（一）環(huán)境治理的現(xiàn)實挑戰(zhàn)：老問題未除，新問題又至演講人2025小學五年級科學上冊中國環(huán)境保護的科技投入課件同學們，當我們在科學課上討論“保護我們的環(huán)境”時，你們是否注意過這樣的變化？曾經(jīng)灰蒙蒙的天空逐漸變得湛藍，曾經(jīng)散發(fā)異味的河流重新泛起清波，曾經(jīng)被垃圾包圍的社區(qū)出現(xiàn)了智能分類箱……這些改變的背后，除了我們每一個人的努力，更離不開國家在環(huán)境保護科技領域的持續(xù)投入。今天，作為陪伴大家探索科學的老師，我將帶著你們一起走進“中國環(huán)境保護的科技投入”，從為什么投入、投入到哪些領域、有哪些成果，再到我們?nèi)绾螀⑴c，一步步揭開科技為環(huán)保賦能的秘密。一、為什么要加大環(huán)境保護的科技投入？——從現(xiàn)實需求到國家戰(zhàn)略的必然選擇01環(huán)境治理的現(xiàn)實挑戰(zhàn)：老問題未除，新問題又至環(huán)境治理的現(xiàn)實挑戰(zhàn)：老問題未除，新問題又至記得三年前帶大家去濕地公園觀察水鳥時，有位同學指著水面漂浮的泡沫問：“老師，這些白色的東西為什么總也清理不完？”這其實是我們環(huán)境治理中“老問題”的縮影——工業(yè)廢水、生活污水中的難降解污染物，大氣中的PM2.5、臭氧復合污染，土壤中的重金屬和有機物殘留，這些問題僅靠傳統(tǒng)的“末端治理”（比如建污水處理廠、安裝煙囪過濾裝置）已經(jīng)難以徹底解決。更緊迫的是“新挑戰(zhàn)”。隨著新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，鋰電池、光伏板等新型廢棄物開始增多；隨著數(shù)字化普及，電子垃圾的年產(chǎn)生量已超過1000萬噸；全球氣候變化帶來的極端天氣（如暴雨、干旱），又加劇了生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性。2023年《中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》顯示，全國仍有12%的地表水斷面為Ⅴ類或劣Ⅴ類，部分重點區(qū)域臭氧污染問題突出，這些數(shù)據(jù)都在提醒我們：環(huán)境治理需要更精準、更高效的科技支撐。02國家戰(zhàn)略的明確導向：“科技強環(huán)”寫入頂層設計國家戰(zhàn)略的明確導向：“科技強環(huán)”寫入頂層設計大家是否記得去年科學課上學習的“十四五”規(guī)劃？其中明確提出“構建現(xiàn)代環(huán)境治理體系”，而“科技強環(huán)”正是這一體系的核心。從2016年《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》將環(huán)保科技列為重點領域，到2022年《“十四五”生態(tài)環(huán)境科技發(fā)展規(guī)劃》提出“到2025年，環(huán)?？萍纪度胝既鐣邪l(fā)投入比例達到8%”，再到2023年中央生態(tài)環(huán)境保護督察將“科技支撐能力”納入考核，國家用一系列政策為環(huán)?？萍纪度搿皠澲攸c”。我曾參與過一次環(huán)?？萍颊哐杏憰晃粚＜艺f：“過去我們治理環(huán)境像‘中醫(yī)調(diào)理’，現(xiàn)在要變成‘精準醫(yī)療’——用科技找到‘病灶’，用創(chuàng)新開出‘藥方’。”這種轉變，正是國家戰(zhàn)略推動的結果。03全球競爭的關鍵賽道：從“跟跑”到“領跑”的跨越全球競爭的關鍵賽道：從“跟跑”到“領跑”的跨越同學們可能聽說過“碳中和”，這是全球應對氣候變化的共同目標。中國承諾“2030年前碳達峰、2060年前碳中和”，要實現(xiàn)這一目標，必須依靠科技突破。在國際上，歐美國家早已布局環(huán)保科技：德國的工業(yè)廢水零排放技術、日本的垃圾焚燒發(fā)電技術、美國的碳捕捉封存（CCUS）技術，都曾是我們追趕的對象。但今天，中國正在實現(xiàn)跨越。2023年全球環(huán)境科技專利排名中，中國以3.2萬件專利位居第一，占全球總量的38%；在光伏、風電領域，我們的技術和產(chǎn)能已領跑全球；在生物降解材料、大氣復合污染成因解析等領域，中國科學家提出的“PM2.5-臭氧協(xié)同控制”理論被寫入聯(lián)合國環(huán)境署報告。這些成績的背后，是持續(xù)的科技投入——2022年我國環(huán)?？萍佳邪l(fā)經(jīng)費達1800億元，較2015年增長了2.3倍。二、2025年，環(huán)境保護科技投入重點投向了哪些領域？——從污染治理到生態(tài)修復的全全球競爭的關鍵賽道：從“跟跑”到“領跑”的跨越鏈條覆蓋了解了“為什么投入”，我們再來看看“投入到哪里”。2025年是“十四五”規(guī)劃的中期節(jié)點，根據(jù)《“十四五”生態(tài)環(huán)境科技發(fā)展規(guī)劃》，科技投入重點覆蓋三大領域：污染防治核心技術攻關、生態(tài)保護與修復關鍵技術、資源循環(huán)利用創(chuàng)新體系。這三個領域就像環(huán)?？萍嫉摹叭{馬車”，共同推動環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善。04污染防治：從“治表”到“治本”的技術突破大氣污染：從“監(jiān)測”到“溯源-控制-預警”的全鏈條技術大家是否注意過，現(xiàn)在天氣預報里除了溫度、降水，還會預報“空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）”？這背后是我國自主研發(fā)的“大氣環(huán)境立體監(jiān)測網(wǎng)”。2025年，這張“天羅地網(wǎng)”將更精密——地面有1500多個國控空氣質(zhì)量監(jiān)測站，空中有30余顆環(huán)境衛(wèi)星，還有無人機、激光雷達組成的移動監(jiān)測平臺。更重要的是，科學家開發(fā)了“大氣污染源解析模型”，能像“偵探”一樣找出污染的“元兇”：是工廠排放的揮發(fā)性有機物（VOCs）？是機動車尾氣中的氮氧化物？還是工地揚塵？去年我?guī)W生參觀某城市的“大氣超級站”，工程師演示了這樣一幕：屏幕上的污染團從東南方向移動過來，系統(tǒng)立即分析出主要成分為PM2.5和臭氧前體物，定位到30公里外的一家化工企業(yè)，環(huán)保部門隨即啟動應急減排措施。這種“精準打擊”的能力，正是科技投入的成果。大氣污染：從“監(jiān)測”到“溯源-控制-預警”的全鏈條技術2.水污染：從“達標排放”到“生態(tài)友好”的深度處理同學們可能見過小區(qū)里的“人工濕地”，這其實是一種生態(tài)治污技術。但更先進的技術在工業(yè)園區(qū)——比如某造紙廠采用的“膜生物反應器（MBR）”技術，能將污水中的有機物、細菌甚至病毒截留，處理后的水可以直接用于工業(yè)冷卻；還有“高級氧化技術”，用紫外線、臭氧等將難降解的農(nóng)藥、抗生素分解為無害物質(zhì)。2025年，這些技術將更普及，目標是讓90%的重點流域斷面達到Ⅲ類以上水質(zhì)（適合魚類生存）。我曾在長江邊的污水處理廠見證過“奇跡”：黑乎乎的工業(yè)廢水經(jīng)過膜過濾、生物降解、紫外線消毒三道工序，變成了清澈的水，甚至能用來養(yǎng)金魚。孩子們當時驚訝地說：“原來污水也能變‘礦泉水’！”這就是科技的力量。土壤污染：從“修復”到“安全利用”的智能化突破土壤污染被稱為“看不見的污染”，治理難度最大。2025年，科技投入將重點支持“精準識別-分類修復-長期監(jiān)測”技術。例如，科學家研發(fā)了“土壤傳感器網(wǎng)絡”，能實時監(jiān)測重金屬（如鎘、鉛）和有機物（如石油烴）的濃度；針對輕度污染土壤，采用“植物修復技術”（種植超富集重金屬的蜈蚣草）；針對重度污染土壤，采用“熱脫附技術”（高溫加熱使污染物揮發(fā)）。更值得期待的是“智能修復機器人”，它能像“土壤醫(yī)生”一樣，根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)自動調(diào)配修復藥劑，效率比傳統(tǒng)方式提高3倍以上。05生態(tài)修復：從“人工干預”到“自然再生”的技術升級生態(tài)修復：從“人工干預”到“自然再生”的技術升級如果說污染防治是“治病”，那么生態(tài)修復就是“調(diào)理”。2025年，科技投入將聚焦生物多樣性保護、荒漠化治理、濕地修復等關鍵領域，目標是讓“山水林田湖草沙”成為生命共同體。生物多樣性保護：“天空地”一體化監(jiān)測系統(tǒng)同學們是否記得課本里的“藏羚羊”？為了保護這些高原精靈，科學家在可可西里安裝了“紅外相機+無人機+衛(wèi)星”的監(jiān)測系統(tǒng)。每臺紅外相機能自動識別藏羚羊、藏野驢等物種，數(shù)據(jù)實時傳回北京的“生物多樣性大數(shù)據(jù)平臺”。2025年，這樣的系統(tǒng)將覆蓋全國35個生物多樣性保護優(yōu)先區(qū)域，甚至能監(jiān)測到微小的昆蟲和植物——比如用高光譜衛(wèi)星識別瀕危蘭科植物的分布。去年我?guī)W生參與“校園生物多樣性調(diào)查”，用手機APP“形色”識別植物，用“鳥鳴識別”軟件記錄鳥類，孩子們興奮地說：“原來科技還能幫我們當‘小生態(tài)學家’！”荒漠化防治：從“種灌木”到“生態(tài)鏈構建”的創(chuàng)新在內(nèi)蒙古庫布其沙漠，傳統(tǒng)治沙是種梭梭樹，但現(xiàn)在有了“水汽種植法”（用管道將地下水送到沙層深處）、“光伏治沙”（光伏板遮陰減少水分蒸發(fā)，板下種甘草等經(jīng)濟作物）。2025年，更先進的技術將應用：比如“生物結皮技術”（用微生物在沙面形成保護層）、“沙漠土壤化”（通過改性劑讓沙子獲得保水保肥能力）。這些技術不僅能固沙，還能形成“沙漠-綠洲-農(nóng)田”的生態(tài)鏈。我曾見過庫布其沙漠的治沙工人用“水汽槍”種植：槍頭插入沙中，高壓水沖出一個深洞，秒種一棵苗，成活率從30%提高到80%。孩子們聽了直感慨：“原來治沙也能這么‘酷’！”濕地修復：從“補水”到“功能提升”的系統(tǒng)工程濕地被稱為“地球之腎”，但過去修復往往只是“挖溝引水”。2025年，科技投入將支持“濕地生態(tài)功能模擬系統(tǒng)”——通過計算機模型分析濕地的水文、植被、動物關系，精準確定需要恢復的挺水植物（如蘆葦）、浮水植物（如睡蓮）和沉水植物（如苦草）比例；同時研發(fā)“人工魚巢”“鳥類棲息島”等設施，幫助魚類繁殖、鳥類棲息。例如，江蘇鹽城濕地修復項目中，通過調(diào)整水位和種植堿蓬草，招引了全球僅存600多只的勺嘴鷸來此棲息。06資源循環(huán)利用：從“垃圾”到“資源”的科技革命資源循環(huán)利用：從“垃圾”到“資源”的科技革命同學們每天都會參與垃圾分類，可你們知道嗎？垃圾里藏著“寶藏”——1噸廢塑料能回煉600公斤柴油，1噸廢玻璃能生產(chǎn)2萬只啤酒瓶，1噸電子垃圾含有的金、銀量是礦石的幾十倍。2025年，科技投入將重點突破“固廢資源化、能源高效化、水節(jié)約化”三大技術。固廢資源化：從“填埋焚燒”到“吃干榨盡”上海的“老港再生能源利用中心”是全球最大的垃圾焚燒廠，但它的“升級版”更厲害：垃圾焚燒產(chǎn)生的熱能發(fā)電（年發(fā)電量相當于10萬戶家庭一年用電），焚燒后的爐渣制成建筑材料，煙氣中的重金屬被吸附回收。更前沿的是“生物轉化技術”——用昆蟲（如黑水虻）分解廚余垃圾，蟲體做成動物飼料，蟲糞做成有機肥。2025年，這樣的“無廢技術”將在全國推廣，目標是城市生活垃圾資源化率達到60%。能源高效化：從“用能”到“造能”的轉變大家家里可能裝了太陽能熱水器，2025年，更先進的“光-儲-充”一體化技術將普及：屋頂?shù)墓夥灏l(fā)電，多余的電存在儲能電池里，晚上給電動車充電。在工業(yè)領域，“余熱回收技術”能將鋼鐵廠、水泥廠的廢熱轉化為蒸汽或電能，相當于每年節(jié)省1億噸標準煤。最令人期待的是“綠氫”技術——用風電、光伏電解水制氫，氫燃燒只產(chǎn)生水，真正實現(xiàn)零排放。3.水節(jié)約化：從“用新水”到“用再生水”的循環(huán)北京的“南水北調(diào)”工程解決了用水緊張，但2025年，“非常規(guī)水利用”將成為重點：再生水（污水處理后）用于綠化、沖廁、工業(yè)冷卻，海水淡化用于沿海城市，雨水收集用于小區(qū)景觀。例如，深圳的“海綿城市”建設中，通過透水鋪裝、雨水花園，能將70%的降雨就地消納利用，相當于建了100個小型水庫。能源高效化：從“用能”到“造能”的轉變這些科技投入如何改變我們的生活？——從“案例”看“成效”說了這么多技術，同學們可能會問：“這些科技離我們遠嗎？”其實，它們就在我們身邊。讓我們通過三個案例，感受科技投入帶來的具體改變。07北京冬奧會：“綠色科技”的全球示范北京冬奧會：“綠色科技”的全球示范12022年北京冬奧會被稱為“史上最綠色的冬奧會”，背后是大量環(huán)?？萍嫉膽茫?所有場館100%使用綠電（風電、光伏），相當于減少燃燒128萬噸標準煤；3國家速滑館“冰絲帶”采用二氧化碳跨臨界直冷制冰技術，碳排放僅為傳統(tǒng)技術的1/10；4賽區(qū)內(nèi)的810輛新能源汽車，使用的磷酸鐵鋰電池是我國自主研發(fā)的“低鈷高能量密度”技術；5場館建設中，30%的建筑材料是建筑垃圾再生品，100%的場館雨水收集利用。6我?guī)W生觀看冬奧會紀錄片時，孩子們指著“冰絲帶”說：“原來科技能讓奧運會這么環(huán)保！”這正是科技投入的意義——不僅解決環(huán)境問題，更樹立全球標桿。08長三角大氣超級站：“科技治霾”的實戰(zhàn)案例長三角大氣超級站：“科技治霾”的實戰(zhàn)案例長三角地區(qū)曾是我國臭氧和PM2.5復合污染的“重災區(qū)”。2020年起，國家在上海、南京、杭州等地建設“大氣超級站”，集成了100多臺先進儀器，能同時監(jiān)測200多種污染物。通過分析數(shù)據(jù)，科學家發(fā)現(xiàn)：臭氧污染的“元兇”是VOCs（來自涂料、印刷等行業(yè)），而PM2.5的主要來源是機動車尾氣和工業(yè)排放?；谶@些發(fā)現(xiàn)，長三角實施了“VOCs源頭替代”（用環(huán)保涂料代替溶劑型涂料）、“國六排放標準”（更嚴格的汽車尾氣限值）等措施。2023年，長三角PM2.5濃度較2015年下降42%，臭氧超標天數(shù)減少35%，藍天越來越多。09深圳“無廢城市”：智能分類的“最后一公里”深圳“無廢城市”：智能分類的“最后一公里”深圳是我國首批“無廢城市”試點，這里的智能垃圾分類系統(tǒng)值得關注：智能分類箱：掃碼投放可積分，積分能換生活用品；廚余垃圾“就地處理”：社區(qū)安裝小型生化處理機，24小時將廚余轉化為有機肥；電子垃圾“逆向物流”：通過APP預約，回收企業(yè)上門收取，拆解后的零件重新利用；建筑廢棄物“變廢為寶”：廢棄混凝土破碎后做路基，廢鋼筋回爐煉鋼。我曾帶學生參觀深圳的智能垃圾分類社區(qū)，孩子們爭著體驗掃碼投放，還把自己家的廢電池拿去換了種子。他們說：“原來分類不僅是扔對桶，還能變成花花草草！”這就是科技讓環(huán)保更“有溫度”。四、未來，我們能為環(huán)?？萍甲鲂┦裁?？——從“觀察者”到“參與者”的成長同學們，環(huán)?？萍嫉奈磥聿粌H在實驗室和工程中，更在你們的手中。作為小學生，我們可以從以下三個方面參與，為環(huán)保科技的發(fā)展貢獻自己的力量。10做“環(huán)境數(shù)據(jù)的記錄者”：從觀察到發(fā)現(xiàn)做“環(huán)境數(shù)據(jù)的記錄者”：從觀察到發(fā)現(xiàn)科學探究的第一步是觀察和記錄。你們可以：記錄家庭用水、用電數(shù)據(jù)，用圖表分析變化（比如對比夏季和冬季的用電量）；每周記錄小區(qū)的空氣質(zhì)量（通過手機APP查詢AQI），統(tǒng)計“優(yōu)良天數(shù)”；觀察校園里的植物和昆蟲，用“自然筆記”記錄它們的變化（比如記錄一棵樹從發(fā)芽到落葉的過程）。這些看似簡單的記錄，可能成為科學家研究的“微觀數(shù)據(jù)”。2023年，有小學生記錄的“小區(qū)麻雀數(shù)量變化”，就被納入了城市生物多樣性研究項目。11做“環(huán)保創(chuàng)意的小發(fā)明家”：從想法到實踐做“環(huán)保創(chuàng)意的小發(fā)明家”：從想法到實踐科技的進步離不開創(chuàng)新，你們的小創(chuàng)意可能成為未來的大發(fā)明。比如：針對“廚余垃圾有異味”，設計帶密封蓋和除臭包的分類桶；針對“塑料瓶浪費”，用廢棄塑料瓶做花盆、筆筒；針對“雨水流失”，設計屋頂雨水收集裝置（可以用塑料瓶、水管簡單制作）。去年，我們班有位同學用廢棄快遞盒做了“螞蟻觀察屋”，既減少了垃圾，又觀察了昆蟲習性，還在學?？萍脊?jié)獲了獎。這就是“小