农业农村污染很大程度上是由畜禽粪便和农作物秸秆等废污的积累造成的，由于同时需要对金属和有机物进行无害化处理，导致这些废污难以快速有效处置。未经处理的畜禽粪便容易滋生病菌，每年在全球造成数以亿计的卫生性疾病案例，其中超过870000人因此而死亡。现有粪便处置方法往往伴随着大量的能源和资源消耗以及温室气体排放，不利于实现联合国可持续发展目标（SDG）和“双碳”目标。

据此，吕来教授课题组在Nature旗下刊物NPJ Clean Water发表题为New sustainable utilization approach of livestock manure: Conversion to dual-reaction-center Fenton-like catalyst for water purification的研究论文，开创了一种畜禽粪便可持续资源利用的新方法，为上述问题的解决提供了新策略。研究者通过一种零排放、零污染的原位二级程序退火工艺和界面耦合过程调控金属有机物的有序键合，将未经处理的畜禽粪便直接资源化转化成双反应中心（DRC）水处理催化剂。研究发现，在粪便资源化过程中，有机质中的电子定向转移和产生的金属阳离子-π相互作用导致了富/贫电子微区的形成。通过微量过氧化氢触发，在不需要其他外能的自然常温常压条件下，粪便资源化形成的DRC催化剂可以充分利用污水中的污染物和溶解氧等内在能量进行水质净化。该系统在很短的时间内对难降解新污染物的去除率达到100%，同时也显示出对实际废水的长期净化效果。该工作通过“以废治废”的研究思路，为农业农村废污资源化利用和低能耗污水净化提供了全新的解决方案，有助于推动农业农村环境可持续发展。

硕士研究生孙英涛和吕来教授分别为论文的唯一第一作者和唯一通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金优青项目、重点项目、面上项目和广东省珠江人才计划引进创新团队项目的资助，同时得到广州大学（广东省）乡村振兴研究院的大力支持。

所发刊物NPJ Clean Water是Nature旗下期刊，出版水处理和清洁供水方面的高质量论文。据Nature官网介绍，NPJ Clean Water专注报道有助于实现可持续清洁水供应的尖端科学、技术、应用、政策和社会问题，该期刊发表的论文将支持并加速联合国可持续发展目标6“清洁水和卫生设施”。期刊发文量极少，创刊以来，年均出版35篇高质量文章，中国机构刊文约占7%。期刊当前影响影子12.19，在JCR WATER RESOURCES（水资源）学科类别位列全球第2（2/100）。

论文信息：Sun, Yingtao; Hu, Chun & Lyu, Lai*. New sustainable utilization approach of livestock manure: Conversion to dual-reaction-center Fenton-like catalyst for water purification. NPJ Clean Water 2022, 5, 53.

全文链接：https://www.nature.com/articles/s41545-022-00200-2