1. 研究方向
针对全球变化下环渤海滨海地区陆地近地表环境和海洋营力作用下地球关键带的形成演化、资源环境功能提升和可持续发展对策等问题，环渤海野外研究站设置以下三个研究方向：
（1）全球变化影响下的滨海地球关键带结构和格局演变
研究滨海地区气候-地貌-生态协同演化机理，解析海陆交错带地球关键带组成、结构和格局的历史演化，探索地球关键带中土壤资源、生物资源、淡水资源形成和演变机制，阐明全球气候变化和人类活动影响下滨海地区地球关键带生源要素演变的生态环境效应。
（2）滨海地球关键带过程和通量及生态功能变化
研究环渤海滨海地区大气、水文、土壤、植被等要素的时空变化规律，海陆交错带物质与能量输送、生物地球化学循环过程及其发生机理，阐明全球变化背景下滨海地区不同陆表界面通量演变规律。研究海陆交互作用对滨海地区大气环境、陆地水体和土壤环境、滨海水体及边缘海域环境污染和富营养盐化等的影响机制及其生态效应和恢复机理，明晰气候与人为活动影响下滨海湿地格局、过程和功能变化规律。
（3）滨海地区资源环境保护和可持续发展
研究滨海地区生态环境保护、水土资源利用、社会经济可持续发展指标，厘清滨海地球关键带过程和功能变化与水资源可持续利用、农业发展策略和可持续城市化建设之间的关系，发展海陆交错带湿地净化、污染物控制和治理、水资源调控等增效减污的调控技术，提出滨海社会经济可持续发展策略及途径。
2. 科研项目
截至2022年底，包括国家自然科学基金委重点和面上项目、科技部重点研发课题、天津市科委面上项目等在内，依托环渤海国家站的在研科研项目20余项，围绕环渤海地区地球关键带过程与功能演变机制等科学问题开展研究。
3. 研究成果
2022年度，环渤海国家站在站研究人员共发表论文20余篇，包括 Environmental Science & Technology、Water Research、Journal of Hydrology等顶级国际学术期刊。主要科研产出包括：
（1）揭示了天津北大港湿地硫酸盐还原耦合甲烷厌氧氧化（S-AOM）过程主导湿地甲烷的消耗，表明表层水体硫酸盐浓度会影响滨海湿地沉积物硫酸盐还原途径（S-AOM和有机质硫酸盐还原过程）。在硫酸盐浓度较高的滨海湿地，S-AOM对甲烷和硫酸盐的消耗更为显著，几乎消耗了全部向上扩散的甲烷（96%），这有助于理解滨海湿地系统甲烷产生和排放机制。研究结果以《Sulfate concentrations affect sulfate reduction pathways and methane consumption in coastal wetlands》为题，发表在《Water Research》。
（2）阐释了滨海湿地地表能量分配过程及其控制因素，表明滨海湿地气象因子之间具有较强的交互作用，且在半小时尺度上的交互作用更复杂；气象因素对滨海湿地地表能量分配起主要作用；植被在干季和湿季分别受盐分和水淹胁迫，导致滨海湿地能量分配变化特征明显，这为理解滨海湿地生态系统陆-气耦合强度方面提供新认识。研究结果以《Interactive impacts of atmospheric, soil, and vegetation conditions on land surface energy partitioning over a coastal wetland in Northern China》为题，发表在《Journal of Hydrology》。
（3）提出了生物矿化外壳中分子权衡关系驱动有机污染物降解的新机制，证实了纳米生物杂化改变了矿物表面晶格氧和氧空位的分子权衡关系，结合纳米离子探针（NanoSIMS）高分辨图谱和同步辐射扫描透射软X射线显微成像（STXM），揭示了真菌外壳中铁矿物含量高达5%-10%，为环境中真菌缓解有机污染物胁迫机制提供科学依据。研究结果以《Molecular trade-offs between lattice oxygen and oxygen vacancy drive organic pollutant degradation in fungal biomineralized exoskeletons》为题，发表在《Environmental Science & Technology》。
