DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 结果 1) 2组患者一般资料：2组患者性别、年龄、病变侧别、患髋ARCO分期、术前髋关节Harris评分及优良率比较差异无明显统计学意义(p > 0.05)，见表1~3。说明2组患者同质性较好，具有可比性。 2) 2组患者围术期情况比较：病例组较对照组手术切口长，手术时间长，且失血量大，差异具有统计学意义(p < 0.05)，见表4。 3) 52例患者均获得随访，随访时间为13~24个月，平均17.2个月。末次随访时，两组患者各分期Harris评分和优良率均较术前明显提高，病例组各分期Harris评分和优良率显著高于对照组(P < 0.05)，见表5，表6。除病例组1髋由IIIA期进展至IIIC期，对照组1髋由IIC期进展至IIIC期外，其余患者疼痛较之前明显减轻或消失，髋关节活动良好，步态基本正常。X线检查示股骨头内密度改善，股骨大转子截骨处全部愈合，愈合时间3~6个月，平均4.2个月，见表1~6。 4) 2组患者手术切口均一期愈合，无肺部感染、下肢静脉血栓等并发症。 Table 1 Comparison of basic data of 2 groups of patient 组别 髋数 性别(例) 年龄 侧别(例) ARCO分期 男 女 左侧 右侧 双侧 ⅡA期 ⅡB期 ⅡC期 ⅢA期 病例组 70 34 26 38.10 ± 4.61 26 24 10 18 16 19 17 对照组 70 31 29 37.30 ± 4.76 24 26 10 19 18 18 15 统计量 一 c 2 = 0.302 t = 0.191 c 2 = 0.160 c 2 = 0.297 p值 一 0.583 0.851 0.923 0.961 表1. 2组患者基础资料比较 Table 2 Comparison of hip Harris scores before surgery of 2 groups of patient ARCO分期 病例组 对照组 t值 p值 ⅡA期 77.58 ± 8.05 76.15 ± 7.99 1.973 0.092 ⅡB期 75.45 ± 7.66 75.89 ± 7.91 1.573 0.112 ⅡC期 73.55 ± 8.25 72.48 ± 5.23 0.938 0.291 ⅢA期 70.22 ± 6.92 71.03 ± 7.63 2.031 0.076 合计 74.98 ± 8.62 75.04 ± 7.61 1.872 0.101 表2. 2组患者术前髋关节Harris评分 Table 3 Comparison of hip Harris scores good rate before surgery of 2 groups of patient ARCO分期 病例数 对照组 统计量 p值 总髋数 优良数 优良率 总髋数 优良数 优良率 ⅡA期 18 10 55.56% 19 10 52.63% 一 0.560 a ⅡB期 16 7 43.75% 18 7 38.89% 一 0.524 a ⅡC期 19 7 36.84% 18 6 33.33% 一 0.548 a ⅢA期 17 3 17.65% 15 3 20.00% 一 0.608 a 合计 70 27 38.57% 70 26 37.14% c 2 = 0.030 0.500 表3. 2组患者术前Harris评分优良率比较 备注：pa由Fisher确切概率法获得。 Table 4 Comparison of perioperative data between the 2 groups of patient 组别 手术切口(cm) 手术时间(min) 术中出血量(ml) 术后引流量(ml) 病例组 12.20 ± 0.79 91.40 ± 5.10 304.00 ± 20.11 137.00 ± 13.34 对照组 9.55 ± 1.19 74.50 ± 3.63 249.00 ± 17.45 102.00 ± 13.17 t值 10.991 8.535 6.532 5.897 p值 0.001 0.001 0.001 0.001 表4. 2组患者围术期相关资料比较 Table 5 Comparison of hip Harris score of 2 groups of patients at the end of follow-u ARCO分期 病例组 对照组 t值 p值 Ⅱ 90.84 ± 4.20 86.12 ± 4.26 3.998 0.012 Ⅱ 88.10 ± 4.82 82.68 ± 4.87 5.823 0.001 Ⅱ 85.67 ± 3.52 80.53 ± 3.57 3.732 0.021 Ⅲ 83.80 ± 4.83 77.90 ± 4.33 3.771 0.019 合计 86.47 ± 5.32 81.35 ± 4.48 4.453 0.010 表5. 2组患者术后末次随访时髋关节Harris评分比较 Table 6 Comparison of hip Harris scores good rate of 2 groups of patients at the end of follow-u ARCO分期 病例数 对照组 统计量 p值 总髋数 优良数 优良率 总髋数 优良数 优良率 ⅡA期 18 17 94.44% 19 12 63.16% 一 0.025 a ⅡB期 16 14 87.50% 18 10 55.56% 一 0.046 a ⅡC期 19 16 84.21% 18 8 44.44% 一 0.014 a ⅢA期 17 12 70.59% 15 5 33.33% 一 0.039 a 合计 70 59 84.29% 70 35 50.00% c 2 = 18.649 0.001 表6. 2组患者术后末次随访时Harris评分优良率比较 备注：pa由Fisher确切概率法获得。
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user: 4. 讨论 4.1. 髋关节外科脱位应用于治疗ONFH的可行性 股骨头坏死是因股骨头血运不佳而引发的骨细胞缺血、坏死，并逐渐进展为股骨头塌陷、骨性关节炎的疾病，早期给予合理治疗对预防股骨头塌陷、保护髋关节功能十分重要。此次研究所选的外科脱位联合高位头颈开窗病灶清除打压植骨支撑术属于一种新型术式，开窗位置相对传统手术更为接近股骨头方向，术野清晰，有利于彻底清除坏死骨、硬化骨以及纤维瘢痕组织，在彻底清除病灶的同时还能使骨内压与关节内压降低，股骨头血供得以明显改善，最终起到利于骨再生的目的。 髋关节外科脱位入路历经了10余年的发展，已成为一个成熟的手术入路。Ganz教授 [ 14 ] 等对股骨头血运安全方面做了详尽的介绍，并引用大量文献说明其可靠的解剖学及影像学基础，现已被普遍认可。吴奇等 [ 17 ] 对保髋手术后发生ONFH的原因做了解剖学研究，其结果同样支持外科脱位入路。Phillips等 [ 18 ] 研究表明，髋关节脱位复位时间 < 6小时，ONFH的发生率仅5%。梁庆威等 [ 19 ] 通过试验证实，股骨头缺血6小时以内骨小梁内骨细胞及成骨细胞形态未见明显改变。该手术脱位时间较短，约20~40分钟，对股骨头血运影响较小。外科脱位的核心是对旋股内侧动脉深支的保护，优点是在保证股骨头血供前提下，全方位显露髋臼及股骨头。外科脱位广泛应用于髋臼骨折、股骨头骨折、髋臼发育不良、髋关节置换等髋部手术，已成为髋部手术的基本入路之一，并未发现增加ONFH的发生率。Leunig等 [ 20 ] 对13例(14髋)股骨缺血坏死性畸形患者施以股骨头缩头术，进行为期最少3年的随访，术后患者髋关节疼痛、活动度及步态均明显改善，所有病例均未发生ONFH。Masse等 [ 21 ] [ 22 ] 应用外科脱位入路分别治疗股骨头骨折和髋臼骨折，和常规入路相比，并未增加ONFH的发生率，再次证实外科脱位用于股骨头手术的安全性。龚景海等 [ 23 ] 采用外科脱位治疗10例Pipkin骨折，取得满意疗效，并认为外科脱位能最大限度的保留股骨头血运，是治疗股骨头骨折的首选入路。外科脱位入路在治疗ONFH方面尚未发现相关文献，是一种新的尝试。 4.2. 外科脱位联合高位头颈开窗病灶清除打压植骨支撑术的优缺点 髋关节外科脱位与股骨高位头颈开窗病灶清除打压植骨支撑术结合的优点：1) 能够使术野暴露更理想，直视下开窗零距离清理病灶，更安全方便，坏死灶清除更彻底；2) 通过大转子截骨，可以完整保留外旋肌群，利于术后早期功能锻炼康复；3) 股骨大转子截骨处可以获得大量的优质自体松质骨，填植于坏死骨缺损处，植骨质量更高更充分，在恢复解剖结构及力学稳定的同时，更利于坏死区建立血液循环，诱导成骨修复 [ 24 ] [ 25 ] ；4) 植入的髂骨柱跨越原有的硬化带，对前侧柱提供更确切的力学支撑；5) 对于股骨头软骨有破损，但可以修复的患者，可以术中修复破损的软骨。 髋关节外科脱位与股骨高位头颈开窗病灶清除打压植骨支撑术结合的不足之处：1) 与常规入路相比，技术性要求提高；2) 手术切口偏长，增加了患者的创伤；3) 围术期失血量偏多，增加患者感染风险及经济负担；4) 大转子截骨处植入异体骨，有发生排异反应、延迟愈合或不愈合等可能，增加了感染几率；5) 术中需要切开关节囊，有关节内感染和关节粘连风险，术后需要加强髋关节功能锻炼。 4.3. 临床疗效 末次随访时，除病例组2髋由IIIA期进展至IIIC期，对照组3髋由IIC期进展至IV期外，其余患者疼痛较之前明显减轻或消失，髋关节活动良好，步态基本正常。X线检查示股骨头内坏死灶改善，股骨头高度未变或略有增加，关节间隙正常，股骨大转子截骨处均良好愈合。两组患者各分期Harris评分和优良率均较术前明显提高，病例组各分期Harris评分和优良率显著高于对照组(P < 0.05)。结果表明，髋关节外科脱位联合股骨高位头颈开窗病灶清除打压植骨支撑术是治疗早期非创伤性ONFH的一种安全有效的方法。 4.4. 研究的局限性 髋关节外科脱位联合股骨高位头颈开窗病灶清除打压植骨支撑术是一种治疗早期ONFH的新术式，开展时间不长，收集病例数较少，随访时间较短，有待于后续进一步扩大样本量，延长随访时间，收集更多的相关资料，增加评价标准，提高研究结果的说服力。 综上所述，两种术式均能有效治疗早期非创伤性ONFH。外科脱位联合高位头颈开窗病灶清除打压植骨支撑术过程相对复杂，手术时间长，且创伤大。外科脱位联合高位头颈开窗病灶清除打压植骨支撑术近期疗效优于单纯高位头颈开窗病灶清除打压植骨支撑术，但中、远期效果需要进一步随访观察。
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user: 摘 要 甲醛在生活中无处不在，如室内装修的材料中、食物的防腐剂中以及香烟燃烧的排放物中等等。而挥发的甲醛还会对人体产生不小的伤害，所以寻找有效去除甲醛的方法刻不容缓。本文根据目前对甲醛研究的进展，在甲醛污染的来源、危害和去除甲醛的方法三个方面进行介绍和总结。其中重点介绍去除甲醛的方法。 关键词 :甲醛污染，来源，危害，去除 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 甲醛，又称蚁醛，分子式HCHO，相对分子质量为30.03，密度比空气稍大。甲醛是一种无色气体，有强烈的刺激性气味，易溶于水和乙醇。其质量分数为35%~40%的水溶液俗称福尔马林，是具有刺激气味的无色液体，有毒，具有挥发性。 甲醛的存在对我们来说是一把双刃剑，一方面甲醛在生活中受到广泛应用，例如实验室内用甲醛做氧化剂，用福尔马林浸泡标本以保存等。其中甲醛最大的用途是制造酚醛树脂和氨基树脂，占甲醛消费总量的55%左右 [ 1 ] 。但另一方面，甲醛对环境及人的健康的危害是不容忽视的，作为室内装修的添加物和废气废水的排放物，甲醛成为一种常见的致癌物质。在过去的十五年中，室内空气质量的下降及其对人类健康的潜在影响激起了人们对甲醛的研究兴趣 [ 2 ] 。本文将对甲醛污染、危害以及去除甲醛的方法进行介绍和总结，旨在为新的甲醛去除方法和技术的开发提供参考。
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user: 2. 甲醛的来源 一直以来，甲醛在室内的污染都不能得到有效的控制和解决。我们装修时用的油漆、地板和衣柜等家具中都含有粘合剂，而粘合剂中的成分主要是醛类树脂，加之甲醛有良好的防腐性能，所以甲醛便成了不二选择。除此之外，我们一些日常用品(如化妆品、杀虫剂等)和食物中也含有甲醛。据报道，在水发海产品市场，使用甲醛来保险防腐的不法分子大有人在，海产品甲醛阳性率较高，甲醛阳性率最高是虾仁(阳性率为55.50%)，其次为鱿鱼(33.90%)，贝肉(33.30%)，螺肉(26.70%)，海参(18.80%)，其它水发食品(鸭掌、蹄筋等)阳性率较低(5.90%~19.40%) [ 3 ] 。 室外空气中的甲醛有两个来源，分为自然和非自然。自然来源包括挥发性有机物通过光反应形成的甲醛，腐殖质被阳光照射产生的甲醛和一些细菌、藻类、浮游生物与植物体内存在的低浓度的可以排放到空气中的甲醛 [ 4 ] 。甲醛的非自然来源包括各种燃料的燃烧、森林火灾和工厂废气以及汽车尾气的排放，据有关报道显示城市空气中甲醛的年平均浓度大约是0.005~0.01 mg/m 3 ，一般不超过0.03 mg/m 3 ，这部分气体在一些时候可进入室内，是构成室内甲醛污染的一个来源 [ 4 ] 。 除空气中含有甲醛之外，废水中也存在甲醛。生活污水中的甲醛量比较少，但是工业废水中的甲醛含量却不容小视。尤其是有一些化工厂和家具厂对污水进行的处理并不合格甚至未经处理就排放到河流中，超过水体承受范围，就会对其造成严重污染。
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user: 3. 甲醛污染的危害 在许多室内产品中，如压木、涂布纸制品、油漆、保温材料等，都可以发现甲醛污染物。而长时间的曝光在0.10 × 10 −3 mg/m 3 或更高浓度的甲醛环境中就可以对人体健康造成一定的伤害，如恶心、胸闷、皮疹和过敏反应 [ 5 ] 。由于甲醛的大量排放源，室内甲醛的浓度可以从1.00 × 10 −3 mg/m 3 到超过0.10 mg/m 3 ，而美国毒物与疾病登记署表明大多数人在室内花的时间占80%到85%，这对人来说无疑是一种慢性自杀 [ 2 ] 。 一方面，在工业的观测结果中，甲醛一直被认为对人类皮肤表面有急性刺激 [ 6 ] 。根据暴露的个体对甲醛是高度敏感还是处于平均敏感度，我们把它分为以下几个级别：对眼产生刺激性的甲醛浓度在0.05 × 10 −3 mg/m 3 和1.00 × 10 −3 mg/m 3 之间，对鼻腔和咽喉产生影响的浓度在0.11 × 10 −3 mg/m 3 左右，使人咳嗽的浓度在5 × 10 −3 mg/m 3 至0.030 mg/m 3 之间 [ 6 ] 。
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user: 5. 结语 综上所述，去除甲醛的方法归结起来主要有吸附去除法、化学反应去除法、光催化去除法、微生物去除和植物去除法。每种方法有各自的利弊，像生物方法去除甲醛可以减少一些副产物对环境的二次污染，但是却不好控制反应条件；吸附剂吸附法容易控制条件，但是却有容量饱和的问题。研究人员往往尝试将不同的方法结合起来提高甲醛的去除效果。所以很多研究综合了不止一种甲醛去除方法。综合目前的研究进展，我们觉得吸附法结合化学反应去除法以及光催化法应该有更好的实际应用前景。但在进行去除甲醛的材料选择上应注意效率性、环保性和经济性。比如，在吸附材料的选择上，活性碳纤维比活性炭的吸附性要好，所以可以尝试用活性碳纤维代替活性炭，应该可以达到更好的效果。再如，二氧化钛、银及其氧化物的环保性明显强于高锰酸钾、硫酸铜等，但考虑到成本问题，建议将前者这一类的材料制备成可以再生循环使用的产品。
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user: 资助信息 大学生创新训练项目。
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user: 摘 要 以物料平衡和热平衡为基础建立了转炉原料成本计算模型，并考察了冷却剂结构变化对转炉物料平衡和原料成本的影响作用规律。结果表明，降低废钢比、提高矿石比和石灰石比均可有效降低转炉原料成本，且矿石替代废钢的降本效果更为显著。综合考虑转炉冷却效果和吹炼过程的稳定性，确定了“先降低废钢比，依次用矿石和石灰石平衡转炉热量”的冷却工艺优化设计原则，并设定了废钢比下限和矿石比上限。工业试验和原料成本核算表明，冷却工艺优化后，转炉吹炼过程平稳，冶炼终点钢水温度和成分及终渣成分控制准确、稳定，且脱磷效果有所改善，转炉原料成本显著降低。 关键词 :转炉，成本控制，冷却工艺，优化设计 Copyright © 2017 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 钢铁生产工艺技术与流程优化是实现降本增效的重要方向之一。对于转炉炼钢工序，其原料成本占炼钢总成本的70%以上 [ 1 ] ，且中国90%以上为转炉钢 [ 2 ] ，降低转炉工序原料成本对于提高企业经济效益具有重要意义。 为平衡转炉炼钢过程的能量富余，需要加入冷却剂来实现转炉终点的准确控制。目前，废钢是转炉炼钢中使用的主要冷却剂，此外，在转炉炼钢过程中加入铁矿石，由于其被还原可起到额外的冷却效应 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] ，以部分石灰石代替石灰，由于其分解吸热也可起到额外的冷却效应 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 。比较而言，废钢的价格通常远高于铁矿石和石灰石的价格，石灰的价格也显著高于石灰石的价格，在保证冶炼效果的前提下，通过优化冷却剂结构进而降低炼钢原料成本是可行的。在实际生产中，不同企业根据实际情况加入一种或者多种冷却剂，但冷却剂结构对成本的影响作用规律并不明晰。 本研究首先建立了转炉原料成本计算模型，考察了冷却剂结构变化对转炉原料成本的影响作用规律。在此基础上，以成本控制为目标，优化设计了转炉冷却工艺制度，并依托国内某钢铁厂转炉炼钢工艺和原料条件，通过工业试验考察了优化冷却工艺的转炉冶炼效果和成本控制效果。
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user: 2. 转炉原料成本影响因素分析 2.1. 转炉原料成本计算模型 转炉炼钢过程是质量和能量守恒的过程，转炉原料结构的变化必然引起转炉物料平衡和热平衡的改变。对于特定钢厂、特定钢种的转炉冶炼来说，有着特定的转炉出钢成分和温度要求，以满足精炼和连铸的要求。也就说，转炉原料结构的调整必须满足转炉出钢成分和温度的要求。本模型首先通过转炉物料平衡和热平衡计算，获得包括冷却剂在内的各种冶炼原料的种类及其加入量，再根据各原料价格，计算原料成本。转炉物料平衡和热平衡即是转炉原料加入量的计算方法，同时也是转炉原料结构调整的限制条件。 在模型中，以废钢比(废钢加入量与铁水兑入量的比值)、矿石比(铁矿石加入量与铁水兑入量的比值)和石灰石比(石灰石分解的CaO量与造渣所需全部CaO量的比值)作为变量来考察废钢、矿石和石灰石加入量对转炉原料成本的影响。在物料平衡和热平衡计算中，作了如下假设：加入矿石中的铁氧化物全部还原进入钢水，脉石全部进入渣中；加入的石灰石完全分解，CaO和脉石全部进入渣中，分解生成的CO 2 按炉气中CO 2 与CO比例进入炉气。 2.2. 冷却剂对转炉原料成本的影响 计算以国内某钢铁厂批量生产的Q235B为目标钢种，计算所需基础数据均以该钢铁厂实际原料成分和价格为准，其中铁水、废钢和终点钢水化学成分平均值如表1所示，转炉终渣成分平均值如表2所示，原料价格如表3所示。另外，渣中含铁量、喷溅铁损、烟尘量等设为定值。 1) 废钢比对原料成本的影响 图1为铁水温度为1350℃、不加入石灰石条件下，废钢比对吨钢原料质量和成本的影响。从图1(a)中可以看出，随着废钢比的升高，吨钢所需铁水质量显著降低，导致碳和硅的吨钢入炉量降低，进而使得吨钢需氧量降低；随着入炉废钢比的升高，由废钢所平衡的转炉富余热量逐渐增多，需要矿石平衡的转炉热量逐渐减少，所需矿石质量随废钢比升高而减少。同时，在保证终渣碱度不变的条件下，随吨钢入炉硅量和矿石带入脉石量的降低，造渣所需石灰量相应降低。从图1(b)中可以看出，废钢比由3%升高到15%，铁水量、石灰量、矿石量和耗氧量减少可分别降低吨钢原料成本245.64元、2.80元、35.26元和0.88元，而废钢量增加可增加吨钢原料成本316.34元。综合来看，废钢比每升高1%吨钢原料成本升高2.64元。 2) 矿石加入比例对原料成本的影响 图2为铁水温度为1350℃、不加入石灰石条件下矿石加入比例对吨钢原料质量和成本的影响。从图2(a)中可以看出，随着矿石比的升高，矿石所平衡的热量逐渐增多，吨钢所需废钢质量显著减少，而吨钢所需铁水质量显著增多；吨钢入炉铁水质量的升高，导致碳和硅的吨钢入炉量升高，进而导致吨钢耗氧量逐渐升高；另外，在保证终渣碱度不变的条件下，随着吨钢入炉硅量和矿石带入脉石量的增加，导致吨钢所需石灰量相应增加。 从图2(b)中可以看出，矿石比由0%升高至2.8%，废钢量的减少可降低吨钢原料成本516.86元，而铁水量、石灰量、矿石量和耗氧量的增加可分别增加吨钢原料成本433.8元、4.39元、38.13元和5.81元。 Table 1 Compositions of hot metal， scrap and liquid steel at blowing endpoint (mass， % C Si Mn P S 铁水 4.58 0.45 0.20 0.065 0.027 废钢 0.18 0.20 0.42 0.022 0.024 终点钢水 0.08 0.00 0.09 0.013 0.016 表1. 铁水、废钢和终点钢水成分(质量百分数，%) Table 2 Slag compositions at blowing endpoint (mass， % 项目 CaO MgO SiO 2 FeO Fe 2 O 3 平均值 44.7 10.1 13.8 12.5 3.0 表2. 转炉终渣成分(质量百分数，%) Table 3 Price of main raw materials (yuan/t 铁水 废钢 白云石 石灰 石灰石 矿石 氧气 炉衬 价格 2400 2580 100 264 55 1253 850 240 表3. 主要原料价格(元/吨) 综合来看，矿石比每升高1%可降低吨钢原料成本11.71元。 3) 石灰石加入比例对原料成本的影响 图3为铁水温度为1350℃、不加入矿石条件下，石灰石加入比例对吨钢原料质量和成本的影响。从图3(a)中可以看出，与加入矿石相类似，随着石灰石加入比例的升高，吨钢所需废钢质量显著减少，而吨钢所需铁水质量显著增多，吨钢耗氧量逐渐升高；另外，在保证终渣碱度不变的条件下，吨钢所需石灰量相应降低。从图3(b)中可以看出，废钢量和石灰量的减少可分别降低吨钢原料成本387.14元和9.54元，铁水量、石灰石量和氧气量增加可分别增加吨钢原料成本368.50元、5.07元和10.67元。综合来看，石灰石加入比例每升高1%可降低吨钢原料成本0.15元。
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user: 3. 转炉冷却工艺优化设计与冶炼效果 3.1. 冷却工艺优化设计 由上述分析可知，降低废钢比、提高矿石和石灰石加入比例均有利于转炉原料成本的降低，也就是说，以矿石和石灰石代替废钢作为冷却剂，均可在一定程度上降低转炉的原料成本，且矿石的降本效果更为显著。为保证转炉吹炼过程的稳定，防止矿石加入量过多而引起的溢渣、喷溅和除尘效果差等现象 图1. 主要物料质量和成本随废钢加入比例的变化 图2. 主要原料质量和成本随矿石加入比例的变化 图3. 主要物料质量和成本随石灰石加入比例的变化 的发生，必须合理控制废钢和矿石的加入比例，既需要确定合适的废钢比下限和矿石比上限。据此，可确定基于成本控制的转炉冷却工艺优化方向，即首先降低废钢比，然后优先以矿石来平衡剩余热量，如果超过矿石比上限，则采用石灰石来平衡剩余热量。参考国内钢铁厂矿石加入比例 [ 11 ] [ 12 ] ，矿石比上限设为1.5%。废钢比下限需根据钢铁厂铁水条件和冶炼钢种确定。 根据以上转炉冷却工艺优化原则，在转炉成本计算模型的基础上，进一步开发了基于成本控制的转炉物料平衡计算软件，该软件采用Visual Basic语言编译以适合现场应用，可实现不同冶炼钢种、不同铁水条件下转炉物料的计算与输出，以确定各种冷却剂的加入量，最终达到控制转炉原料成本的目的。 3.2. 转炉冶炼效果 为考察优化转炉冷却工艺的冶炼效果，开展了20炉次的工业试验，冶炼钢种为Q235B，废钢比下限为11%，矿石比上限为1.5%。试验炉次铁水温度在1252℃~1380℃范围内，铁水硅含量在0.22%~0.59%范围内。当铁水w[Si] ≤ 0.40%，采用一批料方式，开吹5~6分钟内多批次、小批量加完；当铁水w[Si] ≥ 0.40%，采用二批料方式，头批料加入总料量的80%~90%，余料第二批加入；其中矿石主要在供氧2~3 min内加入，控制炉温以利于脱磷。在转炉冶炼终点进行测温、定氧和取样，采用等离子体发射光谱仪检测终点钢样化学成分，采用X射线荧光光谱仪检测渣样化学成分。 图4~图7分别为工业试验炉次冶炼终点钢水温度、碳含量、溶解氧含量和磷含量的分布情况。从终点温度控制情况来看，除3个炉次外，均在Q235B钢种终点温度的内控标准1680℃~1694℃范围内。从终点碳含量来看，除1炉次碳含量较高外，其余炉次均在0.0757% ± 0.05%范围之内，满足该钢种终点C含量控制目标要求。从终点溶解氧含量来看，与优化前平均溶解氧含量平均值452 ppm相当，且波动范围一致。从终点钢水磷含量来看，其中有15个炉次的磷含量低于优化前0.0133%的平均水平，平均脱磷率达到了82.4%，较优化前提高了3.7%。另外，冶炼终点炉渣碱度在R = 3.13 ± 0.2范围内波动，炉渣中FeO含量为12.30%，与优化前的平均值12.34%相当。 总体上看，冷却工艺优化后，转炉终点温度、钢水成分和炉渣成分控制稳定，满足钢种控制标准要求，且在一定程度上改善了脱磷效果。
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user: 4. 原料成本分析 为进一步考察优化冷却工艺的转炉原料成本，包括工业试验20炉次在内，共跟踪了934炉次的Q235B 钢种的生产数据。优化前主要使用废钢作为冷却剂，优化炉次的冷却剂可分为“废钢 + 矿石”和“废钢 + 矿石 + 石灰石”两种情况，具体原料成本核算信息如表4所示。根据表中数据计算可知，与优化前相比，吨钢原料成本最多可降低23.4元，最少可降低11.6元，平均吨钢原料成本降低了14.8元。以该钢厂年产Q235B钢种300万吨估算，每年可降低原料成本4400万元以上，当然成本降低幅度还要受到废钢等原料价格波动的影响。
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user: 5. 结论 1) 基于转炉物料平衡和热平衡建立了转炉原料成本计算模型，计算结果表明，以矿石和石灰石代替 图4. 转炉终点温度分布 图5. 转炉终点碳含量分布 图6. 转炉终点溶解氧含量分布 图7. 转炉终点磷含量分布 Table 4 Comparison of raw materials cost before and after optimizatio 冷却剂种类 w[Si] < 0.4% w[Si] = 0.4%~0.6% w[Si] > 0.6% 炉数 成本(元/t钢) 炉数 成本(元/t钢) 炉数 成本(元/t钢) 优化前 废钢 168 2667.8 360 2674.5 58 2689.0 优化后 废钢 + 矿石 146 2651.7 330 2662.9 37 2673.0 废钢 + 矿石 + 石灰石 96 2644.4 277 2660.1 48 2670.4 表4. 优化前后吨钢原料成本对比 废钢作为冷却剂，均可在一定程度上降低转炉的原料成本，且矿石的降本效果更为显著。 2) 根据转炉原料成本影响因素及其变化规律，综合考虑转炉冷却效果和吹炼过程的稳定性，确定了“先降低废钢比，依次用矿石和石灰石平衡转炉热量”的冷却工艺优化原则。 3) 工业试验结果表明，冷却工艺优化后，转炉吹炼过程平稳，冶炼终点钢水温度控制准确，终点钢水成分和终渣成分控制稳定，且脱磷效果有所改善，转炉原料成本显著降低。
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user: 摘 要 地下渗滤系统是近几年来应用较为广泛的污水处理技术，凭借其对污染物较高的去除率已受到各国的关注和重视。本文主要针对地下渗滤系统的定义、分类、对污染物的去除原理以及存在问题和发展前景做了详细的介绍。 关键词 :地下渗滤系统，强化脱氮，微生物 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 污水地下渗滤系统 地下渗滤系统属于土地污水处理系统的一种类型 [ 1 ] ，是利用植物–土壤–微生物组成的稳定的生态系统处理污水的一种工艺 [ 2 ] 。地下渗滤系统是将污水有控制的投放距离地面一定距离、有一定的构造、易扩散的土壤中，污水在土壤的毛管力和渗透作用下向周围扩散，再通过植物–土壤–微生物等一系列的物理截留、化学吸附及生物作用使污水达到净化的效果 [ 3 ] 。由于地下渗滤系统具有基建费用及运行成本低，维修管理方便，对于有机污染物和磷的去除效果较好等特点，近几年成为了国内外研究的热点 [ 4 ] 。 目前，世界各国都在寻找成本较低且对于污水处理效果较好的技术。在我国应用比较广泛的污水处理技术以高效藻类塘、人工湿地、蚯蚓生态滤池处理技术、移动床生物膜反应器和地下渗滤系统为主。世界银行环境事务署规定：“当有土地可用和毒物含量足够低时，土地处理是最简单、最经济的技术，在任何工业项目中，土地处理都应当作为第一选择来考虑” [ 5 ] 。 1.1. 地下渗滤系统的分类 地下渗滤系统种类较多，主要有地下渗井，渗滤沟式地下渗滤系统，渗滤管式地下渗滤系统和尼米槽式地下渗滤系统 [ 6 ] 。 1) 地下渗井 地下渗井又称为地下渗滤坑，是指在地下一定距离构造渗滤坑并利用其底部和周围的土壤作用对污水进行预处理的污水处理装置，地下渗井是由预处理装置和砾石堆组成，预处理装置是由水泥、石头和塑料等构成，池壁上开有所需大小的孔，预处理池内部和周围均由砾石填充，整个渗滤井都埋入具有良好渗透性的土壤中。污水经过化粪池处理之后直接进入预处理池，随后由预处理池池壁上的孔眼分配到周围的砾石堆中，透过砾石堆进入周围渗透性良好的土壤中，整个过程中污水得到了净化。渗滤井是一种比较原始的地下渗滤系统，适用于流量比较小的污水源。 2) 渗滤沟式地下渗滤系统 渗滤沟式地下渗滤系统又称为土壤净化槽，是最常见的地下渗滤系统装置。该工艺是由化粪池，布水管，砾石堆和处理场地构成，该工艺的结构是将布水管放置在若干个相互平行的渗滤沟中，并且在布水管周围布满砾石。污水经过化粪池处理后通过布水管缓缓地向周围渗透扩散，以此达到净化污水的目的。该类系统提高了污水处理的能力，并且布水面积较大，出水的水质有了较大提高。 3) 渗滤管式地下渗滤系统 渗滤管式地下渗滤系统不再应用砾石堆，取而代之的是在处理场地中放置褶皱织物包裹的渗滤管。污水通过渗滤管流入周围的土壤中，通常在这些工艺装置中，布水管的上部都会设有检查孔来确定运行一段时间后渗滤管是否存有污泥。这种无砾石的系统相对于传统的地下渗滤系统具有基建费用低，便于维修，易于安装，能够减弱砾石在渗滤过程中风化带来的不良效果。 4) 尼米槽式地下渗滤系统 尼米槽(Nimi System)相对于传统的地下渗滤系统不同之处在于，其在布水管的下方设有一个不透水厌氧槽(又称为尼米槽)，在槽中填充的是沙子或其他填料，布水管周围则是由纤维包裹的砾石，在砾石的上方则是表层覆土。污水通过布水管进入尼米槽，在尼米槽内积累一段时间，随后通过沙子和土壤的毛细力扩散到尼米槽周围的土壤中，污水中的悬浮物大多被截留在尼米槽中，同时在槽中液化酸化，可以降低土壤被堵塞的可能性，使出水水质有了很大的提高。 1.2. 地下渗滤系统对污染物的去除作用及机理 1.2.1. 固体悬浮物 对于地下渗滤系统来说，固体悬浮物对于系统中的土壤结构会有很大的影响，可能会引起系统渗滤层及土壤间隙内的土壤堵塞，直接影响系统的复氧效果，引起系统内微生物的变化，从而影响系统主要污染物的去除性能。所以固体悬浮物的去除是决定地下渗滤系统总体性能的关键因素之一 [ 7 ] 。 生活污水进入化粪池后，大部分固体悬浮物被截留液化，得到预处理，减少了后继系统中的负荷。对于无机型SS，截留、吸附或者反映之后，在外部环境相对稳定的情况下不在发生变化；有机型SS则在物理截留、吸附之后发生变化，在厌氧环境中可以被厌氧微生物液化、酸化以及甲烷化后降解，在好氧情况下则被好氧菌分解成CO2从系统内放出 [ 5 ] 。 1.2.2. N的去除 污水中的氮以多种形式存在，主要有有机态氮、氨态氮、硝酸态氮和亚硝酸态氮等 [ 8 ] 。地下渗滤系统中氮的脱除途径包括反硝化、植物吸收、土壤固定和氨氮挥发等 [ 9 ] ，其中生物硝化、反硝化过程是最主要的途径 [ 10 ] 。N在土壤中迁移转化的过程可分为三个阶段 [ 11 ] ： 1) 有机氮转变成为氨态氮，氨态氮被土壤颗粒吸附，CHNH 2 COOH + O 2 → RCOOH + CO 2 + NH 3 (氨化)； 2) 土壤吸附的氨态氮在硝化细菌的作用下转化为硝态氮， + 2O 2 → NO 3 + 2H + + H 2 O (硝化作用)； 3) 硝态氮通过反硝化作用以N 2 或N 2 O的形式扩散到大气中， + 5H 2 + 2H + → N 2 + 6H 2 O (反硝化作用)。 可见氮的脱除受基质中的脱氮菌群数量、性能以及基质的孔隙度等影响。研究表明，碳源是影响地下渗滤系统中生物反硝化过程中的主要因素，若投配污水的C/N < 3，则碳源不足，反硝化菌的活性将受到抑制而不利于氮的去除 [ 12 ] 。由于对地下渗滤系统的内部环境调控不灵活，氧化还原环境不能得以改善；同时，二次补水等外加碳源的调控技术还不成熟。因此，氮的脱除仍是地下渗滤系统的薄弱环节。 1.2.3. P的去除 磷是水体富营养化的主要限制性因素 [ 13 ] ，生活污水中的磷来自于人类排泄物，洗涤剂等。一般生活污水中以固体形式或液体形式、有机或者无机形式存在的总磷含量为12~20 mg/L。污水中的磷以无机磷为主，含少量有机磷。地下渗滤系统中，磷的主要去除方式是土壤的吸附于沉淀作用及植物和微生物的同化作用 [ 14 ] 。 对于不溶性的磷酸盐通过物理吸附截留得以去除，被吸附沉淀的磷在污水中磷浓度较低的情况下，会有一部分被释放到水中 [ 15 ] 。李斌等 [ 14 ] 认为土壤对磷的吸收存在饱和度的问题，当土壤对磷的吸附达到饱和后会发生磷穿透，使磷重新回到水中，使出水中的总磷浓度升高。
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user: 2. 地下渗滤系统强化脱氮的技术与方法 2.1. 地下渗滤系统脱氮的强化方式 2.1.1. 微生物强化基质脱氮 基质是地下渗滤系统中至关重要的一部分，其不仅可以为污水渗滤提供良好的水利条件，为植物的生长提供必需的载体和营养物质，更为重要的是为微生物的生长提供附着的载体和生长环境 [ 16 ] 。王梦芸 [ 17 ] 通过研究证明了装填微生物菌剂能够促进系统对COD、NH 3 -N的去除，加速硝化反应。邹轶 [ 18 ] 通过添加微生物菌剂，明显增强了地下渗滤系统去除氨氮和总氮的效率，并且大幅度缩短了地下渗滤系统启动的运行时间。李英华等 [ 19 ] 采用富含脱氮细菌的干化污泥和孔隙度较大的煤渣等填料替代系统中部分原有的草甸土，使系统启动周期缩短并提高了抗冲击负荷能力，并且使氨氮和总氮的去除率分别达到了92.4%和82%。 2.1.2. 改善系统氧化还原条件 氧化还原电位(Oxidation-Reduction Potrntial，简称ORP)作为介质(包括土壤、天然水、培养基等)环境条件的一个综合性指标，已沿用已久，它表征介质氧化性或还原性的相对程度 [ 20 ] 。地下渗滤系统中ORP是影响微生物硝化、反硝化作用的主要因素之一。一般来说，通常提高系统渗透性来增加土壤中溶解氧含量，改善土壤中氧化还原条件，从而提高地下渗滤系统的脱氮效果 [ 21 ] 。目前国内外采用以下三种方法提高系统内的ORP： 1) 干湿交替运行 干湿交替是指进水–落干–进水–落干交互进行；若较长时间持续进水将会导致系统一直处于厌氧和缺氧的环境，会减弱微生物的硝化作用。干湿交替方式会避免上述现象的发生，补充期间消耗的溶解氧，保证系统处于一定程度的好氧环境，有效的调节系统中的ORP [ 22 ] 。Zhang Jian [ 23 ] 等人通过实施干湿交替运行，提高了系统内氨氮和总氮的去除率，均达到80%以上。VanCuy [ 24 ] 等人在试验中证明了干湿交替运行可以改变系统ORP，从而影响氨氮和总氮的去除效率。 2) 植物输氧 植物的根系可以使系统种缺氧或者厌氧区存在局部的好氧环境。植物从周围吸收CO 2 ，通过自身将O 2 输送到发达的根系中，使与根系四周的基质均处于好氧状态，而远处的区域会出现厌氧或缺氧的环境，这种情况分别有利于硝化和反硝化细菌的生长和繁殖，提高整个系统的脱氮效率 [ 25 ] 。但是植物根系所处范围是一定的，而且受到季节变化的影响，因此植物向土壤内输送的氧气有限，一般将植物输氧作为一种辅助手段，不能从根本上提高系统内的ORP。石云 [ 26 ] 等人通过研究证明空气通过植物茎秆被运送到根部，在根部周围形成好氧区域，原理根部的区域处于缺氧或厌氧状态，有利于总氮的去除。 3) 强制通风 强制通风是一种可以有效增加系统内部含氧量的方法，是指利用布水管与干湿交替结合，在落干期间通过自然通风或机械鼓风的方式向系统内部输送空气，可以明显改善系统内的氧化还原环境，提高总氮的去除率。Luanmanee [ 26 ] 等通过控制通风的大小，发现随着风量的增加，系统对总氮的去除率随之增加。Pan [ 27 ] 等人通过间歇式透风改善了系统的ORP，促进了系统内硝化菌和反硝化菌的生长，提高了总氮的去除效率。 2.1.3. 添加碳源 增加碳源是有效提高系统脱氮效率的方法之一。目前主要有2种添加碳源的方式： 1) 直接添加有机物作为碳源，例如稻壳、木屑等。Chen [ 28 ] 等在地下渗滤系统中添加泥炭，显著提高了TN的去除效率。Wanielista [ 29 ] 发现在系统中添加木屑有助于硝态氮的去除。 2) 通过中间分流的方式，利用污水中的有机物作为碳源。张建 [ 30 ] 等人通过中间分流的方式强化了反硝化过程，将总氮的去除效率由56%提高至65%。王振 [ 12 ] 等人通过实验证明了分流比能够增加系统中反硝化细菌的数量，并且会影响系统中的ORP变化。 2.2. 污水地下渗滤系统运行时存在的问题 1) 黑箱性问题 地下渗滤系统处理主体位于地面以下，并且微生物对系统的处理效果发挥关键作用，目前的研究对于其内部的变化过程不能完全揭示，尤其系统处于动态变化是，系统的微生物结构特征及群落特征尚未得到全面认识，因此存在黑箱问题 [ 5 ] 。 2) 堵塞问题 系统堵塞不仅影响地下渗滤系统的进水负荷，妨碍通气，降低地下渗滤系统的净化效果，而且有时严重到缩短系统的使用寿命。地下渗滤系统的堵塞成因很复杂，一般认为物理堵塞和生物堵塞是造成系统崩溃的主要原因，具体堵塞机理则涉及流体力学、结构力学、渗流力学等多方面，此外，气泡堵塞在一些情况下也容易发生。 3) 总氮去除率较低 地下渗滤系统中，有机质的迅速降解使得反硝化菌可利用的碳源不足，而好氧环境亦不利于反硝化菌的生长繁殖，导致总氮的去除率较低 [ 31 ] 。
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user: 3. 研究前景及展望 影响地下渗滤系统总氮去除效率的因素众多，着眼于地下渗滤系统的发展趋势而言，仅单因素强化已不能满足要求，强化系统的脱氮效率应对其不同的影响因素进行主次排序，选取运行一种有主有辅的运行条件，并且优化各种工艺参数。加强对脱氮微生物的利用，培养高效脱氮微生物种群；将多种脱氮工艺相结合，构建高效的地下渗滤系统。与此同时可以将强化后的地下渗滤应用到其他含氮污水的处理中，拓展其应用的范围与空间 [ 32 ] 。
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user: 1. 引言 根据2010年WRI提供的数据可以看出，中国是世界上CO 2 排放量最多的国家，排放量为7219.2百万公顷，美国排在了第二，数值为6963.8百万公顷。这两个数字表现出中国和美国的碳排放量占国际的比重是相当大。在2015年中美之间的贸易额达到了历史新的高度，占美国总外贸的比重为16%。根据2015年美国商务部给出的数据可以看出，1~3月美国从中国的进出口额为1386.6亿美元，其中，美国出口到中国281.4亿美元，美国进口中国产品1105.2亿美元，美方贸易逆差823.8亿美元。从中美贸易的进出口额可以看出中美两国之间的贸易额也是相当大的，所以研究中美贸易隐含碳的排放是很有必要的。 关于贸易“隐含碳”的计算，现今有很多国内学者对此有一些探讨。比如陈楠和刘学敏(2016) [ 1 ] 使用两种方法计算了1995~2011年中国对日本的出口，进口以及净出口“隐含碳”，并对比了改进的计算方法与之前方法的利弊，结果显示中国属于“隐含碳”的净出口国；田扬(2016) [ 2 ] 计算并分析了1995~2009年中美贸易产生的隐含碳，然后从贸易结构合理性的角度对隐含碳结果进行了分析，并提出了一种可能的贸易结构优化路径。结果表明：1995~2009年中国对美国的净出口隐含碳一直都呈现出顺差，并且这个顺差总体上有上升的趋势；其中服务业在中国进口美国隐含碳中占有一定的比重，而中国出口美国的碳排放占有比较大的行业要数制造业部门。耿安逸(2015) [ 3 ] 测算了1995~2009年中美纺织品贸易隐含碳，分析中国对美国的贸易隐含碳的排放量。结果显示：中国在这一行业对美国排放的隐含碳表现出顺差，而对于美国，纺织业是进口隐含碳大于出口的，这样在责任承担方面，中国就承担了大部分的责任；国内还有很多学者也在计算中国国内的隐含碳这方面进行了一些研究，并取得了一些成果。 对已有文献进行梳理发现，很多学者在计算隐含碳的时候常常会忽略进口以及进口再出口部分产生的隐含碳，多数使用完全碳耗系数与最终产品的消耗直接计算碳排放量而很少有人会使用完全碳耗系数分别计算出口、进口及进口再出口的隐含碳，使用完全碳耗系数计算的隐含碳包含了直接和间接消耗排放的量，使计算的结果更加准确。基于此本文是基于投入产出模型的基础上利用完全碳耗系数测算中国对美国贸易的出口，进口以及进口再出口隐含碳，通过计算的结果进行了整体的分析、出口，进口和进口再出口隐含碳以及18大行业的分析。
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user: 2. 计算的方法与数据来源 2.1. 简介隐含碳 每个国家在生产任何一种产品，都会直接或间接地排放出一些CO 2 ，而产生的这些碳就称之为隐含碳。从对外贸易的角度上来说，隐含碳和转移排放的含义基本相同，但隐含碳更具有科学性。其本文在计算2010和2011年的隐含碳时，使用的是九大能源的消耗计算的隐含碳的量，因此隐含碳的排放量也可以理解为能源消耗所排放的碳。 2.2. 数据的来源及处理的说明 本文选的是WIOD里的世界投入产出表，这个表中包括40个经济体和一个ROW，其中ROW是表示除了世界投入产出表中给出的40个国家以外的其他国家的总称。每个经济体都包括了35个部门，本文将表分成了三个部分，即中国、美国和其他，2005~2011年碳排放的数据来源于欧盟投入产出数据库中的卫星账户，本文利用的是此账户中每个行业CO 2 排放总值进行计算的。 本文对各行业的合并，参照了陈楠，刘学敏(2016)的合并方法，最终得到18个部门，具体如表1所示 [ 1 ] 。 2.3. 基本的计算方法 世界投入产出表有40个国家和一个ROW区域，35个部门组成。本文计算的中国对美国的隐含碳排放。所以就此世界投入产出表给出中国与美国的大致框架。表有中间使用，最终使用，增加值和总产出构成。具体框架如表2。 投入产出模型最基本的投入产出关系的建立为 [ 4 ] ： (1) X是各部门总产出列相量 ，A是直接消耗系数 ，Y是各行业最终消费的列相量，A为某部门生产某一产品的单位总产出直接消耗其他各部门的产品或者服务的数量。 本文将这40个国家和一个ROW区域合并成三个部分。即中国、美国和其他。基于以上表格的框架有以下表示该表存在的恒等关系式为 [ 5 ] ： (2) 其中， 表示i国的总产出。 是i国的中间消耗系数， 表示i国各行业的产出被i国各行业所消费， 表示i国的最终产品被i国所消费， 表示i国生产的最终产品被j国所消费。 Table 1 Industry classificatio 1 农林牧渔业 10 其他非金属、矿物制造业 2 采掘业 11 主要机械制造业 3 食品、饮料及烟草业 12 电气、光学设备制造业 4 纺织品、皮革及制鞋业 13 交通设备制造业 5 木材加工制造业 14 其他制造及回收业 6 纸浆、纸、印刷及出版业 15 电气、天然气、水供应业 7 焦炭、精炼石油及核燃料业 16 交通运输及其他辅助设备制造业 8 化工、塑料及橡胶业 17 建筑业 9 主要金属及压延业 18 其他服务业 表1. 行业分类 Table 2 The basic framework of the world input-output table (China and the United States 中国 1部门 中国 2部门 … 美国 1部门 美国 2部门 … 中国 1部门 中国 2部门 … 美国 1部门 美国 2部门 … 总产出 中间使用 最终使用 中国 1部门 对中国 1部门的 中间使用 对中国 1部门的 中间使用 … 对中国 1部门的 中间使用 对中国 1部门的 中间使用 … 对中国 1部门的 最终使用 对中国 1部门的 最终使用 … 对中国 1部门的 最终使用 对中国 1部门的 最终使用 … 中国 1部门的 总产出 中国 2部门 对中国 2部门的 中间使用 对中国 2部门的 中间使用 … 对中国 2部门的 中间使用 对中国 2部门的 中间使用 … 对中国 2部门的 最终使用 对中国 2部门的 最终使用 … 对中国 2部门的 最终使用 对中国 2部门的 最终使用 … 中国2 部门的 总产出 … … … … … … … … … … … … … … 美国 1部门 对美国 1部门的 中间使用 对美国 1部门的 中间使用 … 对美国 1部门的 中间使用 对美国 1部门的 中间使用 … 对美国 1部门的 最终使用 对美国 1部门的 最终使用 … 对美国 1部门的 最终使用 对美国 1部门的 最终使用 … 美国 1部门的 总产出 美国 2部门 对美国 2部门的 中间使用 对美国 2部门的 中间使用 … 对美国 2部门的 中间使用 对美国 2部门的 中间使用 … 对美国 2部门的 最终使用 对美国 2部门的 最终使用 … 对美国 2部门的 最终使用 对美国 2部门的 最终使用 … 美国 2部门的 最终使用 … 增加值 增加值 … 增加值 增加值 … 中国 1部门 的产出 中国 2部门 的产出 … 美国 1部门 的产出 美国 2部门 的产出 … 表2. 世界投入产出表的基本框架(中国与美国) WIOD投入产出数据库提供了40个欧盟国家和一个ROW区域、35个行业之间的经济往来以及行业之间的相互关系。世界投入产出表的形式和中国投入产出表的形式基本一致。都满足最基本的投入产出关系，区别就是世界投入产出表包含了世界上主要的经济体，而中国的只包含自己国家的经济往来。本文以中国为研究对象，总产出X可表示为： (3) 其中， 为著名的里昂惕夫逆矩阵。 表示中国向美国和其他国家的生产提供的中间产品， 表示中国用于本国的最终消费的产品， 表示中国出口到美国的最终产品， 表示中国出口到除了美国之外的其他国家的最终产品。 对投入产出模型进行扩展，本文引用直接碳排放系数 ，直接碳耗系数是指生产单位总产出所排放 的碳， 为 阶的向量。其对角线元素由 ( 表示第i行业的CO 2 排放量，X i 表示第i个行 业总产出)得到，其他元素均为零。本文使用的是间接碳耗系数。2005~2009年计算各国的 使用的是根据WIOD数据库的Environmental Accounts中的CO 2 Emissions的数据比各国各行业的总产出得到的。而2010年和2011年的数据来自中国统计年鉴的各行业能源消耗量，能源的消耗被分成了9大类型，9大类型能源消费产生的CO 2 排放量的计算是根据魏思超(2012)的方法计算的 [ 6 ] ，其中电力的计算与其他八种的计算方法是不同的，分别计算出结果后将其加总即可得到每个行业的碳排放，然后再按照 的公式计算出2010年和2011年中国的直接碳消耗系数。由于国际上只给出到2009年的二氧化碳排放量，其他经济体的 无法得到，所以计算2010年以及2011年的碳排放时，本文使用了中国的完全碳耗系数近似代替了其他经济体的完全碳耗系数。 为i国的完全碳耗系数， 。 根据以前的研究基础上，本文借鉴了北京大学中国经济研究中心课题组(2016) [ 7 ] 的改进方法。中国出口“隐含碳”的公式 [ 5 ] ： (4) 中国进口“隐含碳”公式为： (5) 进口再出口“隐含碳”公式为： (6) 其中，E 1 ，E 2 分别表示中国和美国的完全碳耗系数。Y 12 表示中国对美国的出口量，Y 21 表示美国对中国的最终使用产品的进口，A 21 表示中国从美国进口中间产品的消耗系数。
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user: 3. 结果的分析 3.1. 总体分析 分析中国2005~2011年对美国三个方面产生的隐含碳的整体分布。如图1所示(单位：万吨)。 从计算结果来看，2005~2011年中国对美国的净出口隐含碳都呈现出正值，即表示中国对于美国来说是碳排放净出口国，而且净出口隐含碳排放量整体呈现出上升的趋势。从图1中我们可以直观的看出，出口和净出口的曲线走势是相同的，都有先增加后下降然后再上升再下降的趋势，但是整体来看还是增加的；进口和进口再出口的隐含碳都在不断增长的，但是进口再出口隐含碳的量增长比较缓慢。 3.2. 从出口、进口、进口再出口及净出口的角度分析 如表3所示，从出口隐含碳的角度分析，2006-2009年排放量在不断下降，平均增长率为96.698%，虽然出口方面有增加也有下降，但是增加的幅度比下降的幅度大很多，2011年的总出口CO 2 是2010年的0.809969倍，而2010年的碳排放是2009年的1.587738倍；对于中国从美国进口的隐含碳来说，从2005~2007年之间是在不断上升，2007年比2006年增长了21.77%，但是2008年比2007年下降了2415.68 图1. 中国2005~2011年出口、进口及进口再出口的隐含碳折线图 Table 3 China 2005-2011 export， import， import re-export and net export implied carbon emissions (10，000 tonnes 年份 出口 进口 进口再出口 净出口 2005 120323 10893.76 768.9878 109429.2 2006 177264 14665.18 1168.138 162598.8 2007 176715.5 18747.04 1601.124 157968.5 2008 159765.8 16331.36 948.412 143434.5 2009 154504.5 18054.59 827.11 136449.9 2010 245312.6 44220.18 1565.068 201092.4 2011 198695.6 58042.37 1682.761 140653.2 表3. 中国2005~2011年出口、进口、进口再出口及净出口隐含碳排放量(万吨) 万吨，但是在2010年之后进口的隐含碳又迅速增长了，从2009年的18054.59万吨增加到2010年的44220.18万吨，增长了59.17%；从进口再出口出发，随着时间的增加，碳排放量先增加后减少然后再增加，但是增长的速度不是太大。基本维持在1223万吨左右。中国对于美国的隐含碳净出口在这7年里均呈现出正值，平均净出口隐含碳为150232.3603万吨，足以说明中国对于美国是隐含碳净出口的大国。 3.3. 从18个行业分析 对于18个行业来说，第15个行业(电气、天然气、水供应业)在出口隐含碳在每年的出口碳排放中占比最高，但是从2007年以来有所下降，平均每年出口隐含碳为104456.7万吨，平均占比为59.32%；其次是主要金属及压延业平均占比为5.71%，而其他非金属、矿物制造业平均仅占4.7%，这三个行业占据了出口碳排放的主要部分。18个行业在进口隐含碳方面，每个行业都在不断的增长，其中电气、天然气、水供应业，其他非金属、矿物制造业，主要金属及压延业这三个行业进口最多，而电气、天然气、水供应业平均每年进口高达10852.72万吨，平均占总进口隐含碳的41.98%。18个行业在进口再出口隐含碳排放的计算结果可以看出，随着时间的推移，每个行业的碳排放都在逐年增长，但是增长的速度缓慢，不过也体现出了中国在进口再出口方面的需求在不断的上升。
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user: 4. 结论与启示 4.1. 结论 1) 从分析来看，中国对于美国是隐含碳净出口国。但是也存在某些行业的净出口隐含碳是负值的情况，说明中国对美国的隐含碳排放不是所有的行业都呈现出顺差。而进口再出口的隐含碳在这些年里虽然增长的速度比较缓慢，但是在这些年内也在增长。 2) 中国出口美国的隐含碳多的行业进口量也很多，如电气、天然气、水供应业是中国出口隐含碳最多的行业，但是在这一行业的进口隐含碳量所占的比重也是很大，平均每年进口高达10852.72万吨。 3) 中国对于美国在第15 (电气、天然气、水供应业)、9 (主要金属及压延业)、10 (其他非金属、矿物制造业)这三个行业，无论是出口、进口及进口再出口隐含碳方面都是占比很高，足以看出中国在这三个行业中是贸易大国。 4.2. 启示 1) 中国在对美国出口的隐含碳方面，在2011年下降的趋势，但是在进口及进口再出口隐含碳方面，却有递增的趋势，如果按国际上现在评价的指标即从产品生产的角度来分配承担的责任的话，这无疑对中国来说是不公平的。从计算的数据可以看出，中国出口的产品也是很多的，出口的产品是为了满足国外人们的消费，但是在生产中产生的二氧化碳却留在了国内，增加了中国的碳排放量。所以认清中国的碳排放结构，将有利于中国在国际上关于温室气体的责任承担上有更加有利的依据。 2) 中国在天然气、水供应业，其他非金属、矿物制造业，主要金属及压延业这三个行业的出口、进口及进口再出口隐含碳的比重相当大，如果仅集中发展着三大行业，对于其他行的发展是有阻碍的。 3) 中国可以引进先进的技术以减少进口量带来的隐含碳。中国学习其他国家先进的生产技术，生产出能够满足本国人们的消费，减少中国进口其他国家的产品而承担不必要的责任。同时也可以减少与此带来的社会上的舆论压力。