主要從事干旱區(qū)生態(tài)退化和土壤地下水環(huán)境污染控制修復(fù)、廢物資源化利用技術(shù)、環(huán)境規(guī)劃與風(fēng)險評價等方面的研究，以干旱區(qū)典型污染環(huán)境體為研究對象，聯(lián)合甘肅省內(nèi)環(huán)境保護(hù)科研院所和企業(yè)單位，在蘭州大學(xué)建立了以干旱區(qū)土壤地下水環(huán)境污染與控制修復(fù)為主攻方向的環(huán)境科學(xué)研究團(tuán)隊。圍繞我國干旱區(qū)典型工礦型綠洲，開展了土壤地下水環(huán)境重金屬污染物、持久性有機(jī)污染物等的污染機(jī)理與控制修復(fù)技術(shù)研究工作。創(chuàng)新性成果主要包括：

1）系統(tǒng)地開展了典型綠洲區(qū)土壤重金屬污染空間變異規(guī)律研究，認(rèn)為干旱區(qū)土壤主要重金屬物質(zhì)（Cd、Pb、Cu、Zn、Ni）含量空間變化，在工礦型綠洲和金屬礦產(chǎn)資源分布區(qū)，土壤表層重金屬含量明顯高于其相鄰地區(qū)，但絕大部分干旱區(qū)土壤重金屬含量低于“國家二級標(biāo)準(zhǔn)”；受人類活動影響，人為耕作導(dǎo)致土壤中重金屬Cd含量明顯增高，綠洲土壤中重金屬含量已明顯高于相鄰地區(qū)土壤中重金屬的含量；土壤中同種元素全量與其有效態(tài)含量間不都是呈顯著相關(guān)的；土壤理化環(huán)境也是影響元素有效態(tài)含量高低的主要因素。究其成因主要是：除成土母質(zhì)的差異性影響外，工業(yè)和生活污水灌溉是土壤重金屬污染的主要根源，另外城市大氣降塵對城郊綠洲土壤特別對下風(fēng)向區(qū)土壤重金屬含量有一定的影響。

2）開展了大田條件下土壤作物系統(tǒng)主要重金屬污染物的行為過程。在主要農(nóng)作物小麥、玉米組織間，重金屬吸收累積具有相同的態(tài)勢，即：根>莖>籽。但作物種類不同，對重金屬吸收累積的程度也大為不同；各元素在農(nóng)作物體內(nèi)遷移能力為 Zn> Cu > Ni> Cd> Pb；大田條件下作物體內(nèi)重金屬元素Cd、Pb的遷移能力，明顯高于小區(qū)試驗結(jié)果，在兩種生長環(huán)境條件下，農(nóng)作物體內(nèi)Cu、Zn的遷移能力基本一致。在根系界面非必需元素Cd、Pb在根系界面的遷移程度，主要取決于同種元素在土壤環(huán)境中的含量，必需元素Cu、Zn在根系界面的遷移程度，受同種元素含量高低的影響相對較小。在作物體內(nèi)積累量與土壤重金屬含量的關(guān)系表現(xiàn)為：高劑量區(qū)農(nóng)作物元素吸收系數(shù)小，但絕對吸收量大；低劑量區(qū)則相反。土壤理化性質(zhì)對元素遷移的也有明顯的影響，pH的升高、粘粒及粗粉砂粒含量的增加，可抑制重金屬由土壤向作物體遷移；而土壤有機(jī)質(zhì)含量、陽離子代換量對土壤作物體系中重金屬遷移無顯著影響。

3）現(xiàn)場與實驗條件下土壤重金屬物質(zhì)淋濾風(fēng)險研究表明：大田情形下外源重金屬輸入后，易在表土層累積，主要累積在0~45厘米土層間。重金屬污染物隨灌溉下滲水流也向下遷移，其縱向遷移深度最大為65厘米，大部分集中在45厘米以內(nèi)。灌溉模擬實驗發(fā)現(xiàn)：元素Cd、Cu、Zn縱向遷移，隨深度的增加迅速減少，而Pb、Ni無明顯的規(guī)律變化。野外淋濾試驗和室內(nèi)柱狀實驗發(fā)現(xiàn)：重金屬外源輸入后，絕大部分滯留在土壤耕作層。滯留量隨外源輸入量的增加而增大；但污染物高劑量時絕對遷移量大，低劑量時絕對遷移量小。所以，研究認(rèn)為綠洲農(nóng)田受到重金屬大劑量、長時間污染影響時，存在對地下環(huán)境污染的潛在風(fēng)險，需要控制與治理；在制定重金屬污染土壤治理工藝技術(shù)路線，應(yīng)因元素種類不同而不同；只有進(jìn)入土體重金屬元素的量在其合適的范圍內(nèi)時，使用淋洗技術(shù)治理土壤污染才會有效。

4）建立了用于干旱區(qū)綠洲土壤重金屬污染的生態(tài)風(fēng)險評估程序和方法。在對干旱區(qū)綠洲土壤植物（作物）系統(tǒng)重金屬污染機(jī)理認(rèn)識的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了適合綠洲土壤重金屬污染的生態(tài)風(fēng)險評估技術(shù)。其創(chuàng)新點表現(xiàn)有：因作物（蔬菜）不同，元素不同，生物有效性不同。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了適合于干旱區(qū)綠洲生態(tài)系統(tǒng)的潛在生態(tài)風(fēng)險評估模型和適合于綠洲區(qū)的潛在生態(tài)風(fēng)險評估指標(biāo)體系，進(jìn)而提出了適合于綠洲土壤重金屬污染防治管理對策與保護(hù)技術(shù)體系。并針對綠洲農(nóng)田空間分布上呈現(xiàn)斑塊或條帶狀零星分布特征，制定了塊狀和條帶狀綠洲土壤區(qū)采樣點的布設(shè)方法體系；在結(jié)合綠洲土壤具有獨特的理化與生物學(xué)環(huán)境特征的基礎(chǔ)上，研制出綠洲土壤重金屬污染程度分級體系。

5）提出了綠洲土壤重金屬污染防治管理實施“源頭堵、中間控、末端治”的學(xué)術(shù)管理觀點。

源頭堵：在點源上，采取各種措施，控制重金屬污染物的排放；在灌溉方面，嚴(yán)格灌溉水質(zhì)監(jiān)管，杜絕通過灌溉途徑使重金屬物質(zhì)進(jìn)入土壤；加強(qiáng)對含有重金屬的化肥、農(nóng)藥、農(nóng)家肥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)原料的質(zhì)量監(jiān)管，切斷生產(chǎn)原料中的重金屬物質(zhì)進(jìn)入土壤中。

中間控（主要針對未污染或污染程度低的土壤環(huán)境）：確定主要農(nóng)作物的重金屬土壤環(huán)境容量；建立土壤重金屬污染監(jiān)測制度，開展動態(tài)監(jiān)測；調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)（依據(jù)風(fēng)險評估結(jié)果，確定適宜種植的作物種類）。

末端治（針對嚴(yán)重污染的土壤）：根據(jù)綠洲土壤重金屬污染生態(tài)風(fēng)險評估結(jié)果，結(jié)合區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要和工程技術(shù)條件，治理污染土壤。

6）針對干旱區(qū)土壤苯類及苯胺類持久性有機(jī)物污染情況，以土壤生態(tài)學(xué)和土壤發(fā)生學(xué)為指導(dǎo)，研發(fā)出具有知識產(chǎn)權(quán)的系列苯類及苯胺類持久性有機(jī)物污染土壤環(huán)境的修復(fù)及固廢資源化利用專利技術(shù) “利用胡麻修復(fù)硝基苯類化合物污染土壤的方法”、“一種苯胺類化合物污染土壤的修復(fù)方法”、“一種應(yīng)用于堆肥工藝的通風(fēng)裝置”等多項，為國家開展干旱區(qū)苯類及苯胺類持久性有機(jī)污染物及城市生活污泥資源化利用提供了技術(shù)支持。

 

主持完成國家環(huán)境保護(hù)公益項目1項、國家自然科學(xué)基金面上項目1項、教育部重點項目1項；參與完成國家自然科學(xué)基金重點項目及國家科技攻關(guān)環(huán)保項目多項；目前主持國家自然科學(xué)基金面上項目1項、教育部博士點基金項目1項；參與國家自然科學(xué)基金重點項目多項。出版專著1部，參編專著及教材5部；發(fā)表專業(yè)論文186篇，其中在國際刊物The Science of the Total Environment、Water Air and Soil Pollution、Toxicological and Environmental Chemistry等刊物發(fā)表（SCI（EI））論文38篇，第一作者單篇SCI刊物收錄論文最高引用170多次；獲省部級科技獎8項；獲國家發(fā)明專利3項，申報國家發(fā)明專利4項。

獲省級精品課程一項；
獲得8項國家教委及廳局級科技進(jìn)步獎；
博士畢業(yè)論文獲蘭州大學(xué)2001年度優(yōu)秀博士論文獎。
獲得2012年度蘭州大學(xué)教學(xué)名師獎

專著：《干旱區(qū)綠洲土壤作物系統(tǒng)重金屬化學(xué)行為生態(tài)風(fēng)險評估研究》；
參編：學(xué)術(shù)著作與教材5部。