环境科学是一门综合性、多学科的科学，涉及到大气、海洋、生命、生态、能源等众多领域，包涵了化学、物理、地质等更多的学科。就国家洁净能源实验室而言，我们应当更多关注能源环境治理技术开发与研究，更应当结合我所催化、化工、生物、检测等方面技术基础及优势，开展工作。下面是本人一点见解，请大家指正。

在能源种类已呈现多元化的今天，除化石能源外尚有洁净的水能、风能、核能、太阳能、潮汐能、生物质能以及二次能源的氢能，但煤、石油、天然气为主体的化石能源仍占85％～90％，能源总体结构尚没有明显变化。

煤、石油、天然气均由远古时期的动、植物经亿万年地质变迁而形成，富含碳氢有机化合物及单质碳，伴生着含S、N、O的化合物以及Si、Al、Ca、Mg、Fe等的氧化物，还含有微量的重金属和F、As、P等非金属有害元素。

从目前化石能源利用方式来看，仍以燃烧为主。燃烧过程中，碳和氢经反应生成CO₂和H₂O，并使燃料中蕴含的化学能转化为热能并进而可转化为更高品位的能量。有害的S、N、F、As、P等均随之转化为氧化态的化合物—SO_x、NO_x、P₂O₅、As₂O₃， Al、Si、Ca、Mg及微量的重金属则进入飞灰及残渣。随着化石能源大量燃烧利用，SO_x、NO_x的污染也随之增加，目前来自化石燃料燃烧的SO_x占大气中总SO_x的80％～90％； NO_x占大气中总NO_x的40%～50%，并且燃烧产生的SO_x、NO_x相对集中，其危害比自然界产生SO_x、NO_x更大。SO_x、NO_x的大量排放使得当地大气质量急剧恶化，在主要排放区形成酸雨，对人类生存环境和人类自身产生巨大的危害；对建筑物和各类设施腐蚀危害十分严重。燃料燃烧同时释放大量温室气体CO₂，其排放每年以数十亿吨规模增加，使地球日益变暖，给气候、生态环境带来一系列灾害性影响。

而化石燃料非燃烧利用是指化石能源转化成吃、住、用的各种原料及化学品。此过程中，主要有害物质则相应转化为还原态化合物—H₂S、有机硫及NH₃、有机胺、HF、PH₃、AsH₃。这些有害物质对深加工过程的催化剂是有害的毒物，对设备腐蚀也很严重。

化石能源开发利用引起的污染危害日益被人类所认识，各国都采取积极有效的措施加大对污染物的治理力度。近年来，世界SO_x的排放量首次随能源消耗量增加出现负增长，NOx的治理引起了人们的足够重视，微量重金属的治理也受到科学工作者关注。随着1997年《京都议定书》的签署生效，对CO₂的减排治理也上升到了一个新的高度，目前引起温室效应比CO₂更严重的CH₄、N₂O、氟氯烃等，也受到更多关注。

人类对环境污染物治理的目标有两个：

1）使污染物无害化，如：将NO_x转化为无害的氮化物—硝酸盐和N₂，SO_x转化为无害的硫化物—硫酸盐和单质S，对CO₂治理主要是将CO₂固定化；

2）力争使污染物资源化，既将治理的产物，包括硝酸盐、硫酸盐、单质硫、CO₂等加以化学和生物利用、回收过程中的能量，或产生新的可再生能源，使治理污染的同时产生经济效益；不能被利用的CO₂、盐类可以深埋于海底和矿井。

从能源环境治理技术研究开发看，应针对污染物浓度相对较低且多数非单一赋存的特性，为了提高治理效率，降低治理成本，我所研究人员可在下列几方面开展工作。

1、利用S、N化物和CO₂的各种物理化学性能，采用吸收、吸附、膜分离等手段达到富集分离的目的，集中进行处理，以利进一步提高氧化还原反应的推动力，同时降低其它物种对氧化还原反应的干扰。

2、利用高效催化剂或辅以等离子体、电子束、激光、微波、太阳能等各种外场的作用，降低反应活化能垒，从而降低反应温度，提高反应速率同时提高目标产物的选择性，进一步提高治理深度和精度。

3、多种污染物反应耦合治理，以过程集成和技术集成为重点的集成治理技术的开发研究。

4、更重要的将净化纯化技术与洁净能源技术密切结合，形成闭路循环，将污染消除于系统中。

5、研究开发更简便，更快捷，高精度分析测试技术与深度净化治理相结合。

6、开展生物治理新进程的开发研究，与医学工作者合作，研究单一和多种污染物对生态及人类健康的影响。

7、设置能源环境评价体系，使之成为能源研究课题开题的一项必要内容。

随着社会的不断进步，人类对生存环境、生存质量的要求越来越高，对环境污染更加重视，化学治理方法的研究开发将会向更高水平发展。未来，人类将生活在一个环境和谐，空气清洁的地球上。

以上设想一部分来自环境治理技术的国际趋势，一部分来自本人研究心得，很可能因水平有限，眼界不广，错误在所难免，恳请大家批评指正。