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研究报告

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第四届庆阳市青少年科技创新大赛参考题目

一、环境与生态保护

1.大气污染治理技术研究

(1)大气污染治理技术研究是当今社会关注的热点问题之一。随着工业化和城市化的快速发展，大气污染问题日益严重，对人类健康和生态环境造成了严重影响。因此，研究开发高效、环保的大气污染治理技术具有重要意义。目前，国内外在大气污染治理技术方面已经取得了一系列成果，如脱硫、脱硝、除尘等传统技术以及新型催化、吸附、生物处理等技术的应用。然而，针对不同类型的大气污染物，如何实现高效、低成本的治理仍然是当前研究的重要课题。

(2)在大气污染治理技术研究领域，脱硫技术是其中一项重要的研究方向。脱硫技术主要针对燃煤、燃油等过程中产生的二氧化硫（SO2）进行治理。目前，脱硫技术主要包括湿法脱硫、干法脱硫和半干法脱硫等。其中，湿法脱硫技术因其操作简单、脱硫效率高而得到广泛应用。然而，湿法脱硫过程中会产生大量的副产物，如石膏、废水等，对环境造成二次污染。因此，研究开发新型脱硫技术，提高脱硫效率，降低副产物产生，是当前大气污染治理技术研究的重要方向。

(3)除了脱硫技术，脱硝技术也是大气污染治理技术研究的重要领域。脱硝技术主要针对氮氧化物（NOx）进行治理，氮氧化物是大气污染的主要成分之一，对人类健康和生态环境具有严重危害。目前，脱硝技术主要包括选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）等。其中，SCR技术因其脱硝效率高、操作稳定等优点而被广泛应用。然而，SCR技术对催化剂的要求较高，且催化剂成本较高。因此，研究开发新型脱硝技术，降低催化剂成本，提高脱硝效率，是当前大气污染治理技术研究的重要任务。此外，针对不同行业、不同污染源的大气污染物，还需进一步研究开发具有针对性的脱硝技术，以实现大气污染的有效治理。

2.水资源保护与利用创新

(1)水资源保护与利用创新是保障国家水安全、促进经济社会可持续发展的重要举措。在全球水资源日益紧张的大背景下，我国水资源保护与利用面临着严峻挑战。创新水资源保护与利用技术，提高水资源利用效率，是解决水资源短缺问题的关键。近年来，我国在水资源保护与利用创新方面取得了一系列成果，如节水灌溉技术、水资源循环利用技术、水资源监测预警技术等。这些技术的应用，为我国水资源保护与利用提供了有力支撑。

(2)节水灌溉技术是水资源保护与利用创新的重要方向之一。传统的灌溉方式往往存在水资源浪费严重的问题，而节水灌溉技术通过优化灌溉制度、提高灌溉效率，有效减少了水资源的浪费。其中，滴灌、喷灌等节水灌溉技术在我国得到广泛应用，显著提高了农业用水效率。此外，智能灌溉系统、精准灌溉技术等新型节水灌溉技术的研发，将进一步推动我国水资源保护与利用的创新。

(3)水资源循环利用技术在水资源保护与利用创新中具有重要意义。随着工业化和城市化进程的加快，水资源短缺问题日益突出。水资源循环利用技术通过对废水进行处理，实现水资源的高效利用，减少对新鲜水资源的依赖。目前，我国已成功研发出多种水资源循环利用技术，如中水回用技术、雨水收集与利用技术、海水淡化技术等。这些技术的应用，有助于缓解我国水资源短缺问题，提高水资源利用效率。未来，水资源循环利用技术的研究与创新将更加注重高效、环保、可持续的方向。

3.土壤污染修复技术

(1)土壤污染修复技术是近年来环保领域的重要研究方向，旨在恢复受污染土壤的功能，减少对生态环境和人类健康的危害。土壤污染修复技术包括物理、化学、生物等多种方法，针对不同类型的污染物和土壤条件，选择合适的修复技术至关重要。物理修复技术如客土法、土壤置换等，通过物理手段将受污染土壤与未污染土壤进行交换，以降低土壤中污染物的浓度。化学修复技术则涉及化学药剂的使用，如化学淋洗、化学稳定化/固化等，通过化学反应降低污染物的毒性和迁移性。

(2)生物修复技术是土壤污染修复领域的一大亮点，它利用微生物的代谢活动来降解或转化土壤中的污染物。生物修复技术包括好氧生物修复、厌氧生物修复和生物强化修复等。好氧生物修复通过好氧微生物的代谢活动将有机污染物氧化分解成无害物质，如将石油烃类污染物转化为二氧化碳和水。厌氧生物修复则是在无氧条件下，通过厌氧微生物的代谢活动将有机污染物转化为甲烷、二氧化碳和水。生物强化修复则是通过引入特定的微生物菌株，增强其降解污染物的能力。

(3)土壤污染修复技术的选择和实施需要综合考虑污染物的种类、土壤的性质、修复成本和环境影响等因素。例如，对于重金属污染的土壤，可能需要采用化学稳定化/固化技术来固定污染物，防止其进一步扩散。对于有机污染物的修复，生物修复技术可能更为有效。此外，修复技术的选择还应考虑到修复后的土壤是否可以安全地用于农业、工业或其他用途。随着科学技术的进步，新型土壤污染修复技术不断涌现，