以全氟化合物（PFAS）、有机磷阻燃剂等典型新污染物为研究对象，运用现场观测、实验室模拟、多组学技术、理论计算等手段，开展了长期系统研究工作，取得如下研究进展： 1，突破相关分析方法技术瓶颈，刻画典型新污染物多尺度区域环境污染特征和时空演替规律；探明其独特的环境多介质界面过程和迁移转化的微观机理；建立总氧化技术、异构体指纹谱、化学质量平衡模型等相结合的源解析技术，解析环境中的来源。2，阐明其在水生和陆生生物体内不同的吸收代谢通路及转运过程，揭示与蛋白结合是决定PFAS生物富集和放大能力、组织分布的关键机制，构建了准确预测PFAS在水生食物网中生物富集和放大的模型；丰富了现有基于脂质分配的生物富集理论。 3，探明其在不同特征人群中的主要暴露途径，率先报道其在人群中的清除半衰期及关键影响因素，对其经不同暴露途径的生物有效性进行定量并探明其构效关系，揭示调控生物有效性的关键过程与分子机制，率先通过多途径毒代动力学模型构建内暴露与外暴露之间的定量关系，突破了人体内暴露风险难以精准预测的瓶颈。4，发现典型新污染物产生内分泌干扰、生殖毒性、神经毒性、代谢干扰等毒害效应，并揭示其新的毒性通路、关键靶点和分子机制。为科学精准地预测和降低新污染物的人体健康风险提供了理论依据，为国家推进“新污染物治理行动方案”以及履行国际公约提供重要的科技支撑。

土壤污染、酸化退化与碳密度降低是亟须解决的重大挑战，其中关键科学问题是土壤精准绿色修复原理，基础是微界面行为识别，核心是长效绿色调控材料。生物炭在土壤固碳、减排、修复领域应用潜力巨大。经深入系统研究，在土壤动态微界面行为、生物炭多级结构与效应调控、土壤固碳修复原理等取得重要进展：（1）建立了有机污染物与土壤有机质相互作用和反应的原位动态识别方法，提出了有机质吸附-相变-锁定有机物三步作用机理，被国际同行称为Chen-Xing相变模型(Chen-Xing’s phase transition model)。（2）揭示了生物炭中元素-相态-表面-分子的多级结构本质特征及其定量规律，拓展了碳基材料内外层多维结构的认知，提出了生物炭表面酸/碱官能团种类、含量及解离常数 pKa集成表征方法，突破了复杂固体表面pKa精确定量的国际难题。（3）揭示了生物炭的多级结构与效应关系及其精准调控原理，首次报道富铁的磁性生物炭，开启了生物炭功能化研究新方向；提出富硅生物炭(Sichar)新概念得到2018年诺贝尔化学奖获得者Arnold院士高度赞赏。（4）发展了生物炭调控土壤固碳减排修复的一体化原理，提出了生物炭增强吸附富集-强化土著微生物降解的修复方法，建立了碳-硅耦合土壤固碳减排修复理论，为土壤安全调控提供科学依据。