不同考虑因素对于二氧化碳排放量计算的影响，研究发现：计算方法方面，本文认为二氧化碳排放的主要来源可以分为能源燃烧排放和水泥生产过程排放两大类，在进行行业二氧化碳排放量的计算时应将这两部分都考虑在内。其中，能源燃烧的二氧化碳排放量可根据分行业的能源消耗量计算，水泥生产的二氧化碳排放量可根据全国水泥产量计算。该方法不仅可以避免能源消耗法数据选取不统一、生命周期评价法多行业计算工作量大，投入产出法计算结果较粗糙等缺陷，得出较为准确的计算结果，还可以同时进行多省份、多行业二氧化碳排放量的计算，简化计算步骤，提升计算效率。计算准确性方面，“是否剔除能源的转化部分”、“是否减去固定资本形成总额与出口、调出的能源投入”以及“是否考虑水泥生产的过程排放”3个因素将对我国二氧化碳排放量的计算结果产生影响。其中，“是否考虑水泥生产的过程排放”影响碳排总量的计算，而其他2个因素主要影响碳排放量的结构。本文认为，在“剔除能源的转化部分、减去资本形成总额及出口调出的能源投入、考虑水泥的过程排放”情况下得到的二氧化碳排放量计算结果最为准确。在此基础上，若不剔除能源的转化部分，会使中间使用排放量被高估0.3%，最终使用排放量被低估11.7%；若不减去资本形成总额及出口调出的能源投入，会使中间使用排放量被低估3.0%，最终使用排放量被高估103.5%；若不考虑水泥的过程排放，会使中间使用排放量被低估10.1%，总排放量被低估9.8%。
基于以上结论，本文提出以下建议：
（1）不断推进二氧化碳计算方法的相关研究，提高对计算结果准确性的关注和重视。二氧化碳排放量作为衡量多种能源和环境问题的主要指标，其计算结果的准确性具有非常重要的意义。从总量上看，我国二氧化碳排放量的大小直接决定了社会各界对于我国碳排放现状的认识，然而，忽视水泥生产过程排放等因素将会使我国碳排总量被低估接近10%，这将直接影响我国社会各界对自身排放现状的正确认识，难以引起人们对能源和环境问题的重视，拖缓减排政策的推广力度和执行程度，甚至影响我国减排目标的达成。排放结构上看，能源转化、资本形成以及出口和调出等因素将会影响我国碳排结构的准确性，影响高耗能产业的确定和低碳产业结构调整。此外，在国际社会方面，各国减排责任的划分越来越多受到关注，我国作为快速崛起的重要经济体，其减排责任的确认更是备受瞩目。因此，我国碳排量计算的准确性决定着我国在国际社会是否承担了合理的减排责任，这一点不仅关乎我国和其他发展中国家的国际责任，更是世界环境问题的主要议题。
（2）关注二氧化碳排放量计算方式的选择，在误差允许的范围内选择准确度更高的方式进行计算。本文从3个角度出发，提供了计算二氧化碳排放量的8种不同方式，确定了最为准确的计算方式并对其他方式的偏差进行了计算和分析。各种方式对不同的影响因素各有取舍，侧重点各不相同，准确度也有所偏差。因此，在数据可及性满足且工作量大小适当的前提下，建议学者采用本文确定的准确方法进行二氧化碳排放量的计算，然而，如果数据不够充分或受工作量大小限制，则应根据本文得到的各种方法的偏差原因和偏差幅度，在误差允许的范围内，针对不同的研究目的选取各自重点关注的主要问题，进而选取在重要环节上准确度更高的方法进行计算，以在最大程度上保证计算结果的准确性。
参考文献（References）
[关键词]二氧化碳 能源强度 产业结构
中图分类号：X32 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）28-0146-01
引言
二氧化碳气体的排放是全球关注的重大环境问题，他直接导致了全球气候的变暖，严重影响着地球的环境，破坏生态平衡。为了应对全球变暖的问题，我国在2009年的常务委员会中结合当前我国二氧化碳的排放状况，给出了未来的排放指标。指标要求在2020年的时候总排放量要比2009年下降40%。这就要求各地政府要充分做好优化二氧化碳排放的工作，实现二氧化碳的排放目标。根据调查显示，我国在1952年到2011年间，制造企业的增长速度由原来的19%增加到40%上升了21个百分点。制造企业是我国最大的能源消耗企业，因此要想降低二氧化碳的排放就必须控制好我国制造业能源消耗量。根据2008年的ipcc的第5次评估报告显示，我国的二氧化碳排放主要是由于化工燃料的燃烧，根据调查显示，我国的化石燃料燃烧所产生的二氧化碳排放量达到全国总排放量的90%多。
一、 研究方法与数据来源
本篇文章是用“转换份额分析”（Shift--shareAnalysis）的模式对制造业二氧化碳的排放数据进行分解。
根据以上的公式我们可以看出影响制造业二氧化碳排放指标变化的因素主要可以分为7个。（1）技术进步因素。它主要是反映了制造业个行业的能源消耗变化对制造业二氧化碳排放量的影响。这种影响主要是基于制造业的产品工艺的不同。所以制造业应该努力提高自己产品的生产工艺，开发研究新的产品，让单位产品在能源消耗上发生变化，这样就能做到节能减排的效果。（2）行业结构的变化。它主要是反应制造业各个行业的产品结构对二氧化碳排放强度的影响。这种影响主要是外部环境以及内部生产调整的影响。（3）能源结构效应。他主要是指制造业中由于生产使用的能源变化对二氧化碳排放的影响。（4）技术进步与行业结构相互影响的作用。是指由于技术的进步和产业结构的变动对二氧化碳排放强度的影响。（5）技术与能源结构的效应。我国制造产业的的技术不断改进和能源结构的不断调整对二氧化碳排放产生的影响。（6）行业结构与能源的相互效应。制造业行业结构的变动与能源变动的综合变动对二氧化碳排放的影响。（7）技术进步，行业结构与能源结构的相互作用。主要是针对这三者的结合对制造业二氧化碳排放的影响。
二、制造业二氧化碳排放强度变动总体效应分析
在1999到2009年这十年之间，技术的进步是影响二氧化碳排放强度的最大影响因素。接着是行业结构的变动，能源消耗的减少等因素。通过历年数据的分析我们不难看出各种因素影响对二氧化碳排放的影响比值，其实技术的进步使得二氧化碳的排放量减少了24%左右，行业结构的变动让二氧化碳减少19%左右，能源消耗的减少使得二氧化的排放量减少了10%左右。由此可见技术的创新和生产工艺的改良对制造业二氧化碳的排放量影响最大。由于制造行业中一般都是以煤炭作为主要的能源，因而能源结构的{整对制造业二氧化碳的排放影响也是极为重要的。
三、行业数据分析
在制造业各个行业的数据分析中我们不难看出对制造业技术进步影响最大的是金属的冶炼及锻压行业，技术进步与改良让整个行业中的二氧化碳排放量减少了30%多。紧着是非金属的矿物质制品和化学原料及化学制品企业，由于技术的改良和创新让二氧化碳的排放量减少了20%多。其原因是这些行业的产品创新和技术工艺的水平发展比较快，使得能源的消耗大量减少。还有一些行业的技术进步比较缓慢。如通信设备，计算机，纺织业，皮毛加工制造业以及木材的加工制造业等等，这些产业的技术进步对能源的消耗影响不大。所以这些行业的技术进步对整个行业中的二氧化碳排放强度影响较小。
在行业结构效应中，对制造业影响最大的是石油化工，炼焦，以及核燃料的加工。他们平均让二氧化碳的排放强度减少了42%。其次是化学原料及化工制品企业，他们的行业结构调整让二氧化碳的排放强度减少了33%。这些行业的结构调整使得二氧化碳的排放强度减少。但是制作行业中别的产业的行业调整对二氧化碳强度的排放影响甚微。甚至有些行业的调整没有让二氧化碳的排放强度减少却还在增加。比如黑色金属的冶炼及压延，交通运输设备的制造企业，医药制造企业，专用设备的制造企业等。由于这些行业的产出比重增加的速度大大超过了能源消耗的下降速度，所以对制造业二氧化碳的排放强度没有起到积极的影响。
结论
气候变暖是如今世界最为关注的问题之一，减少二氧化碳的排放，缩短气候变暖的程度已经变得刻不容缓。我国制造业是关系国民经济发展的支柱产业。由于我国的各种原因导致很多高能耗，高污染的企业技术得不到改善。根据本文的研究发现经济的增长和能源的消耗对制造企业的影响最大。
为了贯彻落实我国节能减排的政策，降低二氧化碳的排放强度，需要从二个方面入手，一方面要切实做好节能减排的具体措施。另一方面要密切关注整个制造行业的减排效果。在减排的手段方面要促进制造业的技术改进，让企业在优化生产技术的同时节约能源的消耗，以实现减排的目的。具体产业的变动对二氧化碳的排放影响比较小，还存在着很大的改良空间。可以多促进绿色制造，新兴制造业，大力开发可持续能源与再生能源。
参考文献
[1]李晶. 产业政策对产业结构变迁、二氧化碳排放的影响[D].山东大学，2014.
[2]郭杰. 中国碳减排政策分析与评估方法及应用研究[D].中国科学技术大学，2011.
目前，国内外众多学者、机构在碳足迹和碳结构[1]方面做了很多研究。但是在碳排放测算方面，始终没有形成一套系统完备的方法，之前的很多研究宏观上也主要集中在国家经济建设中的碳排放政策与措施[2]等大的尺度上，不够细化;在微观方面，则主要关注于个人和家庭的碳足迹研究，很少涉及高校。然而国内高校人数多、规模大，是碳排放的“大户”，所以合理编制符合其实情的二氧化碳排放清单，统计碳排放量，对做好高校节能减排工作将起到很好的推动作用。
1 二氧化碳排放清单
1.1 清单对象的确定
二氧化碳排放清单是包括所有能够产生二氧化碳的能源消耗行为[3，4]，在编制高校碳排放清单时，突出影响碳排放量的主要因素，忽略次要因素。不同于其他能耗企业，高校能源种类、消耗方式较为集中，所以在编制二氧化碳排放清单时主要考虑水、电、化石能源、食物四个方面的消耗所产生的二氧化碳排放。在高校中，化石能源的消耗主要用于燃烧、实验需要及设备驱动，所以只考虑天然气、燃煤、汽油、柴油。食物方面分为主食、肉类、果蔬类。具体计算碳排放量时，利用公式：二氧化碳排放量=消耗量×对应的碳排放因子。
1.2 二氧化碳排放清单编制方法的选择
根据IPCC清单指南和《北京市企业单位二氧化碳核算和报告》，本研究编制的原则相同，只是在编制方法、技术路线上更多地体现出高校的特色，使清单更能反映出其实际情况。二氧化碳清单编制方法基于物料平衡原理，计算出各类能源消耗量与相关排放因子乘积之和。其中化石能源的碳排放因子=燃料热值×单位热值含碳量×碳氧化率×CO2与碳原子量比。
2 二氧化碳排放量测算方法
基于《北京市企业单位二氧化碳核算和报告指南》中的相关碳排放因子[5]的计算公式，由水、电、食物及能源的用量数据，采取物料平衡法，可以计算出相应的二氧化碳排放量。其中高校总碳排放量=用水隐含碳排放量+用电隐含碳排放量+食物消耗碳排放量+其它能源直接碳排放量。
(1)用水隐含二氧化碳排放量计算式：
Ed1=D×fg1 (TY-1)
式中，Ed1是二氧化碳排放量，单位为tCO2;D是校园用水消耗量，单位为MWh;fg1是水的间接排放系数，采用发布的最近年份排放系数0.19t/kg。
(2)用电隐含二氧化碳排放量计算式：
Ed2=D×fg2 (TY-2)
式中，Ed2是二氧化碳排放量，单位为tCO2;D是校园电力消耗量，单位为MWh;fg2是电的间接排放系数，采用发布的最近年份排放系数。
(3)食物消耗产生的二氧化碳计算式：
式中，Ai是食物的类别的重量，单位为t;Fi是对应食物的二氧化碳排放系数，单位是tCO2/t。
(4)化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量计算式：
式中，E是化石燃料燃烧二氧化碳排放量，单位为tCO2;Ai是化石燃料燃烧活动水平数据，单位为tJ;Fi是第i种燃料的排放因子，单位为tCO2/tJ;
故企业第i种化石燃料消费量的热量按公式(TY-5)计算。其中排放因子的确定：第i种燃料二氧化碳直接排放的排放因子按公式(TY-5)计算得到。
Fi=Ciρ (TY-5)
式中，Fi是燃料i的排放因子，单位为 tCO2/tJ;Ci是燃料i的单位热值含碳量，单位为tC/tJ;αi是燃料i的碳氧化率;ρ是二氧化碳与碳的分子量之比，为一常数3.667。
3 软件可视化输出
高校碳排放测算软件[6]是基于“C#”与“Access”开发的、具有数据计算功能的软件，它能够根据各类能源消耗量计算出高校碳排放总量和各个建筑功能区的碳排放量，从而实现在时间、空间上对高校碳排放量的全局掌控。
计算软件包括4个模块：全校CO2总量计算、各建筑功能区CO2计算、统计分析以及个人应用。相应地CO2计算公式通过源程序编译给出，只需在对应的CO2清单中输入使用量参数，软件会自动计算出该时间段学校所产生的CO2量。同时，我们把学校分成了8个建筑功能区，各个建筑功能区的CO2清单不尽相同，输入对应的能源参数后，软件可以计算出该区域的CO2排放情况。
4 结果分析
利用上述CO2测算方法，可以得出水、电以及各类能源的测算结果。本次研究选取2010年用电、用水、能源(能源选取煤为代表)来分析结果。
由表1清单结果可以看出，2010年碳排放量中以用电消耗最大，其次是用水，煤的碳排放量最少，且碳排放总量数值巨大，存在很大的节能减排潜力。由2010年各区用电量比例进行进一步的分析，并得出各建筑功能区用电碳排放占比如图1。
由各区总量比例可以看出，宿舍用电碳排放量最大，其次是教学楼和食堂。而原因在于学生是学校用电的主体，学生活动的最主要场所为宿舍，对用电的需求最大;教学办公区是学校的重要功能区，是学生学习和教职工教学活动的主要场所，故其用电量在学校总体用电量中也占有一定比例。无论是宿舍还是教学办公区中电力消耗主要来源于照明，但是学生节约用电的意识不高，用电浪费情况比较严重，同时教学区自习室用电也缺乏规范管理，这些现象都在一定程度上导致学校用电碳排放量增加。
5 结论与讨论
通过高校碳排放测算方法，从时间上也可计算出不同年份、不同月份的连续CO2排放值;从空间上能够较为准确地得到高校的碳排放总量及校园各个建筑功能区的单一区域碳排放量。从而能够立体化地反映出高校能源使用的真实情况，做到从时间、空间的实时对比与监测，为国家实施高校节能减排政策及高校本身有针对性的出台相关能源使用规定提供数据支持。
关键词：二氧化碳排放效率；减排潜力；规模方向距离函数
DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2015.03.15
中图分类号：F124.6；F205 文献标识码：A文章编号：1001-8409（2015）03-0070-04
1引言
面对日益严峻的环境问题，减少温室气体排放和发展低碳经济已成为国内外关注的焦点。中国作为全球第二大经济体和二氧化碳排放最多的发展中国家，面临着来自国际和国内的双重压力。我国正处于社会经济发展的关键时期，提高二氧化碳排放效率是提高经济发展水平的同时削减二氧化碳排放量的关键，同时国家总体目标的实现必然要从区域层面的减排行动着手，因此，测度我国各省市的二氧化碳排放绩效并计算各省市提高二氧化碳排放效率的改进目标值对于了解我国各省市二氧化碳排放水平、科学制定减排方案具有重要意义。
目前，国内外学者对二氧化碳排放水平等展开了大量研究，从其评价指标角度来看主要可分为两类。一是以二氧化碳排放总量与某一要素的比值的单要素评价指标对二氧化碳排放绩效进行评价，如谌伟等对上海市工业碳排放总量与碳生产率进行测算[1]；Zhao等计算了我国电力行业二氧化碳排放的年增长率，并分析了二氧化碳排放影响因素[2]；部分学者对我国各省市二氧化碳排放绩效进行了评价[3～6]。二是从全要素角度出发、运用生产理论对二氧化碳排放效率进行评价。Zhou等将二氧化碳排放绩效视为考虑了二氧化碳排放的生产技术效率，并对其进行测算[7]。此后许多学者从环境生产技术视角对碳排放效率进行了研究。如王群伟、进、Wang等测度分析了我国各省市的二氧化碳排放绩效[8～10]；孙作人等对我国工业二氧化碳排放强度进行测算和分解[11]；Zhou 等构建了非径向DDF模型，并对电力生产行业的能源和二氧化碳排放效率进行评价[12]；王喜平等运用DDF对我国工业行业在二氧化碳排放约束条件下的全要素能源效率水平进行测算[13]。
单要素评价指标具有容易测算的优点，但无法反映二氧化碳的生产过程，忽略了能源结构、经济发展及要素替代作用对二氧化碳排放绩效的影响[14]。因此，近年来许多学者侧重从全要素角度评价二氧化碳排放效率并提出了多种不同的测度方法，其中由Chung等提出的方向距离函数（DDF） [15]在二氧化碳排放效率评价中得到了广泛的应用[16～19]。DDF方法能够根据不同的决策需要来自定义方向矢量而得到不同的效率值，因而能够实现在二氧化碳排放量与经济产出反向同比例变化目标下的效率测度，但DDF存在以下缺点：一是在确定方向矢量时有任意性、主观性的缺点；二是没有考虑投入松弛和产出松弛的影响，使得测度的效率值存在偏差。Ramli等对DDF进行了扩展，建立了基于松弛变量的测度模型（SBM）的规模方向距离函数（SDDF）模型[20]，弥补了DDF的上述缺陷。
因此，本文将在全要素和生产技术的框架下，探索性地将SDDF模型应用到二氧化碳排放效率的评价中，以期对二氧化碳排放效率做出更精确的测算，同时测度欲达到效率最优期望产出和非期望产出的改进目标值，为提高二氧化碳排放效率相关决策提供参考。
2研究方法
21二氧化碳排放效率测度
在全要素和生产技术的框架下测度二氧化碳排放效率，首先应构建生产可能性集合。假设生产系统有N个决策单元（DMU），y∈RI+和b∈RJ+分别代表第K个DMU的期望产出向量和非期望产出向量，x∈RK+为第n个DMU的投入向量。定义生产可能集合如下：
P（x）={（y，c）：投入x可以产出（y，c）}（1）
根据Fre等的研究[21]，P（x）满足以下条件：①P（x）为有界闭集，在P（x）中有限投入只能生产出有限的产出；②投入与期望产出具有强可处置性；③非期望产出伴随着期望产出；④非期望产出具有弱可处置性。
为达到期望产出增加的同时非期望产出减少的目标，Chung等通过引入方向矢量g=（gy′-gc），构建了方向距离函数[15]如下：
D（x，y，c；gy′-gc）=max{β：（y+gy′c-βgc）}∈P（x）（2）
现有研究中多以式（3）所示的线性规划求解D（x，y，c；gy′-gc）[10，22]。
D（x，y，c；gy′-gc）=max βm
∑Nn=1λnxkn≤xim；
∑Nn=1λnyin≥yim+βmgy；
∑Nn=1λnCjn=cjm-βmgc；
λn≥0；
k=1，2，…，K；i=1，2，…，I；
j=1，2，…J；n=1，2，…N（3）
这一求解过程未考虑松弛变量，会带来高估偏差。本文参考Fre和Ramli等的研究[20，23]，建立如下模型：
max βm=∑Ii=1syi+∑jj=1scj
∑Nn=1λnxkn≤xim；k=1，2，…，K
∑Nn=1λnyin≥yim+syi；i=1，2，…，I
∑Nn=1λncjn=cjm-scj；j=1，2，…，J
λn，syi，scj≥0；n=1，2，…，N（4）
其中，syi、scj分别为期望产出的扩展因子和非期望产出的伸缩因子。当βm=0时，说明第m个DMU效率达到最优；βm∈[0，1]越小，效率越低。βm实际为第m个DMU的非效率值，其效率值为：
am=1-βm（5）
22改进方向矢量和目标值测度
选择有效的方向矢量是应用DDF时的首要任务。本文应用SDDF方法的计算结果来确定各DMU趋近生产前沿面的方向矢量。
当∑Ii=1syi+∑Jj=1scj>0时，即DMU不在生产前沿面上，DMU的第j个期望产出和第k个非期望产出的规模方向矢量如下：
gy=syi∑Ii=1syi+∑Jj=1scj；gc=scj∑Ii=1syi+∑Jj=1scj（6）
方向矢量是由期望产出和非期望产出的松弛变量决定的。
当∑Ii=1Syi+∑Jj=1scj=0时，即DMU在生产前沿面上，gy和gc为任意值。
根据SDDF的计算结果可以得到非有效的DMU欲达到效率最优，期望产出和非期望产出的目标变化量分别为：
∑Nn=1λnyjn；∑Nn=1λnckn（7）
3指标与数据
本文研究对象包括除和港澳台以外的中国30个省市，以劳动力、资本、能源为投入变量，GDP为期望产出，二氧化碳排放量为非期望产出。劳动力投入、GDP数据源自《2011年中国统计年鉴》。能源的消耗量数据源自《2011年中国能源统计年鉴》。资本存量参考单豪杰的研究[24]进行估算，并将其折算为2010年不变价，四川和重庆的资本存量按两地1998年的GDP比例分配。二氧化碳排放量按IPCC指导目录所提供的参考方法和《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》中的能源消耗数据估算。2010年我国各省份的二氧化碳排放强度如图1所示。图12010年中国各省份二氧化碳排放强度
4计算结果分析
41二氧化碳排放效率分析
作为径向DEA模型的推广，DDF能够将非期望产出引入到模型之中，但效率测度时不具备单位不变性[25]。为解决此障碍，本文在求解之前应用成刚等提出的DEA数据标准化方法对数据进行处理[26]。在DDF中，g=（y，c）表示欲达到最优，期望与非期望产出同时变化的比例。得到2010年中国各省份二氧化碳排放效率，如图2所示。图22010年中国各省份二氧化碳排放效率
由图2可知，我国二氧化碳排放效率的区域差异化明显，沿海和东部省份的效率值明显优于西部地区。这说明二氧化碳排放效率与经济发展水平相关。
在传统DDF下的结果中，二氧化碳排放效率等于1的省份包括北京、天津、河北、山西、内蒙古、上海、广东；青海、云南、吉林、新疆、宁夏的二氧化碳排放效率值在05以下，二氧化碳减排潜力很大。宁夏的效率值最低，为0262，说明欲达到效率最优，在投入不变的情况下，宁夏的GDP应增加262%，同时二氧化碳排放量应减少262%。
在考虑了松弛变量的SDDF计算结果中，处于生产前沿的省市为北京、上海、广东3个省市，少于DDF方法下处于生产前沿的省市。天津、海南、重庆的二氧化碳排放效率值较高，均在09以上。二氧化碳排放效率最低的省份为河北省，效率值为0201，宁夏的二氧化碳排放效率略优于河北省，效率值为0280。
整体来看，DDF下的全国各省份二氧化碳排放效率均值为0726，SDDF下的结果为0687，低于DDF的结果。主要原因是引入松弛变量的SDDF弥补了DDF高估效率值的偏差，这与预期结果相同。
42改进方向矢量与改进目标值
在利用SDDF计算各省份二氧化碳排放效率的基础上，本文计算了各省份欲达到效率最优，GDP和CO2的方向矢量、改进目标值和变化率。结果如表1所示。
表12010年中国各省市二氧化碳排放绩效
改进方向矢量、目标值及其变化率
总体来讲，我国各省市CO2排放量的削减量明显大于GDP的增加量，减少CO2排放量是我国大多数省市的当务之急。各省市间的期望与非期望产出的改进变化率呈现较大的差异，其中GDP变化率最大的省份为宁夏，其GDP增加6181%，才能实现效率最优；CO2排放量变化率最大的省份为内蒙古，变化率为8078%。
5结论
本文在全要素和生产技术框架下，使用SDDF方法对我国30个省份2010年的二氧化碳排放效率进行了测算，并在此基础上计算了各个省市趋近生产前沿面的方向矢量，以及二氧化碳排放效率欲达到最优各省市期望产出与非期望产出的目标值和变化率，以此测度减排潜力，得到以下结论：
（1）SDDF能弥补传统DDF测算二氧化碳排放效率的高估缺陷。SDDF与DDF两种方法的计算结果存在偏差，整体来看SDDF对各省市二氧化碳排放效率的测算结果低于DDF的计算结果，位于生产前沿面上的省份也不同。传统DDF方法评价二氧化碳排放效率时未考虑松弛问题，存在计算结果高估效率水平的问题。SDDF是基于DDF的SBM方法，弥补了这一缺点，同时解决了传统DDF确定方向矢量具有任意性的问题，从而能够更真实、准确地测度二氧化碳排放效率。
（2）我国二氧化碳排放效率区域差异明显，经济发达的沿海和东部地区的效率值大于经济欠发达的西部地区。在SDDF方法下，除北京、上海、广东三地均处于生产前沿面上外，其他省份均未达到效率最优。趋近于生产前沿面的省份位于东南沿海地区，而东北三省、欠发达的西部地区以及河北省、山西省和山东省的二氧化碳排放效率值低于我国二氧化碳排放效率的均值。
（3）不同地区的期望产出与非期望产出改进变化率差异较大，削减二氧化碳排放量是各省市提高二氧化碳排放效率的首要任务。由于经济发展水平、产业结构、资源禀赋等不同，为提高二氧化碳排放效率，各省份期望产出与非期望产出的改进方向、改进目标值亦不同，在满足我国全局利益的情况下，应根据各省市实际情况和改进目标制定相应的二氧化碳排放效率提升政策。但整体而言，二氧化碳排放量的削减变化率明显大于GDP的增加变化率，各省份应首先努力减少二氧化碳排放量。此外，未达到二氧化碳排放效率最优的省份的二氧化碳排放量改进变化率很大，从短期看提高二氧化碳排放效率的工作艰巨，应将改进变化率作为制定相关政策的指导方向，逐步实现二氧化碳排放效率的最优化。
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关键词 二氧化碳 温室效应 化石燃料
二氧化碳很伤心！这不，地球上的各国首脑在丹麦的哥本哈根召开了《联合国气候变化框架公约》缔约方第15次会议。这次会议公认二氧化碳是地球变暖的“首恶”，一致要求世界各国大幅“减排”二氧化碳！一时间，“节能减排，低碳生活”成为时代潮流，甚至还有人提出了“拯救人类•无碳生活”的口号！
“我要赶紧请求‘空盟’召开会议！请空盟为我作主，为我评理！人类为什么要这样对待我？我到底做错了什么？呜……”一直倍受人类礼遇的二氧化碳，忽然间变成了人类的“公敌”，说什么它也接受不了这个事实，它伤心地哭了。
“各位盟员，你们不远万里来到空盟总部开会，辛苦了！本次大会的主题是讨论二氧化碳盟员与人类的关系。二氧化碳最近被人类定为公敌！在人类，二氧化碳已成过街老鼠，人人喊打！下面讨论3个问题：一是二氧化碳对人类有无贡献；二是人类为何将二氧化碳定为公敌；三是如何改善二氧化碳与人类的关系。”大会轮值主席氪气宣布了会议主题。
火爆的氧气率先发言：“二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料。在光的作用下，绿色植物通过叶绿体，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并释放出氧气。没有光合作用生成的有机物，人类吃啥？喝啥？没有光合作用生成的氧气，人类呼吸啥？”
“在日光大棚里施放适量的二氧化碳，就能提高农作物的产量。二氧化碳是一种理想的气体肥料，这是人类当代生物工程的一项重要内容。二氧化碳为提高农作物的产量立下了汗马功劳，人类应该感谢它！”“懒惰”的氩气补充道。
聪明的氦气说：“人类由于自己的不谨慎，每年发生的火灾不计其数。二氧化碳由于既不能燃烧也不能支持燃烧而且比空气重，所以能够灭火。利用泡沫灭火器、干粉灭火器、液态二氧化碳灭火器等来灭火，挽救了无数人的生命和财产。人类不应忘记二氧化碳的功劳！”
“有时我一不小心睡着了，人类就要遭受大旱。这时向云层中撒布干冰，由于干冰升华吸热，空气中的我被冻醒了，于是我迅速冷凝成水滴，这样就开始下雨了。感谢二氧化碳叫醒我，要不，人类将会遭灾的！”多变的水蒸气动情地说。
“给二氧化碳一些电子和能量，它会变得‘活泼’起来，能参加许多化学反应，生产出甲醛、乙烯、甲酸、甲醇等化工产品。当人类使用这些产品时，能否向二氧化碳道一声谢谢呢？”温顺的氮气说。
……
“二氧化碳为人类作出了这么多贡献，人类为什么还要将它看成是公敌呢？”爱刨根问底的氖气不解地问。
二氧化碳伤心地解释道：“近百年来，贪婪的人类，为了最大限度地追求物质享受，他们从草原到戈壁，从地上到地下，从陆地到海洋，到处寻找化石燃料――煤、石油和天然气。人类在榨取它们的能量时，也将它们转变成了我。”
“这不，人类像目前这样的消耗速度，化石燃料要不了多久将消耗殆尽。石油，仅能用45～50年，天然气50～60年，煤也只不过200～220年。”氧气插话道。
“人类大量使用化石燃料，导致了大气中我的含量越来越多。太阳光能顺利通过我将热量传到地面，但地球表面的热量要想通过我逃逸回到太空中则较难，于是温室效应就产生了。大气中我的含量越多，温室效应就越强。预计到21世纪中叶，地球气温将升高1.5～4.5℃。”说到这，二氧化碳已泪流满面。
“是啊，二氧化碳增多引起温室效应的增强，使两极冰川融化，致使海平面升高。到21世纪中叶，海平面将会上升25～140厘米。亚马逊雨林将会消失，沿海许多城市有被淹没的危险。陆地面积进一步缩小。因此，人类将你定为公敌是有道理的！”水蒸气道出了自己的看法。
“这能怪我吗？人类过度使用化石燃料，使我的质量越来越大，体形越来越走样，我都没脸见大家了！昔日美丽的公主如今变成了怪物，我心里有多难受啊！人类不能不使用化石燃料或少使用化石燃料吗？”二氧化碳委屈地辩解道。
“我觉得二氧化碳说得有道理。从表面上看，温室效应增强是二氧化碳增多造成的；但仔细想一想，二氧化碳的增多又是谁造成的呢？地球气温的升高归根结底是谁造成的呢？”氮气一连问了几个为什么。
一、实验探究教学活动,有助于把握教材,突出重点,突破难点。
以氧气的实验室制法中药品和条件的探究为例说明之。
以分组实验展开实验室用什么方法获得氧气的教学,大胆地对教材中的三个演示实验进行改进。用带火星的木条分别直接接触石棉网上的A氯酸钾、B氯酸钾和二氧化锰、C二氧化锰三种固体药品
A中; 木条直接接触氯酸钾,木条火星闪动,但不复燃,证明产生了较少的氧气。
B中; 木条接触掺有二氧化锰的氯酸钾,木条复燃,证明产生了较多的氧气。
C中; 木条接触二氧化锰,火星不变化,证明不产生氧气。
通过现象,同学们很快得出结论,若氯酸钾和二氧化锰混和加热,只有氯酸钾会放出氧气,而二氧化锰不会放出氧气。证明了氯酸钾是制取氧气的反应物,二氧化锰只是改变了氯酸钾放氧气的速度,是个条件。然后再对催化剂这个概念加以阐述。原教材中的实验,操作繁琐,药品消耗大,耗时长,不适宜学生分组。实验改进后,仪器简单,操作简便,现象明显。通过分组实验后,同学们轻轻松松地就掌握了实验室制氧气的化学反应原理这一重点内容的学习,而且把催化剂这个难点易化了。
二、实验探究活动,最重要的是体现了教师的主导性和学生的主体性相结合的原则。
学习有两种方式:接受式学习和体验式学习。传统教学重视知识的灌输,抽走了最生动的学生情感体验,使教学变成了干瘪的知识传授。而实验探究学习是体验式学习方式中的一种。实验探究式学习是通过自己的亲身实验活动,积极探究出知识的发生过程,从问题的解决中习得知识,培养能力,获得情感体验。更重要的是在过程中教会学生如何学会学习,如何学会解决问题。
1、氢气的实验室制法的反应原理的探究。
【教师投影】指出早在19世纪科学家就发现了某些金属与某些酸反应就能产生氢气。接着,老师提出探究问题:“那么哪种金属与哪种酸反应比较适合于实验室制取氢气呢?”
【活动与探究】实验内容,铜、镁与稀硫酸,锌、铁与稀盐酸反应,然后学生动手实验,观察现象,同时填好实验报告。通过现象,同学们可能会得出错误的结论,认为反应越快越好,而不会从成本上,可操作性方面考虑。这时老师应及时反馈学生探索成果,并给予评价,引导学生得出正确的结论: 即实验室是用锌粒和稀硫酸反应来制取氢气的。
2、二氧化碳的实验室制法的反应原理的探究
首先:老师提出问题,请同学们思考,我们学过的哪些反应可以生成二氧化碳呢?同学们思考归纳以下的反应:A 碱式碳酸铜受热分解 B 碳与氧气燃烧生成二氧花碳 C 碳与氧化铜受热生成铜与二氧化碳 D 一氧化碳与氧气燃烧生成二氧化碳 E一氧化碳与氧化铜受热生成铜与二氧化碳 F 碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳 G 碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳 H 碳与氧化铁高温生成铁与二氧化碳 I 碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水与二氧化碳。请同学们思考上述9个反应中,哪个反应适合在实验室制备二氧化碳呢?同学们经过思考后,大胆地提出假设:A B C 三种方法比较适合实验室制二氧化碳。
【验证猜想】分组实验,提供给学生碳酸钠粉末,碳酸钙粉末,碳酸钙块状固体,稀盐酸和稀硫酸溶液,进行制取二氧化碳的实验。同学们经过分组实验、观察、记录实验现象,从反应速度上分析、比较得出结论,只有碳酸钙块状固体与稀盐酸反应是最适合实验室制二氧化碳的。整个过程中总结复习旧知识,提出新的假设猜想到猜想假设的验证都是学生的活动。学生在掌握知识的基础上把握科学的思维方式是突出学生在你课堂上的主动行为,最大范围地体现了学生的主体性,在实施这堂课中教师只是适当调控、点拨和引导,这样更好地达到了教学效果。
三、实验探究活动在民主合作的氛围中,更有利于培养创新精神和实践能力。
又如在初中“一氧化碳”的教学中,先复习“碳”与“二氧化碳”的性质,从得失氧的观点分析碳只能获得氧,即可燃性、还原性;二氧化碳只能失去氧,有氧化性。接着提出“介于两者之间的一氧化碳,应具有怎样的化学性质呢?”学生自然就会提出“一氧化碳可能具有A 得氧——还原性、可燃性,B 失氧 ——氧化性”的猜想。那么如何用科学的方法来验证“一氧化碳的化学性质呢?”同学们分组讨论,总体方案定在空气中点燃还原氧化铜。但在细节上有许多争议,问题大多集中在:一氧化碳是否需验纯,一氧化碳还原氧化铜的装置与实验步骤与氢气还原氧化铜有何区别?一氧化碳有毒,为了防止污染空气,如何处理还原氧化铜后的尾气?大家各抒己见,有的同学认为教材中的装置可优化,把处理尾气的导管弯到加热氧化铜的酒精灯上,两盏酒精灯就合二为一了。这种想法马很快就遭到其他同学的反对,如果这样加热前要通一氧化碳,停止加热后又要通一氧化碳,那么开始和结束的一氧化碳就无法处理。这时又有人想出解决的办法,酒精灯先在外面点燃尾气一会儿,再放到氧化铜下加热,结束时放酒精灯在外面点燃尾气。这样处理就创造性的把验证一氧化碳的化学性质的实验装置和步骤改进了。在同学们掌握知识和技能的基础上培养了学生的创新精神。
总之,实验探究活动在以学生为主体的学习活动中进行的,有利于教师恰当地处理教材,也有利于培养同学们的民主合作意识和创新精神,有利于培养同学们的实践能力,符合素质教育的要求。
参考文献:
[1] 黄娟. 调整课堂结构 提高课堂效率[J].《试题与研究新课程论坛》 2011年2期 .
[关键词] 心肺脑复苏；监测；呼气末二氧化碳
[中图分类号] R443 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2013）35-0130-02
心肺复苏（ CPR）和重度颅脑损伤后脑功能恢复与否是衡量复苏成败的关键，在自主循环恢复后的幸存者中仍有30%患者存在永久性脑损伤。2005年1月美国德克萨斯州的达拉斯举行的2005国际心肺复苏和心血管急救会议中阐述潮气末二氧化碳分压（ End-tidalcarbon dioxide partial pressure， PETCO2 ） 是CPR 过程中唯一得到较充分肯定的能够评价CPR 效果和预后的无创监护手段（会议修订的指南于2005年11月正式发表[1]）。国内在脑复苏方面少见此类报道。为探讨PETCO2 在脑复苏时的临床意义，我们选择了46例呼吸心跳骤停及重度颅脑损伤患者，在抢救过程中进行PETCO2和动脉二氧化碳总值的监测，旨在探讨其变化在脑复苏中的意义。
1 资料与方法
1.1 临床资料
选择2011年1月～2013年3月在我院急诊科抢救的心跳呼吸骤停及重度颅脑损伤患者46例，其中男 36例，女 10例，平均年龄（54±13）岁。急性心肌梗死11例，原发性脑出血7例，重度颅脑损伤患者28例，重度颅脑损伤患者均为外伤引起，所有患者均进行气管插管，其中心跳呼吸骤停患者21例需急性心肺复苏。
1.2 方法
PETCO2监测仪为红外线监测，生化检测仪为日立7180全自动检测仪，将PETCO2监测仪与气管插管末端连接，动态记录复苏开始到30 min的呼吸末二氧化碳值，选取开始时（0min、5min、10min、15min、20min、25min）的测定值取其平均值，同时抽取复苏进行后10～20 min的股动脉血检测动脉二氧化碳总值。
1.3 统计学方法
数据采用SAS软件包和Microsoft Excel办公软件进行统计处理，用t检验比较均值间的差异，变量数据根据标准单位计算平均值，以均数±标准差（x±s） 表示，依据复苏后是否瞳孔散大对光反射消失和72h内角膜反射消失分为脑复苏存活组和死亡组，做统计学分析。
2 结果
PETCO2值（30.6±3.2）mmHg[（27～37mmHg）]者19例，动脉二氧化碳总值（24.3±2.4）mmoL/L，存活好转出院；而PETCO2值（32.8±10.9）mmHg，动脉二氧化碳总值（15.5±4） mmoL/L者共有27例，均死亡，两组间不同PETCO2值（mmHg）及动脉二氧化碳总值（mmoL/L）间的关系见表1。两组死亡的27例中根据PETCO2值不同分为（23.7±3.2）mmHg（37mmHg） 6例，而根据PETCO2值和动脉二氧化碳总值又出现：① PETCO2值低于27mmHg，同时动脉二氧化碳总值低于18 mmoL/L者18例，均于 24h内死亡；② PETCO2值低于27mmHg者3例和PETCO2值高于37mmHg者6例，但动脉二氧化碳总值在 （18～23 ）mmoL/L之间者9例，于24h后死亡。这表明PETCO2值和动脉二氧化碳总值均低时复苏成功的可能性极小；而PETCO2值过低和过高均对复苏不利，尤其过低时，当维持动脉二氧化碳总值大于18 mmoL/L时对复苏是有利的，死亡组间不同PETCO2值（mmHg）及动脉二氧化碳总值（mmoL/L）间的关系见表2。
表1 两组PETCO2值（mmHg）及动脉二氧化碳总值（mmoL/L）间的关系（x±s）
注：存活组和死亡组组间相比，PETCO2值（mmHg） P < 0.01，动脉二氧化碳总值（mmoL/L）P < 0.01
表2 死亡组间不同PETCO2值（mmHg）及动脉二氧化碳总值
（mmoL/L）间的关系（x±s）
注：24h后死亡组中3例PETCO237mmHg，动脉二氧化碳总值（mmoL/L）在18～23间。P < 0.01
3 讨论
心跳呼吸骤停复苏后及严重颅脑损伤后严重的脑功能损伤和尽快恢复脑功能，促进意识的清醒，仍然是各个医学专科极为关注的问题。在心肺脑复苏中， 如何判断基础生命支持及进一步生命支持的效果， 评价心肺脑复苏的效果十分重要，常依据某些变化如大动脉搏动、瞳孔、血气分析等均不十分确切[2]。其他多个变量与预后不良相关， 如年龄、性别、病因、心律失常的种类（ 如室颤或心搏骤停）、心跳停止时间、CPCR 开始时间、体温和最初的格拉斯哥结果评分等。但在临床应用中以上因素互相影响， 没有将其完善为一套评分系统的标准[3]。PETCO2受CO2生成、肺泡通气量和肺血流灌注的影响，其与PaCO2的相关性在基础研究及许多临床报道上已得到认可， PETCO2的改变可以反映循环灌注和代谢状态，不仅反映肺的通气功能， 也反映机体组织的能量代谢及心血管情况，所以监测PETCO2也可以监测到脑部的供血和缺氧情况。Wilson报道创伤病人术中 PETCO237mmHg）及过低（
[参考文献]
[1] American Heart Association. 2005 American Heart A ssociation guidelines for card iopulmonary resuscitation and emergency cardiovascular care1[J]. Circulation， 2005，112： IV-78- IV-831.
[2] 陈英杰， 陈运立， 吴贤仁. 心肺复苏期间潮气末二氧化碳监测及临床意义[J]. 河北医学， 2004， 10（ 1） ： 56-58.
[3] 唐雪 ，王瑞兰. 脑复苏预后判断研究进展[J]. 内科急危重症怵志 ，2011， 17（1）：44-46
[4] 陈旭岩，冯莉莉，刘娟，等. 潮气末二氧化碳分压评价心跳骤停患者心肺复苏的预后[J]. 中国急救复苏与灾害医学杂志， 2007，2（3）：132-134.
[5] 李燕，代志刚，张示杰. 持续呼气末二氧化碳分压与动脉二氧化碳分压相互的关系[J]. 石河子大学学报，2010，2（28）：77-78.
[6] Newell D W，Campbell F，et a1. Effect of transient modcrate hyperventilation on dynamic cerebral autore gulation after severe head injury[J]. Neurosurgery，2006，39（1）：35-42.
[7] 高庆春，陈秀梅，陈颖贤，黄如训. 脑血管对二氧化碳反应过程中脑血流自动调节功能的变化[J]. 中华医学杂志，2005，22：1546
[8] 王勇，程立顺，孟令毅，等. 呼气末二氧化碳分压在心肺复苏中的应用[J]. 中国当代医药，2010，17 （32）：7-9.
关键词：投入产出分析；二氧化碳排放；进出口贸易；
1引言
2009年底召开的哥本哈根会议吸引了全世界的目光，“碳排放”问题也随之成为了最引人注目的焦点。我国在会议上宣布，到2020年实现单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%-45%的行动目标。据海外研究机构估计，中国目前二氧化碳的排放量2007年已经超过美国，成为世界第一大温室气体排放国。而且中国温室气体排放可能在二十年内翻番甚至更多，因此中国在兑现二氧化碳减排诺言的实践中将面临巨大的挑战。
国际贸易是影响一国温室气体排放量的重要因素。在国际贸易过程中，由于各国国际分工、产业结构、能源利用效率、技术条件以及贸易结构等方面的差异，必然会出现碳排放转移问题。随着经济全球化速度的不断加快，我国对外贸易高速增长。在拉动经济发展的同时，也造成了我国的贸易碳污染。因此从外贸结构角度来探讨我国节能减排的新途径，具有很强的现实意义。本文将利用投入产出方法客观评估和定量分析进出口贸易对我国二氧化碳排放的影响。
本文在目前国内外关于能源消耗问题已有的研究结果上，将通过分析外贸商品在本国经济运行中所起的作用，定量测算外贸商品的二氧化碳排放量，进而分析外贸商品结构对二氧化碳排放量的影响，找到对外贸易中减少二氧化碳排放的途径。
2模型及评价指标体系的构建
由于投入产出表明确直观的从产业角度反映了国民经济各部门的各种分配和消耗关系，因此要全面评价一个部门基于国际贸易的完全碳排放量，本文采用了投入产出方法。
根据国家统计局已经公布的《2007年中国投入产出表》，本文将采用2007年42×42部门的全国投入产出表。从总体上来看，我国能源消耗重点集中在第二产业的工业部门，而第三产业各产品部门能源消费量少，污染排放小。因此为了便于计算和讨论，本文把投入产出表中第三产业的16个部门合并成能源平衡表中第三产业的3个行业部门。合并后的投入产出表是29×29个部门。[1]
我国贸易出口中的内涵二氧化碳量是别国综合评估在享用我国出口商品时而避免在本国排放的二氧化碳量。由于在一般的经济活动中，各产业产品的生产不仅会直接导致最终生产部门的能源消耗，还会通过消费各种原材料及辅助材料进而间接引起其他部门的生产与能源消耗，而能源的消耗量通过某些技术参数换算即得到二氧化碳排放量。因此严格意义上讲，我国贸易出口中内涵的二氧化碳量是不同的贸易商品从生产到出口形成最终产品等环节累计二氧化碳量直接排放和间接排放之和。即完全排放。同样，进口产品隐含别国为了出口而在其国内排放的二氧化碳量，进口产品也包含能源消耗和二氧化碳排放。但值得注意的是，进口产品是在国外生产，由于国内外在生产技术、能源利用效率等方面存在差异，其产品生产所消耗能源量也会出现不同。因此不能把在国外生产的进口产品所产生的二氧化碳排放量作为国内的二氧化碳减排量，必须从进口产品在本国经济运行过程中所起作用的角度来考虑，即假定在本国生产条件下，这些进口产品作为国内最终产品生产而产生的二氧化碳完全排放量。
3对外贸易的二氧化碳排放实证
分析根据2007年的投入产出表和各部门2CO排放数据，计算得出各部门产品的2CO直接和完全排放系数，如表1所示。可以看出，直接排放系数大的部门其完全排放系数也相对较大，如部门2“煤炭开采和细选业”、部门12“化学工业”、部门13“非金属矿物制品业”以及部门14“金属冶炼及压延加工业”等等，其2CO直接排放和完全排放系数都位于29部门的前列，值得重点关注。由于它们的进出口比重也比较大，会对出口排放强度和进口减排强度产生较大影响。此外有些直接排放系数和完全排放系数呈现出明显的差异，较小的部门，其完全排放系数可以扩大很多。如第18个部门“电气机械及器材制造业”，直接排放系数仅为0.14，完全排放系数则扩大了近17倍，达到2.37，充分说明了产品生产过程中2CO间接排放的重要影响。
各部门产品2CO直接排放系数和完全排放系数（吨/万元）部门编号部门直接排放系数完全排放系数kf出口比重进口比重列出了根据2007年投入产出表以及进出口额计算所得结果。由表可见，2CO出口排放强度小于2CO进口减排强度，这就意味着,单位出口产品内含的能源消耗低于单位进口产品带来的能源节省,也即对外贸易有助于节约能源消费,有助于降低单位产值能耗。但是从我国对外贸易的二氧化碳转移总量上看，由于进出口贸易量之间的差异，出口规模的迅速增长导致我国2007年对外贸易2CO排放量大于2CO减排量，分别为192401.01万吨和149177.35万吨。处于2CO净进口状态，为贸易碳污染转入国。超级秘书网
4结论和政策
建议总体上看，由于在国际产业分工中，我国处于产业链的低端，生产和出口了大量的高耗能和高排放产品，承担了大量本应在进口国排放的二氧化碳。导致对外进出口贸易中出口二氧化碳耗能高于进口二氧化碳省能。由于国家贸易碳排放的变化，不仅受进出口规模、进出口结构的影响，更受部门能源利用结构和能源强度等生产技术因素的影响，考虑到国家现阶段经济发展及能源结构特点，中国在未来的对外贸易中，不仅适当控制高能耗、高碳排的部门出口规模，鼓励低耗能产品的出口；更要降低高耗能产品进口门槛。同时应积极引进先进生产技术，提高能源利用效率，降低部门能耗强度。优化我国进出口贸易的产业结构，在促进经济发展的基础上实现节能减排的目标。
[参考文献]
[1]国家统计局国民经济核算司.中国投入产出表（2007年）[M].北京：中国统计出版社，2009.
[2]魏本勇，方修琦，王媛，杨会民，张迪.基于投入产出分析的中国国际贸易碳排放研究[J].北京师范大学学报（自然科学版），2009，(8):413-419.
[3]国家统计局.中国统计年鉴2008[M].北京：中国统计出版社，2008.
[4]沈利生.我国对外贸易结构变化不利于节能降耗[J].管理世界，2007，(10):43-50.
关键词：投入产出分析；二氧化碳排放；进出口贸易；
1引言
2009年底召开的哥本哈根会议吸引了全世界的目光，“碳排放”问题也随之成为了最引人注目的焦点。我国在会议上宣布，到2020年实现单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%-45%的行动目标。据海外研究机构估计，中国目前二氧化碳的排放量2007年已经超过美国，成为世界第一大温室气体排放国。而且中国温室气体排放可能在二十年内翻番甚至更多，因此中国在兑现二氧化碳减排诺言的实践中将面临巨大的挑战。
国际贸易是影响一国温室气体排放量的重要因素。在国际贸易过程中，由于各国国际分工、产业结构、能源利用效率、技术条件以及贸易结构等方面的差异，必然会出现碳排放转移问题。随着经济全球化速度的不断加快，我国对外贸易高速增长。在拉动经济发展的同时，也造成了我国的贸易碳污染。因此从外贸结构角度来探讨我国节能减排的新途径，具有很强的现实意义。本文将利用投入产出方法客观评估和定量分析进出口贸易对我国二氧化碳排放的影响。
本文在目前国内外关于能源消耗问题已有的研究结果上，将通过分析外贸商品在本国经济运行中所起的作用，定量测算外贸商品的二氧化碳排放量，进而分析外贸商品结构对二氧化碳排放量的影响，找到对外贸易中减少二氧化碳排放的途径。
2模型及评价指标体系的构建
由于投入产出表明确直观的从产业角度反映了国民经济各部门的各种分配和消耗关系，因此要全面评价一个部门基于国际贸易的完全碳排放量，本文采用了投入产出方法。
根据国家统计局已经公布的《2007年中国投入产出表》，本文将采用2007年42×42部门的全国投入产出表。从总体上来看，我国能源消耗重点集中在第二产业的工业部门，而第三产业各产品部门能源消费量少，污染排放小。因此为了便于计算和讨论，本文把投入产出表中第三产业的16个部门合并成能源平衡表中第三产业的3个行业部门。合并后的投入产出表是29×29个部门。[1]
我国贸易出口中的内涵二氧化碳量是别国综合评估在享用我国出口商品时而避免在本国排放的二氧化碳量。由于在一般的经济活动中，各产业产品的生产不仅会直接导致最终生产部门的能源消耗，还会通过消费各种原材料及辅助材料进而间接引起其他部门的生产与能源消耗，而能源的消耗量通过某些技术参数换算即得到二氧化碳排放量。因此严格意义上讲，我国贸易出口中内涵的二氧化碳量是不同的贸易商品从生产到出口形成最终产品等环节累计二氧化碳量直接排放和间接排放之和。即完全排放。同样，进口产品隐含别国为了出口而在其国内排放的二氧化碳量，进口产品也包含能源消耗和二氧化碳排放。但值得注意的是，进口产品是在国外生产，由于国内外在生产技术、能源利用效率等方面存在差异，其产品生产所消耗能源量也会出现不同。因此不能把在国外生产的进口产品所产生的二氧化碳排放量作为国内的二氧化碳减排量，必须从进口产品在本国经济运行过程中所起作用的角度来考虑，即假定在本国生产条件下，这些进口产品作为国内最终产品生产而产生的二氧化碳完全排放量。
3对外贸易的二氧化碳排放实证
分析根据2007年的投入产出表和各部门2CO排放数据，计算得出各部门产品的2CO直接和完全排放系数，如表1所示。可以看出，直接排放系数大的部门其完全排放系数也相对较大，如部门2“煤炭开采和细选业”、部门12“化学工业”、部门13“非金属矿物制品业”以及部门14“金属冶炼及压延加工业”等等，其2CO直接排放和完全排放系数都位于29部门的前列，值得重点关注。由于它们的进出口比重也比较大，会对出口排放强度和进口减排强度产生较大影响。此外有些直接排放系数和完全排放系数呈现出明显的差异，较小的部门，其完全排放系数可以扩大很多。如第18个部门“电气机械及器材制造业”，直接排放系数仅为0.14，完全排放系数则扩大了近17倍，达到2.37，充分说明了产品生产过程中2CO间接排放的重要影响。
各部门产品2CO直接排放系数和完全排放系数（吨/万元）部门编号部门直接排放系数完全排放系数kf出口比重进口比重列出了根据2007年投入产出表以及进出口额计算所得结果。由表可见，2CO出口排放强度小于2CO进口减排强度，这就意味着,单位出口产品内含的能源消耗低于单位进口产品带来的能源节省,也即对外贸易有助于节约能源消费,有助于降低单位产值能耗。但是从我国对外贸易的二氧化碳转移总量上看，由于进出口贸易量之间的差异，出口规模的迅速增长导致我国2007年对外贸易2CO排放量大于2CO减排量，分别为192401.01万吨和149177.35万吨。处于2CO净进口状态，为贸易碳污染转入国。
4结论和政策
建议总体上看，由于在国际产业分工中，我国处于产业链的低端，生产和出口了大量的高耗能和高排放产品，承担了大量本应在进口国排放的二氧化碳。导致对外进出口贸易中出口二氧化碳耗能高于进口二氧化碳省能。由于国家贸易碳排放的变化，不仅受进出口规模、进出口结构的影响，更受部门能源利用结构和能源强度等生产技术因素的影响，考虑到国家现阶段经济发展及能源结构特点，中国在未来的对外贸易中，不仅适当控制高能耗、高碳排的部门出口规模，鼓励低耗能产品的出口；更要降低高耗能产品进口门槛。同时应积极引进先进生产技术，提高能源利用效率，降低部门能耗强度。优化我国进出口贸易的产业结构，在促进经济发展的基础上实现节能减排的目标。新晨
[参考文献]
[1]国家统计局国民经济核算司.中国投入产出表（2007年）[M].北京：中国统计出版社，2009.
[2]魏本勇，方修琦，王媛，杨会民，张迪.基于投入产出分析的中国国际贸易碳排放研究[J].北京师范大学学报（自然科学版），2009，(8):413-419.
[3]国家统计局.中国统计年鉴2008[M].北京：中国统计出版社，2008.
[4]沈利生.我国对外贸易结构变化不利于节能降耗[J].管理世界，2007，(10):43-50.
关键词：二氧化碳排放 能源强度 产业结构 节能减排
一、绪论
近年来，全球气候变暖引起的“气候危机”成为国际社会广泛关注的话题，与此同时，
我国经济“高消耗、高排放、低产出”的粗放型经济增长方式和“能源效率低、环境污染严重”的局面未有根本改善。这不仅给环境带来了消极的影响，更是制约了国内经济长期的发展，不符合“可持续发展”的内涵。《2010年中国低碳发展报告》提出2015年中国二氧化碳排放量将达100亿吨，相当于美国和欧盟的总和。中国已经超越美国成为二氧化碳排放总量的第一大国，与此相关的能源消费也急剧增长，并显现出对经济发展的制约作用。目前，二氧化碳的减排已经不仅仅是一个环境技术问题，从根本上讲，是经济发展产生的问题，必须在“经济——能源——环境”（3E）框架下研究和解决。
以煤炭为主的能源消费模式是导致我国二氧化碳高排放的重要原因，本文将探索能源消费模式对二氧化碳排放的影响，以及节能减排的有效途径，为实现节能减排的低碳经济增加内在动力，并对促进我国经济增长方式转变，构建两型社会，实现低碳经济与可持续发展的均衡经济增长提出积极的政策建议。
二、我国碳排放以及能源消耗现状
（一）我国碳排放现状
根据统计，1960年到2009年间，中国年均能源消耗的增长率为7.2%，温室气体CO2的排放量从1960年的1.72亿公吨增长到了2009年的65.3亿公吨，增长近40倍，有学者预测，2020年我国的CO2排放量将达到峰值约120亿吨，在此之前，很难降低中国人均CO2排放量。在中长期内，中国CO2排放量有显著增长的趋势，甚至可能超过京都议定书中的规定量。这证明了经济快速增长的发展中国家正在对全球“温室效应”产生越来越大的影响，二氧化碳排放量随着经济飞速发展而快速上升。
（二）我国能消费现状
1、能源消费总量和能源消费结构
从经济总量上看，1979—2009年，我国国内生产总值年均增长约为9%，期间消费总量的增长速度约为5.4%。这说明经济的迅猛发展产生了我国对能源消费的巨大需求。1980—2009年我国能源消费总量及构成如表1所示。不难看出，虽然水电、核电和风电所占比例逐年增加，但我国的能源消费结构仍然以煤炭和石油为主（基本保持在90%）。这不仅仅制约了我国能源效率的提高，而且高碳的能源消费模式导致了我国环境质量的不断恶化。
2、能源消费效率
能源效率是指能源投入与产出之比，通常以能源强度（单位GDP耗能）来衡量。我国2000年单位GDP耗能为1.46吨标准煤/万元，2009年为0.89吨标准煤/万元，9年间下降幅度达到64%。然而，从国际水平来看，我国的能源强度仍有比较大的下降空间，中国的能源综合利用效率有待进一步提高。同时，与美国相比，2010年我国第三产业产值比重为42.6%，相当于美国的53.7%，第二产业产值比重为46.8%，相当于美国的2.5倍， 工业能耗占总能耗的比重高达66%。可以看出，我国能耗低的第三产业所占比重较低，能耗高的第二产业所占比重高，直接导致了我国单位GDP能耗较高。
三、我国碳排放多因素分析的实证检验
本文采用计量经济学的方法，建立多因素线性对数模型，探究能源结构效应和能源效率效应对碳排放量长期变动的边际贡献程度。
（一）碳排放模型
碳排放量的基本公式为：
C=（C/E）（E/Y）（Y/P）P （1）
C表示碳排放总量，E代表能源消费总量（万t标准煤），Y代表国内生产总值（亿元），P代表人口总数（亿人）。将方程两边分别取自然对数可得到：
lnC=ln（C/E）+ln（E/Y）+
ln（Y/P）+lnP （2）
其中，ln（C/E）代表能源碳排放强度效应（单位能耗释放的碳），每万吨标准煤燃烧的碳释放量为0.748吨，为等量石油的1.28倍，等量天然气的1.69倍，这说明各种一次能源的相互替代可以降低二氧化碳的排放量。ln（E/Y）代表能源强度效应，反映出提高能源效率对节能减排的影响。ln（Y/P）代表经济增长效应（人均GDP），说明经济增长对碳排放变动的影响。 代表人口总量效应，即人口增长对碳排放量的影响。
将上式改写为：
lnCt=β0+β1lnC1t+β2lnC2t+
β3lnC3t+β4lnC4t+ut （3）
Ct为第t期的碳排放量，C1t为t期的煤炭消费比重，C2t为t期能源强度，C3t为t期人均 GDP ，C4t为t期人口总量，β1、β2、β3、β4为待估计的参数，代表各因素对碳排放量的单位弹性。ut表示模型的随机误差项。
（二）数据说明
二氧化碳排放量：数据来自二氧化碳信息分析中心（CDIAC），包含石油燃烧、水泥生产、天然气燃烧等所产生的CO2排放总量。
煤炭消费比重：由于各种能源单位消耗释放的二氧化碳是固定的，因此，可以用煤炭在化石燃料类能源消费中的比重代替能源碳排放强度效应。
能源强度：代表单位GDP耗能，测算式为能源消费总量除以国内生产总值（GDP）。
人均GDP：采用了人均GDP的对数形式测量经济增长。
（三）多因素计量回归
关键词：二氧化碳 石油采收率 实施方法
提高石油采收率的研究是油气田开发研究永恒的主题，近年来因为石油价格的飞速提高，化学驱应用效益的降低，注气驱应用范围越来越大，技术也得到了不断提高。我国油田的储层属于陆相沉积，非匀质严重，而且原油的粘度又比较高，上升很快，水驱采收率较低，所以发展提高采收率技术已经成为我国石油工业继续发展的一项迫切要求。同时随着人类社会的不断进步，温室气体的大量排放引起的全球变暖问题日益严峻，在短期内没有其他合适的气体能够代替烃类能源，一种比较可行的方法就是把二氧化碳注入地下，利用二氧化碳提高石油采收率是很重要的途径。同时利用二氧化碳提高石油采收率不但能满足环保的要求，还能满足油藏高效开发的要求。本文分析了利用二氧化碳提高采收率的机理，总结了利用二氧化碳提高采收率的实施方法。
一、利用二氧化碳提高石油采收率的机理
我国CO2----EOR主要是因为下面各种因素互相作用的结果：
1、二氧化碳能够促使原油的体积膨胀。二氧化碳被注入油藏以后，能够在原油中充分的溶解，能够促使原油的体积增加10%――100%。这样不但能增加地层的弹性，还会大大减少原油在流动过程中的阻力，从而达到提高原油采收率的目的。
2、利用二氧化碳能够降低原油粘度。二氧化碳被融入原油以后，一般情况下可以把石油的原来的黏度降低0.1.原油开始的粘度越高，黏度降低的幅度越大。黏度得到降低以后，原油的流动能力就会得到加强，产油量就会提高。
3、利用二氧化碳能够有效的改善油水的流动比。二氧化碳融入原油和水以后，黏度就会降低20%到30%，流度就会随之提高。这种综合作用的结果就会导致原油和水的比例趋于接近，水驱波及的体积扩大，这样就会利于原油的采出。
4、利用二氧化碳提高石油采收率利于降低界面的张力。二氧化碳比较容易溶解于原油，这样的结果就会大大降低油水的界面张力，有利于原油提高原油的流动性能，从而达到提高原油采收率的目的。二氧化碳和原油混相以后界面的张力就会降为0，在理论上能够使石油采收率达到100%。
5、利用二氧化碳提高石油采收率能够萃取原油中轻烃。CO2注入油藏后，部分CO2未溶解于油水中的CO2能萃取原油中的轻烃，使原油相对密度降低，黏度降低，从而提高原油流动性能，有利于开采。
6、利用二氧化碳提高石油采收率能够起到溶解气驱作用。随着油井生产井附近的地层压力下降，地层原油中溶解的CO2逸出，逸出的CO2气体驱动原油流入井筒，形成内部溶解气驱。
二、利用二氧化碳提高采收率的实施方法
当前利用二氧化碳提高采收率的实施方法有二氧化碳混相驱、二氧化碳非混相驱和二氧化碳吞吐，其中二氧化碳混相驱的应用较为普遍。
1、二氧化碳混相驱。二氧化碳混相驱一般采用二氧化碳和水交替注入储层的方法，具体的注入方法取决于储层的性质，主要注入的方法有连续注入、简单注入锥形注入等。在实施过程中首先注入二氧化碳，因为连续注入二氧化碳驱替油层的时候宏观波及系数较低，因此要改为注水来改变二氧化碳的驱油速度，扩大二氧化碳的波及效率。基本原理是二氧化碳和地层的原油在油藏条件下形成稳定的混相带前缘，这个前缘作为单相流体移动并有效的把原油驱替到生产井，因为是混相，多孔介质中的毛细管力就会降为0，理论上可以使微观驱替效率达到100%。混相驱要求油藏压力高于或等于二氧化碳与原油完全混相的最低压力（MMP）。由于受地层破裂压力等条件的限制，该方法通常用于原油相对密度小于 0.89g/ cm3，油层温度小于1200C的中、深层油藏。通过二氧化碳混相驱，原油采收率比注水方法提高约30―40%。根据以往的经验，二氧化碳混相驱对开采下面几类油藏具有更重要的意义：不合适水驱开采的低渗透油藏；水淹后的砂岩油藏；接近开采经济极限的深层、轻质油藏。
2、二氧化碳非混相驱。二氧化碳非混相驱效率次于混相驱，但高于水驱或惰性气驱，一般以重力稳定二氧化碳 注入方式生产，将二氧化碳注入到圈闭构造的顶部，使原油向下及构造两边移动，在构造两边的生产井中将原油采出。主要采油机理是对原油中轻烃汽化和抽提，使原油体积膨胀，黏度降低，界面张力减小。另外，二氧化碳还可以提高或保持地层压力，当地层压力下降时，二氧化碳就会从饱和了二氧化碳的原油中溢出，形成溶解气驱，达到提高原油采收率的目的。适用于非混相驱的油藏类型主要有：重油或高黏油油藏；压力衰竭的低渗透油藏；高倾角、垂向渗透率高的油藏。
3、二氧化碳吞吐。二氧化碳吞吐的实质是非混相驱，采油机理主要是原油体积膨胀、降低原油界面张力和黏度，以及二氧化碳对轻烃的抽提作用。该方法的一般过程是把大量的二氧化碳注入到生产井底，然后关井几个星期，让二氧化碳渗入到油层，然后重新开井生产。这种单井开采技术不依赖于井与井间的流体流动特性，适用范围很广。一般对开采下面几类油藏具有更重要的意义：井间流动性差，其他提高采收率方法不能见效的小型断块油藏。裂缝性油藏、强烈水驱的块状油
藏、有底水的油藏等一些特殊油藏。不能承受油田范围的很大前沿投资的油藏。二氧化碳吞吐增产措施相对来说具有投资低、返本快的特点，能在二氧化碳耗量相对较低的条件下增加采油量。
三、结论
总之，利用CO2提高原油采收率是一种有效的提高原油采收率的方法，它一直受到科研人员的重视。特别是现在温室效应的存在，为注CO2开发油气田提供了一个更有利的环境。我国注CO2技术也日趋成熟，不少CO2气源被发现，实施合理的方案充分利用这些气体将是我们面临的主要难题。
参考文献：
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在地球大气中，与人类关系最为密切的莫过于氧气了。早在19世纪，科学家们就有过这样的担心：“随着工业的发达和人口的增多，500年后，地球上所有的氧气都将被消耗殆尽，人类将趋于灭亡。”看看地球上的生物圈，无论是60亿的人口，还是无以计数的动物，甚至包括不进行光合作用的非绿色植物，都无时无刻不在吸入氧气，呼出二氧化碳。19世纪以来，100多年来的工业化加速发展，大气成分已发生了明显的改变，大气中的二氧化碳含量大幅上升。道理很简单：大规模的矿物燃料的开采与燃烧、森林开采、大量还原性化合物的排放，加上世界总人口的增长、养殖业的发展、宠物饲养的增多，以及人类的其他活动的增多，共同构成了对氧气消耗日益增长的需求，地球上的植被（氧气提供者）在逐年萎缩，而氧气的消耗在逐年增加。从化学角度来看，地球上每增加一个二氧化碳分子，意味着要锁住两个氧原子。
这样下去，是不是会有一天，地球人的氧气就用完了呢？其实不尽然，有据载，在意大利的一个城市里曾挖出一个密闭的大坛子。据考证，这个坛子是1 000多年前被维苏威火山爆发的灰尘埋没的。化学家从坛中抽出空气进行分析，发现1 000多年前空气中的氧气含量和现在相同，也是占总体积的21%。
为什么1 000年来氧气的浓度没有变化呢？人们曾经做过这样的一个实验：采集一些植物的绿叶，浸在水里，放到阳光下，很快叶子会不断吐出一个个小气泡。如果用试管收集这些气体，用一块点着的火木条放进试管里，木条会猛烈地燃烧，并放射出耀眼的光芒――这就是氧气，因为氧气能够帮助燃烧。如果再往水里增加二氧化碳，那么增加进去的二氧化碳越多，绿叶排出的氧气也就越多。人们得出了这样的结论：在阳光的作用下，植物靠着二氧化碳吸取营养，排出氧气。
原来，地球上那浩瀚的森林、草原、庄稼，隐藏着一个巨大秘密：在阳光下，植物的绿叶会吸收空气中的二氧化碳，与从根部运来的水分、养料化合变成淀粉、葡萄糖等，同时放出氧气，这叫作光合作用。据计算，3棵大树每天所吸收的二氧化碳，约等于一个人每天所吐出的二氧化碳。每年，全世界的绿色植物，从空气中大约要吸收几百亿吨的二氧化碳。
还有一只看不见的手，在空气中摄取二氧化碳――这就是石头。岩石受着风吹雨打，日子久了，会风化、分解，石灰石中所含的碳酸钙在氧化碳和水的作用下，变成可溶解的酸式碳酸钙，每年可消耗掉大约40～70亿吨的二氧化碳。
地球化学科学家们的研究十分清楚地指出：“地球的氧资源是巨大的。除了大气中的氧外，大量的氧存在于海洋中。”光合作用和呼吸作用以及燃烧化石燃料、自然界中的岩石风化、金属氧化等消耗的氧在输入、输出上大致平衡，即使光合作用马上停止，仅大气中的氧也够地球上的生物消耗2 000年以上。
在油、煤、天然气、木材以及其他有机物燃烧的过程中，会消耗大量氧气以打破碳-氢键来释放能量。同时，燃烧还会产生带正电荷的碳原子和带负电荷的氧原子，形成二氧化碳。尽管这个过程会消耗空气中的氧气，但我们并没有必要担心氧气会被消耗殆尽，自然界就是这样保持着它自身的平衡，氧气是用不完的。