歐盟擬對華補貼和稀土問題發難

近日,歐委會貿易委員德古赫特在接受路透社采訪時稱,歐盟將對中國大範圍的政府補貼項目采取行動,以抵禦受到不公平補貼的中國低價產品進入歐市場並對歐產業構成威脅。除補貼問題外,德在采訪中還重點提及稀土問題,聲稱目前尚不具備挑戰中國稀土政策的法律基礎,但歐盟將尋求其他的供貨源,同時要求中國保證滿足歐盟對稀土的需求。


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磁鐵告急不夠用了!中國稀土是關鍵

“我們總是瞧不起磁鐵,”在美國波士頓的西北大學開發出一種新型磁性物質的勞拉·劉易斯(Laura Lewis)感歎道,“人們總以為:‘對,沒錯,連電冰箱裏都要用到磁鐵,多大點事兒呀!’”

但在劉易斯眼中,磁鐵的故事就完全不同了。永磁體遠遠不止是電冰箱裏的關鍵部件,或是中學實驗裏那一堆堆難以擺弄的金屬,這些能自身產生出磁場的金屬塊,實際上是支撐起我們現代生活的很多技術的核心。

這些技術中包含了從智能手機到耳機這樣的個人物品,它們纖巧的外形都多虧了內部使用的最新一代高效磁鐵,但磁鐵的影響力遠超於此。美國紐約州羅徹斯特阿諾德磁性技術公司的斯蒂芬·康斯坦丁尼德斯(Steve Constantinides)解釋道“我們的世界運行在能量之上,汽車、渦輪機、電腦、衛星,以及各種交通運輸,這些都需要磁鐵。”

而現在,一個危機正在顯現。受到全球對能量饕餮貪求的刺激,對最優質磁鐵的需求正匯聚成一股暗湧的洪流。麻煩在於,我們不知道從哪才能弄來這麼多磁鐵。突然之間,康斯坦丁尼德斯、劉易斯和他們的同行們發現,自己的工作正受到前所未有的重視。

要制造出一塊好的磁鐵可不容易。19世紀,經典電磁學理論告訴我們,運動的電荷會產生磁場,天然磁鐵的磁場反過來則可以驅動電荷。這個發現足以讓大量的鐵,自然界最常見的磁性物質,成為馬達、發電機和變壓器這類關鍵電力技術的核心。磁芯在這些設備中存儲能量,將機械功和電流相互轉化,直到今天依然如此。

但要解釋磁鐵這樣的永磁體如何獲得產生磁場並與磁場相互作用的能力,就得要借助不少20世紀的物理學才行。所有這一切都來自於固體內原子中電子的行為。將量子原理和愛因斯坦的相對論准則運用於這些電子,你就會發現它們表現得像一個個小磁棒,其指向要麼向上,要麼向下,取決於電子的自旋數值。

在大多數物質中,每個指向的電子數目各占一半,所以整體不表現出磁效應,但是對某些元素,比如鐵,以及它在元素周期表上的鄰居鈷和鎳來說,如果所有原子的最外層,也就是參與化學鍵形成的那些電子,自旋指向相互平行的話,整體能量就會降低。

只要牢牢地將這些電子固定在一個它們能自由翻轉的固體晶格中,然後加上一點磁場,這些元素構成的固體就能產生自己的磁場,並一致保持下去。這樣,你就得到了一塊永磁體。

磁鐵,在我們身邊無處不在,是日常通訊、交通,甚至能源體系中的重要原料,然而這種資源也快要不夠用了

優質永磁體

沒錯,這是一塊永磁體,但這是一塊好磁鐵麼?“我有一張優質磁鐵需要滿足的要求列表,”康斯坦丁尼德斯說,“要展開可很長。”

現代的鐵基或者鐵氧體磁鐵,在價廉和原材料豐富上各有一個勾,它們的磁性相對也足夠強,而且抗腐蝕性也獨占鼇頭,但它們有一個致命缺點:能量密度太低。這意味著,如果想要強磁場的話,你就要用大得可怕的一堆鐵氧體做成一塊巨型磁鐵。

“鐵氧體磁鐵就是又大又沉的大鐵塊。”劉易斯補充道。

對於工業界或是大型動力機組中使用的粗重機械而言,這也還過得去,但在如今這個精雕細琢的電子時代,我們需要身形更為玲瓏的磁鐵。

如何才能造出這樣的磁鐵來呢?固體材料中大量的電子和它們之間的自旋相互作用過於複雜了,理論物理學家想要精確判斷它們的行為,簡直毫無勝算,因此制造更優良磁鐵很大程度上都依賴於冶金學家的黑暗魔法:混合各種可能的元素,然後放入磁場,看命運之輪會如何變化。

這種神農嘗百草的方法一直屢試不爽。20世紀30年代合成的鋁-鈷-鎳磁鐵,能量密度就是最好的鐵氧體磁鐵的兩倍,但真正的突破還是以上世紀70年代發現鑭系元素或者叫稀土元素的磁性潛力為開端的。這些元素在元素周期表上總是獨立成區,無一例外都能貢獻大量自旋相互平行織連成片的電子。用鈷和稀土元素釤的混合物做出的磁鐵,儲能甚至比鋁-鈷-鎳磁鐵還要高一倍。

當然,選秀中的最大明星還要屬由稀土元素釹加上鐵和硼制成的磁鐵。在上世紀90年代之前,這些釹系磁鐵得到了突飛猛進的發展,以至於指甲蓋那麼大一塊磁鐵產生的磁場,比整個地球鐵質核心的磁場還要強數千倍。“室溫下,釹磁鐵是我們目前所知的最強磁鐵。”康斯坦丁尼德斯如此評論道。

問題就出在這個“室溫下”。早期的釹磁有個令人討厭的缺陷——熱擾動總是會破壞那些小心翼翼排列好的自旋,令磁鐵退磁,並在超過100℃時完全喪失磁性,但是只需要稍加打造,一個現成的修補方案就在眼前:要想得到一個熱力學更加穩定的結構,只需將很少一部分釹原子,百分之幾即可,替換成它更重的同伴——鏑。

最終,這帶來了一場磁場革命。從汽車中的動力輸送,到讓硬盤、CD和DVD盤片高速旋轉的馬達;從揚聲器和耳機中將電流脈沖轉換成聲響的振膜,到醫學磁共振成像(MRI)中所需的超高密度磁場——但凡需要用最小體積產生最大磁場的地方,都會閃現出釹磁的身影。

截至2010年,盡管好用實惠的鐵氧體磁鐵在重量上仍占據銷售比例的大頭,但從銷售總價上看,釹基磁鐵比其它所有磁鐵都多1到2倍。

但禍隨福至。美國愛荷華州立大學的磁學研究者威廉姆·麥卡勒姆(William McCallum)解釋道:“釹磁被發明出來時,人們就覺得它好得是不是有點太過頭了。它對稀土元素的需求,甚至超過了後者的儲量。”

稀土元素實際上並不稀有,總共約占地球表層的百萬分之幾,但它們很難探尋。過去的幾十年來,全球幾乎所有的稀土供應都來自中國的稀土礦藏,但中國需要這些元素來滿足自己的經濟和消費需求,近來已經開始對稀土課以很高的出口關稅——正值全球對稀土求知若渴的當口。

這樣的馬蹄形磁鐵,大都是鐵氧體磁鐵。它們的特點是廉價和原料豐富,缺點在於做不到足夠小巧而又有足夠強的磁性

這次緊缺的源頭,並非個人消費電子。“你看到的每一臺電腦,裏面都有大約50克磁鐵。”麥卡勒姆說道。對於數百萬臺這樣的設備而言,所需磁鐵的總量就非常可觀了。

但這與眼下綠色能源技術所吞噬的磁鐵相比,只是小巫見大巫。風力發電機、電動汽車和電動自行車中的馬達必須強大而且輕巧,只有釹磁才能二者得兼。每輛電動汽車中的馬達都需要大約2千克釹磁,而一座能輸出百萬千瓦電能的風力發電機需要大約2/3噸。僅風力發電機一項,就會讓磁鐵需求在2010到2015年之間攀升7倍。

通過重新開啟美國加州關隘山的礦井,以及在澳大利亞新開礦井,稀土的這種短缺可以得到部分緩解,但這也只是杯水車薪而已。電動汽車、風力發電機或是任何馬達轟鳴的地方,運行溫度都很高,這意味著需要往釹磁中摻入大量鏑才能確保磁性穩定。鏑恰恰是美國和澳大利亞礦井中缺乏的稀土元素,這東西只在中國礦井中富足。

因此,業界對新型超級磁鐵的需求已經越來越迫切了。在美國,能源部作為先鋒已經開始倡導研發新型磁鐵。被縮稱為“反擊”(React)的“關鍵技術中稀土替代品”(Rare Earth Alternatives in Critical Technologies)項目由14個不同的小組構成,總投入為2200萬美元,目標是研發出所需稀土元素更少的磁鐵,完全不用最好。

劉易斯的小組就是其中之一,他們正試圖用鐵和鎳的混合物來進一步壓榨高端磁鐵的性能。通常,當你將兩種有磁性潛力的元素混合在一起,他們反倒會退化成一些隨機晶格結構,從而讓自旋平行更難實現,不過有個例外,就是名為四方鎳紋石(tetrataenite)的礦物結構,其中的鐵和鎳原子形成規整的層狀結構,具有很強的磁化傾向。

在通常的時間尺度上,固體結構中的原子不太可能自然融合成如此規整的構形。實際上,四方鎳紋石並不是地球上的地質產物,目前所知的天然樣本都來自十幾塊隕石。“他們從很大、很大、很大的小行星中分離出來,花了十數億年才冷卻成目前的結構,”劉易斯解釋道。

我們可等不了十億年。劉易斯的工作就是努力使熔合的鐵和鎳原子快速形成這種結構,通過加入不同的雜質來引導它們進入合適的排列。“其實就是絞盡腦汁騙過這兩種原子,讓它們認為不需經過時間的考驗也能形成穩固的婚姻。”劉易斯打趣道。

這是個大膽的設想。不過用麥卡勒姆的話來說:“‘反擊’項目中每個小組都堪稱是獨幕、兩幕或三幕的奇跡劇。劉易斯必須想辦法將永恒濃縮成一分鐘或一小時,這就是她要達成的奇跡。”

麥卡勒姆自己的奇跡則是,讓鈰帶上磁場。盡管鈰是稀土金屬,但在關隘山的礦藏中它卻豐盛有餘,約占該礦稀土元素總重量的一半。“如果成功了,整個稀土產業經濟將因此改觀。”麥卡勒姆憧憬著未來。

但有個問題橫亙眼前,每個鈰原子都有一個能改變自旋指向形成磁性的單電子,但是一旦將它和結構中的其它成分綁定在一起,鈰原子就會貢獻出這個電子,因此它的磁性高度不穩定,特別是在某些關鍵的高溫範圍之內。

麥卡勒姆的工作主要是,通過向結構中加入一些足夠鐵面的元素原子,讓鈰原子有禮送不出,不過即便可行,鈰也不可能像釹那樣大放異彩,好在它也並未肩負這個重任。他解釋說:“看一下稀土金屬磁鐵和非稀土金屬磁鐵的區別,真可謂天懸地隔。”因此,任何由非罕見材料制成的磁鐵,只要能在這個空檔區中占據一席之地,都會先讓鏑退燒,然後讓釹降溫。

康斯坦丁尼德斯也有個類似的目標。“我們沒必要替代釹,”他也這麼認為,“我們要做的是找到一些材料,價格、性能與之互補。”他的公司正在開展兩項廣泛的嘗試。一是用高性能計算來剔除鋁-鎳-鈷這樣的現有非稀土元素磁鐵的短板。另一個被他描述為開荒策略,就是用複雜的算法在自然界有限的磁性物質庫中進行海選,通過分析來尋找下個巨星。

康斯坦丁尼德斯說:“鎳、鐵和鈷已是戰功卓著,問題在於我們能不能找到更睿智的組合,讓這些元素更加鋒芒畢露。”不過,他並未癡望速戰速決,“它需要的每秒浮點運算數(Flops)需要萬億次記”。

與此同時,美國裏士滿弗吉尼亞州立邦聯大學的埃弗裏特·卡彭特(Everett Carpenter)和他的小組,正在考察一個更不可能的候選者:碳。石墨和鑽石可都不以磁性見長,而且往鐵中加入碳做成的鋼,磁性會被削弱,但是,將微小的含碳納米顆粒和其它元素綁定起來,得到的結果就大為不同。

“我們實際上能增強材料的磁性,”卡彭特說道,“而且是大大增強。”他認為,這類磁鐵也許最終能百煉成鋼,擊敗釹磁,而且價格要便宜得多。目前最重要的問題就是,如何讓這些微小的磁鐵生長成合適的尺寸。

眼下,無論是卡彭特還是“反擊”項目的其它任何一個團隊,都不敢聲稱自己取得了突破。那麼劉易斯覺得她有幾成勝算呢?“哦,我們組啊,很小,”她笑道,不過考慮到磁鐵對我們現代電氣化生活的支撐作用,我們所有人都應該祈禱奇跡發生,“哪怕是發現一線希望,都可能驚天動地。”預計到2015年,全球產業界對磁鐵的需求可能就會造成供不應求的局面


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工業和信息化部印發《稀土行業清潔生產技術推行方案》

工業和信息化部關於印發稀土行業清潔生產技術推行方案的通知,各省、自治區、直轄市及計劃單列市、新疆生產建設兵團工業和信息化主管部門,有關中央企業、行業協會:

為貫徹落實《工業清潔生產推行“十二五”規劃》,加快重點行業先進清潔生產技術應用和推廣,提高行業清潔生產水平,大幅降低汙染物排放強度,我部組織編制了稀土行業清潔生產技術推行方案(以下簡稱方案)。現印發給你們,請做好方案實施工作。有關要求通知如下:

一、有關地方工業主管部門要將稀土行業清潔生產技術推廣工作作為推動節能減排的重要措施,加大工作力度,加快組織方案實施。

(一)加強調查研究,結合本地區清潔生產技術推行現狀、推行潛力,制定有針對性的清潔生產技術推行計劃。

(二)將方案中載明的清潔生產技術列為節能減排、技術改造、清潔生產、循環經濟等財政引導資金支持的重點。

(三)加大宣傳培訓力度,加強有關信息交流,引導企業應用清潔生產技術。

二、行業協會要充分發揮企業和政府之間的橋梁和紐帶作用,做好信息咨詢、技術服務、交流研討等工作,推動稀土行業清潔生產技術升級,促進行業可持續發展。

三、相關稀土企業作為清潔生產技術的應用主體,要把實施清潔生產技術改造,作為提升企業技術水平和核心競爭力、從源頭預防和減少汙染物產生、實現清潔發展的根本途徑。中央企業集團要積極支持所屬企業應用推廣方案中的清潔生產技術,對相關示範推廣項目優先列入集團項目實施計劃並提供資金支持。


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稀土釹、鉺氧化物行情逐漸恢複

今日鐠釹、鏑類產品價格相對平穩,部分商家繼續上調報價。有供應商將氧化鐠釹報價上調5千元至32.5萬元/噸,將氧化鏑報價從175萬元/噸上調至178萬元/噸或180萬元/噸。近兩日市場裏對氧化釓的問詢和采購意向也較多,市場上現貨偏緊,供應商惜售報價堅挺,有采購方反映近兩日氧化釓市場不帶票13萬已經很難采購到現貨。部分廠家及貿易商表示近期氧化物采購較為困難,仍不好報價。

除了以上產品近期被熱詢,行情有回暖外,氧化釹、氧化鉺類產品價格也有小幅抬頭。氧化釹節前有的商家報價已經低至30萬元以下,市場上報價在31-32萬元/噸左右,目前有貿易商表示廠家價格已經在32萬元/噸,市場報價高出1-2萬元/噸。氧化鉺價格也略有上調,據贛州地區部分供應商表示,當前的價位從上周的32.5-33.5萬元/噸上漲至33.5-35萬元/噸左右。盡管稀土市場不少品種報價呈現上升的趨勢,但有業內人士認為仍不能斷言稀土市場會徹底回暖。


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國家批複贛州稀土礦山整合項目節能評估報告

日前,國家發改委批複同意我省贛州稀土礦山整合項目(一期)節能評估報告。該項目設計規模為年開采離子吸附型稀土(REO) 6950噸,項目共設35個生產車間,其中改造原有生產車間24個,新建生產車間11個。項目建成運行後,年綜合能源消費量約3500噸標准煤;項目單位產品能耗不高於0.50噸標准煤/噸。

同時,國家發改委要求該項目建設單位在落實節能評估報告各項措施基礎上,從優化用能工藝、選用高效節能設備、切實加強節能管理三方面進一步改進和加強節能工作。


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GeoMegA資源公司報告成功進行了稀土元素的物理分離

GeoMegA資源有限公司同FFE服務股份有限公司一同宣布,基於自由流電泳技術,GeoMegA的物理分離過程與傳統技術相比,有可能減少建立分離設備所需資本。

三次測試結果顯示,相較傳統技術的優勢如下:

同時分離稀土元素,而不是循序地;

純度100%;

分離過程不使用任何有機溶劑,對環境有著積極的作用,並降低了生產費用。接下來的一系列分離測試的目標是分離相鄰的稀土元素,如釹(Nd)和鐠(Pr),鏑(Dy)和鋱(Tb)。如此方法可行,將會公布測試結果。

GeoMegA公司的董事長兼CEO,西蒙·布裏特說:“使用我們的物理方法,不僅可以同時分離,還能夠輕易地分離少量的重稀土元素。在我們之前有許多過程優化和工程工作,而且擴大工業規模的可信度是非常高的。目前世界上有資金資助的替代溶劑萃取的稀土分離技術研發是由中國主導,這兩年來我們合夥人的突破性進展讓我們相信已接近成功。”


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國家鎢與稀土產品質量監督檢驗中心司法鑒定效果顯

經江西省司法廳批准,全國首家省級鎢與稀土產品質量司法鑒定機構——"江西鎢與稀土產品質量司法鑒定中心"成立,經過半年的發展,中心現已有面向社會服務的司法鑒定人員11名,司法鑒定範圍主要包括鎢、稀土等方面。

中心自成立半年以來,共開展司法鑒定38例,覆蓋區域有江西、廣東和福建等多個省份。它不僅滿足了市場經濟環境下鎢、稀土產品類訴訟的需求,而且為各級人民法院公平、公正地審理案件提供了科學、權威和具有法律效力的鑒定結論和依據。


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2014年2月18日稀土市場價格行情

今日稀土市場平穩,貿易商逐步回歸市場,但生產企業暫停報價者較多,市場中觀望氣氛仍濃。成交持續低迷,後市仍難言樂觀。

氧化鏑主流廠家含稅170-175萬元/噸,鏑鐵主流廠家含稅價180-190萬元/噸。

氧化鐠主流廠家含稅價550,000-570,000元/噸。氧化釹300,000-310,000元/噸。

氧化鑭廠家含稅價22,000-23,000元/噸。氧化鈰主流廠家含稅價22,000-24,000元/噸。

氧化鐠釹主流廠家含稅價305,000-315,000元/噸,鐠釹金屬主流廠家含稅價395000-405,000元/噸。

熒光級氧化銪主流廠家含稅價4,300-4,500元/千克。熒光級氧化鋱主流廠家含稅價3,200-3,300元/千克。


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2014年2月18日稀土產品價格行情

2014年2月18日稀土產品價格行情

品名 規格 產地/牌號 參考價 均價 漲跌
碳酸稀土 REO 42.0-45.0% 國產 24000-25000元/噸 24500 0
氧化鑭 La2O3/TREO 99.5-99.9% 國產 22000-23000元/噸 22500 0
氧化鈰 CeO2/TREO 99.5-99.9% 國產 23000-25000元/噸 23000 0
氧化鐠 Pr6O11/TREO 99.0-99.9% 國產 560000-580000元/噸 560000 0
氧化釹 Nd2O3/TREO 99.0-99.9% 國產 305000-315000元/噸 305000 0
氧化釤 Sm2O3/TREO 99.5-99.9% 國產 18000-19000元/噸 18000 0
氧化銪 Eu2O3/TREO 99.95-99.99% 國產 4300-4500元/千克 4350 0
氧化釓 Gd2O3/TREO 99.5-99.9% 國產 152000-158000元/噸 155000 0
氧化鋱 Tb4O7/TREO 99.95-99.99% 國產 3300-3400元/千克 3250 0
氧化鏑 Dy2O3/TREO 99.5-99.9% 國產 1650-1750元/千克 1700 0
氧化鉺 Er2O3/TREO 99.5-99.9% 國產 330000-350000元/噸 330000 0
氧化釔 Y2O3/TREO 99.995-99.999% 國產 55000-60000元/噸 57500 0
鐠釹氧化物 (Nd2O3+Pr6O11)/TREO≥75.0% 國產 305000-315000元/噸 310000 0
金屬鑭 La/TREM≥99.0% 國產 53000-55000元/噸 53000 0
金屬鈰 Ce/TREM≥99.0% 國產 58000-62000元/噸 60000 0
金屬鐠 Pr/TREM 96.0-99.0% 國產 800000-820000元/噸 810000 0
金屬釹 Nd/TREM 99.0-99.9% 國產 395000-405000元/噸 400000 0
金屬鋱 Tb/TREM≥99.9% 國產 4800-4900元/千克 4850 0
金屬鏑 Dy/TREM≥99% 國產 2400-2600元/千克 2500 0
金屬釔 Y/TREM 99.9-99.95% 國產 270-290元/千克 280 0
鑭鈰金屬 Ce/TREM≥65.0% TREM≥98.5% 國產 42000-44000元/噸 43000 0
鐠釹金屬 Pr/TREM 20-25% Nd/TREM 75-80% TREM≥98.5% 國產 390000-400000元/噸 400000 0
鐠釹鏑金屬 TREM≥99.0% 國產 405000-415000元/噸 410000 0
電池級混合稀土金屬 TREM≥99.0% Nd/TREM≥15% 國產 135000-145000元/噸 140000 0
鏑鐵合金 Dy80% 國產 1700000-1800000元/噸 1850000 0



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稀土央企被要求帶頭推行清潔生產

工業和信息化部日前發布了《關於印發稀土行業清潔生產技術推行方案的通知》,要求中央企業集團要積極支持所屬企業應用推廣方案中的清潔生產技術,並對相關示範推廣項目優先列入集團項目實施計劃並提供資金支持。

《通知》中表示,為貫徹落實《工業清潔生產推行“十二五”規劃》,加快重點行業先進清潔生產技術應用和推廣,提高行業清潔生產水平,大幅降低汙染物排放,工信部組織編制了稀土行業清潔生產技術推行方案(以下簡稱《方案》)。

根據《方案》,到2017年,加快低碳低鹽無氨氮稀土氧化物分離提純技術產業化應用及推廣步伐,完成稀土精礦低溫硫酸化動態焙燒技術的產業化應用示範,實現稀土冶煉分離過程中酸堿使用量削減,並提高資源綜合利用效率。

《方案》提出,要加快推廣非皂化萃取分離稀土技術、模糊聯動萃取分離工藝,力爭到2017年實現非皂化萃取分離稀土技術普及率達到50%,模糊聯動萃取分離工藝普及率達到85%。通過推廣以上技術,可節約鹽酸(30%)12萬噸/年、氫氧化鈉(30%)37.3萬噸/年或液氨5萬噸/年,廢水中氨氮減排5.3萬噸/年。

工信部要求有關地方工業主管部門要將稀土行業清潔生產技術推廣工作作為推動節能減排的重要措施,加大工作力度,加快組織方案實施。加強調查研究,結合本地區清潔生產技術推行現狀、推行潛力,制訂有針對性的清潔生產技術推行計劃。將《方案》中載明的清潔生產技術列為節能減排、技術改造、清潔生產、循環經濟等財政引導資金支持的重點。加大宣傳培訓力度,加強有關信息交流,引導企業應用清潔生產技術。

同時,相關稀土企業作為清潔生產技術的應用主體,要把實施清潔生產技術改造,作為提升企業技術水平和核心競爭力、從源頭預防和減少汙染物產生、實現清潔發展的根本途徑。


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