1. 生态基底改良与水生态修复协同生态碳汇新技术及机制

研发生态环保型改性功能材料，研究其对沉水植物多重逆境下的恢复促进作用、对基底生境的改良效应。评估湖泊、湿地中底质改良材料和水生植物在固碳增汇中的作用。

2. 受污染水体沉积物內源污染联合修复技术与应用

研发原位控制湖泊沉积物内源污染联合技术，探索联合作用如何通过对微环境微生态的影响效应实现对沉积物污染物和温室气体排放的控制，揭示联合作用机理并进行工程推广应用。

3. 水产养殖尾水绿色低碳处理技术与应用

研发基于尾水处理强化升级、碳减排理念的水相-底泥-尾水处理全链条生物-生态耦合技术，力争实现养殖尾水污染负荷“零排放”和资源化利用。

围绕受污染水体内源污染控制和水生态修复的基础科学问题开展系列研究和应用工作。创制了新型非金属矿物基改性功能材料，研发了基于底质改良与沉水植物协同作用的内源污染控制和关键功能层修复技术。在受污染水体沉积物生境改善、沉水植物恢复与固碳增汇技术的研发及内源磷控制和基底改良机制等方面取得了较为系统的创新性研究成果。已成功应用于杭州西湖、武汉东湖等重要生态修复工程，具有良好的生态环境效益。以第一或通讯作者身份在Water Research、Eco-Environmental & Health、Water & Ecology、The Innovation Geoscience、ACS EST Engineering、Chemical Engineering Journal等期刊发表学术论文100余篇，申请和授权发明专利30余项，多项重要生态工程得以成功应用，其中生态基底改良专利技术实施科技成果转化一千万元。入选首批中国科学院特聘研究岗位、中国科学院青年创新促进会、湖北省青年拔尖人才培养计划、中科院水生所科研青年学者、2024中国知网高被引学者等。现任水生生物多样性与水生态环境保护研究中心副主任、中国科学院青年创新促进会理事、湖北省水生植物资源与利用工程技术研究中心副主任、中国科学院水生生物研究所杭州西湖生态系统研究站站长等。任《The Innovation》、《Eco-Environment & Health》、《环境科学》、《湖泊科学》、《水生生物学报》等期刊编委/青年编委。获得2025年中国发明协会发明创业奖创新奖一等奖（R1）、2020年中国科学院水生所青年科技奖、2021年中国科学院科技促进发展奖（R7）、2024年湖北省科技进步一等奖（R7）等奖励。

代表性论文：

[1]       Bai GL, Zhang Y*, Yan P, Yan WH, Kong LW, Wang L, Wang C, Liu ZS, Liu BY, Ma JM, Zuo JC, Li J, Bao J, Xia SB, Zhou QH, Xu D, He F, Wu ZB*. Spatial and seasonal variation of water parameters, sediment properties, and submerged macrophytes after ecological restoration in a long-term (6 year) study in Hangzhou West Lake in China: submerged macrophyte distribution influenced by environmental variables. Water Research. 2020. 116379.

[2]       Yang H, Feng Q, Zou YLY, Du XP, Xu JL, Xu WX, Liu ZS, Wu ZB*, Zhang Y*. Artificial intelligence in aquatic biology: Identifying and conserving aquatic species. Water & Ecology 2025, 1(2): 200005.

[3]       Du XP, Wang R, Liu YL*, Yang H, Feng Q, Bai GL, Zhou QH, Wu ZB, Zhang Y*. Study on the mechanisms of water ecological remediation integratedby attapulgite and submerged macrophyte. The Innovation Geosciences. 2025.100157

[4]       Bai GL, Liu YN, Liu ZS, Kong LW, Tang YD, Ding ZM, Zou YLY, Wang C, Zhang C, Chen DiS, Liu L, Liu BY, Rao LH, Xia SB, Zhou QH, Xu D, He F, Wu ZB, Zhang Y*. Effects of lake geo-engineering on plankton in a typical shallow urban lake: Evidence based on 10-year data. ACS EST Engineering. 2023. 3 (1), 105-120.

[5]       Yang H, Fang QJ, Feng Q, Zhu JY, Li BN, Bai GL, Tang YD, Peng L, Wu ZB, Zhang Y*. Spatiotemporal Variation and Dynamics of Endogenous Nutrient Fluxes from Sediments in Hangzhou West Lake. ACS EST Water. 2023. 4 (2): 476-491.

[6]       Liu ZS, Zhang Y*, Kong LW, Liu L, Luo J, Liu BY, Zhou QH, He F, Xu D, Wu ZB. Preparation and preferential photocatalytic degradation of acephate with thecomposite photocatalyst Sr/TiO2-PCFM. Chemical Engineering Journal. 2019, 374, 852-862.

[7]       Yang H, Huang SY, Zhang Y*, Zhou BX, Sanjrani MA, Liu HM, Liu YW, He Y, Xia SB*. Remediation effect of Cr (VI)-contaminated soil by secondary pyrolysis oil-based drilling cuttings ash. Chemical Engineering Journal. 2020. 398, 125473.

[8]       Zhang Y, He F, Xia SB, Zhou QH, Wu ZB. Studies on the Treatment Efficiency of Sediment Phosphorus with A Combined Technology of PCFM and Submerged Macrophytes. Environmental Pollution. 2015, 206, 705-711.

[9]       Liu YL, Han F, Bai GL, Kong LW, Liu ZS, Wang C, Liu BY, He F, Wu ZB, Zhang Y*. The promotion effects of silicate mineral maifanite on the growth of submerged macrophytes hydrilla verticillate. Environmental Pollution. 2020. 267. 115380.

[10]   Yang H, Sun JF, Zhou ZJ, Wang J, Zhang Y*, Xia SB*. Co-pyrolysis of wastepolyvinyl chloride and oil-based drilling cuttings: pyrolysis processand product characteristics analysis. Journal of Cleaner Production. 2021. 318, 128521.

[11]   Yang H, Feng Q, Zhu JY, Liu GL, Dai YR, Zhou QH, Xia SB, Wu ZB, Zhang Y. Towards sustainable futures: A review of sediment remediation and resource valorization techniques. Journal of Cleaner Production. 2024, 435, 140529.

[12]   Wang C, Liu ZS, Zhang Y*, Liu BY, Zhou QH, Zeng L, He F, Wu ZB. Synergistic removal effect of sediment P in all fractions by combining the modified bentonite granules and submerged macrophyte. Science of The Total Environment. 2018. 626, 458-467.

[13]   Liu ZS, Zhang Y*, Yan P, Luo J, Kong LW, Chang JJ, Liu BY, Xu D, He F, Wu ZB. Synergistic control of internal phosphorus loading using MMF coupled with submerged macrophytes in eutrophic shallow lakes. Science of The Total Environment. 2020. 731, 138697.

[14]   Yang H, Luo BH, Lei SH, Wang YY, Sun JF, Zhou ZJ, Zhang Y*, Xia SB*. Enhanced humic acid degradation by Fe3O4/ultrasound-activated peroxymonosulfate: Synergy index, non-radical effect and mechanism. Separation and Purification Technology. 2021. 264, 118466.

[15]   Yang H, Liu YXY, Zhang Y*, Liu L, Xia SB*, Xue Q. Secondary pyrolysis oil-based drill-cutting ash for peroxymonosulfate/periodate activation to remove tetracycline: A comparative study. Separation and Purification Technology. 2022. 294, 121264.

[16]   Yang H, Liu YL, Bai GL, Liao RG, Zhang Y*, Xia SB*. Enhanced and selective adsorption of tamoxifen using sodium dodecyl sulfate modified oil-based drill cutting ash. Separation and Purification Technology. 2022. 278, 119660.

[17]   Diao HL, Yang H, Feng Q, Zeng GL, Tang YD, Liu L, Xue Q, Xia SB, Wu ZB, Zhang Y*. Efficient phosphorus recovery utilizing Magnesium-Modified Oil-Based drilling cutting Ash: Unraveling the role of ammonia nitrogen independent of struvite formation. Separation and Purification Technology. 2023, 327, 124923

[18]   Bai GL, Luo F, Zou YLY, Liu YL, Wang R, Yang H, Liu ZS, Chang JJ, Wu ZB, Zhang Y*. Effects of Vermiculite on the Growth Process of Submerged Macrophyte Vallisneria spiralis and Sediment Microecological Environment. Journal of Environmental Sciences. 2022. 118, 130-139.

[19]   Zhang Y, He F, Kou DD, Xu D, Xia SB, Wu ZB. Adsorption of sediment phosphorus by porous ceramic filter media coated with nano-titanium dioxide film. Ecological Engineering. 2014. 64, 186-192.

[20]   Zhang Y, He F, Liu ZS, Liu BY, Zhou QH, Wu ZB. Release characteristics of sediment P in all fractions of West Lake, Hang Zhou, China. Ecological Engineering. 2016. 95:645-651.

[21]   Yang H, Diao HL, Zhang Y*, Xia SB*. Treatment and novel resource-utilization methods for shale gas oil based drill cuttings – A review. Journal of Environmental Management. 2022. 317, 115462.

[22]   Liu YL, Zou YLY, Kong LW, Bai GL, Luo F, Liu ZS, Wang C, Ding ZM, He F, Wu ZB, Zhang Y*. Effects of Bentonite on the Growth Process of Submerged Macrophtes and Sediment Microenvironment. Journal of Environmental Management. 2021. 287, 112308.

[23]   Wang R, Liu YL, Luo F, Bai GL, Tang YD, Fang QJ, Zhu JY, Li BN, Liu ZS, He F, Zhou QH, Wu ZB, Zhang Y*. Synergistic effect of vermiculite and submerged plants on lake sediments. Water Biology and Security. 2023. 100181.

[24]   Fang QJ, Tang YD, Zhu JY, Liao H, Du XP, Bai GL, Yang H, Wu ZB, Zhang Y*. Nutrient Status of Overlying Water and Sediment of West Lake, Hangzhou, China. HydroResearch. 2024, 7: 55-70.

[25]   Yang H, Tan T*, Ren G, Liu Y L, Liu Z S, Xia S B, Wu Z B, Zhang Y*. The dual nature of water hyacinth (Pontederia crassipes): Environmental threats and sustainable solutions. Water Biology and Security. 2025, 4(3): 100359.

[26]   Yang H, Tan T, Du XP, Feng Q, Liu YL, Tang YD, Bai GL, Liu ZS, Xia SB, Song SX, Quintana M, Zhou QH, Wu ZB, Zhang Y*. Advancements in freshwater aquaculture wastewater management: A comprehensive review. Aquaculture. 2025. 594, 741346.

代表性专利：

[1]     张义, 吴振斌, 白国梁, 许伟翔, 杜小佩, 刘云利, 冯琦, 许佳乐. 一种底质改良材料及减少湖泊沉积物温室气体排放的方法. 专利号：ZL2024105723852.

[2]     张义, 吴振斌, 杜小佩, 许伟翔, 冯琦, 许佳乐, 杨夯. 一种可靶向吸附磷的改性矿物基材料制备方法和应用. 专利号：202410807763.0.

[3]     张义, 吴振斌, 王川, 贺锋, 徐栋, 周巧红, 肖恩荣, 刘云利, 骆凤, 刘子森, 严攀. 一种促进微生物覆膜和生长的生态型基质材料及制备方法和应用. 专利号：ZL201910362228.8

[4]     张义, 吴振斌, 贺锋, 夏世斌, 徐栋, 刘子森, 周巧红, 肖恩荣. 一种含磷铁矿选矿废水的处理方法. 专利号：ZL201710107168.6

[5]     张义, 吴振斌, 朱吉颖, 李贝宁, 周巧红, 张聪, 杨夯, 唐亚东, 白国梁, 刘云利, 王柔, 方庆军, 曾官利. 一种催化氧化斜面与功能塘结合的水产养殖废水处理方法. 专利号：ZL202211160162.2

[6]     张义, 刘军武, 方迎春, 吴振斌, 赵文玉, 朱吉颖, 李贝宁. 一种处理矿山含镉废水的改性功能材料及其制备方法和应用. 专利号：ZL202210564291.1

[7]     张义, 吴振斌, 贺锋, 徐栋, 周巧红, 肖恩荣, 刘子森, 韩帆, 严攀. 一种黑臭水体修复剂及制备方法和应用. 专利号：201810560990.2

[8]     张义, 夏泽邦, 吴振斌, 贺锋, 徐栋, 肖恩荣, 陈迪松, 刘子森, 韩帆. 一种生物-光催化水处理转盘. 专利号：ZL201720584620.3

[9]     张义, 李野, 王荣. 一种生态浮床及净化水体的方法. 专利号：ZL201410649284.7

[10] 张义, 吴振斌, 朱吉颖, 李贝宁, 陈迪松, 张聪, 唐亚东, 刘云利, 王柔, 方庆军, 曾官利. 一种催化氧化斜面装置与功能生态池结合的废水处理装置. 专利号：ZL202222516529.1 

2025年获中国发明协会发明创业奖创新奖一等奖（R1）

2024年获湖北省科技进步奖一等奖（R7）

2024年获中国发明协会发明创业奖成果奖一等奖（R4）

2024入选中国知网高被引学者

2024年获中国土壤学会青年工作委员会优秀委员

2023年入选中国农业期刊优秀论文

2022年入选湖北省青年拔尖人才培养计划

2022年获赣鄱水利科学技术奖二等奖（R7）

2021年获中国科学院科技促进发展奖（R7）

2021年获中科院水生所2021年度杰出创新奖（R3）

2020年入选中国科学院水生生物研究所 “科研青年学者”

2020年获中国科学院水生生物研究所 “2020年度青年科技奖”

2020年入选中国科学院青年创新促进会，2022-2024年任武汉分会会长，2024年任院理事会理事

2018年获湖北省科技成果推广奖一等奖（R18）

2018年获中国科学院水生生物研究所杰出贡献奖（R8）

2015年获中国科学院水生生物研究所杰出贡献奖（R10）

2013年获湖北省科技进步奖一等奖（R10）