蔡冬清研究员
环科系主任、中科院卢嘉锡青年人才奖获得者、全国循环经济工程实验室副主任、东华大学土壤修复与固废资源化研究所所长、中科院青促会会员、教育部乡村振兴专家、上海市海聚英才、上海高校高峰高原学科建设人才、科技部三区人才。培养研究生20余名，主讲研究生及本科生《环境科学前沿》课程。发明了化肥控失技术、农药控失技术、盐碱地修复技术、重金属修复技术及快速腐熟技术并全部实现产业化，累计推广3亿亩，产生经济效益300亿元以上。累计主持国家自然科学基金、安徽省科技攻关、中科院STS等项目10余项。以第一或通讯作者在ACS Nano等国际主流期刊上发表SCI文章40余篇；获授权国家发明专利56项（第一发明人20项），转化5项；参与制定行业标准1项。
研究方向：
1. 固废资源化与土壤修复
2. 缓释肥料/农药
荣誉及获奖情况：
2015年中科院卢嘉锡青年人才奖；
2015年入选为中科院青年创新促进会会员；
2019年中国科学院科技促进发展一等奖（第2完成人）；
2014年中国科学院科技促进发展奖二等奖（第2完成人）；
2016年安徽省省院共建奖一等奖（第2完成人）；
2022年第八届中国大学生互联网+创新创业大赛上海赛区银奖，有机固废1小时腐熟制备酸土修复型有机肥，指导教师 (1/4)；
2022年全国颠覆性技术总决赛优秀奖，有机固废1小时纳米腐熟技术研发与应用（1/4）
2022年潍坊市国际创新创业大赛一等奖，有机固废1小时腐熟制备酸土修复型有机肥（1/4）
2018年宁夏科技进步三等奖（第3完成人）；
2018年全国纳米之星创新创业大赛3等奖；
2018年中科院青促会学科交叉与创新奖；
2016年被评为安徽省青年岗位能手；
2015年安徽省省院共建奖二等奖；
近年来承担的主要科研项目：
1）主持，国家自然科学青年基金，辐照引发的凹凸棒土纳米网络控制吡啶类农药分子迁移的作用机理研究（21407151），25万，20150101-20171231。
2）主持，中科院STS项目，广西甘蔗先进种植和监管技术的研发与应用(KFJ-STS-QYZD-199)，100万元，2020.1-2022.12。
3) 主持, 广东省重点研发计划项目，农药控失与病虫害绿色防控技术研发升级(2020B0202010005—3) ，140万元，2020.04—2023.12。
4）主持，中科院青年创新促进会，2015385，60万，201501-201812。
5）主持，宁夏重点研发计划项目，新型纳米控失农药创制及病虫害绿色防控技术研究与示范（课题），110万元，2018.7.1-2020.12.30。
6) 主持，中科院STS项目（重大突破）（KFJ-STS-ZDTP-054），砂姜黑土区粮食生产关键技术研发与示范，60万，2019.1.1-2020.6.30。
7) 主持，中科院STS项目课题，黄淮南片中低产田改良与产能提升科技示范(KFJ-STS-ZDTP-002)，50万元，20170101-201806030。
8) 主持，中科院重点部署项目，皖北高效秸秆还田技术示范（KFZD-SW-105），90万元，20160101-20161231.
9) 主持，中科院STS项目课题，新型生物农药与增效肥料研制及应用(KFJ-SW-STS-143) ，110万，20160101-20171230。
10) 主持，安徽省科技攻关项目，同位素示踪控失尿素氮流失特性及代谢过程研究（1206c0805014），30万，2012.1-2014.12。
近年来发表的代表性论著、专利：
论文
1）Dongqing Cai, Xia Yao, Qingchuan Wu, Jinghong Ye, Jing Zhang, Minxue Guo, He Xu, Dongfang Wang, Gel-based nanocomposite using persulfate-activated bread crumbs for fulvic acid release and Pb(II) removal, Chemical Engineering Journal, 2022, 46, 137002. (中科院1区, JCR1区, IF 16.744)
2）Pengqi Yang, Chaowen Chen, Dongfang Wang, Huan Ma, Yue Du, Dongqing Cai*, Xin Zhang,*, Zhengyan Wu,* Kinetics, reaction pathways, and mechanism investigation for improved environmental remediation by 0D/3D CdTe/Bi2WO6 Z-scheme catalyst, Applied Catalysis B: Environmental, 2021, 285, 119877. (*Co-corresponding author) (中科院1区, IF 24.319)
3）Xiao Sun, Ruohong Du, Li Zhang, Guilong Zhang, Xiaojia Zheng, Junchao Qian, Xiaohe Tian, Jiewen Zhou, Jiacai He, Yuanyin Wang, Yiqun Wu, Kai Zhong, Dongqing Cai*, Duohong Zou*, Zhengyan Wu*, A pH-responsive yolk-like nanoplatform for tumor targeted dual-mode magnetic resonance imaging and chemotherapy, ACS Nano, 2017, 11, 7049−7059. (*Co-corresponding author) (中科院1区, JCR1区, IF18.027, 总引38次, 他引29次)
4）Chaowen Chen, Guilong Zhang, Zhangyu Dai, Yubin Xiang, Bin Liu, Po Bian, Kang Zheng*, Zhengyan Wu*, Dongqing Cai*, Fabrication of light-responsively controlled-release herbicide using a nanocomposite, Chemical Engineering Journal, 2018, 349, 101-110. (*Co-corresponding author) (中科院1区, JCR1区, IF 16.744)
5）Yubin Xiang, Guilong Zhang, Yu Chi, Dongqing Cai*, Zhengyan Wu*, Fabrication of a controllable nanopesticide system with magnetic collectability, Chemical Engineering Journal, 2017, 328, 320–330. (*Co-corresponding author) (中科院1区, JCR1区, IF 16.744)
6）Linglin Zhou, Rongrong Li, Guilong Zhang, Dongfang Wang, Dongqing Cai*, Zhengyan Wu*, Zero-valent iron nanoparticles supported by functionalized waste rock wool for efficient removal of hexavalent chromium, Chemical Engineering Journal, 2018, 339, 85-96. (*Co-corresponding author) (中科院1区, JCR1区, IF 16.744, 总引14次, 他引13次)
7）Linglin Zhou, Guilong Zhang, Min Wang, Dongfang Wang, Dongqing Cai*, Zhengyan Wu*, Efficient removal of hexavalent chromium from water and soil using magnetic ceramsite coated by functionalized nano carbon spheres, Chemical Engineering Journal, 2018, 334, 400-409.(*Co-corresponding author) (中科院1区, JCR1区, IF 16.744, 总引21次, 他引19次)
8）Lulu He, Min Wang, Guilong Zhang, Guannan Qiu, Dongqing Cai*, Zhengyan Wu*, Xin Zhang*, Remediation of Cr(VI) contaminated soil using long-duration sodium thiosulfate supported by micro-nano networks, Journal of Hazardous Materials, 2015, 294, 64–69. (*Co-corresponding author) (中科院1区, JCR1区, IF 14.224)
9）Jing Zhang, Guilong Zhang, Dongqing Cai*, Zhengyan Wu*, Immediate remediation of heavy metal (Cr(VI)) contaminated soil by high energy electron beam irradiation, Journal of Hazardous Materials, 2015, 285, 208-211. (*Co-corresponding author) (中科院1区, JCR1区, IF 14.224)
10) Jing Zhang, Guilong Zhang, Dongqing Cai*, Zhengyan Wu*, Immediate remediation of heavy metal (Cr(VI)) contaminated soil by high energy electron beam irradiation, Journal of Hazardous Materials, 2015, 285, 208-211. (*Co-corresponding author) (中科院1区, JCR1区, IF 14.224)
11) Guilong Zhang, Linglin Zhou, Dongqing Cai*, Zhengyan Wu*, Anion-responsive carbon nanosystem for controlling selenium fertilizer release and improving selenium utilization efficiency in vegetables, Carbon, 2018, 129, 711-719. (中科院1区, JCR1区, IF 11.307)
专利
1、蔡冬清、王冬芳、吴正岩、宋新山，一种酸性土壤修复剂及其制备和应用，CN 110819357 B（公布号），ZL 2019 1 1086731.1（专利号），20191108（申请日），20210105（授权日）。
2、蔡冬清、吴正岩、高玉洁，一种酸性土壤修复剂及其制备方法和应用，ZL201910634378.X（专利号），20190715（申请日），20210625（授权日），CN110257080B（公告号）。
3、蔡冬清、王冬芳、吴正岩、仲乃琴、宗志强、叶静宏、张小江，一种磁性农药控失剂、制备方法及应用，ZL202010093994.1（专利号），20200214（申请日），20210504（授权日），CN111165486B（公告号）。
4、王冬芳, 蔡冬清, 吴正岩, 仲乃琴, 吴庆川, 宗志强, 叶静宏, 张小江，一种农药保持剂及其制备方法，ZL201911347115.7，CN201911347115.7（受理号），20191224（申请日），2021.6.3（授权日）。
5、蔡冬清、王冬芳、张小江、宗志强、叶静宏，一种缓释型有机无机包膜复混肥及其制备方法，20200109（申请日）,20210820（授权日）,ZL202010020815.1（专利号），CN111187111B（公告号）。
6. 蔡冬清，王冬芳，张小江，叶静宏，宗志强，一种缓释炭基小分子肥及其制备方法，ZL201911344154.1（专利号），20191224（申请日），20210820（授权日），CN111072424B（公告号）。
7. 蔡冬清、王冬芳、李若晗、吴庆川、田登峰、许贺，一种污泥快速转化为营养土的制备方法，ZL202111194236.X（专利号），20211013（申请日），20220927（授权日），CN113880637B（公告号）。
主要学术兼职：
全国循环经济工程实验室副主任、东华大学土壤修复与固废资源化研究所所长、中科院青促会会员、教育部乡村振兴专家、上海市海聚英才、上海高校高峰高原学科建设人才、科技部三区人才。
国际交流与合作：
主要产业化成果：深耕土壤修复与固废资源化研究方向，原创研发出快速腐熟剂、化肥控失剂、农药控失剂、土壤重金属修复剂和盐碱地修复剂5项技术，并全部实现产业化，累计推广3亿亩以上，产生经济效益300亿元以上。
1）快速腐熟技术：我国每年产生约40亿吨畜禽粪污和1.2亿吨餐厨垃圾，其堆肥存在周期长（30-60天）、四大害（细菌、激素、抗生素、重金属）、肥效低、碳排高、占地大、起热难六大问题，成为制约我国双碳计划和乡村振兴两大战略的卡脖子问题。针对该问题，蔡冬清团队在国家自然科学基金、广东/广西/内蒙/安徽/宁夏重点研发计划、中科院STS等项目支持下，经过3年科技攻关，从0到1原创研发出1小时纳米腐熟剂，提出独特的分子剪切效应和快速腐熟理论，可在1小时内将畜禽粪污、餐厨垃圾等有机固废腐熟成高活性有机肥。与传统堆肥相比，该技术的颠覆性在于：1）将腐熟周期从30天缩至1小时（效率提高720倍）；2）几乎100%无害化，有效消除四大害；3）肥效显著高于传统有机肥：该产品符合有机肥最新行标NY525-2021，黄腐酸含量高达3-6%（传统有机肥约1%），较传统有机肥增产15-50%。同时可节约场地和用工70%，减碳30%以上。该技术已获4项发明专利，授权安徽丰原集团（上市企业）、潍坊助农旺生物科技有限公司、浙江嘉力生物技术开发有限公司3家公司使用，已建成20万吨级有机肥生产线，推广10万余亩。该成果获2022年全国颠覆性技术总决赛优秀奖、2022年第八届中国互联网+创新创业大赛上海赛区银奖并入围国赛、获2022年潍坊国际创新创业大赛一等奖、入围2022年上海市“海聚英才”全球创新创业大赛总决赛。本技术有望将有机肥工艺从“慢臭粗”引向“快好细”，为解决我国养殖业引发的农业面源污染提供颠覆性解决方案，有效支撑乡村振兴和双碳战略。
2）化肥控失技术：针对化肥流失引发的面源污染问题，建立养分纳米网捕理论，研发出网状结构的化肥控失剂，转化中盐安徽红四方股份有限公司（央企控股）、河南心连心化肥有限公司（上市企业）、安徽六国化工股份有限公司（上市企业）、安徽帝元生物科技有限公司4家企业，技术产品被50余家肥料企业采用，累计推广3亿亩以上，占缓控释肥市场的30%左右，可提高肥料利用率20%以上，降低化肥用量20%，共节约化肥用量250万吨，创造直接经济效益300亿元以上。化肥控失剂荣获“国家重点新产品”，获中科院科技促进发展二等奖（第2完成人）、2018年度宁夏科技进步三等奖（第3完成人）、2018年度“孟加拉国农业奖”（国家级）。该工作为提高肥料利用率、缓解农业面源污染提供了有效技术支撑。
3）农药控失技术：针对农药流失引发的面源污染问题，利用辐照技术构筑了具有适合孔径的纳米网并通过有机修饰为其安装特异性功能基团，制备出低成本、高效网捕截虑农药分子的纳米材料，研发了农药控失技术并孵化成立青岛中科禾辉生物技术有限公司实现其产业化，产品已进入德国巴斯夫等大型公司农药配方，在我国和孟加拉国等地累计推广5000余万亩，可降低农药用量20%，节约农药5000吨，创造直接经济效益5亿元，有效缓解了农药引起的农业面源污染。该技术荣获2018年度宁夏科技进步三等奖（第3完成人）、2018年度“孟加拉国农业奖”（国家级）及2016年度中国农药协会颁发的“减施增效植物健康产品贡献奖”。该工作为实施农药减施增效战略提供技术支撑。
4）土壤重金属修复剂：针对土壤重金属污染问题，以凹凸棒土为基础材料，经过系列物化改性、孔径调控和基团修饰，研制出低成本、高效网捕截虑重金属离子的纳米复合材料，研发出土壤重金属修复剂，它可以在作物根系附近形成一层纳米防护网，阻止重金属离子与根系接触，从而降低作物对重金属的富集。该技术于2017年以900万元现金转让给重庆博恩集团公司。该技术可有效降低作物对重金属富集50%以上，且具有成本低、环境友好、工艺简单等优势，具有广阔的应用前景，受到CCTV科技之光专题报道、安徽卫视新闻联播、新华社等主流媒体跟踪报道。该技术已在安徽阜阳、杭州萧山、四川德阳等地示范5000余亩，取得显著效果，为我国土壤重金属生态修复、保障粮食安全提供了切实可行的新技术。
5）盐碱地修复剂：针对土壤盐渍化问题，以凹凸棒土为基础材料，经过系列物化改性和功能化修饰，研制出低成本、高效网捕截虑盐碱的纳米复合材料，研发出盐碱地修复剂，它可以在作物根系附近形成一层纳米防护网，阻止盐碱与根系接触，从而促进作物发芽和生长。该技术于2017年以900万元现金转让给重庆博恩集团公司。该技术可有效修复盐碱地，提高出苗率30%以上，增产20%以上，且具有成本低、环境友好、工艺简单等优势，具有广阔的应用前景。该工作为我国开发利用盐碱地、保障粮食安全提供了新希望。
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