生态地球化学是用地球化学的原理与方法，研究地球化学元素及外来有害物质在地球各圈层循环与迁移转化规律，以及不同生态因子的影响和生态效应及其调控的一门新兴的边缘学科。是地球化学与生态学交叉而形成。
南开大学环境地球化学研究具有渊源的深厚历史，可以追溯到戴树桂先生早期在金属元素和金属有机化合物在地球各圈层循环及在水环境中迁移转化规律的研究。2005年以来，随着长江学者周启星教授的加盟，生态地球化学研究得到高度重视。针对新型污染物所导致的全球和我国所面临的重大环境问题，率先开展了其生态地球化学与修复调控的系统研究，阐明了它们的环境来源、多介质界面行为和生物地球化学循环过程以及典型寡营养超微细菌在其中的作用机制，揭示了包括石墨烯/氧化石墨烯等纳米污染物在内的新型污染物的环境暴露途径、生态效应与健康风险及其微观致毒机制，并在生态地球化学调控方面取得若干重要进展。经过十余年的发展，南开大学“生态地球化学”学科迅速崛起，处于国际国内领先地位。