确保粮食安全、环境安全是我国农业生产当前面临的巨大挑战。资环所面源污染治理创新团队围绕农业尾水中磷、抗生素和微塑料等污染物的高效去除净化及农田增效减排等问题，以“实验室研发-中试验证-产品量产-示范应用”为路线，研发了“效果好”“用得起”的功能化纳米材料，部分产品已具备量产条件，在面源污染防控新产品的研发与应用方面取得了系列新进展。
一、研发了绿色安全的低成本光催化剂Fe-C3N4 和AgCl/ZnO/g-C3N4，建立了一种“减污降碳”、可持续的废水中抗生素光催化降解技术
团队设计的Fe-C3N4-Na2SiO3反应器置于室外现场处理含TC-HCl的养殖废水，去除率可达到80%以上，为有效处理含有抗生素的废水提供了一种可持续的解决方案，是光催化技术从实验概念到实施的重要里程碑。该研究成果发表于自然指数期刊Water Research上（一区TOP，12.8）。
团队制备的高活性光催化材料AgCl/ZnO/g-C3N4，在可见光照射下能高效安全去除水体中的抗生素，对实际废水中盐酸四环素、COD和TOC去除率分别为82.23%、73.72%、75.59%。相关成果发表于Journal of Environmental Sciences（二区，6.9）。
二、研发了一种具有超强微塑料吸附性能的磁性纳米材料（PEG/Fe3O4）
微塑料已成为全球范围内的新兴污染物之一，由于种类多、密度低、粒径小、难降解，目前缺乏有效的控制和处理方法。团队构建了一种表面疏水化的磁性纳米材料（PEG/Fe3O4），可在10分钟内迅速分离微塑料颗粒，对超微PE的最大吸附量可达2203 mg g-1，且在低温条件下 (5℃)仍保持较高的吸附量（2163 mg g-1）。相关成果发表于Journal of Environmental Sciences（二区，6.9）。
三、研发了既能除磷又能降解COD的漂浮型光催化网
针对当前农业尾水中氮磷、COD等多污染物共存的情况，团队研发了实用性较强的多功能净化材料La-C3N4-聚氨酯海绵光催化网，在室外光照条件下，对浓度为150 mg/L的COD降解率达到95%以上，对浓度为2 mg/L的TP去除率达到70%以上。相关成果发表于Inorganic Chemistry Communications，2024, 163, 112327和环境科学学报。
四、研发了可用于农田固碳减排的纳米增效材料——纳米氧化铁和氮化碳材料。
团队研发了两种绿色、低成本的农用纳米材料—纳米Fe3O4和C3N4，该材料在农田土壤增效减排方面具有良好效果，能够优化土壤微生物群落结构、固持养分、促进水稻增产、减少温室气体排放并增加土壤碳汇，体现了纳米技术在农业的可持续发展的重要作用。相关成果发表于Nature Sustainability（一区TOP，27.6）和Environmental Science: Nano （二区，7.3）。
上述成果主要得到了国家重点研发计划项目(2021YFD1700803，2021YFD1700805)和国家自然科学基金（41771295, 42277332）等课题支持，团队成员何世颖研究员为上述论文的通讯作者。
原文链接：https://newzhs.jaas.ac.cn/xww/gzdt/art/2024/art_d5c1ec6bc6ba462b8f8f04a3f86a8328.html