随着全球人口和经济规模的不断增长，能源使用带来的环境问题及其原因不断地为人们所认识，不止是烟雾、光化学烟雾和酸雨等的危害，大气中二氧化碳浓度升高带来的全球气候变化也已被确认为不争的事实。在此背景下，“低碳经济”“低碳技术”“低碳发展”“低碳生活方式”“低碳社会”“低碳城市”等一系列新概念应运而生。而能源与经济以至价值观实行大变革的结果，将促使人类走向生态文明，即摈弃20世纪的传统增长模式，直接应用新世纪的创新技术与创新机制实现社会可持续发展[1]。
低碳经济即是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步，其实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP，核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变[2]。
一、低碳经济是社会发展的必然趋势，中国面临着严峻挑战
“低碳经济”不仅意味着制造业要加快淘汰高能耗、高污染的落后生产能力，推进节能减排的科技创新，而且意味着引导公众反思哪些习以为常的消费模式和生活方式是浪费能源、增排污染的不良嗜好，从而充分发掘服务业和消费生活领域节能减排的巨大潜力[3]。科技工作者和社会科学工作者都有责任从日常生活的方方面面向公众开展低碳经济、低碳生活的创意活动和普及工作，使党的十七大提出的“节能减排”“建设资源节约型、环境友好型社会”“加强应对气候变化能力建设，为保护全球气候作出新贡献”等科学发展决策转变为全民的实际行动。只有更多企业改变目前的被动状态，自觉跟进低碳经济的发展步伐时，中国向低碳经济转换才有现实的基础和未来的希望。
“低碳经济”的理想形态是充分发展。“阳光经济”“风能经济”“氢能经济”“生物质能经济”，但目前距离利用风能、太阳能等清洁能源提取的商业化目标还很远。从世界范围看，预计到2030年太阳能发电也只能达到世界电力供应的10％，而全球已探明的石油、天然气和煤炭储量将分别在今后40年、60年和100年左右耗尽[4]。因此，在未来几十年里，“低碳经济”“低碳生活”的重要含义之一，就是节约化石能源的消耗，为新能源的普及利用提供时间保障。特别从中国能源结构看，低碳经济就是以低能耗低污染为基础的经济。
以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”成为全球热点。欧美发达国家大力推进以高能效，低排放为核心的“低碳革命”，着力发展“低碳技术”，并对产业，能源、技术、贸易等政策进行重大调整，以抢占先机和产业制高点[5]。中国作为发展中国家，面对低碳经济的争夺战，面临着严峻的挑战，具体表现在以下几个方面：
(1)工业化、城市化、现代化加快推进的中国，正处在能源需求快速增长阶段，中国正以全面小康为追求，致力于改善和提高13亿人民的生活水平和生活质量，带来能源消费的持续增长。“高碳”特征突出的“发展排放”，成为中国可持续发展的一大制约。怎样既确保人民生活水平不断提升，又不重复西方发达国家以牺牲环境为代价谋发展的老路，是中国必须面对的难题。
(2)“富煤、少气、缺油”的资源条件，决定了中国能源结构以煤为主，低碳能源资源的选择有限。电力中，水电占比只有20％左右，火电占比达77％以上，“高碳”占绝对的统治地位。
(3)中国经济的主体是第二产业，这决定了能源消费的主要部门是工业，而工业生产技术水平落后，又加重了中国经济的高碳特征。资料显示，1993-2005年，中国工业能源消费年均增长5.8％，工业能源消费占能源消费总量的约70％。调整经济结构，提升工业生产技术和能源利用水平，是一个重大课题[6]。
(4)作为发展中国家，中国经济由“高碳”向“低碳”转变的最大制约，是整体科技水平落后、技术研发能力有限[7]。我们既要从产业结构、能源结构调整入手，转变高碳经济发展模式；也要从产业链的各个环节上，从产品设计、生产、消费的全过程中寻求节能途径，推广节能技术；大力开发可再生能源，大力发展低碳产业、低碳技术等，把低碳经济的理念渗透到社会各个领域，形成良好的发展低碳经济的社会氛围和舆论环境。
二、目前金属制造业还存在比较严重的牺牲环境求发展的现象
近年来，中国金属制造业取得了世界瞩目的成就，已是国民经济的重要组成部分，是出口创汇的主力军，是解决就业不可或缺的市场，也是中国经济快速发展的主要推动力。世界制造业正一步步向中国转移，一方面国民经济快速发展，另一方面环境污染也迅速增加。中国的制造业经历了50多年的发展，从总体上看，依然没有走出资源消耗型、环境污染型的经济增长路线，没有摆脱传统的以高投入高消耗、高污染、低产出、低质量、低效益为特征的发展方式。
金属制造业产生的污染主要包括5方面：大气污染，水污染，土壤污染，固体废弃污染和噪声污染[8]。
(1)大气污染。中国属于煤炭型污染，金属熔炼采用的燃料主要是煤炭、柴油、重油、天然气和煤气等。燃料在燃烧过程中产生大量烟尘和气体污染物，包括熔炼过程中产生的金属氧化物和非金属氧化物，还有大量颗粒灰粉等；气体污染物废气的主要成分为一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氯化氢、氟化氢、碳氢化合物及易挥发的金属氧化物或挥发的金属，可能还会有氯气等，其中大多数都会对环境产生较大影响，有的可能会危及工人的生命安全。
(2)水污染。水利部门的调查结果表明，中国90％以上的城市水污染严重。以钢铁生产为例，钢铁冶炼过程中烧结、炼铁、炼钢以及轧钢等产生的冷却系统废水、冲渣废水等含有大量的悬浮物、杂质等，对环境造成很大的影响。
(3)土壤污染。中科院南京土壤研究所近期对某钢铁集团四周的农业土壤和工业区附近的土壤进行了调查，结果表明，农业土壤中15种多环芳烃(PAHs)总量的平均值为4．3mg／kg，且主要以4环以上具有致癌作用的污染物为主，约占总含量的85％，仅有6％的采样点尚处于安全级。而工业区附近的土壤污染远远高于农业土壤：多氯联苯、多环芳烃、塑料增塑剂、除草剂、丁草胺等，这些高致癌的物质可以很容易在重工业区周围的土壤中被检测到，而且超过国家标准多倍。
(4)固体废弃污染。固体废弃物的种类主要为一般固体废弃物和危险废物。一般固体废弃物主要指：转炉钢渣、电炉渣、水渣、干渣、转炉污泥、氧化铁皮、瓦斯泥、瓦斯灰、各类除尘灰等。危险废物主要指焦油渣和沥青渣等，不仅造成巨大的资源浪费，而且占用了巨大的土地资源。
(5)噪声污染。随着金属制造业的飞速发展，工业生产中产生的噪声源和振动源，对人类生活的声环境造成了严重污染，且有不断恶化的趋势，“噪声污染”成为百姓投诉率最高的环境问题。美国多诺拉事件就是工业污染给人类带来灾难的有力证据[9]。多诺拉是美国宾西法尼亚州某河谷中的小镇，1948年10月26-30日期间，这里大部分地区受反气旋逆温控制，且26-30日持续有雾，致使大气污染物在近地层大气中集聚。这期间，全镇43％的人口即591人相继暴病，症状为喉痛、流鼻涕、干渴、四肢酸乏、咳痰、胸闷、呕吐、腹泻等症状，死亡17人。据估计，事件发生期间，大气中二氧化硫浓度为正常值的数倍，并发现有灰尘颗粒，二氧化硫与金属元素以及金属化合物相互作用的生成物是致害因素。
工业污染防治已成为环境保护工作的重点。尽管中国在工业污染防治问题上采取了力度很大的措施，在向源头和全过程控制治理、调整产业结构、清洁生产和发展循环经济转变等方面做了大量的工作，但与实现低碳经济模式的要求还相差甚远。
三、加快企业的技术改造步伐，通过技术创新实现绿色经济生产模式
工业污染主要产生于生产过程的各个环节，要减少工业污染，就需要加大技术改造力度，通过技术创新，对生产过程的每个环节进行污染控制，把污染治理解决在企业内部，而不是把污染推向社会。
积极推行产品的生态设计，治理污染要从源头抓起，即资源的高效使用和材料的循环利用。首先，要从产品设计抓起，在设计中选用无污染、低污染、可再生，可再用的材料，选用科技含量高，资源消耗低、环境污染少的技术和工艺，选用便于高效拆洗、综合利用的技术方案。如果企业能够从产品设计开始的时候，就充分考虑环境保护的要求，工业污染防治就会取得事半功倍的效果。如在钢铁企业中推广烧结余热发电技术，全国如果20％的
烧结机采用这一技术，可形成157.5万t标煤的节能能力[10]。目前废水处理装置自动化控制技术正在得到广泛应用和发展，这在提高废水处理装置的稳定性和改善出水水质等方面将起到重要作用。
烧结机采用这一技术，可形成157.5万t标煤的节能能力[10]。目前废水处理装置自动化控制技术正在得到广泛应用和发展，这在提高废水处理装置的稳定性和改善出水水质等方面将起到重要作用。
环境污染是落后技术的必然产物，产品制造过程也要依靠技术创新来降低对环境的污染，做到节能、降耗、减污，积极发展新型材料以及新工艺新技术，将传统、粗放的金属制造业转变成为绿色制造模式，是应对低碳经济发展需求的关键所在。绿色制造是指在保证产品功能、质量和成本的前提下，综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。绿色制造能够使产品从设计，制造、使用到报废的整个产品生命周期中不产生环境污染或使环境污染最小化，符合环保要求；能够节约资源和能源，使资源利用率最高、能源消耗最低，并使企业经济效益和社会生态效益协调最优化[11]。
要减少环境污染，还需要加强资源的综合利用，提高资源的有效利用率。在现实矿产资源开发生产活动中，资源浪费现象十分严重，与发达国家50％的矿产资源总回收利用率相比，我国仅为30％，这就要求我们加强资源的有效管理，研究与开发新型能源技术，以达到低碳经济的生产目的。发展循环经济，变费为宝，是科学发展观的要求，也是新型工业化的具体体现[12]。废物综合利用是最有效的循环经济要求的体现。废钢铁是一种环保资源，用废钢炼钢比用铁矿石炼铁、炼钢减少排放废气86％、废水76％、废渣72％(铁渣产生率为35％左右，钢渣产生率为15％左右)[13]。废铝回收再生能耗仅相当于从铝土矿开采到氧化铝提取、原铝电解直到铸成锭块所需总能源的5％，即与原铝相比，每生产1t再生铝可以节约95％的能源，同时可节水10.05t，少用固体材料11t，少排放二氧化碳0.8t、二氧化硫0.6t。再生铝产业具有明显的节能、环保优势，是一项效益巨大的节能工程。到2020年，我国再生铝产量在整个铝总产量中所占的比重如果能提高到60％，可节电1365亿kWh，节水9100万m3[14]。我国应在降低废料再生生产成本、开发废旧金属再生工艺新技术、新设备方面加大技术改造力度，采用先进的再生金属生产技术提高再生金属利用率以及产品的技术含量，不仅可以缓解资源缺乏的压力，降低环境污染，同时还能获取更大的经济效益，实现社会效益与经济利益双丰收。
四、结语
金属制造业是一个国家经济的重要支柱。随着社会的不断进步，对金属制造业的要求不断提高，但机械制造行业为整个社会制造各种金属材料及其制品的同时，也产生了大量的工业废液、废气、固体废气物等污染，因此，探索新型金属制造工业的发展思路，即符合环保要求的节能、降耗、少污染的绿色制造模式，已经成为社会发展的客观要求。
金属制造业发展过程中应当合理的应用自然资源，严格控制环境污染，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的新型工业化模式，即实现清洁生产[15]。加强技术创新力度，加强废旧金属回收与利用方面实用技术的研究与开发，是促进国家循环经济、低碳经济发展的新兴产业，具有广阔的发展前景和未来。