（1）城市化与面源污染。

　　研究城市化地区面源污染的特征、机理、效应、控制技术与管理方法等，主要内容包括：

　　◆　城镇面源污染的时空变化规律和过程机理

　　◆　城镇面源污染对水库、湖泊、近岸海域等受纳水体水安全和生态环境的影响；

　　◆　城镇面源污染的总量控制与最佳管理措施（BMPs）等。

（2）低影响开发（Low impact development, LID）与绿色基础设施（Green Infrastructure, GI）。

　　LID/GI是一种分散式、生态型雨水控制设施，它通过对雨水的蓄、渗、滞、滤等物理作用和一些生化作用，实现城市内涝防治、面源污染控制、雨水资源利用、生态修复和景观重建等功能；典型的LID/GI设施包括：绿色屋顶、植被草沟、雨水花园、渗透铺装等。实验室重点研究基于LID/GI技术，实现新开发区和城市更新区雨水利用、内涝防治与面源污染的综合控制的方法，主要内容包括：

　　◆　LID的结构设计、植物筛选、土壤改良；

　　◆　LID/GI的综合效应，如水文、水质、生态、景观功能和效益等；

　　◆　与景观设计、城市规划相结合，开展建筑小区、片区、城市、流域等多种尺度的LID/GI规划研究等

（3）水环境模型与水信息学。

　　除了研究传统模型的应用外，还面向城镇面源污染、LID/GI、城市水系统碳排放等开发从机理到应用的多种层次的模型。主要内容包括：

　　◆　HSPF、SWMM、QUAL2K、WASP、EFDC等模型在城市流域水环境管理中的应用；

　　◆　城镇面源污染过程的机理模型、面向城市面源管理的评估模型；

　　◆　LID/GI水文水质生态过程的机理模型、面向LID/GI设计与规划的评估模型；

　　◆　开发城镇面源污染管理决策支持系统；

　　◆　基于遥感、GIS、在线监测等信息技术，结合数学模型与优化方法，开发水污染预警预报、污染溯源分析技术；

　　◆　城市水行业中水量水质调控、能耗与碳排放之间关系，建立水行业碳减排的评估、模拟与优化方法等。