水质量变化调控是强化流域治理和加快河湖及近海生态复苏的基础支撑，也是加强水资源管理保护和保障供水安全、生态安全的重要依据。“十三五”以来，磷酸盐已经成为长江流域和近岸海域水体的主要污染物，其在水生态系统中受河网结构、水沙通量和水动力条件的变化会发生复杂的物理、化学、生物过程，改变其输出形态和通量，影响水生态系统的结构和功能。而全球湖库和陆海界面对氮磷截留效应的差异也加剧了河口氮磷循环的不平衡，对水生态系统及其水体碳通量产生深远影响。本人围绕磷酸盐循环及其环境效应的调控，采用系统科学、地球环境科学和流域工程学等多学科交叉创新方法，系统揭示了磷酸盐的多介质耦合机理、跨区域代谢过程，研发了磷酸盐原位梯级减污与降碳协同管控技术。取得的成果不仅丰富了磷水循环耦合与生态水文响应的核心理论体系，而且为水生态系统和水质变化的交互影响及其调控等重大工程应用提供了基础支撑。
