主要科研方向：
流域水污染控制与治理
聚焦湖库水体富营养化控制与模拟创新研究、新兴污染物水环境迁移转化与生物生态效应过程模拟、城市点源污染控制及资源化创新研究等三个创新研究方向，以及新生污染物测试分析平台、有机污染物生物、生态处理评价平台、膜性能表征与功能开发平台、环境污染物迁移模拟计算平台等四个研究基础平台。
大气科学与区域污染控制
建设“复合大气污染监测模拟及其协同控制技术研究平台”，结合复合大气污染及气候变化背景，构建空气质量模拟、评价与预警体系研究体系，围绕PM2.5、重金属等复合污染物减排及二氧化碳捕集等关键技术，在多污染物协同控制技术、高效节能治污技术以及副产物高效资源化等方面取得创新技术突破。
固体废物处理处置与资源化
主要开展电子废弃物、污泥和生活垃圾处置与资源化研究。对于电子废弃物，以整体拆解、绿色处理、高附加值深度资源化为核心，开发出具有自主知识产权的多功能一体化关键技术与成套装备。对于市政污泥，开展污泥高温微好氧消化、厌氧生物强化、污泥除砂预处理、污泥填埋前固化预处理等技术等的研究。针对生活垃圾，开发低环境影响可持续填埋方式，解决填埋场二次污染问题，降低填埋场温室气体排放。同时，运用水热反应进行有机废弃物资源化的研究。
土壤与地下水污染修复
开展场地污染源识别、监测评估及修复标准，污染场地生态环境效应与人体健康，场地多介质中污染物迁移转化及数值模拟，以及典型污染场地修复技术集成与工程示范等相关研究。研究土壤稳定化修复、微生物修复和化学氧化修复技术，研究地下水P&T、PRB等修复技术，集成污染场地土壤与地下水一体化修复的核心技术，开展修复工程示范。
环境功能材料
主要开展光催化/光电催化污染控制材料及其技术研究，噪声污染控制材料及其装备研究，电催化污染控制材料及其技术研究，能源技术与功能材料研究，污染物分离、吸附材料与技术研究，环境友好材料与技术研究，重点解决太阳能的高效利用、难降解有机污染物的高效、低能耗处理、交通与工业噪声控制等理论与技术问题，为流（区）域环境污染控制与资源化利用提供创新性的理论、方法和技术，并进行工程示范。
资源环境管理及应对气候变化
交叉运用循环经济、产业生态学、能值分析、环境与能源经济学、地理信息系统等领域的相关知识开展区域循环经济发展模式、生态工业园设计及管理、区域资源核算与效率评价、废物管理、区域能源管理及应对气候变化政策等相关研究。
环境与可持续能源
围绕清洁能源，可再生能源以及新能源开发、利用等方面开展前沿探索，基础以及应用研究，主要聚焦CO2的资源化转化、生物质以及固废资源化转化、光催化材料研制和水解制氢、新型太阳能电池、电化学储能材料等前沿探索研究以及应用研究，力争建成国际上具有重要影响力的能源领域创新研究平台。
生态毒理与环境健康
围绕污染物对生态安全和人体健康影响的关系，采用高通量筛查、光学解析、组学分析、大数据计算等手段，探究新兴污染物、纳米颗粒物等新型环境化学物质的毒理学效应及其毒性作用机制和消减技术，构建环境与健康的模型方法与理论基础，为国家环境管理服务。