空气质量监测
空气质量是衡量一个地区环境状况的重要指标之一。随着工业化和城市化进程的加快，空气污染问题日益严重。主要污染物包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物以及臭氧等。这些有害物质不仅会对呼吸系统造成伤害，还可能引发心脏病和其他慢性疾病。此外，温室气体如二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和一氧化碳（CO）的排放也是全球变暖的一个关键因素。
水资源监测
水资源是人类生存不可或缺的一部分，它们在农业灌溉、工业生产以及饮用水供应中扮演着至关重要的角色。然而，由于过度开采、污染和垃圾填埋，对水资源造成了巨大压力。在许多地区，地下水层已经被过度抽取，而河流和湖泊则受到农业废弃物、工业废料及生活垃圾排放的影响，这些都威胁到人类赖以生存的淡水供应。
土壤质量监测
土壤作为植物生长的基础，对维持生态平衡至关重要，但其遭受的人为破坏也日渐显著。土壤污染源多样，有的是由于化学农药使用过量导致，有的是由工业废弃品渗透入土层所致。而且，由于长期耕作与矿产开采活动，也使得一些区域出现了土地退黄地带的问题。
生物多样性保护
生物多样性指的是地球上所有生命形式及其相互关系构成的地球上的生物群落结构。这不仅包括动植物，还包含微生物及其他无机组分。在自然界中，每一种生物都是独特而不可替代的，它们共同构成了复杂而精细的地球网络。如果某种生物灭绝，不仅会失去其自身功能，而且可能对整个生态系统产生连锁反应，从而导致食链断裂甚至整体危机。
气候变化研究
全球气候变化是一个涉及地球物理学、化学学以及生命科学等众多领域的大型综合项目。它涉及温度升高、大规模极端天气事件增加以及海平面上升等现象。这一切都与人为活动，如燃烧煤炭和石油，以及森林砍伐有关，这些活动释放大量温室气体，使得大气中的热量积累，从而引起全球性的变化效应。此外，冰川融解也对海平面上升产生了重大影响，为沿海城市带来了前所未有的挑战。
