近年来，主持国家科技重大专项项目、国家社科重大项目、国家自然科学资金重点项目、国家重点研发计划国际合作重点专项项目、国家重点研发计划课题、国家自然科学基金项目等国家级项目90余项，其他纵向及企业委托课题530余项。以第一完成单位获浙江省自然科学一等奖、浙江省科技进步一等奖等省部级以上奖励20余项。在Science、PNAS、Nature Metabolism、Nature Communications、Trends in Biotechnology、Water Research、Environmental Science & Technology等发表SCI论文600余篇。授权发明专利70余项。

分散式生活污水生态处理技术国际领先，赵敏教授主持的国家科技重大专项项目“生态友好型分散式污水处理技术研究与示范”，在2025年经中国环境科学学会组织鉴定，张杰、侯立安、任南琪、彭永臻、吴丰昌、马军、俞汉青等七位院士一致认为：“该成果整体达到国际先进水平，其中景观式高浓度黑水多级生物处理反应器、高固体通量磁分离人工湿地预处理工艺、微曝气高负荷人工湿地处理工艺达到国际领先水平”。该技术在文昌国家航天发射基地等全国8地建有国家示范工程，被国家住建部列为国家“海绵城市”适用技术，向全国推广应用。该研究方向以第一完成单位获省科技进步一等奖。在此基础上，为了解决该技术在新农村推广中的政策问题，团队延续申请了国家社科基金重大项目，为构建全国新农村生态友好型水环境治理体系做贡献。

生态环保装备技术国际领先。主持国家重点研发计划“国际合作”重点专项项目等，成功研制了中国第一艘蓝藻喷射处理船，正在南太湖等蓝藻水华暴发地试验运行，处理能力为国外现有设备的5倍，为解决蓝藻水华生态治理这一世界难题做出了积极贡献。该研究方向以第一完成人获省自然科学一等奖。