关键词：铸造工艺；双金属复合材料；性能；影响
前言
文章中对不同的铸造结构和使用条件进行了分析，通过采取特殊的铸造工艺方法，能够使结晶界面和基体的温度、梯度以及厚度都是均等的，保证结合界面是均匀的，同时也能制备出无混料的双金属复合材料，对复合材料进行进一步的研究和分析，在经济效益和学术价值方面十分有利。
1 对双液双金属复合铸造的概述
双液双金属复合铸造是指在一定的浇注温度下，将两种液体的金属按照一定的顺序将其浇注到同一个铸型中，这样形成的复合材料具有很好的耐磨性，同时，也能克服两种金属存在的缺点，将两种金属的优点进行发挥，新形成的复合材料具有两种金属的特性。新型复合铸造零件能够适应各种恶劣的使用环境，在使用过程中寿命也将出现延长的情况。双液双金属在实际操作过程中比较难，在对耐用零件进行批量生产时难度系数更大。在应用过程中，可靠性条件非常差，对整个加工过程带来的影响将非常大。在铸造过程中，对界面的结合质量对复合材料的性能影响原因进行分析，能够对复合界面的关键因素进行保证。
2 对双金属复合材料的概述
采用复合技术将两种完全不同的金属接触面进行相互之间的固劳，并且结合在一起，通常情况下，两种金属的物理和化学性能都将是不同的，在这种情况下，出现的新型材料就是双金属复合材料。双金属复合材料具有非常好的性能，而且这些技能非常特殊，在工作环境比较恶劣的情况下，双金属复合材料的使用寿命也非常好。双金属复合材料成本非常低，在性能方面非常好，而且能够合理对资源进行开发利用。在很多的工业领域中，石油、汽车、航空对这种新型的材料应用比较广泛，因此，其市场前景非常好。
3 铸造工艺对双金属复合材料性能影响的实验
文章对铸造工艺对双金属复合材料的材质复合界面的组织以及耐磨性综合力学性能进行了试验和研究，在以后的经济发展和社会进步将有很大影响。
3.1 实验材料
在试验过程中，主要的试验材料有碳、硅、朦和铬，其中，碳是钢中的主要元素，是钢的基本组织成分。在试验中，将少量的碳固体溶合在铁素体中，这样能形成以渗碳体的形式存在。在实验过程中要对碳含量进行很好的控制，因为碳含量过高或者是过低都是会导致钢的质量受到很大影响。碳含量出现过低的情况，会导致钢的淬硬性以及耐磨性出现很差的情况，在碳含量过高的情况下，会导致钢的韧性出现降低的情况，因此，要对碳的含量进行很好的控制，能够更好的保证钢的刚度和硬度。硅在钢中的作用就是当贝氏体转变过程中，抑制碳化合物的析出，硅在钢中的形态主要是以固体的形式进行溶体，在铁素体中进行存在，这样利用硅的性能能够更好的增加钢的强度和硬度，降低钢的塑性。在铸造钢过程中，锰的作用是不可替代的，其主要的功能就是脱氧，对硫元素进行中和，避免出现有害作用，从而能对铸件出现的强烈缺陷进行防止。不仅如此，锰还能对钢中出现的温度以及分解速度进行降低。在使用过程中将锰和硅进行配合使用，能够对钢的强度进行提高，对硬度和韧度也有很好的促进作用。但是，在钢中，锰的含量一定要进行必要的控制，不能出现锰含量过高的情况，这样会导致钢晶粒出现粗化的情况，对钢的回火脆性以及敏感性都有很大的影响。
铬是一种活性比较大的耐磨材料元素，其能够固溶于铁素体中，同时也能和钢中的碳组合形成很多种碳化物，它的主要作用就是促使钢的淬透性得到提高，同时，对钢的抗氧化能力和抗腐蚀能力进行提高。铬在钢中的含量比较高也不用对其进行担心，这种元素不会对钢的性能产生很大的影响，但是，其会在钢中形成比较复杂的碳化物，这种物质能够从钢中进行析出，然后起到沉淀和强化的作用。
3.2 实验方法
3.2.1 具体方法
使用酸性坩埚熔炼实验钢，并采用65kg和150kg中频感应电炉，将浇注温度定为1550，湿砂型浇注后加工成10mm×10mm×55mm冲击韧性试样。主要对钢的材质复合界面组织、耐磨性、综合力学性能三方面进行分析和观察。其中，采用的器具主要有ZBC-300B全自动金属摆锤冲击实验机，负责冲击韧性测试；HRC-150A硬度计负责硬度测试；MLD-10动载荷磨料磨损试验机负责磨损试验。最后采用奥林巴斯GX71倒置式金相显微镜进行组织分析，从而得出结论。
3.2.2 铸造工艺
实验时采用两个浇注系统，分别浇入低碳钢和高碳钢，时间上要间隔15-80秒，而且需要注意的是浇入低碳钢后，当钢液已经趋近工艺要求的复合界面或已达到时，根据铸件的大小才可以浇入高碳钢。其中任选一组将激冷材料放置在两种材质的连接部位，从而保证结晶界面与基体间存在一定的温度梯度以及厚度，另一组则不需要添加激冷材料。
3.3 实验结果
3.3.1 对复合界面组织的影响
由于采用特殊的双液双金属复合铸造工艺，当低碳钢结晶后才进行高碳钢的浇筑，然后经过高温铁水的作用，致使低碳钢能够保存的很好，只是表面熔化很薄的一层，而且结合区复合界面的交界线处相互交错，产生了熔融和相互渗透的现象，这是从图片上清晰可见的，这就说明两种材质的中间结合面实现了有效的冶金结合，而且复合界面并没有发生冲混现象。
3.3.2 对耐磨性的影响
通过实验，我们可以总结出：将实验钢材料和高锰钢进行相同时间的磨损，发现前者的动载磨损失重量要明显小于后者。这是由于实验钢以挤出和浅层剥落为主，无论是组织上还是综合力学性能均高于高锰钢，具有较强的抵抗石英砂磨粒的切削的能力，这就减少了磨损过程中表面金属的剥落，呈现出较好的耐磨性能。
3.3.3 对力学性能的影响
此图片为等温淬火温度试样高碳钢冲击断口的SEM照片，从图片上我们可以看出断口的形状是扇形花样，而且还有大量的撕裂棱以及大大小小的圆形或椭圆形的深韧窝，这就说明该材质的韧性是十分好的。
4 结束语
铸造工艺对双金属材料的性能有很大影响，因此，在进行复合的时候要应用特殊的铸造工艺，这样不仅能够提高复合材料的组织界面结合状态，在耐磨性能和力学性能方面影响也非常好，这样能够提高生产工作的安全性。对双金属铸造的定义进行分析，增强对其的了解，应用现代的方法，通过试验对铸造工艺进行分析，这样对双金属复合材料以后的发展非常有利。
参考文献
[1]田德旺，应保胜.双金属复合材料冷轧变形行为及结合强度的研究[D].武汉：武汉科技大学，2007.3.
摘要：碳税作为应对气候变化最有效的经济政策手段之一,其对二氧化碳排放的控制效果已经在开征碳税的OECD国家得到验证。以节能减排为背景,对国内外有关碳税问题的相关研究成果进行梳理,综述国内外学者关于开征碳税对经济影响和构建碳税税制的探索,以期对今后的研究有所启示。
关键词：碳税；节能减排；低碳经济；税制
中图分类号：F2 文献标识码：A文章编号：1672-3198（2011）05-0196-02
0 前言
自改革开放以来,我国经济高速增长,取得辉煌业绩。在取得成绩的同时,我们发现经济的快速增长是以能源的过度消耗和环境的严重污染为代价。化石能源大量消耗,温室气体的排放量正逐年上升,由此导致了全球气候变化成为国内外学者关注的焦点问题。
1 国外碳税的研究概述
国外对碳税的研究,最早起源于庇古税,经过数年的发展,已经形成了从基础理论到应用理论,以及具体的税收实践的完整基本框架。
1.1 国外对碳税基础理论的研究
英国经济学家Arthur C. Pigou（1962）根据外部性理论指出,要使环境外部成本内在化,应由国家采用干预的手段进行外部性的内部化,就是通过税收或补贴的办法,消除边际私人成本和边际社会成本相背离的状况,即对边际私人成本大于边际社会成本的部门征税,对边际私人成本小于边际社会成本的部门实行补贴,这就是著名的庇古税。为解决庇古税的实施问题,Baumol和Oates（1975）对庇古税进行了拓展,提出了“环境标准―定价方法”,即政府首先设定一个污染排放标准（ 环境质量标准），税率根据可接受的环境标准进行调整,直至合适的水平。Burrows（1979）提出,在不完全的信息条件下,政府可以有两种选择: 一是可以通过逐步控制法,对太高或太低的庇古税进行持续调整,直到找到最优的税率,以达到社会最优。二是规制成本以及确定标准和收费法。
1.2 国外对碳税应用理论研究
国外对碳税的应用研究主要包括双重红利和税收中性理论。一、双重红利效应：双重红利,也被称为“双赢”效应,是环境税的主要特点,自20世纪90年代开始,发达国家对环境税的研究着重关注以环境税替代现行的扭曲性税收,以实现环境税改善环境质量和降低超额税负、增加就业等非环境目标的双重功效,这就是所谓的环境税双重红利效应。二、税收中性理论是伴随着对碳税的研究同时进行的,通常有三种形式：一是直接返还给纳税人,而不考虑其用途和性能；二是返还相关领域,包括直接将税款退还纳税人治理污染或用于激励其投入节能环保领域；三是基于双重红利理论,政府在增加与环境相关的税收收入同时,同比例降低从工资所得、财产或者利润等方面的税收收入。
2 国内碳税的研究概述
中国国内碳税的研究起步较晚,大多研究都关注其应用性,主要停留在引入碳税和发展和完善碳税税制构建的阶段。国内学者的讨论主要集中于以下几个方面：
2.1 碳税基础理论的研究
国内的研究主要是在国外碳税理论分析的基础上进行。碳税开征的理论依据有外部性理论、公共产品理论、双重红利理论和污染者付费原则。对于碳税概念的界定,国内理论界大多都倾向于碳税是以减少二氧化碳的排放为目的,对化石燃料（如煤炭、天然气、汽油和柴油等）按照其碳含量或碳排放量征收的一种税。
2.2 碳税应用理论与实践研究
国内研究主要包括对OECD国家开征碳税国际实践和借鉴性研究,主要是对实施环境税较成功的国家,如芬兰、丹麦、瑞典、美国等进行详细的介绍和分析评价,并结合中国国情（社会、经济、环境与税制特点）提出相应建议。同时,对开征碳税的必要性和可行性的探讨,分析碳税对经济的影响,并从碳税的课税对象、税率选择和实施方案等方面提出政策建议。
2.3 有关碳税税制构建的研究
对于我国的碳税税制设计同样应该紧密结合我国的国情,充分考虑国家对环保税、资源税以及其他税种的宏观布局。
张明文等（2009）认为现阶段我们应该分地区、分税率进行碳税征收,以使我国大部分地区在保持经济增长和体现社会公平的前提下实现节能减排目标。财政部财政科学研究所苏明等（2009）在《我国开征碳税问题研究》等系列报告,从税制诸因素角度初步设计了碳税制度的基本内容,并提出了中国碳税制度的实施框架,包括碳税与相关税种的功能定位、开征碳税的实施路线图以及相关的配套措施建议等。中国环境与发展国际合作委员会（以下简称国合会）2009年11月的政策研究报告《能源效率和环境保护经济政策》中关于碳税的具体制度设计基本同财政部财政科学科研所的设计是一致的。所不同的是,国合会在碳税的税率选择上,提出比前者更低的方案,并建议建立碳税税率的动态调整机制。中国环境规划院王金南（2009）等采用国家发改委能源研究所自主开发的我国能源政策综合评价模型―能源经济模型（IPAC-SGM模型）,模拟不同碳税方案对中国国民经济、能源节约和CO2排放的影响,最终认为：近期在中国征收碳税是一种可行的选择,对中国抑制温室气体排放、促进节能减排具有重要战略意义,是中国应对气候变化的重要政策选择。为使碳税方案不对经济发展产生较大影响,中国碳税税率宜从低方案起征,按照循序渐进的原则,逐步形成完善的碳税税制。同时,必须切实加强碳税收入的合理使用,达到碳税征收的预期激励效果。
本文认为,我国目前应充分借鉴国外成功实践经验,根据本国国情,综合考虑环境、社会、与经济效率之间的关系,择机开征碳税,碳税的开征之初实施低税率,此后逐步上升,不同能源实施差别税率。碳税的征收环节建议设在生产环节,建立专项基金,专款专用,同时考虑本国国际竞争力,对一些行业给予豁免或特殊优惠。
3 碳税对经济的影响分析
从国外方面研究来看,Goto（2005）通过一个简化的一般均衡模型分析碳税对宏观经济和工业部门的影响。Floros和Vlachou（2005）探讨了碳税对希腊制造业以及能源相关行业二氧化碳排放的影响,结果显示碳税能够有效的减缓气候变暖。Wissema（2007）利用CGE模型分析碳税和能源税对爱尔兰经济的影响,发现碳税会显著改变生产及消费模式,使其向新能源及低碳能源转变。Lee（2008）分析了碳税和排污权交易对不同工业部门的影响,结果显示仅征收碳税对GDP有负面影响,若同时实施排污权交易则会拉动GDP增长。
从国内的研究来看,大多通过构建模型（主要是一般均衡模型）,对不同的碳税方案进行模拟。分析碳税对经济增长、能源消费和收入分配等方面的影响。高鹏飞和陈文颖（2002）通过建立一个MARKAL―MACRO模型研究了碳税对我国碳排放和宏观经济的影响,发现碳税的开征将导致较大的国外生产损失,但存在减排效果最佳的碳税。魏涛远（2002）利用一个可计算一般均衡模型,定量分析了征收碳税对中国经济和温室气体排放的影响,结果表明征收碳税将使中国经济状况恶化,但二氧化碳的排放量将有所下降。张明文等（2009）利用1995―2005年我国GDP、能源消费和资源税样本数据,通过构建基于面板数据的伎俩模型,分析了开征碳税对我国28个省、直辖市和自治区的经济增长、能源消费于收入分配的影响,结果发现征收碳税能够提高我国大部分地区的经济规模,同时对东部地区的能源消费具有抑制作用,但会扩大大部分地区资本所有者和劳动者的收入分配差距。
本文认为,开征碳税短期内可能会加重企业和个人的负担,经济成本较高,但从长远来看由于资本积累提高生产率,政府收入增加必将促进环境状况的好转和经济的可持续,而且设计良好的碳税制度可以将碳税的负面影响降到最低。
4 结论
国外对于碳税的研究文献,不管是对碳税理论基础,还是碳税税制构建,都有不同层次的探讨。由于气候问题的特殊性,碳税国际协调偶有实践,但还处于理论层面。而且国外的研究都基于发达国家立场出发,没有考虑到发展中国家的实际情况,缺乏对发展中国家的指导作用。
国内的研究较晚,大多直接引用国外的一些理论和分析方法,注重碳税的经济影响分析和碳税制度的构建。而对于我国是否应该征收碳税的可行性研究、适合中国国情的碳税税制、征收方式,以及碳税的国际协调等方面的研究相对缺乏。因此,本文认为,有关碳税问题的现阶段研究仍应以评估、探索我国开征碳税的可行性进行详细深入的研究,并在此基础上,探讨、建构适合中国国情的碳税税制和具体实施方式。
参考文献
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【关键词】 碳税； 博弈； 可行性
中国是世界上第二大二氧化碳排放国，采取相关措施应对全球气候变化已成为我国一个不可回避的问题。同时环境与资源的约束制约着我国经济和社会发展，我国正面临着巨大的节能减排压力。在国际和国内的双重压力下，研究制定相应的减排措施非常必要，开征碳税作为一种减排途径倍受青睐，下文将从博弈论的视角出发，探讨开征碳税的可行性。
一、可行性分析
（一）理论基础
1.外部不经济性问题与庇古税
经济力量的相互作用产生了外部性，外部性使资源不能有效配置。英国经济学家庇古提出：国家可以通过税收或补贴的办法使得外部性内部化，这就是著名的庇古税。按照碳排放量或化石燃料中的碳含量征收的碳税就是一种庇古税。合理的碳税设计是将温室气体排放外部费用内部化的有效手段。
2.污染者付费原则
“污染者付费原则”是指排放污染物的单位和个体经营者缴纳一定的费用，以使其污染行为造成的外部费用内部化。碳税就可通过价格作用实现资源的有效配置。
3.双重红利
用环境税来替代现行的扭曲性税收，从而实现改善环境质量和降低超额税负、增加就业等非环境目标的双重功效，这就是所谓的环境税的“双重红利”效应。
4.收入中性理论
要开征一种新税就要保持税收收入的中性。例如：基于双重红利理论，政府在增加与环境相关的税收收入的同时，同比例降低从工资所得、财产或者利润等方面的税收收入。因此开征碳税应注重多个税种和税制结构的调整。
基于以上分析开征碳税在理论上是可行性。
（二）政策支持
2006年3月，我国“十一五”规划纲要指出，“十一五”期间主要污染物排放总量减少10%。
2007年6月，国家制定《节能减排综合性工作方案》，提出了实现节能减排的主要目标。2007年6月政府颁布了《中国应对气候变化国家方案》来减缓温室气体排放。
2007年12月的中央经济工作会议要求加快污染减排技术的开发和技术产业化示范。
2008年“两会”期间，政府工作报告提出实施节能减排重大技术和示范工程建设。
开征碳税可以转变经济发展方式并实现节能减排，我国已经出台了相应的政策为其运行提供支持。
（三）技术保证
碳税以碳的排放量作为税基，直接按照各种能源的含碳量确定，计量比较简单，同时我们可以借鉴其他国家碳税实践的丰富经验。
总之征收碳税在理论、政策、技术上都有其可行性，征收碳税可以实现节能减排的目标。
二、碳税的相关博弈模型
（一）企业进入博弈
1.相关分析
与其他减排方式相比征收碳税主要有以下优点：
其一，征收碳税有利于企业间公平竟争。一些企业向外界排放大量的二氧化碳，将成本转嫁给了社会，相对于无排放或者低排放的企业不公平。通过征收碳税可以将企业的外部成本内部化，达到企业间公平竞争的目标。
其二，提高资源利用率和社会生产效率。征收碳税，将企业的外部成本内部化，使得排污企业的成本提高。企业将不得不采取相应措施减少单位产出的能源消耗，从而改善资源配置，提高污染的治理能力。
其三，碳税的行政成本低于管制和许可，相对于制定标准、实施罚则来比成本较低。
2.模型构建
笔者假设企业是否进入高碳税的行业与政府是否征收碳税密切相关。设两个局中人为政府G和企业E，政府追求的是社会效益最大化，而企业追求的是自身利益的最大化，他们全都是完全的理性人。下面构建一个企业是否进入的动态博弈模型。首先是企业选择是否进入，其次是政府对于进入的企业选择是否征税，如图1，如果局中人企业E选择不进入那么博弈结束，它可以投资其他行业并得益g3；如果企业E选择进入高碳税的行业，政府G选择不征收碳税则双方得益为（g2，0），选择征收碳税则双方得益为（g1，T）。利用逆推法，对于政府G选择征税则得益T，不征税则得益为0，因此政府G选择征税。企业E进入得益g1，不进入得益g3，因此当g1大于g3时企业选择进入，反之选择不进入。
可以看到，存在一个均衡使得政府征收碳税的同时，企业也进入了高碳行业，双方实现各自利益的最大化。因此开征碳税达到了外部成本内部化，在企业进入的博弈中是可行的。
开征碳税将导致生产成本的提高，并促使部分产生CO2多的企业失去行业竞争力，最终退出该行业。未退出的企业将引进先进技术，降低CO2的排放，减少化石燃料使用，更多地使用非化石燃料，如氢能和电能，也会利用更清洁的能源，如水电、核电和风电。这就促使企业不断地探索与利用非化石燃料和清洁能源，研究和使用先进的节能减排技术，改善产业的不良结构，实现产业结构的优化与升级。与此同时，在降低能源消耗和加快节能减排技术的开发和利用过程中，还能催生一批专门致力于减排的新企业，促进新行业的发展。同时提高了资源利用率和社会生产效率，加强了污染的防治。
例如，我国财政部财政科学研究所苏明等组成的“中国开征碳税：障碍及对策措施研究”课题组提出碳税实施初期根据国家的经济政策等实际需要，在一定时期内对需要实施优惠的行业可以适度的减免税，对积极实施CO2减排并取得成效的企业，给予减免税优惠。
国外一些国家已经征收了碳税，表1是1999年丹麦对不同企业征收碳税的政策情况，对于不同的企业实行不同的政策，最终实现节能减排，达到资源的优化配置，促进了产业的优化升级。
（二）政府税率与企业产量的博弈
1.相关分析
碳税税率的设定将对我国的经济产生一定的影响，下面将分析是否存在最优碳税税率，使得企业获得利润最大化。
2.模型构建
下面是政府和企业的博弈模型。模型假定税率完全由政府决定，碳税在生产环节缴纳，企业（这里的企业主要指化石能源的生产、精炼、加工企业）根据产量缴纳碳税，并依据政府的税率要求决定产量。政府不仅追求较高的税率，还希望达到社会效益的最大化。政府效用应该是税率和产量两者的函数，即u=u（t，Q），其中t，Q分别表示税率和企业的产量。同时假设企业只关心利润最大化目标，这里假设收益是产量的函数R（Q），且企业的成本有税负成本，等于产量乘以税率再乘上一定的换算比率a，即t·Q·a；企业的其他成本假设为C且是固定的。企业的利润函数?仔=?仔（t，Q）=R（Q）-t·Q·a-C。
假设政府与企业之间的博弈过程是这样的：首先由政府来决定碳税税率，然后企业根据碳税税率决定生产产量。为了简便，假设生产产量和碳税税率都是连续且可分的，因此政府和企业都有无限种选择。这是一个完美信息动态博弈，用逆推归纳法来分析这个博弈。
第一步：先求出第二阶段企业对碳税的反应函数Q（t）。企业选择产量最大化的利润函数即：
实现最大利润需要满足条件?仔对Q的导数。?仔'（t，Q）=R'（Q）-t·a=0。R'（Q）-t·a=0的经济意义是生产最后一个单位产品所增加的收益等于增加税收的边际成本（税率t），在收益函数R（Q）的图形上反应出来就是使企业取得最大利润的产量，Q*（t）对应的总收益线R（Q）上的点处的切线斜率一定等于碳税税率，如图2所示。如果做出成本线t·Q·a-C与上述切线平行，这就意味着在切点处R（Q）与t·Q·a-C之间的距离就是企业的利润达到的最大值。
第二步：回到第一步政府的选择，由于政府了解企业的决策方案，因此他完全清楚自己选择的每种税率，企业的产量是由上述的Q*（t）决定的，因而政府需解决的决策问题是t*使其达到最大值。最大值函数为：
根据政府的效用函数u=u（t，Q）做出Q和t之间的无差异曲线，如图3所示，位置越高的无差异曲线代表政府的效用越高，将企业的反应函数Q*（t）画上去，那么企业的反应函数相切的无差异曲线就是政府能实现的最大效用。切点的纵坐标t*是政府要实现最大效用所必须选择的碳税税率，横坐标是企业对政府的t*的最佳反应Q*（t*）。博弈的均衡解就是[t*，Q*（t*）]。
从这个博弈过程可以看出，政府通过与企业的博弈可以制定出一个合适的税率，既避免因税率过低而造成的碳排放量过大引起环境污染，又可避免因税率过高而抑制社会生产。政府在征收碳税后，含碳量高且产量大的企业所缴纳的碳税就多，企业生产经营成本就会增加，利润就会降低。因此在利润的驱使下，征收碳税可促使企业选择最合适的产量。这样就可以达到CO2减排的目的。因此从博弈的视角出发，税收政策可以通过制定合适的税率等方式引导和激励纳税人实现二氧化碳减排。
例如，我国财政部财政科学研究所苏明等组成的“中国开征碳税：障碍及对策措施研究”课题组提出我国可以实行定额税率，从量征收。在开始征收碳税时以低税率起步，可选择10元/吨。CO2碳税税率换算关系为：1元/吨CO2=3.03元/吨原油=1.94元/吨煤炭=2.2元/千立方米天然气=3.13元/吨柴油=2.95元/吨汽油。
表2是国外其他国家征收碳税的税率，仅以煤炭和焦炭为例。丹麦、挪威和瑞典三个国家征收碳税较早，并且取得了显著成效，我国可以借鉴其经验，制定出一个合适的税率，达到CO2减排并保护环境的目标。
当然，我国开征碳税还面临着具体税率的制定，开征时机的选择，税收优惠的制定等一系列的问题需要解决；同时开征碳税也可能会带来收入低的居民难以承担，企业的竞争力下降等问题，这些问题也需要协调，因此开征碳税虽然可行，但仍有一系列的问题需要解决，本文在此不再赘述。
【参考文献】
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我所于1996年开始碳纳米管的制备研究，1998年得到中科院院长基金的特别支持，之后又参与了国家创新工程重大项目“碳纳米管和其它纳米材料”的研究工作。到目前已取得了一系列阶段成果，如开创了碳纳米管沸腾床和移动床催化裂解制备技术，为大规模制备碳纳米管探出了新路子；探索了碳纳米管用作催化剂载体、锂离子电池负极材料和电双层电容电极材料的可能性；首次提出将碳纳米管用作微波吸收剂，并发现了碳纳米管的宽带微波吸收特性；在制备设计尺寸的碳纳米管方面也有了积极进展。
一、碳纳米管的批量制备
碳纳米管要实现工业应用，首先必须解决碳纳米管的低成本大量制备问题。碳纳米管自1991年被发现以来，其制备工艺得到了广泛研究。目前，有三种主要的制备方法，即电弧放电法、激光烧蚀法和固定床催化裂解法。电弧放电法和激光烧蚀法制得的产物中，碳纳米管均与其他形态的碳产物共存，分离纯化困难，收率较低，且难以规模化。第三种固定床催化裂解法由天然气制备碳纳米管具有工艺简便、成本低、纳米管规模易控制、长度大、收率较高等优点，有重要的研究价值，但该方法中催化剂只能以薄层的形式展开，才会有好的效果，否则催化剂的利用率就低，因而产量难以提高。
沸腾床催化裂解反应工艺气固接触良好，适合处理大量固体颗粒催化剂，用沸腾床催化裂解法代替固体床催化裂解法可大幅度提高碳纳米管的制备量。
在沸腾床催化裂解反应器中，原料气体以一定的流速通过气体分布板，将气体分布板上活化了的催化剂“吹”成“沸腾”状态。催化剂颗粒一直处于运动之中，催化剂颗粒之间的距离要比固定床中催化剂颗粒之间的距离大得多，催化剂表面上易生长出直的碳纳米管，又因催化剂颗粒之间的相互碰撞，碳纳米管容易从催化剂表面脱出。这两种作用的结果保证了直而开口率高的碳纳米管的形成。同时沸腾床中催化剂的量可以大量增加，原料气体仍能与催化剂表面充分接触，保证了催化剂的高利用率。
尽管沸腾床催化裂解法在碳纳米管的批量制备上有了较大突破，但与碳纳米管所有的现有制备方法一样，只能间歇操作，不利于低成本大批量碳纳米管的制备。
要实现碳纳米管的大批量制备，必须首先解决催化剂连续投放问题和催化剂与产物及时导出的问题。这们的研究表明，通过特殊的反应装置和工艺可以实现碳纳米管的连续制备，从而达到低成本大批量制备碳纳米管的目的。
连续制备碳纳米管是通过如下过程实现的：在封闭的移动床催化裂解反应器中，经过还原处理的纳米级催化剂通过喷嘴连续均匀地布洒到移动床上，移动床以一定的速度移动。催化剂在恒温区的停留时间可通过控制移动床的运动速度加以调节。原料气的流动方向可与床层的运动方向一致也可相反。原料气在催化剂表面裂解生成碳纳米管。当催化剂在移动床上的停留时间达到设定值时，催化剂连同在其上生成的碳纳米管从移动床上脱出进入收集器，反应尾气通过排气口排出。
采用移动床催化裂解反应器可实现设计尺寸碳纳米管的连续制造，可望大幅度降低生产成本，为碳纳米管的工业应用提供保证。
二、碳纳米管的应用研究
1．碳纳米管作为微波吸收剂的研究
由于特殊的结构和介电性质，碳纳米管(CNTs)表现出较强的宽带微波吸收性能，它同时还具有重量轻、导电性可调变、高温抗氧化性能强和稳定性好等特点，是一种有前途的理想微波吸收剂，有可能用于隐形材料、电磁屏蔽材料或暗室吸波材料。
2．碳纳米管作为催化剂载体的研究
纳米材料比表面积大，表面原子比率大(约占总原子数的50％)，使体系的电子结构和晶体结构明显改变，表现出特殊的电子效应和表面效应。如气体通过碳纳米管的扩散速度为通过常规催化剂颗粒的上千倍，担载催化剂后极大提高催化剂的活性和选择性。
碳纳米管作为纳米材料家族的新成员，其特殊的结构和表面特性、优异的储氢能力和金属及半导体导电性，使其在加氢、脱氢和择型催化等反应中具有很大的应用潜力。碳纳米管一旦在催化上获得应用，可望极大提高反应的活性和选择性，产生巨大的经济效益。
3．碳纳米管作为电极材料的研究
(1)锂离子电池负极材料。CNTs的层间距为0.34nm，略大于石墨的层间距0.335nm，这有利于Li+离子的嵌入与迁出，它特殊的圆筒状构型不仅可使Li+从外壁和内壁两方面嵌入，又可防止因溶剂化Li+离子嵌入引起的石墨层剥离而造成负极材料的损坏。CNTs掺杂石墨时可提高石墨负极的导电性，消除极化。实验表明，用CNTs作为添加剂或单独用作锂离子电池的负极材料均可显著提高负极材料的嵌Li+容量和稳定性。
(2)电双层电容极材料。电双层电也是一种能量存储装置。除容量较小（一般为二次镍镉电池的1％）外，电双层电容的其它综合性能比二次电池要好得多，如可大电流充放电，几乎没有充放电过电压，循环寿命可达上万次，工作温度范围宽等。电双层电容在声频一视频设备、调谐器、电话机和传真机等通讯设备及各种家用电器中得到了广泛应用。
作为电双层电容电极材料，要求材料结晶度高，导电性好，比表面积大，微孔大小集中在一定的范围内。而目前一般用多孔炭作电极材料，不但微孔分布宽(对存储能量有贡献的孔不到30％)，而且结晶度低，导电性差，导致容量小。没有合适的材料是限制电双层电容在更广阔范围内使用的一个重要原因。
碳纳米管比表面积大，结晶度高，导电性好，微孔大小可通过合成工艺加以控制，因而有可能成为一种理想的电极材料。美国Hyperion催化国际有限公司报道，以催化裂解法制备的碳纳米管（管外径约8nm）为电极材料，以38wt%H2SO4为电解液，可获得大于113F/g的电容量，比目前多孔炭电容量高出2倍多。我们以外径30nm的碳纳米管为电极材料，以PVDF为粘结剂，以1MN(C2H5)4BF4／PC为电解液构成电双层电容，测得碳纳米管电极电容量为89F/g。
目前以碳纳米管为电极材料的电双层电容，其重量比功率已超过8kw/kg，使其有可能作为电动汽车的启动电源使用。
三、下一步工作打算
在批量制备方面，进一步完善移动床催化裂解工艺、优化沸腾床催化裂解工艺，确定制造指定规格(管径大小、管的长短和螺旋性等)碳纳米管的催化剂组成与工艺条件，用沸腾床或移动床合成出公斤级设计尺寸的碳纳米管，进行制备碳纳米管扩大试验工艺流程的概念设计。
在应用研究方面，集中力量研究CNTs的电磁波吸收特性、作为电极材料的电化学性能以及作为催化剂载体的特性。在作为微波吸收剂方面，重点研究碳纳米管的微观尺寸、形状以及表面状态与微波吸收性能之间的关系，为制备具有实用价值的碳纳米管微波吸收剂提供理论依据。同时研究碳纳米管中引入量对其作为微波吸收剂性能的影响，为碳纳米管微波吸收剂的实际应用奠定基础。
关键词：净碳汇；种植业；生态效益；经济效益
温室气体的排放加剧了全球气候变暖，农业作为全球第二大温室气体排放源，农业碳排放得到广泛关注。多数学者侧重于研究农业温室气体排放量的测算（王明星等，1998；闵继胜等，2012），由于农业具有碳排与碳汇的双重属性，一些学者开始研究净碳效应，研究视角主要集中在三个方面：森林净碳汇（黄蕊等，2012）、农业净碳汇（田云等，2013）和农地净碳汇（李波等，2012）。研究成果较少关注种植业、畜牧业等农业主导部门，且多数研究只对净碳效应进行简要测度和特征分析。鉴于种植业在我国农业中的重要地位，本文以种植业作为研究对象，测算出种植业的净碳汇量，对生态效益与经济效益进行聚类分析，为各省提高生态经济双效率水平提供参考。
二、研究结果与分析
1、我国种植业产业发展水平及类型区域比较分析
根据上述方法测算出我国31个地区2013年种植业生产部门的碳汇量和碳排量，计算出各地区种植业的净碳汇量，采用等权重赋值法对我国31个省（市/区）种植业产业发展水平进行评估并排序，具体结果如表1所示。
2、产业发展水平区域比较
通过表1，可以看出充分综合生态和经济效益，种植业产业综合发展水前3位的地区是山东、北京、河南；排在倒数3位的地区分别是贵州、江西和重庆。分项来看，生态效益水平排名前3的是河南、山东和河北；经济效益水平排名前3的是北京、福建和浙江。
出现上述情况的原因有两个方面：一是为追求高产出，农业物资投入加大，在更加农业增加值的同时加剧了碳排放，影响了净碳效益。二是与农业产业结构相关，我国南方以水稻种植为主，北方以小麦、玉米为主，稻田的碳排放量相比小麦地、玉米地高，碳吸收量却大致相当，净碳汇量相对更低。
3、产业发展类型聚类分析
各地区的种植业产业发展类型类聚结果为：山东、北京、河北、江苏、天津5地为“双高型”地区，经济效益和生态效益均处于较高水平；地域分布主要集中在我国北方旱作省份，粮食作物以小麦为主，经济作物以棉花为主。河南、新疆、广西、安徽、、山西6地属于“生态主导型”地区，其单位种植面积的生态效益高于全国平均水平，经济效益低于全国平均水平。陕西、海南、浙江、福建、上海、广东7地属于“经济主导型”地区，除陕西外，其他省市均分布于我国南方，粮食作物以水稻种植为主，稻田是重要温室气体排放源，净碳汇量相比较低，生态效益也处于较低水平，但多样化的产业结构特征和较为适宜的水热条件，促使这些省市种植业经济效益处于较高水平。湖北、四川、青海、甘肃、吉林、湖南、黑龙江、宁夏、云南、内蒙古、重庆、江西、贵州13地属于“双低型”地区，生态效益和经济效益协调性较差，主要分布于我国西南、西北地区，这些地区或生态环境较为脆弱（黔、滇、青等省）、或降水较少（宁、甘、内蒙等省）、或产业结构较单一（江西），导致其无论经济效益还是生态效益都处于较低水平。
三、简要结论与建议
第一，基于生态和经济双效益视角，采用等权重赋值法对我国31个省（市/区）种植业产业综合发展水平进行评估，2013年，山东、北京、河南种植业产业综合发展水平居于全国前3，贵州、江西、重庆则排在后3。具体来看，种植业生态效益水平居于全国前3的是河南、山东和河北，种植业经济效益水平位列全国三甲的是北京、福建和浙江。各地政府要继续深化农业产业结构改革，调整农业产业模式，增加我国种植业生态效益。
第二，采用种植业产业发展类型评价矩阵，对我国31个地区聚类后可知，2013年，山东等5地属于“双高型”地区；河南等地属于“生态主导型”地区；陕西等6地属于“经济主导型”地区；贵州等13地属于“双低型”地区。没有达到“双高型”的省份在接下来的农业生产中要尽力缩小地区间差异，综合提高生态效益水平和经济效益水平，达到并超越全国种植业产业的平均水平。
参考文献
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关键词：碳税；经济效应；产出；就业；双重红利
文章编号：2095-5960（2013）06-0034-08；中图分类号：F810.42；文献标识码：A
一、引言
全球气候变化问题越来越受到社会各界关注，不同国家、地区政府和学者逐渐意识到在追求经济增长的同时必须注意对生态环境的保护。2010年7月19日，国家发改委《关于开展低碳省区和低碳城市试点工作的通知》，将广东、厦门、湖北、辽宁等五省八市确定为首批低碳试点地区。[1]根据通知，这些试点地区要测算本地区温室气体的排放总量并确定控制目标、制定温室气体排放指标分配方案、建立本地区碳排放权交易监管体系。因此，二氧化碳的减排是全国各地迫切和长期需要完成的任务。[2]
目前国际通用的绿色政策工具有两种，一种是通过约束企业碳排放量的环境规制政策，另一种是征收碳税。[3]如果开征碳税，随之值得思考的问题是，在短期和长期，它是否会减缓经济增长，同时是否会引发失业现象？就业的“双重红利假设①①“双重红利”假说最早由Pearce在1991年提出。“双重红利”假设的含义是：在征收碳税的同时，减免企业和个人所得税、投资税和储蓄税，可以降低现存税制对资本、劳动产生的扭曲，从而形成更多的社会就业、国民生产总值持续增长等。简言之，碳税的第一重红利是减少碳排放，改善环境质量；第二重红利是降低税制扭曲程度，包括增加产出、就业等。”认为，“中性”的税收政策——开征碳税的同时减少所得税，不但可以改善环境，还可以促进就业。[4][5]国际劳工组织（ILO，2009）[6]利用VAR模型对欧洲9个具有代表性的国家进行就业的“双重红利假设”的实证检验，得到一个乐观的结论：在征收碳税的同时减少个人所得税，会使得样本国家的就业率在5年内提高0.5%。陆旸（2011）[7]利用VAR模型对中国实行相类似的碳税政策的情景进行模拟，研究结论却有所不同：如果征收碳税并减少个人所得税，会促进低碳行业的产出增长，但无法促进高碳、低碳行业的就业增长。
我国各地区社会、经济发展水平不平衡，各地区处于不同发展阶段，产业结构和比较优势等都存在较大差异。因此，基于全国基础上的研究结论不一定适用于地方。广东是改革开放的领头羊，从发展阶段看，已由一个农业主导社会逐渐接近工业化后期。同时，广东是我国第一经济大省，能源资源消耗大，面对的气候、环境压力较大。作为全国首批低碳试点省份之一的广东，如果开征碳税，会带来怎样的产出效应和就业效应？是更接近国际上的研究还是符合全国性的一般趋势？能否在广东产生征收碳税的双重红利？试点后又应该如何征收碳税和补贴部分鼓励发展行业？本文将沿用ILO（2009）[5]和陆旸（2011）[7]的研究方法，通过构建VAR模型估计在广东开征碳税可能带来的产出和就业冲击，对上述问题进行深入探讨。
二、文献综述
现有文献对碳税开征效应的研究主要集中于宏观经济效应，其中又可细分为对产出效应和就业效应的研究：1.产出效应。Terry Barker et al.（1993）[8]通过Energy-Environment-Economy模型研究了英国征收碳税对英国宏观经济的产出效应，结果表明：在1990-2005年间，二氧化碳排放量会减少12%，在降低工人个人所得税与减少雇主社会保障支出的基础上，GDP会增长0.2%。魏涛远（2002）[9]和张明喜（2010）[10]通过CGE模型，从短期和长期的角度分析开征碳税对我国经济增长的影响，结论都认为：从长期来看，开征碳税对我国经济增长的影响不大。王金南、严刚、姜克隽等（2009）[11]利用CGE模型模拟碳税税率分别为高、中、低三种情景时开征碳税对我国GDP的影响，研究发现：三种情景对GDP的影响都不超过0.5%，他们认为，之所以GDP的损失不明显是因为碳税的开征也会促进新行业的发展、推动能源技术进步和行业结构升级。2.就业效应。国际劳工组织（ILO，2009）[6]利用VAR模型对欧洲9个具有代表性的国家进行就业的“双重红利假设”的实证检验，得到一个乐观的结论：在征收碳税的同时减少个人所得税，会使得样本国家的就业率在5年内提高0.5%。Anton Orlov、Harald Grethe（2012）[12]利用CGE模型分析了俄罗斯在完全竞争条件下征收碳税的就业效应，研究发现：在“征收碳税的同时减少劳动税”的政策组合下，产生了就业增长的强“双重红利”效应。陆旸（2011）[7]利用VAR模型对中国实行相类似的碳税政策的情景进行模拟，研究结论却有所不同：如果征收碳税并减少个人所得税，会促进低碳行业的产出增长，但无法促进高碳、低碳行业的就业增长。3.产出效应和就业效应。钱斌华（2011）[13]根据长三角区域二省一市（浙江、江苏和上海）的投入产出表，利用CGE模型模拟征收碳税对长三角地区经济发展的影响，研究表明：碳税征收对整体产出的负面影响较小，对就业有促进作用。
除了碳税开征的宏观经济效应，现有文献也探讨了对具体行业的经济效应。Cheng Lee（2007）[14]认为对所有行业征收统一碳税是不合理的，并研究了碳税和排污权交易对工业部门的影响，研究表明：仅征收碳税会对工业GDP有负面影响，但如果同时实施排污权交易则会促进工业GDP增长。杨超、王锋、门明（2011）[15]基于我国2007年投入产出表，采用动态碳税调整机制构建了多目标最优碳税投入产出模型，发现征收碳税对“电力、热力的生产和供应业”、“石油加工、炼焦及核燃料加工业”、“交通运输、仓储和邮政业”、“金属冶炼及压延加工业”和“煤炭开采和洗选业”这五个行业的产出和价格水平影响较大，会对这些行业的发展产生一定的阻碍。
基于以上归纳，可以发现：（1）开征碳税对不同国家、地区的产出效应结论不一。国外开征碳税普遍被认为对产出有小幅度的促进作用，国内开征碳税普遍被认为对产出有小幅度的负向作用；（2）开征碳税对不同国家、地区的就业效应结论不一。国外开征碳税普遍被认为可以获得就业的“双重红利”，国内开征碳税普遍被认为无法获得就业的“双重红利”；（3）现有文献同时研究开征碳税的产出效应和就业效应的还比较少；（4）不同的碳税政策对不同行业的经济效应影响不同，但现有文献对开征碳税对具体行业经济变量影响的研究还比较少。
本研究的特别之处在于：（1）充分考虑到我国区域经济社会发展不平衡的特点，以某一省份的数据为样本。以发达国家为样本得出的研究结论不一定适用于我国，虽然国内部分学者对我国开征碳税进行了一定的模拟研究，但一般又是以全国或比较大的区域为整体。我国各地区间因为发展阶段和产业结构等差异，不同地区间的研究结论可能会有较大不同；（2）同时研究开征碳税的产出效应和就业效应；（3）对具体行业进行研究。显然，通过对具体行业经济变量影响的研究，有助于我们制定更加合理的碳税政策。
本文将沿用ILO（2009）[6]和陆旸（2011）[7]的研究方法，通过构建VAR模型，研究开征碳税同时补贴低碳行业（减少低碳行业的个人所得税）的政策组合对广东省具体行业（高碳行业和低碳行业）的产出和就业的影响。本文其他部分的结构安排如下：第三部分是VAR模型的构建及相关的数据处理过程；第四部分利用VAR模型的脉冲响应函数分析开征碳税对高碳、低碳行业产出和就业的影响；第五部分是研究结论与启示。
三、模型构建及数据处理
（一）VAR模型的构建
VAR模型通过将系统中每一个内生变量作为系统中所有内生变量的滞后值的函数来构造模型，从而把单变量自回归模型推广到由多变量时间序列变量组成的“向量”自回归模型。它适用于政策模拟与预测。模型中所有的变量都为内生变量，脉冲冲击来自误差项。
（二）数据说明与处理
为了对VAR模型进行估计，我们先要统一不同数据来源的行业口径，然后根据行业碳排放标准将各细分行业划分为高碳行业和低碳行业两大类，再分别计算各年度高碳行业、低碳行业各自的产出增长率和就业增长率，具体的数据处理过程如下：
1.行业合并
4. 行业产出增长率
各细分行业产出原始数据来自各年度的《广东统计年鉴》。相关数据整理过程如下：（1）农业产出、建筑业产出直接从统计年鉴中获得。（2）对于工业细分行业的产出，《广东统计年鉴》只统计了规模以上企业的工业总产值。因此，我们采用“规模以上工业总产值”作为替代指标去衡量工业细分行业的产出。（3）2003年以前，《广东统计年鉴》的工业细分行业未设置“废品废料”行业，故该行业2003年之前的产出都为0。（4）关于第三产业各细分行业的产出数据，《广东统计年鉴》在1992年后不再公布，只公布了各细分行业产出增加值数据。根据《广东投入产出表》，我们也只能得到部分年份的第三产业的总产出数据。对此，我们的处理办法是，先根据1997、2002和2007年的第三产业的总产出数据，通过相邻两年之间取平均值的办法补充缺失年份的第三产业的总产出数据，然后计算“第三产业增加值/第三产业总产出”系数，再用相应的各细分行业产出增加值除以这个系数，得到相应各细分行业的产出，最后将各细分行业汇总得到29个行业（部门）的产出，并根据对高碳、低碳行业的划分结果，分别求和与计算得到1996—2007年高碳、低碳行业的产出增长率。
5.行业就业增长率
本文需要使用细分行业的就业数据，由于数据可得性的限制，我们用“各行业职工年末人数”指标衡量各细分行业的就业人数。但各年度的《广东统计年鉴》对就业人数的统计口径不一致，2000—2007年的《广东统计年鉴》没有公布“采掘业”、“制造业”、“电力煤气及水的生产和供应业”这三个行业的各细分行业的职工年末人数。对此，我们的处理办法是，利用《广东省工业统计年鉴》中工业细分行业的“全部从业人员年平均人数”计算各年各工业细分行业的从业人员年平均人数占总从业人员年平均人数的比重，然后再将这个比重分别乘以采掘业、制造业、电力煤气及水的生产和供应业各自的总年末人数，从而得到相应各细分行业的“各行业职工年末人数”。在得到了29个行业的1995-2007年的“各行业职工年末人数”后，按照高碳、低碳行业的划分结果，分别汇总与计算出1996-2007年高碳、低碳行业的就业增长率。
6.脉冲冲击与冲击向量
为使研究结果便于与ILO（2009）[5]和陆旸（2011）[6]作对比，本文以10元/吨为碳税税率的起始点，每隔10元作为一个假设情景，共设4个脉冲冲击。脉冲冲击大小用碳税额占总产出的比重来衡量。脉冲冲击向量的计算过程为：（1）将2007年各细分行业完全碳排放系数乘以相应细分行业的产出，得到相应细分行业的完全二氧化碳排放量；（2）根据不同的碳税税率，计算出各细分行业相应的碳税额；（3）将各高碳行业征收的碳税额和产出额分别求和，再将高碳行业碳税总额除以高碳行业产出总额，得到征税碳税对高碳行业的脉冲冲击，方向为负。同理，将低碳行业与高碳行业征收的碳税总额除以低碳行业的产出总额，得到对低碳行业进行补贴对低碳行业的脉冲冲击，方向为正。计算出的脉冲冲击如表3所示，相应的自定义的冲击向量如表4所示。
五、结论与启示
本文构建VAR模型，通过设定不同的碳税标准对模型进行脉冲冲击，研究开征碳税同时补贴低碳行业（减少低碳行业的个人所得税）的“中性”税收政策组合对广东省高碳、低碳行业的产出和就业的影响，得到以下结论与启示：
1. 开征碳税在短期内会对高碳行业产出有负向影响，但从长期看，损失程度相对较小，并且累计损失会随着时间的推移而变小。
2. 开征碳税并补贴低碳行业会促进低碳行业的产出增长，但随着时间推移，补贴政策对低碳行业产出增长的影响变弱。因此，在开征碳税的同时，地方政府应出台相应的配套措施，比如对低碳行业进行补贴，并且，需要对低碳行业实施长期碳税补贴政策，以有效促进低碳行业的长期发展。
3. 广东开征碳税同时补贴低碳行业的“中性”税收政策可以实现减排和就业的“双重红利”，促进就业效应在低碳行业表现得尤为明显。这个结论与ILO（2009）以欧洲9个代表性国家为研究对象的结论较为相似，与陆旸（2011）针对中国的整体性研究结论截然不同。我们认为，这是因为我国地区间经济社会发展不平衡，发展阶段和产业结构等有较大差异。因此，碳税开征不宜一刀切，要充分考虑到各省的发展阶段、产业结构等具体情况。
4.对广东而言，84元/吨的碳税税率对高碳行业劳动力市场产生的冲击结果相当于欧洲国家30欧元/吨的碳税税率产生的就业冲击，但这个税率对高碳行业产出5年内的累计损失是0.899%。因此，为避免对高碳行业产出的波动过大，税率应该先低后高、分阶段实施。
最后，必须提及的是，本文的分析也存在一些不足。首先，由于广东2012年的投入产出表尚在编制，我们只能利用2007年的投入产出表进行模拟预测。但考虑到从2007到2011年，广东三大产业结构由5.3∶50.4∶44.3调整为5.0∶49.7∶45.3，调整幅度并不大，且本文在2007年的数据基础上不但预测了5年期的累计脉冲冲击结果，也预测了10年期的累计脉冲冲击结果，所以，本文的研究结论仍然对现实政策的制定有一定的参考意义。其次，通过相邻两年求平均补充部分缺失数据和采用比重调整以降低统计年鉴的统计口径差异，都可能会产生一些误差。因此，这些问题有待我们未来进一步解决。
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关键词：碳税；庇古税；污染者付费原则
2010年6月1日国家发改委和财政部联合了《中国碳税税制框架设计》专题报告。该报告对我国开征碳税的必要性与可行性进行了分析，并提出了碳税制度的初步设计框架。该报告指出我国碳税的开征时间会在资源税改革完成后，即2012年之后开征。
对于碳税的开征，有学者质疑碳税会增加我国企业的负担，使已经沉重的税负变得更加沉重。而且反对者认为，碳税的开征并不能减少二氧化碳的排放，这就好比烟草税和消费税，当人们一旦适应了烟草税并把烟草税看成是吸烟必须要付出的代价，而忽略了烟草税设计的初衷时，通过税收遏制吸烟也就不再有效。同样碳税也有可能沦为如烟草税这样的税种，不仅不能减少二氧化碳的排放，反而会起到相反的作用，即成为重要的财政收入来源。对于上述观点，笔者认为，是否开征碳税应当从碳税的经济学基础探讨开始，唯有如此才能对碳税有更深刻的理解。
首先，双重红利原则。在上个世纪初，David W.Pearce提出了著名的双重红利原则。所谓双重红利是指：一方面，通过征收碳税能够增加企业的成本，进而使产品和服务的价格升高。对于那些排放二氧化碳较多的企业而言，因征收的碳税较多，其产品和服务的价格也要相应提高。但是对于那些通过技术革新降低二氧化碳排放的企业而言，因只需缴纳较少的碳税甚至不用缴纳碳税而使其产品在市场上更具有竞争力。另一方面，碳税的开征能够获得相应的税收收入，这部分收入无论是作为专款专用资金还是将其纳入一般预算，其最终都能够增加政府可使用资金的数量。政府可以减少其它税种的税率，例如所得税，减少的这部分税收由碳税收入来弥补。这样做的好处在于不仅不会因碳税的开征而增加企业负担，而且又能保证政府的税收不至于减少。
其次，庇古税理论。英国著名经济学家庇古在《福利经济学》中阐述了这一理论，庇古认为对环境污染造成的社会成本远远高于私人成本，同样因环境污染为私人带来的成本远远低于污染为其带来的利益。庇古主张将环境的外部成本内部化，缩小社会成本和私人成本之间的差距。而缩小这一差距的办法就是通过开征新的税种增加其成本，这样就能够达到遏制环境污染的目的。后来著名经济学家科斯在批评庇古税理论的基础上，提出了著名的科斯定理。简单的讲，根据科斯定理，无论将财产权赋予谁，只要产权明确并且交易成本为零，市场都是最有效率的。在这一理论的影响之下，和碳税一样被用作节能减排的碳排放权交易在欧洲一些国家开始实施了。因此，庇古税也被称之为污染税，当然碳税由于本质上是一种环境税，因此同样也适用庇古税理论。
再次，公共产品理论。环境具有非竞争性和非排他性，正是环境这两个特征的存在使得搭便车现象在环境领域普遍存在，即不需要付出相应的成本却可以获得相应的收益。这是一种不正常的市场的现象，最终造成的结果是，想治理和保护环境的人在付出了成本之后，却不能获得相应的收益。如何才能解决这一问题？一个重要的方法就是采取非市场化的手段，比如通过行政干预或者是通过税收的手段。从本质上来看，税收之所以能够起到类似行政干预的效果在于税收的强制性。目前，全球变暖已经成为政府间谈判和舆论关注的热点，而二氧化碳则是造成温室效应的罪魁祸首。企业对二氧化碳减排是缺乏动力的，但如果开征了碳税，那么环境就不再是公共产品，而是使用就要付费，在这种激励之下，企业自然也就有减排的动力。
最后，污染者付费原则。污染者付费的观念形成于20世纪60年代，其目的也是通过价格的杠杆作用达到减少环境污染的目的。在1972年OECD将该原则作为欧洲污染防控的原则，并向世界各国推广。从目前来看，污染者付费原则也有了一定的局限性，因为污染者付费如果不加限制的话，只要能够缴纳费用就可以继续污染，最后的结果是寻租行为大量发生，环境污染成为增加收入的手段而不是治理环境。因此，污染者不仅要付费，同时污染者还要承担起治理被其破坏了的环境，所付费用可以作为罚款。但是对于二氧化碳的排放，污染者付费原则是能够很好使用的，因为如果要求企业既付费又治理二氧化碳的排放，显然企业是做不到的。
可见，从理论上来看，碳税的开征是符合经济学中基本规律的。但是对碳税的疑虑则主要是存在实际操作的层面，如在本文开始提到的和烟草税的比较。碳税自身也有自身的局限性，因为碳税并没有对二氧化碳的排放总量进行控制，而是通过市场规律让市场主体做出有利于自身的选择，但是问题在于市场也可能失灵。笔者认为，碳税可以作为一项短期的政策选择，因为碳税在开征的初期因其能够直接作用于产品的价格，但当碳税实行了较长时间，很有可能发生失灵。这时可以采用一种更为市场化的手段——碳排放权交易（简称碳交易），这种手段与碳税政策相比，更具有持久性。原因在于碳交易会根据环境的中二氧化碳的承载能力设定碳排放的限额，并将此限额分配到二氧化碳的排放者，超额排放二氧化碳者要从未超额者那里购买限额，这样二氧化碳排放总量就会得到控制。当然，碳税与碳排放交易也能同时使用，取长补短，以达到二氧化碳减排的目的。
参考文献：
[1] 萨维尼著，陈新平等译：《税收经济学》，中国人民大学出版社2005年版。
【摘要】文章对蒽醌法双氧水生产的废水的性质作了简要介绍，针对该类污染物提出了隔油 气浮 催化氧化 生物碳塔为核心的治理工艺。着重介绍了该工程的实际运行情况及运行中遇到的问题，并加以分析。
【关键词】双氧水生产废水;气浮;催化氧化;处理
1 生产废水的性质
双氧水生产工艺为钯触媒、2-乙基蒽醌法。废水主要来自于过氧化氢生产车间的各种废水排放。
该废水主要含有：2-乙基蒽醌、磷酸三辛酯、三甲苯及双氧水。废水中含有难降解的芳香烃及对生化反应有毒害作用的双氧水。磷酸三辛酯和三甲苯均为不溶于水的有机溶剂，密度比水略轻，磷酸三辛酯的相对密度ρ=0.924，三甲苯的相对密度ρ=0.86。
2 废水的处理工艺
2.1 工艺流程:针对该废水的特性，制定出先除油，然后采用催化氧化反应打开苯环，降解大部分芳香烃类有机物，最后通过活性碳吸附残留有机物，确保达标排放。
2.2 主要构筑物及设备设计参数:高浓废水储池：V有效=200m3。主要是存储一次性排放的高浓度的白土床废水，然后多次少量的进入废水处理系统，减轻高浓废水对系统的冲击。
隔油池：HRT=0.5h。主要是去除废水中的分散油。
调节池：HRT=6h。根据双氧水生产废水排放周期确定的调节时间。
气浮器：常用的加压溶气气浮设备。废水进入气浮器前用计量泵投加破乳剂。主要是去除废水中乳化油。
催化氧化反应器：内置填料，填料配比:铁屑∶焦炭∶填料活性剂=2∶1∶2。有效接触时间2.0h。正常运行情况下的气水比=5∶1，大气量反冲洗时的气水比=10∶1。底部鼓入空气。主要是通过微电解和H2O2的氧化能力分解蒽醌、三甲苯等带苯环的难降解有机物。
斜板沉淀器：催化氧化反应器出水的pH值一般在7左右，废水中的Fe2 离子生成氢氧化亚铁絮体，同时吸附其他悬浮物。为强化絮凝效果，减少沉淀时间，投加高分子助凝剂。HRT=4h。钢结构，内衬玻璃钢。主要是去除悬浮物。
生物碳塔：φ×H=1.8×4.8（m），两座。碳钢结构，内衬玻璃钢。有效停留时间1.0h，气水比=5:1。定期进行气水反冲洗，强制使活性碳表面的生物膜脱落。主要是利用活性碳吸附和生物接触氧化的双重作用，使剩余有机物得到彻底的分解。
回用水池：V有效=45m3。主要用于生物氧化-活性碳吸附塔的反冲洗水。
污泥浓缩池：φ×H=2.5×4.8（m），V有效=8.5m3。间歇式竖流污泥浓缩池。进一步浓缩斜板沉淀器排放的污泥。
板框压滤机：BA630，机械保压。处理后污泥外运填埋。
4 运行情况及出现的问题
4.1 隔油池-气浮工艺对油类物质（重芳烃）的去除:通过工程实际的应用，证明隔油池在除油方面是个简单而又高效的单元。可以有效的去除重芳烃组成的分散油，对于后续的气浮工艺来说，起到了粗筛的作用，保证了气浮系统可以正常的运行。原水的重芳烃含量一般达到20~50g/L，但是经过隔油池后，可以较为稳定的控制水中重芳烃含量
气浮工艺对去除重芳烃非常有效，去除率>80%。但是，由于重芳烃以乳化油的形式存在，所以必须投加一定量的破乳剂。破乳剂的投加量约为0.1kg/m3废水。
4.2 催化氧化反应器对难降解有机物的分解作用及填料板结问题:在双氧水的废水处理中，带苯环的难降解有机物是处理的难点。国内有许多报道采用铁碳内电解处理难降解废水，但是铁碳内电解的填料板结一直是个未解决的问题。本次工程通过两个方面尝试解决这个问题：一是由于化肥厂有大量的空气可供利用，所以采用大气量的搅拌不断冲刷铁屑的表面，避免氢氧化物在铁屑表面的沉积；二是在填料中加入活性剂；三是控制反应器内一定的pH值，使废水中的H2O2在Fe2 的作用下发生催化氧化反应，即可降解有机物，又可避免Fe的钝化。经过对该工程一年的跟踪，尚未发生板结的现象，处理效果也没有下降，因此可以认为有效的解决了填料板结的问题。
3 生物氧化-活性碳吸附塔的作用
设计本意是通过活性碳的吸附功能吸附难降解有机物，提高其在系统内的停留时间，然后利用好氧微生物降解被吸附的有机物，同时使活性碳恢复吸附功能。但是在实际运行中，由于前面的处理单元处理效果均较好，进入生物氧化-活性碳吸附塔的废水基本可以达标排放，所以该单元的处理效果并未得到体现。这也是有待于以后的运行验证的。
4 H2O2对卧式离心泵运行的影响
在运行中发现，调节池的污水提升泵（卧式离心泵）经常会有气缚现象发生，泵内含气体，泵出口压力小。
5 白土再生废水对系统的冲击
在调试过程中，遇到车间内排放白土床再生废水，该废水呈深红色，含大量的蒽醌、磷酸三辛酯，对系统造成了极大的冲击。根据生产情况，该废水约70天才排放一次，但每次的排放量达200m3。如果一次排入系统肯定使整个系统失效。后经与厂方共同协商提出先建一200m3的储池，然后由储池每日少量的排入处理系统。
5 主要技术经济指标
废水处理站总投资120万元，折合吨水造价5000元/m3・d。吨水造价高的原因主要在于废水具有较强的腐蚀性，所有的水池构筑物、设备均需作防腐内处理，前处理的管路均采用不锈钢管。运行费用为1.36元/m3废水，包括电费、药剂费、人工费。废水处理站总占地面积450m2。
6 小结
(1)废水中所含的双氧水对卧式离心泵的正常运行有影响，宜采用泵壳入水的立式离心泵；
（2）在工程设计中要充分对产品生产工艺了解，熟悉各废水排放节点。对白土床再生废水采用先蓄水，然后多次小流量排入系统的方法，减轻对处理系统造成的负荷冲击；
（3）采用隔油池 气浮组合可以有效去除废水中大部分的重芳烃类油；
(4)充分利用废水中含有的双氧水，利用铁碳内电解与双氧水的氧化能力共同分解带苯环的难降解有机物；
(5)利用大气量冲刷铁屑表面、填料活性剂、双氧水的氧化分解三重作用防止填料的板结。
关键词：重质碳酸钙 PVC 护套料 电缆
一、引言
重质碳酸钙是最常用的粉状无机白色填充料，由天然碳酸盐矿物如磨碎而成，具有很多特点：如化学纯度高、白度高、不易化学反应、在400℃以下不会分解、吸油率低等。根据不同的粒度，可分为普通重钙、超细重钙等。可广泛用于橡胶、塑料、电缆等产品上。
PVC电缆料是电线电缆行业上使用最多的绝缘和护套材料，虽然它的环境问题被广泛认识，但其价格低廉、阻燃性好、耐油、耐化学试剂等，短期内完全禁止PVC的使用不现实。国内开始研究非含铅的PVC 或者不含卤素的环保型电线电缆。
PVC电缆护套料配方中选用轻质碳酸钙时，护套料的工艺加工挤出性能较差，电缆生产时容易产生焦料、线表面粗糙、放线速度变慢，难以满足产品质量和生产速度要求；如选用活性碳酸钙时，护套料的工艺加工挤出性能会有所改进，但料的硬度加大、成本增高；如选用超细重质碳酸钙，则护套料的工艺加工挤出性能改善，性价比提高。
本文是远东电缆有限公司将超细重质碳酸钙用在PVC电缆护套料上的具体试验结果。
二、主要仪器设备及原辅材料
1.主要试验仪器
小双辊开炼机、平板硫化机、冲片机、微控电子拉力试验机、热稳定试验仪、老化试验箱、自动电子密度（比重）仪等。
2.主要生产设备
高速混合机、双阶挤出机（一阶双螺杆挤出机，二阶单螺杆挤出机）造粒机组。
3.主要原辅材料
悬浮法通用型PVC树脂、钙锌复合稳定剂、DOTP、ESO、超细重质碳酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸、石蜡、ACR401、改质剂CA-08等。
三、PVC电缆护套料配方的设计原则
1.性能指标要求
配方性能指标按GB/T 8815－2008要求执行。
2.PVC树脂的选择
PVC树脂选用悬浮法SG3通用型，其主要技术指标为：黏数在135~127 mL/g，K值在72~71，平均聚合度在1370~1251。
3.填充剂的选择
轻质碳酸钙一般是将石灰石等原料煅烧生成石灰（氧化钙）和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（氢氧化钙），再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后经脱水、干燥和粉碎而制得。
活性碳酸钙是以碳酸钙为基料，采用多功能表面活性剂和复合型高效加工助剂，对无机粉体表面进行改性活化处理而成。经改性处理后的碳酸钙粉体，表面形成一种特殊的包层结构，能显著改善在高聚物基体中的分散性及亲和性，并与高聚物基体间产生界面作用，提高制品的抗冲击强度，是一种性能优良的增量型填充助剂。
超细重质碳酸钙与轻质碳酸钙、活性碳酸钙相比，用作PVC电线电缆的填充材料时有很多优势。
本文选用的ST-2500重钙，是采用广西贺州深山天然的白玉方解石研磨而成，碳酸钙含量高，杂质极少，白度在96%上，纯天然产品；而轻钙是石灰石煅烧而成，石灰石中碳酸钙含量远没白玉方解石高，杂质多，并且在生产过程中都是用煤或壳作为燃料，在产品中往往留下很多燃料残渣，以致产品留下很多黑点，造成线缆有黑点，并且由于轻钙细度低，很容易造成线缆粗糙，不光亮。
ST-2500重钙细度高，造出PVC粒子光亮，拉出线缆光亮度好，细密度好，轻钙的细度一般在800目左右，而ST-2500重钙细度在2000目以上，钙粉越细与PVC粉油的相密性就越好，塑化程度高，成品线缆更光滑、细密。
轻钙、活性钙老化快易变色，而ST-2500重钙是纯天然产品，矿石经数万年自然形成，非常稳定，不变色，无老化现象，而轻钙、活性钙是化学反应的产品不是纯天然的产品，有着很多不稳定性，很容易老化，变黄等不良后果。
ST-2500重钙相比轻钙，它吸油量更小，对滑剂的吸收也少，白度更高，做白料时，增白剂可少添加，所以配方成本相比轻钙作填充材料也低不少。
更环保、更安全：因为ST-2500是纯天然产品，不含任何化工成份，所以在环保安全方面没有任何后顾之忧。
4.其它配合剂体系的选择
稳定剂选用环保型钙锌复合稳定剂；增塑剂选用DOTP、ESO；加工助剂选用ACR401和改质剂CA-08；剂选用硬脂酸钡、硬脂酸和石蜡。
四、PVC环保90℃护套料试验配方及性能
1.试验配方
在正常生产用的PVC环保90℃护套料配方中，用超细重质碳酸钙等量取代轻质碳酸钙，具体试验配方见表1。
2.造粒工艺
原辅料配料高速混合机一阶高速同向双螺杆混炼机二阶低速单螺杆挤出机热切机头风冷筛选磁选计量包装。
3.粒料性能
粒料用模压法制片，将粒料在（165±5）℃的小开炼机上塑化5~10min后出片，再到平板硫化机上（165±5）℃按不加压预热、恒温加压、加压冷却的顺序压制15~20min后出模，制样后测试料片性能，详见表2。
五、结束语
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