环保产业是我国可持续发展的重要物质基础和技术保障。《2008—2017年全球环境技术专利热度分析报告》[1]显示，2008年至2017年的十年间，我国环境技术领域发明专利申请量从2008年6349件上升至2017年的52245件，增长了8.23倍，而根据国家知识产权局公布的相关数据计算，我国同期发明专利申请量增长仅为4.76倍，环境技术领域的研发热度可见一斑。
一
环保产业结构
我国环保产业专利申请总量较多的IPC小类的具体专利检索数量如图1所示，对于IPC构成而言，我国环保产业专利申请主要分布在C大类（化学；冶金）和B大类（作业；运输）。C大类中，主要为C02F（水、废水、污水或污泥的处理），而B大类主要涉及一些环保或环境友好的装备或材料。
目前，环保产业领域的一些核心技术掌握在发达国家的企业当中，我国的环保企业缺乏对产业发展有重大带动作用的关键和共性技术，依赖于国外先进技术的局面十分不利于我国环保产业的发展，具有很大的技术风险。因此，在技术原理的基础上，横向上寻找更优实施方案、等同实施方案、改劣实施方案等其他可替代性的实施方案，纵向上结合产业上下游情况，将技术要点从环保产业的层次进行专利保护布局的工作亟需开展。
二
环保产业专利布局
环保产业专利布局可以结合横向与纵向专利拓展的思路，还可以从市场竞争的角度进行相关专利的布局考虑，以废水处理系统为例，布局方式主要有以下几个方面：
1、核心技术保护
针对废水处理工艺形成核心防护技术，并且对该技术要点进一步进行分解、细化，如图2所示，从功能、结构方面进行多层次专利挖掘。
2、外围技术布局
考虑到将来核心技术应用到不同场景或不同领域，充分考虑专利在不同场景以及领域中的应用，进一步进行关联的技术挖掘并进行专利布局。
3、竞争对手专利应对
在检索过程中分析本领域他人专利，如果发现他人专利将来可能存在壁垒风险，则需要对他人专利进行研究，并对该专利的技术方案进行拓展，在其周围进行专利防御布局。
4、地域专利布局
专利申请具有地域性，技术只能在申请专利的目标国家获得保护。因此，如果专利技术方案未来会涉及到国际合作或使用，需要在不同的国家进行专利布局。
三
环保产业专利申请
高质量、有规划的完成每一件专利文件的撰写，是实现既定专利布局目标的关键。专利申请是专利生命周期的第一步，专利申请文件的撰写甚至可以决定专利的最终归宿。环保产业的专利申请类型主要为发明和实用新型，其中，实用新型的保护只限于产品结构类技术方案，发明专利则可以包括产品技术方案和方法技术方案等所有发明创造。
1、产品
《专利审查指南2010》[2]中指出，产品应当是经过产业方法制造的，有确定形状、构造且占据一定空间的实体。产品由结构特征组成，因此产品的技术方案可以看作为一个静态的技术特征集。但实用新型专利的保护客体只限于产品，且仅限于产品的形状、结构或者其结合，对于无确定形状的产品，例如气态、液态、粉末状、颗粒状的物质或材料，无法取得实用新型专利。因此，若某产品技术方案属于可以获得实用新型专利权的主题，必然属于可获得发明专利权的主题；而反之不一定成立。在环境保护领域中，产品技术方案的技术特征一般包括装置、组分、形状和结构等，也包括由不同装置相互配合构成的系统。
1.1 装置或系统
装置一般可以为工具、设备、仪器、零件等，例如厌氧反应设备、污染测量仪器、样品采集工具、样品过滤部件等，而系统主要由若干装置组成。系统中装置的相对位置关系、连接关系或者是相互配合的关系，均可作为某一技术方案的技术特征。
实践中，涉及全新装置或系统的极少，一般为对现有技术的改进。当改进型专利中的技术特征涉及装置时，在技术交底书中应当以图或文字的形式清楚地给出该装置的具体结构；当改进型专利涉及系统时，则需要给出该系统的组件和连接关系，系统组件包括实现主要功能的必要组件以及可以产生额外技术效果的配套组件。例如在某污水处理系统中，必要组件包括沉淀池、厌氧池、好氧池和二沉池，配套组件包括pH计、温度计、流量计等；连接关系则是各个池体之间的安装顺序以及各仪表的安装位置等。
1.2 产品形状、组分或结构
《专利审查指南2010》[2]指出：“产品的形状是指产品所具有的、可以从外部观察到的确定的空间形状”。在环保行业中，关于产品形状的专利一般为改进型专利，例如某水样过滤器的外壁设置的防滑纹路等。此时，在技术交底书中应当提供发明人所改进的形状，以及该形状具体产生的技术效果。值得说明是，如果产品的形状上的改进仅仅在于使产品外观更具有美感，但没有解决任何技术问题，那么这种图案或形状并不属于实用新型专利和发明专利的保护客体，而应当纳入外观设计申请中。
组分一般指一种药物、材料等的具体成分，由于涉及到非固定形态的物质或分子、原子结构等，因此，当专利方案的技术特征涉及到组分时，一般为发明专利。例如：一种吸附剂，其特征在于：所述吸附剂是由20％的A组分、40％的B组分及40％的C组分构成的。此时，发明人应当在技术交底书中注明各个组分的“重量份”或“重量百分数”，并结合原理说明各组分各自产生或协同产生的技术效果。
当某一专利方案的技术特征集为结构特征集时，该专利既可以为实用新型专利，也可以为发明专利。结构特征包括机械构造和线路构造，机械构造是指构成产品的零部件的相对位置关系、连接关系和必要的机械配合关系等；线路构造是指构成产品的元器件之间的确定的连接关系[2]。专利方案中可以包含已知材料的名称，即可以将现有技术中的已知材料应用于具有形状、构造的产品上[2]。例如，一种MABR纤维膜，其特征在于：包括A层、B层和C层，即使A、B、C为现有技术中已经存在的具体材料，但由于三者组合及其层面排布涉及产品的宏观结构，因此仍然可能获得实用新型专利权的保护。当然，如前所述，物质的分子结构、组分、金相结构等不属于实用新型专利给予保护的产品的构造[2]。综上，当专利涉及到对产品结构的改进时，发明人可以将其类同为小型“装置”，并提供该“装置”的具体“结构”以及该“结构”改变产生的技术效果。
2、方法
在环保领域，方法类技术方案通常包括使用方法和制作方法，一般为动态动作技术特征的集合。方法类技术方案只能被授予发明专利。
2.1 使用方法
使用方法一般用于获取或产生某种物质或结果，例如检测、测量、处理等，其目的不在于改变某一物质的结构、形状或物理化学特性。在环境领域中，使用方法一般涉及污染物处理工艺、产品的使用方法、装置或系统的运行方法。当使用方法基于某一新产品时，可以与该产品作为同一件专利申请提出。
2.1.1 系统运行工艺
涉及工艺的方法一般为工艺步骤和工艺条件。以污染物处理工艺为例，在实际撰写过程中，一般分为四大类：（1）顺序型；顺序型的工艺主要的创新点在于其各个步骤运行的时间顺序，由于时间顺序的改变使得该工艺产生了新的技术效果；（2）“减”型；通过减少现有工艺中的某步骤，仍然达到了与原工艺相当或更好的技术效果；（3）“加”型；在现有工艺中增加某一步骤，且该步骤产生了意料不到的技术效果；（4）改进型；对现有工艺的某步骤进行改进，进而达到了意料不到的技术效果。工艺条件则是对各工艺步骤达到最佳状态所需要的物质条件的限定，例如：温度、压力、时间或各个工艺步骤所需要添加的试剂等。在提供工艺类新申请时，需要提交该工艺的工艺流程图，对运行参数也可以进行补充。
2.1.2 产品使用方法
产品使用方法用于介绍具体的关于某产品的使用方法和步骤，可以分为新产品使用方法和产品使用新方法两种类型。新产品使用方法是指对现有技术中没有公开的全新产品的使用方法，该使用方法可以与该产品作为同一件专利申请。而产品的使用新方法可以是改变使用步骤顺序或参数，也可以是该产品的新用途。产品的新用途一般基于产品的新性能，其本质并不在于产品本身，而是对产品新性能的应用。例如：含有钼复合物和含硫聚合物的阻燃聚合物（US4680334），钼基复合物和有效数量的含硫聚合物获得协合作用，产生了阻燃的效果。
2.2 制作方法
制作方法作用于制作或制备某一产品，使得该产品的结构、形状或物理化学性质产生变化或取得其他技术效果。制作方法可以分为一种新产品的制作方法以及产品的一种新的制作方法。新产品的制作方法与使用方法类似，也可与产品本身作为同一件专利申请。
2.3其他方法
环境保护领域不仅包括环境监测、污染物处理等，还包括用于判断、预测、选择和导向的环境影响评价。《中华人民共和国环境影响评价法》（2003年9月1日施行）[3]规定：环境影响评价，是指对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估，提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施，进行跟踪监测的方法与制度。环境影响评价方法与计算机领域中的“算法”类似，在申请时主要会存在请求保护的发明创造是否属于专利保护客体的问题。
“技术手段”“技术问题”和“技术效果”被称为“技术方案三要素”，若要满足《专利法》[4]第2条第2款规定的客体要求，必须具备“技术方案三要素”。如果权利要求的全部内容均为“主观评价”特征，也就是权利要求请求保护的是单纯的评价方法，该主题属于《专利法》[4]第25 条第1款第（2）项的智力活动的规则和方法，不属于《专利法》[4]保护的客体。当权利要求的限定内容既包括评价方法又包括技术特征，则不排除其获得专利权的可能。例如CN105403664B-一种基于WRF-CHEM的大型点污染源大气环境影响评价方法，该技术方案融合了评价方法与WRF-CHEM模型，是一种WRF-CHEM模型应用于污染源测评的新运用模式，不属于单纯的智力活动的规则和方法。
因此，在提供涉及环境影响评价的发明专利申请的技术交底书时，为了避免拟保护主题属于智力活动的规则和方法，可以从以下方面考虑：（1）将技术方案作为一个整体进行分析；（2）环境影响评价方法与特定的物理实现紧密结合，例如基于具体化的物理化学参数和扩散模型等，涉及评价方法的技术特征无法从整体方案中剥离；（3）以具体的方式进行描述，避免将保护对象定位为抽象数学公式或智力活动规则。
四
结语
目前，我国环保产业处于成长阶段，机遇与风险并存，应当鼓励和加强产学研方面的合作，发挥我国科研机构和高校的技术研发特长，合力推进我国环保领域技术的产业化应用；同时加快重点领域专利布局，控制低水平、同质化的专利申请，整体提升我国环保行业的技术竞争力和影响力。
参考文献
[1]2008—2017年全球环境技术专利热度分析报告,中国环境保护产业协会,2019.
[2]中华人民共和国国家知识产权局专利审查指南[M].北京:知识产权出版社,2010.
[3]中华人民共和国环境影响评价法(2018修正). 2018.
[4]中华人民共和国专利法. 2009
