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雙碳重要性范文第1篇

關鍵詞：新疆雙語；木壘縣；音樂課；重要性

自從我國加入世界貿易組織后，旅游文化和經濟產業都得到了跨越式發展。在我國良好的政治大背景下，漢語現快與國際接軌，新疆作為我國少數民族聚居區，推進雙語教學就顯得尤為重要，近年來新疆各個教育部門做了不斷的改革，以各種模式推進雙語教學，不斷提高全民族的漢語水平。為了順應現今新課改的要求，在新疆小學雙語教學中，音樂課對于幫助孩子掌握漢語，具有它獨特的魅力。下面就筆者所在新疆木壘縣博斯坦學校支教的雙語音樂課堂教學，談談筆者自身對新疆小學雙語音樂課的感受。

一、新疆木壘縣及博斯坦學校雙語教學現狀

木壘縣博斯坦鄉中心學校是一所九年一貫制學校，成立于2005年，是在木壘縣典型的一所“民漢合校”。學校現有教學班級18個，其中維語小學班6個，哈語小學班6個，漢語小學班6個。近年來，該縣堅持“科學規劃、分類指導、分步實施、整體推進”的原則；按照“抓學前、抓師資、抓管理”的“雙語”教育工作思路，搶抓機遇，大膽實踐，注重實效，各所學校“雙語”教育穩步推進。從2010年起對各校幼兒園也實施了雙語教學的模式，從抓好學前教學做起，取得了很好的效果，音樂課作為其中必不可少的授課模式。[3]

二、“雙語音樂”教學結構探索

雙語音樂課一般分為三種課型：欣賞課、歌曲教學和表演課。筆者結合這三種授課形式，談談自己在實習時雙語音樂課中的一些體會和感受：

1.欣賞課

在新疆音樂教學實踐中，欣賞課的基本價值在于通過以聆聽音樂、表現音樂和音樂創造活動為中心的審美活動，使少數民族學生充分體驗蘊含于漢族音樂形式的美和豐富的情感，為音樂所表達的真、善、美理想境界所吸引，所陶醉、與之產生強烈的情感共鳴！筆者在雙語音樂教學實踐中，總結了這樣一種將“看、聽、講、議、練”相結合的課堂教學結構，既能讓不同層次的學生通過動手動腦動口相結合等形式，積極主動參與到整個音樂欣賞活動中來，又有利于充分發揮師生的“雙主體”作用，培養孩子們豐富的想象力和可貴的創新意識！[1]通過對經典的漢語歌曲的欣賞，理解感受音樂的情感之外，能明顯感受到漢語語音的特點，同時也對不同民族文化有了更深一步的了解。

2.歌曲教學

歌曲教學是我們雙語音樂課中最為重要的的課型。對于新疆雙語音樂課，解決漢語詞語及語句，是課堂正常進行的必要環節。在筆者的教學實踐中，通過“說―唱―說”的環節來授課。由于教學客觀條件的限制，好多學生都是通過筆者口傳心授來完成歌曲的學習。在此過程中，能明顯的感覺到孩子們的語言天賦。打個比方，在小學一年級的歌曲《你的名字叫什么》的學習中，筆者會讓孩子們先讀句子；當時，就明顯感覺到他們的語音和語調受本民族語言特點的影響，所有的字都是在順著一條線上走，沒有漢語的婉轉和律動。接著就給孩子們教唱這首歌，等到他們唱的很熟練時，再讓他們讀句子，很明顯的就聽出他們的進步。通過上述方式進行實踐探索，筆者發現在新疆少數民族地區，他們“能唱好就能說好”。

3.表演課

表演課其實也是一種拓展課，主要涉及音樂劇和戲劇等內容。在筆者的實踐教學中，雙語音樂課演變為漢語音樂劇，音樂教室轉變為生活舞臺，使學生參與到自我實現的創造性活動中來，讓他們有自由支配、自主發揮的時間與機會，讓學生們有可能展示獨特的才華，探索適合自己發展的方向和方式，才能鼓舞每個人開發潛能的信心與勇氣，同時培養學生漢語的綜合語言運用能力。[1]筆者在課堂教學中發現，充分運用學生的能動性是至關重要的；如：在一年級上冊《火車來了》一課中，在學生學會歌曲的前提之下，讓他們接成火車邊唱歌邊表演，他們在快樂中很輕松的學習歌唱，充分的調動并提高了孩子的表演能力。

三、雙語音樂課是促進少數民族學生學習漢語的主要因素

1.雙語音樂課可以激發孩子們學習漢語的學習動機

學習動機是激勵人們去行動的內部動因和力量，包括個人的意圖、愿望或企圖達到的目的等。學習的動機可以使學習者從對學習厭煩感轉為感興趣，那么，如何激發學生的學習動機呢？筆者認為激勵學生的最佳方法是用音樂教學的手段，首先要保護和利用好學生本身固有的動機；其次是教師所教的東西對學生學習漢語要有幫助，如果教師所教歌曲內容對學生不適宜，就會降低、挫傷學生動機。[2]

2.雙語音樂課可以提高學生的學習態度

漢語學習態度就是學生對漢語學習的認識、情緒、情感、行為在漢語學習上的傾向。音樂課可以讓學生根據學習表現，通過良好的課堂氛圍和教師認真的引導，培養學生學習音樂的興趣。如：筆者在教學中利用教學用具，按歌曲的節奏或旋律的起伏來做引導，從而很好的調動學生的好奇心，使學生能積極地去感受音樂的律動。大量的課堂實踐證明，少數民族學生學習漢語一定要有一個強烈的動機和正確的學習態度。

3.雙語音樂課對兒童智力的影響

多年來，許多研究者發現智力水平能夠很好地預言一個語言學習者能取得何種程度的成功。研究成果表明，智力與正式的語言學習中使用的第二語言技能，即閱讀、語言解析、詞匯學習等，有較大的關系，但對口語交流技能發展的影響小得多。由此看來，在正式的語言課堂教學中，智力是一個有很大影響的因素，而智力是有潛力的，是可以挖掘開發的。所以，在音樂課中教師可根據音樂本身具有的性能，對學生因材施教，通過不同形式的演唱和樂曲的欣賞，來提高學生的智力，進而讓他們更好的理解漢語。[2]作為一名音樂教師，多與學生們交流并教導學習方法，就要設法創造一切條件去發展學生的智力，提高他們的各種能力，幫助學生學好漢語。

4.雙語音樂課對學生性格的影響

實踐證明，多數漢語學習者的成績與他們的性格有關。一般來說，性格開朗、自信心強、認真負責的漢語學習者的成績好于那些性格內向、缺乏自信心者的成績。而音樂就具有陶冶情操，震撼人類心靈的作用，從而影響孩子對待問題的態度和方式，也就會影響孩子的性格。在小學音樂課教學中教師一定要培養出學生敢于張揚的個性，這有利于他們在日常生活中更好的交流，在交流中促進漢語的提高。因此，音樂教師應適應學生的性格差異，針對學生的不同情況，因材施教，注意培養學生良好的性格，給少數民族學生學習漢語創造良好的條件，使每個少數民族學生都得到有效的指導和幫助。

四、結語

總之，新疆雙語教學還剛剛起步，尚處于摸索階段，出現一些問題和引起一些爭議是不足為怪的。實踐是檢驗真理的唯一標準，相信經過各方多年的努力，由實踐到理論，進一步提升雙語教學的層次和品位。它將成為教學園地中最豐富的一片花叢。當然在音樂課中貫穿雙語教學，是很有必要的，它能使我們的音樂教學收到更為理想的效果，同時也能推動學生的漢語學習。筆者認為在不斷的探索和實踐中，新疆雙語教學的路會越走越廣闊，越走越順利！[1]

參考文獻：

[1]蔣南梅.小學雙語教學實踐與探索[M].重慶市北碚區中山路小學，400700.

[2]中國論文，職稱論文.論述影響少數民族學習漢語的主要因素[M].

雙碳重要性范文第2篇

【關鍵詞】中央型腰間盤突出；椎板開窗；全椎板切除 文章編號：1004-7484（2013）-12-6883-02

腰間盤突出癥是臨床上常見的腰部疾患，是骨傷科中的多發病及常見病。本研究分別使用單側或雙側椎板開窗與全椎板切除對80例中央型腰間盤突出癥患者進行治療，現把相關情況作以下分析及總結。

1資料和方法

資料選自2008年10月――2013年7月我院收治的80例中央型腰間盤突出癥患者，全部患者中男42例，女38例，年齡24-80歲，平均年齡（43±4.7）歲，把患者分成對照組30例和實驗組50例，分別使用全椎板切除間盤摘除術和單側椎板開窗或半椎板切除間盤摘除術對患者進行治療。以“1993年中華骨科學會脊柱外科學組的相關評定標準”作為療效判斷指標：①差：癥狀加重或治療無效，相關體征無改善癥狀；②良：術前部分癥狀得到一定緩解。直腿抬高試驗，腰椎活動、神經功能等情況等有所改善，但原有的生活與工作無法繼續[1]；③優：術前癥狀有所緩解，直腿抬高試驗，腰椎活動、神經功能等情況改善明顯，原有的生活與工作得以恢復。

2結果

對患者進行10個月-4年的隨訪，平均（2.1±0.8）年。對照組中，優10例，良11例，差9例，優良率為70%；實驗組中，優32例，良14例，差4例，優良率為92%，由此可知，實驗組比對照組取得更加療效。

3討論

腰間盤主要由軟骨板、纖維環、髓核組成，是腰椎關節中的重要組成部分，主要位于各個椎體之間，對腰椎椎體具有非常重要的連接、支撐及緩沖作用[2]。當腰間盤出現退變及外傷等情況后，纖維環就會出現斷裂或后凸，從而就會導致髓核脫出，于是把之稱為腰間盤突出。脊髓從間盤的后方經過，當腰腿因馬尾神經而出現疼痛或脊神經受到突出的間盤壓迫或大小便失禁、甚至癱瘓時，就稱為腰間盤突出癥。中央型椎間盤突出癥通常髓核脫出較明顯，癥狀體征因脫出壓迫神經部位的不同而有所不同，從而給臨床診斷及治療帶來了一定難度。

本組患者中，主要分為中央型和外側偏中央型兩種癥狀體征。中央型主要表現為腰腿痛及功能障礙現象較嚴重，兩側直腿抬高試驗為陽性，雙下肢及會感覺肌力受到一定影響，大小便功能出現障礙；CT掃描可見突出間盤位于中線處，或由中線向兩側向兩側神經根壓迫[3]。外側偏中央型則通常表現為間盤突出明顯，臨床癥狀較嚴重，健側直腿抬高試驗常因受牽涉而導致患肢出現疼痛，而患側直腿抬高試驗則顯示為陽性，CT掃描可見突出間盤位于外側偏中央。使用全椎板切除術對患者進行治療，雖然能使病變情況得到有效去除，但是脊柱后柱在切除椎板結構的影響下會受到更大的損傷，從而會對脊柱的穩定性產生不利影響。

本研究中，2例患者切除雙側關節突，但沒有植骨融合，術后患者出現馬鞍區麻木、括約肌功能障礙恢復較差及慢性腰痛等現象；而5例雙側開窗方法切除中央型間盤突出者則均取得較好療效[4]。當間盤變性髓核成塊狀后，使用髓核鉗把之輕輕拉出間盤，即可把之進行有效切除，進而可使手術取得較好效果。對于中央型突出不明顯及外側偏中央型的腰椎間盤突出者，通常使用單側開窗或一側半椎板切除間盤摘除術進行治療，通過這樣的手術方法，患者脊柱的壓力可得到一定緩解，而且還不能對脊柱及其穩定產生影響。實驗組中使用此手術方法進行治療，除1例因馬尾神經因硬膜囊在術中破裂而受到損傷，術后二便功能較差，其他患者均取得較好的治療效果。

對腰椎椎間盤突出癥進行治療時，應以脊柱手術“穩定”與“減壓”為原則，現階段，醫學上對腰椎椎間盤突出癥的手術治療還沒有形成統一形式，但可確定的是單側或雙側椎板開窗與全椎板切除是臨床上常用的手術治療方法，通過這樣的手術，患者的神經根的壓力可得到一定緩解[5]。本研究分別使用單側或雙側椎板開窗與全椎板切除對實驗組與對照組進行治療，術后，實驗組的優良率為92%，對照組的優良率為70%，由此可知，和全椎板切除術相比，把單側椎板開窗或半椎板切除間盤摘除術應用在中央型腰間盤突出癥的治療中，更助于患者的康復。

參考文獻

[1]何忠培，李澤勛.腰間盤突出癥術后復發及再手術問題探討[J].中國誤診學雜志，2011，（04）：121-124.

[2]李雪峰，李軍.腰間盤突出手術70例治療分析[J].醫學信息（中旬刊），2011，（05）：124-126.

[3]朱風俊.三維正脊牽引綜合治療腰間盤突出癥療效觀察[J].中國社區醫師（醫學專業），2011，（17）：147-148.

雙碳重要性范文第3篇

關鍵詞 碳點； 合成方法； 發光機理； 生物傳感； 生物成像； 綜述

1 引 言

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

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

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

2 碳點的合成

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

2.1 石墨烯納米點

石墨烯納米點是指將石墨、碳納米管、碳纖維、氧化石墨烯和有機質高溫碳化產物等進行化學或物理剪切， 得到小于10 nm的納米粒子[24，25]。石墨烯納米點由碳六元環蜂窩狀片層相互重疊形成的類石墨烯多層結構， 原子層數一般小于5， 且原子層邊緣含有羧基、羰基和羥基等官能團， 便于后續功能化。

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

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

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

2.2 碳納米點

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

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

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

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

3 碳點的發光機理

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

3.1 量子尺寸效應

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

3.2 表面態和官能團機理

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

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

3.3 電子空穴和輻射重排理論

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

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

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

4 碳點的應用

4.1 碳點在生物傳感方面的應用

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

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

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

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

4.2 碳點在藥物傳輸和基因轉運中的應用

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

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

4.3 碳點在生物成像中的應用

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

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

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

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

5 結論與挑戰

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

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

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雙碳重要性范文第4篇

關鍵詞：評價；土壤質量；母巖

中圖分類號： S152；S153 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/ki.jlny.2017.09.036

成土母巖不同，其發育的土壤也不一樣，其土壤的物理性質和化學性質也受到影響，導致形成的土壤質量也有差異。貴州氣候復雜、地形多樣，有高山、中低山、丘陵，土壤形成過程中的關鍵是風化和沉積，同時，貴州巖石豐富多樣，從而形成豐富多樣的土類。因此對不同母巖發育形成的土壤質量進行評價有重要的意義。土壤質量的評價方法主要有數值綜合評價法（曹承綿，1983）、指數和法（Edward，1999；孫波，1999）、分數定級法、Fuzzy綜合評判法、聚類分析法及地統計學方法（Doran，1994；Pennock，1994；Shen，2004；Smith，1993）等，本文應用數值綜合評價法對母巖―煤系砂頁巖、第四紀粘土、長石石英砂巖、石英砂巖、紫色砂頁巖、變余砂巖、玄武巖、灰質白云巖共8種發育的土壤進行評價，為土壤的合理利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品的采集

本實驗樣品采自貴州大學林學院苗圃場樣地，了解土壤可氧化態有機碳與土壤的發育母巖的關系，土樣采集時直接從發育母巖的c層心土層采樣，發育母巖是煤系砂頁巖（來自花溪）、第四紀粘土（來自貴州大學南區）、長石石英砂r（來自花溪區黔陶鄉）、石英砂巖（來自黔南龍里）、紫色砂頁巖（來自花溪孟關）、變余砂巖（來自清鎮云歸鄉）、玄武巖（來自清鎮市干溝林場）、灰質白云巖（來自花溪），見圖1。樣品采集后拿回室內風干，用2毫米篩過篩，共采集土壤樣品五十二個（煤系砂頁巖、第四紀粘土、石英砂巖、變余砂巖、玄武巖分別采集八個樣品；灰質白云巖、長石石英砂巖、紫色砂頁巖分別采集四個樣品），所有土壤樣品分別為三個重復。

1.2 研究方法

堿解N：擴散法；全N：半微量開氏發；速效P：雙酸浸提―分光光度計發；速效K：1N醋酸浸提――火焰光度計法：pH值：電位法；石礫含量：簡易比重法；土壤容重：環刀法；有機質：重鉻酸鉀――硫酸氧化法；可氧化態有機碳：高錳酸鉀氧化法（姜培坤，2005）。

1.3數據處理

一般的數據處理采用Excel計算，主成分分析采用SPSS應用軟件進行處理。

2評價體系的選擇

土壤質量的評價需要有規范科學的評價指標體系，在指標體系的建立中應包括土壤的化學性質、物理性質及生物學特性，同時要滿足最小指標的需要，也要合符可度量、可測量的特點（Edward，1999）。參考過去經驗可分為三類：物理性質指標（見表1）：土壤顆粒組成、土壤容重；土壤化學性質（見表2）：有機質，全氮，速效氮，速效磷，速效鉀，pH值；土壤酶可氧化有機碳含量：研究表明（Biederbeck，1994；Herrick，1997； Karlen，1999），土壤有機碳在很大程度上影響土壤結構的形成和穩定性、土壤的持水性能、植物營養的生物有效性以及土壤的緩沖能力和土壤生物多樣性等，緩解和調節與土壤退化以及土壤生產力有關的一系列土壤過程。因此本文采用土壤化學性質、物理性質、土壤可氧化有機碳含量對土壤肥力狀況進行評價。具體的土壤質量評價指標體系，如圖2。

3 土壤的質量評價

3.1 每個因子隸屬度的確定

在土壤質量的綜合評價中一般分為三步，一是因子的選擇，二是權重的確定，三是綜合指標的獲得。由于土壤因子變化具有連續性質，故各評價指標采用連續質的隸屬度函數，并從主成分因子負荷量值的正負性確定隸屬度函數分布的升降性。升型分布函數和降型分布函數的計算公式如下（劉世梁，1999；張慶費，1999）。

Q（xi）=（xij-ximin）/（ximax-ximin） 升型函數

Q（xi）=（ximax - xij）/（ximax-ximin） 降型函數

其中，Q（xi）表示各土壤因子的隸屬度值，xij表示各因子值ximax，ximin.分別表示第 i 項因子中的最大值和最小值。本文通過土壤因子中的化學性質、土壤可氧化有機碳以及物理性質的含量來評價土壤質量的高低。因此采用升型函數計算化學性質、土壤酶的隸屬度，用降型函數計算土壤物理性質的隸屬度，見表3～表5。

3.2 土壤中每一個因子權重的確定

土壤肥力質量的各個因子的狀況與重要性常有差異，故一般用權重系數來表示各個因子的重要性程度。這次實驗中采用了SPSS 軟件計算各因子主成分的貢獻率和累計貢率，利用主成分分析因子負荷量，計算各因子作用的大小，確定它們的權重（胡小平，2001），見表6。

3.3 土壤肥力質量綜合評價指標值

土壤的最終質量質素由土壤物理性質、化學性質、土壤可氧化有機碳等質量指數采用加權求和法（鄭昭佩，2003）進行計算：

SQR 是土壤質量指數，Ci是各個評價指標的隸屬度值，Ki是第 i 個評價指標的權重，n 是評價指標的個數。

從圖3中可以看出，在8種母巖發育土壤中，土壤質量指數大小順序為：煤系砂頁巖>第四紀粘土>長石石英砂巖>石英砂巖>紫色砂頁巖>變余砂巖>玄武巖>灰質白云巖。土壤質量最好的為煤系砂頁巖發育的土壤，質量指數為0.90，土壤質量最差的為灰質白云巖發育的土壤，質量指數為0.038。

4 結論與討論

發育母巖不同，土壤質量存在明顯差異，分析研究不同母巖、母質發育的土壤特性，對指導農林業生產具有重要的意義。本文研究8種母巖發育土壤的土壤質量指數變化幅度為0.038～0.90。在8種母巖發育土壤中，土壤質量指數大小順序為：煤系砂頁巖>第四紀粘土>長石石英砂巖>石英砂巖>紫色砂頁巖>變余砂巖>玄武巖>灰質白云巖。土壤質量最好的為煤系砂頁巖發育的土壤，質量指數為0.90，土壤質量最差的為灰質白云巖發育的土壤，質量指數為0.038。質量指數最大的是煤系砂頁巖發育的土壤，煤系砂頁巖發育的土壤為壤質粘土，土壤的通氣、透水性能較好，土壤的呼吸作用較強，有利于微生物的活動；石礫含量最低，為3.84%，土壤的蓄水能力相對較好；第四紀黏土是黏土，石英砂巖是砂質黏土，灰質白云巖為砂質黏壤土。說明石英砂巖的通氣、透水性能要好一些，但它的保水性能較差，容易發生水土流失。第四紀黏土的保水性能要好，水土不容易流失，但通透性能較差，從而影響微生物活動。第四紀粘土發育土壤的水解性氮、速效磷、速效鉀含量高于其他巖石發育土壤的含量。紫色砂頁巖、變余砂巖發育土壤的含量相對要低。有機質含量最高的是第四紀黏土發育的土壤，為0.732 g?kg-1。最低的長石石英巖石發育的土壤，為0.135 g?kg-1。但土壤的有機質含量只是作為評價土壤肥力的其中一個指標，不能只由土壤的有機質的含量來簡單評價土壤肥力。第四紀黏土的土壤肥力比其他的要好，但土壤的通透性差，抑制了土壤中微生物的活動。土壤微生物的活動、土壤有機質的分解、土壤營養元素的釋放與轉化以及土壤的發生過程中營養的遷移等，都與土壤酸堿度有關。由這8種巖石發育形成的土壤的pH值在4.82～7.36，最大的灰質白云巖發育的土壤，最小的是長石石英砂巖發育的土壤，說明長石石英砂巖發育的土壤酸度最大。除灰質白云巖發育的土壤屬于中性土壤，其他土壤多為酸性或弱酸性土壤。

土壤的可氧化態有機碳又叫有效碳、水溶性有機碳、易氧化碳、可礦化碳、微生物量碳（李淑芬，2002）。盡管這部分碳素的比例很小，但它對土壤碳素的轉化則很重要，而且與土壤生產力密切相關（蘇永中，2002；俞元春，2003）。研究表明（Lal，1994），土壤可氧化態有機碳是衡量土壤有機質的敏感性指標，可以指示土壤有機質的早期變化。三種濃度高錳酸鉀處理的土壤中石英砂巖、煤系砂頁巖和長石石英砂巖發育形成的土壤可氧化有機碳含量最多，從它的形成過程來看，砂巖、砂頁巖屬于沉積巖，它是粘土經過壓實，縮水，膠結硬化而形成的，并且在石英砂巖中，石英的含量占95%，石英的抗風化能力較強，形成的土壤質地較輕，土壤中的水分含量相對較少，微生物也較少，并且微生物的活動受到抑制，土壤的呼吸作用較少，有機碳不容易散失，所以土壤可氧化有機碳的含量均較高。煤系砂頁巖發育的土壤本身的有機質的含量高，而速效磷和速效鉀的成分則相對較少，植物的生長受到限制，通過植物根的呼吸作用帶走CO2較少，所以土壤可氧化有機碳的含量相對較高。而玄武巖發育土壤的含量最低，這是因為玄武巖發育的土壤石礫含量較大，土壤的容重則較小，通透性好，有利于微生物活動，并且這種土壤的速效磷和速效鉀的含量也較高，能促進植物根的生長。因此，土壤微生物以及植物根的呼吸作用促使土壤有機碳均以CO2的形式釋放到空氣中，減少了土壤可氧化有機碳的含量，并且玄武巖屬于巖漿巖，巖漿巖的形成是由于地下的壓力和溫度，使巖漿從地下噴出，并經過搬運過程的一系列的物理、化學冷凝形成的。它的主要成分是斜長石和輝石，抗風化的能力比較強，從而增強了土壤的呼吸作用，因此它的可氧化有機碳的含量低，變余砂巖發育土壤可氧化有機碳的含量則比玄武巖發育土壤的含量高。灰質白云巖發育土壤在0.167 mol?L-1高錳酸鉀濃度處理時可氧化有機碳的含量比較高，說明土壤中較容易分解的可氧化有機碳的含量較高。灰質白云巖為不同于砂巖一類的沉積巖，它屬于化學生物巖石，由化學分解和生物化學的共同作用形成，其質地比砂巖粘重，但比玄武巖一類的質地輕。

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雙碳重要性范文第5篇

 

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

 

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

 

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

 

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

 

二、美國投資條約環境規則的仲裁實踐經驗：以涉美環境措施投資爭端案為例

 

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

 

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

 

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

 

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

 

三、美國投資條約環境規則的新發展：《2012年范本》

 

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

 

(―)修訂背景

 

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

 

(二)修訂內容

 

與《2004年范本》相比，《2012年范本》雖然延續了《2004年范本》的環境規則立法模式，但在環境規則的具體內容上再次進行了明確、細化和強化。其具體表現如下：

 

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

 

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

 

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