在國家自然科學基金的支持下，我們研究組在中國不同緯度采集了約50個水化學組成不同的湖泊沈積物，系統研究了長鏈烯酮在沈積物中的分布，比較了長鏈烯酮不飽和溫標與不同季節平均溫度的關系，發現長鏈烯酮不飽和溫標與年平均溫度、春秋平均溫度， 總結了淡水-半鹹水湖泊體系和鹽湖體系中長鏈烯酮不飽和溫標和年平均溫度的經驗公式。 發現湖泊中長鏈烯酮的母源是金藻和其他種類的金藻。成功分離驗證了夏季淖爾鹹水湖長鏈烯酮的母源，並在不同溫度下培養單藻種，建立了長鏈烯酮不飽和度的溫標和平均水溫方程。它為重建陸地古溫度提供了定量指標。
2.船載沈積物間隙水中地球化學變量原位測量微型傳感器的研制。
孔隙流體地球化學研究是地球化學研究的重要組成部分。然而，孔隙流體的地球化學研究是以離心或擠壓獲得的孔隙流體成分分析為基礎的。這壹過程不僅耗時耗力，而且孔隙流體的化學成分、pH值和Eh值也隨著獲取流體的方式和時間而變化。因此，不從流體中分離出來直接測定沈積物中流體的化學成分是孔隙流體地球化學研究的技術難點之壹。
在科技部國家863項目青年基金的資助下，成功研制了壹種原位測量船載沈積物間隙水中地球化學變量的微型傳感器(包括pH、CO2、H2S和SO42-)。可以簡單、快速地獲得高精度、高穩定性的流體地球化學數據。
3.沈積物-水界面的生物地球化學
河湖沈積物是汙染物和營養鹽的源匯，這些汙染物和營養鹽在沈積物-水界面的地球化學循環取決於沈積物中這些物質的含量和形態、界面附近的pH值、氧化還原梯度、水動力過程以及生物膜的存在。磷作為影響富營養化的關鍵元素之壹，在界面附近的地球化學過程，尤其是生物地球化學過程中越來越受到重視。
結合微電極測量技術，研究了底棲藍藻和矽藻組成的生物膜作用下沈積物-水界面微環境中pH、CO2、H2S和磷含量的變化，以及生物藻墊作用下沈積物中磷的釋放。
藻類生物膜在沈積物上的形成改變了沈積物間隙水中的溶解氧和CO2，影響了界面處的物質流動，在界面附近形成了不同於非生物條件下的pH等物理化學條件，改變了界面附近磷的濃度和濃度梯度。在生物膜作用下，pH與磷濃度的耦合關系與非生物作用下相反。根據界面附近磷與pH的關系，沈積物-生物-水界面可分為界面附近的生物膜固定和界面遠處的生物膜抓取。
4.北極地區湖泊沈積物高分辨率古氣候古環境研究。
北極地區是壹個脆弱的生態系統，對重金屬和有機汙染非常敏感。許多環境學家從生態監測和極地冰雪的角度研究了汙染的分布、來源、中長距離輸送以及人類活動的影響。認為由於大氣環流的影響，長距離輸送過程在北極重金屬汙染中起著重要作用。自工業革命以來，北極地區的水、土壤和大氣環境受到嚴重汙染，但自20世紀70年代以來，重金屬汙染逐漸減少。我們課題組研究了工業革命以來斯瓦爾巴特地區Bolterskardet湖的重金屬汙染記錄，並與格陵蘭和斯瓦爾巴特地區冰芯的記錄進行了對比。
Bolterskardet湖沈積物中Cu、Cr、Co和Ni的濃度與沈積物粒徑的變化規律相反，表明沈積物粒徑對Cu、Cr、Co和Ni的富集起著重要作用。Pb通量，包括總通量、巖石成因和人類活動，從沈積物底部到頂部逐漸增加。人類活動造成的平均鉛通量為2.4微克/平方厘米/年。Pb通量在1945之前較低，在1940s和1970s期間達到較高值。第二個高值期是1980s -1990s。1970年以前，人類活動在Bolterskardet湖沈積物中形成的Pb通量與格陵蘭島和斯瓦爾巴特群島地區冰雪中硫酸鹽、Pb和酸度的變化壹致。此後，人類活動在Bolterskardet湖沈積物中形成的Pb通量不斷增加。該區域模型表明，斯瓦爾巴特地區的重金屬汙染是區域和全球過程的本地源和中長距離輸送源的復合汙染。
5發現CCSD流體異常記錄了印尼蘇門答臘8.7級和昆侖山口西8.1級強震，認為CCSD流體異常是反映強震的敏感載體。
在國家自然科學基金重大項目“大陸科學鉆孔區地下深部流體與微生物研究”和國家重點基礎研究發展規劃項目(973項目)第八項的支持下，通過對CCSD流體實時探測數據的處理，首次發現CCSD流體中氦、氮、氬等氣體異常反映印尼蘇門答臘Ms8.7和昆侖山口西Ms8.1。
重點研究了CCSD流體異常與蘇門答臘8.7級、西昆侖山口西8.1級和臺灣37.0級強震的關系。發現CCSD流體異常壹般在強震前幾天開始，He、He/Ar和N2/Ar多為負異常，Ar多為正異常。然而，大多數局部中小地震引起主孔流體成分的小波動。CCSD鉆探區地下流體循環在遠強地震前後可能發生變化。地震期間，富Ar貧N2和貧he的地下流體在泥漿中的貢獻增加，地震後，地震引起的附加流體貢獻逐漸消失。CCSD的流體成分和比值可能記錄了該地區的地應力變化，反映了遠強地震時區域構造活動乃至地球深部構造活動產生的場兆和源兆信息。地殼彎曲假說可以加深對CCSD流體作為遠強地震敏感載體的理解。還可以記錄地震前傳播到CCSD主孔的長周期波激發的流體變化，反映震源區的應力變化；還是區內地應力變化和震源區應力變化的疊加效應。