陶澍主要研究微量有毒污染物排放、行为、归趋和效应等区域尺度环境过程；建立了中国高分辨多环芳烃排放和全球多环芳烃排放清单；证明了同分异构多环芳烃在迁移过程中的分异；建立了多介质源解析方法；在污染物区域环境归趋研究中，建立了具有空间分辨率的多介质模型、阐明了决定土壤中持久性有机污染物空间分异的主要机理、建立多环芳烃从产生、迁移、暴露到健康危害的系统模拟方法、揭示了有机氯农药摄入量与人体组织残留水平之间的定量关系；揭示了多环芳烃呼吸暴露对中国人群的健康危害，将基因易感性等参数的变异特征引入风险模型，定量阐明了健康风险的变异和不确定性。