研究方向：

长期从事区域/流域尺度下污染物的多介质环境行为与跨界面迁移通量研究，聚焦于水-气-土-沉积物复杂界面的物质交换过程，形成了“理论模型创新—原位监测技术突破—智能算法赋能”三位一体的研究特色。具体研究方向包括：

1、区域/流域“源-径-汇”全过程识别与清单构建

综合运用地统计学、多元统计（PCA-MRA、HCA）和受体模型（PMF），开展多环芳烃（PAHs）、持久性有机污染物（POPs）等在不同环境介质（土壤、沉积物、大气、地下水）中的定量源解析。结合后向轨迹模型（HYSPLIT）和3D-CWT方法，识别污染物长距离输送的空间源区。同时，发展基于多属性决策（MADM）的筛选方法，建立了京津冀地下水优控污染物清单，为区域复合污染协同治理提供靶向目标。

2、多介质跨界面传质理论与通量原位量化

针对疏水性有机污染物（PAHs、PCBs等）和关键水质指标（溶解氧），创新性地提出了渐变多层瓶颈边界理论，推导了紊流扩散通量的幂函数模型（PFM）和分子扩散通量的指数模型（EFM）。通过耦合高分辨率被动采样技术与热通量-梯度法，率先实现了湖泊/河流中污染物在“沉积物-水-气”多界面的原位涡流扩散通量直接量化，突破了传统静态培养法低估实际通量的技术瓶颈。相关方法可推广至营养盐、气体及其他溶解态物质，为水环境质量基准制定与修复效果评估提供了科学工具。

3、强水动力扰动下的溶解氧动态机制与缺氧预警

针对沿海平原闸控河网频繁调水引发的突发性缺氧问题，建立了基于二级反应动力学的沉积物耗氧速率模型，提出了“悬浮沉积物等效堆积厚度（hs）”这一核心量化指标，精准刻画了沉积物再悬浮对内源耗氧物质的释放贡献。通过耦合大气复氧与沉积物需氧（SOD）过程，构建了多界面溶解氧动态预测模型，揭示了闸控调度下溶解氧“初始衰退-调控复氧-平衡稳定”的三阶段演化规律。该模型已在上海金汇港得到高精度验证（平均相对误差<5%），为水闸优化调度和水生态风险管控提供了决策支撑。

4、环境大数据挖掘与智能化监测技术开发

基于Python语言平台，开发了面向大气污染物时间序列的周期性行为提取算法（FFT-伪F统计量）和浓度预测模型；利用计算机视觉（CV2）模块对在路车辆视频进行实时解析，构建城市道路CO₂排放因子测算模型。此外，团队研发了多种无动力、高空间分辨率的原位被动采样器（涵盖湖面空气、表层湖水、沉积物孔隙水等介质）及配套的通量计算软件，形成了“采样-分析-建模”全链条的技术体系。

研究方向紧扣我国长江流域、京津冀及长三角区域生态环境保护的重大需求，强调原位现场观测与理论模型的深度互馈，注重环境化学与水动力学、人工智能的交叉融合，在有机污染物与水质的跨界面过程领域形成了从基础理论到工程应用的方法学优势。

研究专长：

1、在区域或流域尺度和复杂真实环境条件下，开展（有机）污染物跨环境界面交换过程（包括气-水界面、气-土界面、水-土界面、泥-水界面）的原位观测、源汇识别、交换模型及其通量测算。

相关成果1（气-水交换）：对美国五大湖的安大略湖中多氯联苯（PCBs）的水气交换年通量进行准确测算，通过质量平衡模型识别出该湖泊中PCBs的主要代谢方法；

相关成果2（气-土交换）：建立土壤空气中有机污染物浓度的原位表征方法和土气交换有机污染物迁移模型，并形成了复杂多变环境条件下有机污染物土气交换源汇识别和通量估算方法；

相关成果3（水-土交换）：通过分析污染物在地下水中的吸附解吸及扩散过程，构造了污染物水土交换模型，提取了吸附因子和扩散因子，评估了地下水中有机/无机污染物的迁移性，并应用在京津冀地下水的优控污染物清单构建研究中；

相关成果4（泥-水交换，或水-沉积物界面涡流扩散模型）：1）提出渐变多层瓶颈边界理论，建立涡流扩散通量幂函数模型，结合高分辨被动采样和热通量-梯度法，实现了湖泊中疏水性有机污染物（PAHs）在沉积物-水界面原位涡流扩散通量的直接量化，并与水-气交换通量独立验证；

相关成果5（气-水-沉积物多界面溶解氧通量模型）：基于沉积物耗氧动力学常数和悬浮沉积物等效厚度指标，建立了沉积物-上覆水界面溶解氧交换通量的预测模型，并将其耦合大气复氧过程，构建了多界面溶解氧动态模型；在上海金汇港闸控河流中实现了对溶解氧时空变化和沉积物需氧量的高精度预测（平均相对误差4.02%），揭示了闸控调度下溶解氧“初始-调控-平衡”三阶段演化规律，为强紊动条件下水体缺氧评估提供了新工具。

2、在区域或流域尺度下，开展 “源-径-汇”污染物的源识别和定量源解析工作。

相关成果1（定量源解析）：利用地统计学和多元统计学方法，对上海市表层土壤中多环芳烃（PAHs）的污染进行来源识别；利用HCA和PCA-MRA方法，对上海市黄浦江和长江口表层沉积物中PAHs污染来源进行定量源解析；利用HCA、PCA和PMF多种方法，对上海市城市隧道空气中PAHs进行定量来源解析。

相关成果2（污染源排放因子测算）：通过在真实城市道路隧道测试，测算了上海市现行道路交通车辆行驶过程中PM₁₀和PAHs的燃油排放因子和车辆行驶里程排放因子。

相关成果3（空间源区解析）：通过HYPSLIT模型结合3D-CWT方法，识别上海市域及周边地区空气中污染物（PM_x，SO₂，NO₂，O₃）及干湿沉降中PAHs的污染源区空间分布特征。

相关成果4（周期性行为解析）：创新地提出了一种基于快速傅里叶变换（FFT）和伪F统计量的程序化方法，用于高效提取大气污染物时间序列中的周期性行为。通过方法创新和多维时空分析，深化对PM2.5等污染物周期性行为的理解，揭示其在长三角地区和华北平原等区域的周期性差异及其驱动因素。