微生物是地球元素循环的主要驱动者。本方向利用现代分子生物学、基因组学等多组学技术，解析环境中关键微生物类群参与元素循环的分子机制与调控网络，揭示微生物群落在水质净化、污染物降解和生态修复中的作用，开发基于微生物功能的工程应用技术，服务于水生态治理与可持续发展。