实验室目前有三个主要研究方向，主要内容如下：
（1）水土污染监测及环境风险识别
利用3S（GPS、GIS、RS）对地观测、物联网、大数据技术，从宏观-中观-微观、多时间尺度深入开展水土污染监测理论及技术研究，面向重要的生态功能区，采用遥感、航空摄影/无人机、地面传感器，实时感知水土污染发展态势。从宏观层面，研究高光谱遥感长时间序列的水体、土壤等监测技术，结合定点实测数据，构建面向水土环境的遥感反演模型；从中观层面，研究航空摄影/无人机高时空分辨率的水土污染监测技术，构建多源数据融合与反演模型；从微观层面，聚焦重点的监测点位，采用环境实时传感器，实时采集水土环境数据，构建多传感器融合与互增强模型。
（2）典型污染物迁移转化机理研究
根据以上水土环境监测技术数据的反馈，将开展水土环境污染的重点区域内典型污染物迁移转化机理研究。特别是微塑料、抗生素和重金属在水、土、水—土交互界面迁移转化机制，深入系统研究豫南重点区域内典型污染物的种类、浓度水平、季节变化及区域分布情况；以及降解路径、降解产物，降解产物对环境的影响；研究低剂量抗生素对生物长期慢性毒性效应；并提出水土环境中典型污染物的削减理论与方法及对环境影响效应。
（3）水土环境污染协同防治及资源化利用
根据典型污染物迁移转化机理研究和提出的水土污染物的削减理论与方法，将重点开展水土环境污染协同防治及资源化利用。针对水土环境中典型污染物，主要聚焦于研发新型环境功能材料、创新复合污染处理的工艺技术以及各类技术工艺的优化集成研究；同时，开展以废弃资源为原料的环境修复剂、资源化、无害化技术研究，实现资源循环再利用。例如：针对水土环境中典型重金属污染物Hg、Cr、Pb等，研发无毒、粒径小、比表面大的稳定化材料和绿色、高效、廉价的生物吸附材料；集成MBR技术和生态净化技术防治水体复合污染，开展水源地水质改善以及污水净化处理研究；以厨余等生活垃圾、秸秆和畜禽粪便等农业废弃物为研究对象，开展蚯蚓与农业有机废弃物堆肥的一体化处理研究，实现有机废弃物的资源化利用。
