——记福建理工大学农业面源污染治理创新创业团队“砼光净流”

在推进乡村全面振兴与生态文明建设的历史交汇期，高标准农田建设对农业水环境治理提出了更高要求。福建理工大学一支由土木工程、智能建造等专业青年学子组成的跨学科团队（见图1），扎根田间地头开展调研，瞄准农业面源污染治理的行业共性难题持续攻关，自主研发出新型光催化透水混凝土技术。这项源于一线、服务一线的创新成果，为农田水环境源头治理提供了低成本、可落地的新方案，也展现了当代大学生以科技创新服务国家战略的青春担当。

图1：团队照片

潺潺渠水流过农田，看不见的可溶性有机污染物却在悄然威胁着粮食安全与水体生态。生态环境部第二次全国污染源普查公报显示，我国农业源水污染物化学需氧量排放量达1067.13万吨，远超工业源与生活源排放总和，农业面源污染已成为我国水体污染的最大来源。（见图2）

图2：农田水体污染严重

如何从源头斩断这些隐蔽的污染链条？来自福建理工大学的学生团队“砼光净流”交出了一份从田间地头诞生的创新答卷。他们研发的新型光催化透水混凝土技术，让农田沟渠和田间道路具备了“自净化”能力，为高标准农田建设中的水环境治理提供了切实可行的技术路径。

把双脚扎进泥土，在一线摸清真痛点

“我们在湖北荆州区农田调研时发现，传统透水砖根本无法处理可溶性有机物；到了浙江湖州夹浦镇，太湖粘土区易淤积的特性，让现有治理设施的维护成本飙升了50%。”项目负责人方琳琳说起两年调研的经历，细节依然清晰。

为找准农业面源污染治理的核心瓶颈，这支青年团队从2023年起奔赴全国，足迹覆盖福建、湖北、浙江、广东、江苏、河南、山东7个省份，实地走访45个不同类型的农田地块。他们与197位农民深入交流，发放回收216份调查问卷，系统梳理了当前主流治理技术的短板。（见图3）

图3：项目负责人方琳琳等实地调研

调研结果显示，生物拦截法占地面积大，暴雨天极易失效；物理填料吸附法易饱和，存在二次污染风险；曾被寄予厚望的传统光催化透水混凝土，也因光催化剂易脱落、污染物吸附能力差、可见光催化活性低等问题，难以在农田复杂环境中长期稳定运行。江苏某水稻种植区曾因上游除草剂入渠导致减产超60%，太湖流域周边农田因氮磷流失引发蓝藻爆发，平均减产15.2%。这些真实案例让团队深刻意识到，研发一种长效稳定、高效低成本的治理材料迫在眉睫。

三项核心技术，为农田打造“净水铠甲”

带着从田间带回的问题，团队一头扎进实验室，经过上百次试验和工艺优化，最终攻克三项核心技术，形成了具有自主知识产权的新型光催化透水混凝土体系。

针对传统光催化剂“易脱落”的行业顽疾，团队首创“碳化固结+活性位点转移”技术。不同于传统工艺使用有机黏结剂易屏蔽催化活性的弊端，他们在氮化碳光催化剂表面原位生长碳酸钙，以这种天然矿物作为“非常规黏结剂”，将催化剂牢牢锚定在混凝土基体上，同时通过活性位点转移技术提升催化效率。经检测，该技术使材料耐磨性能提升135%，耐久性能提升126%，首次实现了光催化活性与负载稳定性的兼顾。

为解决“吸附难”问题，团队研发出氮化硼气凝胶复合技术。他们先对氮化碳进行羟基化胶体化处理，解决了传统粉末材料易团聚、活性位点利用率低的问题；再复合具有多孔结构的氮化硼气凝胶，借助氮化碳的路易斯碱位点强力吸附有机污染物，使材料对有机污染物的吸附量较传统产品提升18倍。

在此基础上，团队创新提出光催化钢渣浮露技术，以工业固废钢渣替代天然砂石作为骨料。钢渣粗糙多孔的表面为光催化剂提供了充足的附着空间，通过优选钢渣粒径、浮露高度和排布间距，产品在可见光下的净化效率提升8.6倍。以净化浓度45mg/L的罗丹明B可溶性有机污染物为例，采用该技术的产品仅需20至30分钟，净化率即可达到82%至90%，较传统技术净化时间缩短一半以上，同时实现了工业固废的资源化利用，进一步降低了材料生产成本。（见图4）

图4：负责人方琳琳等在实验室研究

扎根基层实践，推动成果落地田间

解决了核心技术难题，如何让实验室里的材料真正适配农田复杂环境、实现规模化应用，成为团队下一步的攻坚重点。

随着国家“十五五”规划中高标准农田建设全面推进，农业水环境治理需求持续释放，透水混凝土市场规模快速增长。数据显示，2026年我国透水混凝土产值预计达到2632.28亿元，该技术凭借源头原位控污、低成本低运维的特点，拥有广阔的应用前景。

目前，团队正依托福建理工大学科研平台推进工程化放大，与多家建材企业开展技术对接，针对不同地区的土壤和水质特点优化施工工艺。团队成员大多有一线实践经历，有人在建材试验室跟岗学习，有人在施工项目部担任实习质检员，有人在市政水厂参与专业实践，这种从“书本”到“现场”的历练，为技术的工程化转化提供了坚实保障。

“我们希望这款新型透水混凝土，能真正铺设在祖国的高标准农田里，守护好农田的绿水青山。”方琳琳表示。未来，团队将继续扎根农业生态治理一线，不断优化产品性能，推动技术在更多农田水利场景落地应用，以青年科技创新之力守护农业生态、保障粮食安全，为乡村全面振兴注入科技动能。