针对当前常规水处理难以解决的共性问题,以含氯、多环和杂环有毒污染物为主要控制对象,系统研究具有潜在实用价值的微波催化氧化、电化学催化氧化-还原、高效吸附、针对特定污染物的优势菌群生物处理四个高新单元技术和光/电协同、电化学/生物组合反应过程中有机有毒污染物的形成、转化和消解的物理化学反应机理,动力学过程和毒性变化规律;建立以生物标记物和细胞、生物分子毒性为基础的多指标毒性甄别技术(TIER 1),
以含氯、多环和杂环有毒污染物为主要控制对象,研究了电化学催化还原、微波催化氧化、基于硫酸自由基的高级氧化和光电协同催化等单元新技术和耦合技术中有毒有机物的分解规律及其过程机理。对传统技术和光电协同新单元技术中母体和中间产物毒性变化规律的研究表明,光电催化工艺对急性毒性、遗传毒性及EROD活性物质的去除均优于直接光解和光催化分解工艺;研制了多种对亲脂性有机污染物具有高效富集效果、能够模拟生物富集原理的类脂/醋酸纤维素新型复合吸附剂,探索了持久有机污染物的吸附效力和吸附机理;建立了以生物标记物和细胞、生物分子毒性为基础的多指标毒性甄别技术以及在实际环境中的应用;发展适用于中国自然环境活体模型动物和毒性确认技术,探索了内分泌干扰物和环境样品的作用机理;建立了预测多溴代联苯醚和蒽醌化合物结构与光解速率的关系模型,有助于理解其光化学行为的本质和环境归趋。从光化学与化学转化的角度,揭示了除草剂精噁唑禾草灵的水环境过程与生态毒理学效应的耦合机理。