本方向针对污染物排放量超过水环境承载能力、河道黑臭、湖泊富营养化、水生生态破坏严重、生物多样性减少、生态系统功能退化、制约经济社会发展、危害人民健康、影响社会安定和环境安全等一系列水环境问题，研究开发先进实用、造价低廉、因地制宜、生物多样性强、生态系统稳定、抗污染负荷波动、运行管理维护要求低的水环境生态修复技术，为在点源污染和面源污染得到有效控制的前提下，进一步改善河湖水环境质量提供系统理论、方法和实用技术。
本单位已经在该方向上取得重要研究成果，如：
● 富营养化湖泊生态修复技术
在国家科技重大专项（水专项）、国家“863”、国家自然科学基金和江苏省环境保护重点项目等的支持下，本研究子方向卓有成效地开展了一批湖泊生态修复重大和重点项目研究，如国家“十一五”水专项“湖泊大规模蓝藻水华蓝藻处理处置技术与示范”、国家“十一五”水专项子课题“湖滨带生态修复与缓冲带建设技术及工程示范－重污染区湖滨区污染控制”、国家“863”计划项目“太湖河网区面源污染控制成套技术”和“太湖梅梁湾水源地水质改善技术”；江苏省环境保护重点项目“太湖湖滨带生态修复规划研究”、“大浦港国家级生态修复示范区规划研究”、“大浦港国家级生态修复示范区中试研究”；以及云南省大理洱海入湖河流—罗时江水环境综合整治工程可行性研究等，开发了具有国内领先水平的“人工介质水环境生态系统重建技术”、“复合生态浮床-人工鱼礁-沉水植物多生境水环境生态修复技术”等，授权和申请国家发明专利10余项。
● 水源地生态防护与生态护坡技术
引进并开发了生态混凝土制备技术、生态护坡的施工技术，该技术适用于海洋、湖泊、水库、河道堤岸护坡以及氧化塘边坡生态防护，克服了传统混凝土护坡无法生长植物的缺点，使用多孔混凝土预制单球取代普通混凝土，利用多孔混凝土预制球排列结构具有适于植物生长的孔隙条件，集水土保持、生态修复于一体，具有生物多样性效应、景观效应、水质净化等效应，达到生态护坡的目的，实现水土保持和生态修复的双重功能。目前已授权或申请国家发明专利5项，该技术已在“太湖流域安全饮用水保障技术”、“镇江水环境综合整治与示范工程”等2项“863”计划项目及浙江省、上海市、苏州市、宜兴市等地的水环境整治工程中得到应用。
● 新型人工湿地技术
在国家自然科学基金、江苏省自然科学基金和江苏省科技厅社会发展招标项目等的支持下，开发了多种新型人工湿地技术。例如，开发了具有国内领先水平的 “水耕蔬菜型人工湿地净化水质技术”，在净化水质的同时，能以工业化模式生产水生蔬菜，产生可观的经济效益，可望改变生态修复工程常年累月依靠政府投入的局面。“水耕蔬菜型人工湿地净化水质技术”可灵活应用于集中或分散式污水处理厂站尾水深度处理、农田降雨径流氮磷拦截、蓝藻藻液生物处理尾水深度净化、微污染河水湖水的净化等。研发了“基于生物协同作用的人工湿地”，该技术创新性地将寡毛纲陆生环节动物引入传统垂直流人工湿地中，不仅解决了人工湿地易堵塞的缺点，还提高了湿地系统内的生物多样性，强化了湿地内的“食物链”，提高了湿地对难降解有机物的去除效能。
● 富营养化湖泊大规模水华蓝藻去除与处理处置技术
依托国家水专项、江苏省太湖治理科技专项、江苏省水利厅科技项目等课题，针对富营养化湖泊大规模水华蓝藻去除与处理处置的技术难题，完成了一体化船载高效蓝藻浓缩脱水收聚技术（与中船重工702研究所合作）、湖泊藻类堆积区水华蓝藻拦截与浓聚、富藻水蓝藻的浓缩与脱水技术、藻浆与水生植物高效联合厌氧发酵产沼气技术、藻浆厌氧发酵尾水生物生态处理处置技术、中低浓度蓝藻的生物生态控制与水质改善技术、溶藻菌工程化应用技术、局部黑臭水体形成机制、局部黑臭水体应急工程技术方案集成等研究，形成了从湖泊大规模水华蓝藻的高效机械化浓聚收集、到藻水、藻泥的资源化利用，以及高密度蓝藻机械化打捞后剩余中低密度蓝藻的去除及生态防护与水质改善的系统成套技术集成创新体系，也同时实现了大规模水华蓝藻去除与蓝藻生物质综合利用的有机结合，通过对水华蓝藻的浓聚、收集及综合利用，达到了去除水华蓝藻、获取生物质能以及消除二次污染的三重效果。该技术体系对富营养化湖泊大规模蓝藻去除与处理处置提供了借鉴，已申请与获国家发明专利授权近10项。
目前重点研究内容：（1）河湖岸线生态化构建技术；（2）多生境生态系统生态修复技术；（3）微生物燃料电池型人工湿地开发及应用。