本发明涉及环境功能材料领域，具体涉及一种铜原子簇修饰污泥生物炭催化剂及其制备和应用方法，该铜原子簇修饰污泥生物炭催化剂，包括将铜原子簇负载在碱改性污泥生物炭上形成的具有多孔结构的催化剂，用于活化过硫酸盐降解污染物。本发明提供的铜原子簇修饰污泥生物炭催化剂，在污泥生物炭上构筑Cu原子簇，使其表面富含Cu原子簇活性位点，含氧基团丰富，实现了Cu原子簇在污泥生物炭表面和多孔结构内修饰并发挥活性，其活化过硫酸盐可实现水中抗生素新污染物的高效降解，且污泥、含Cu前驱体原材料来源广泛，具有广阔的规模化制备与应用前景。