输电线结冰和水面去除油污是电力工程和环保领域长久以来的热点研究课题。输电线结冰是电力系统主要的安全隐患,严重时甚至导致输电线铁塔的倒塌,造成电力供应中断和经济上的严重损失。水面油污所造成的环境污染问题,对土壤、水域、空气和人类构成了非常严重的危害。本文基于激光诱导化学反应原理,分别设计了基于激光诱导气泡爆破反应的输电线路除冰技术和基于紫外激光诱导催化降解反应的水面除油方法,主要内容包括:(1)设计了基于激光诱导气泡爆破反应的输电线路除冰工艺方法,对激光功率、扫描速度、发泡层厚度与除冰效果的控制规律进行了实验研究,结果表明,在扫描速度范围10~20mm/s、激光功率范围1000~2000W时,除冰厚度范围在3~7mm,对输电线表面损伤可忽略不计,这也验证了激光诱导气泡爆破反应去除输电线结冰的可行性,该方法对输电线网实际除冰场景有着重要的应用。(2)设计了基于紫外激光诱导催化降解反应的水面除油工艺方法,对不同的脉冲频率、激光功率、扫描速度影响下的除油效果进行了实验研究,实验结果表明:当脉冲频率范围在60KHz-100KHz之间时,激光功率范围在6.71W-12.93W之间时,扫描速度在200-1200mm/s范围内,通过紫外激光诱导催化降解反应可以有效去除水面油污,效率最高可达80%以上。当扫描速度等其它因素相同时,激光单脉冲能量越大,促发紫外激光诱导催化降解反应去除水面油污的效果越好;激光扫描速度在800-1200mm/s范围内,扫描速度越小,通过紫外激光诱导催化降解反应去除水面油污的速率越快。扫描速度在200-800mm/s范围内,虽然扫描速度越小,单脉冲能量越大,但扫描速度太小的话,扫描水面油污区域所要的时间会更长,从而导致除油的时间反而变长。该方法在生活污水处理、海洋漏油处理等方面有着重要的潜在应用价值。