40年来，章申先生在化学地理与环境地理领域进行了比较系统深入的研究，是我国生物地球化学与景观地球化学的主要开拓者与学科带头人。 

　　从事生物地球化学方面的研究是章申先生毕生的事业追求。早在准备赴苏留学期间，考虑到大学时原有的专业基础与国家科学发展规划的需要，尤其是生物地球化学不仅诞生于苏联，在国际上占有重要地位，而且又是地学、生物学与化学交叉的边缘学科，有很强的生命力与发展前途，便毅然决定选择生物地球化学专业为其终身奋斗的方向。四年的留学生活与回国后近40年的研究工作，充分表明章申先生的选择是正确的。 

　　章申先生在莫斯科大学生物土壤系当研究生期间即开始从事微量元素生物地球化学研究，了解到微量元素在苏联寒带、温带土壤中的分布规律，赋存状态与迁移特征已有比较深入的研究，但对热带、亚热带土壤中微量元素的生物地球化学特征的研究还很欠缺，因此1962年底回国后到中国科学院地理研究所工作时，便立即筹建微量元素实验室，1964年就开始到我国地处热带的西双版纳地区调查，采样与分析研究，这一工作虽因地理所研究区域调整而中断，但章申先生对这一区域的关心与研究始终没有停止，不但对西双版纳采集的样品十分珍惜长期保存，而且直到20世纪70、80年代还在进行分析研究，以及80、90年代培养硕士、博士研究生时的论文题目也多安排在云南、海南、广东等热带、亚热带地区，从事微量元素生物地球化学的研究，取得了许多丰硕的成果。章申先生在1966-1968年间对西藏珠穆朗玛峰地区冰雪中氘和重氧的分布以及过渡元素表生地球化学特征的研究，不仅填补了这个世界屋脊地区微量元素研究的空白，也更丰富了他在微量元素生物地球化学研究的内容，其后于1968-1972年间对陕北黄龙地区克山病、大骨节病的调查研究，也是从当地水、土、粮等化学元素的分布，分异特征入手，从而引领并促进了我国地方病生物地球化学病因学说研究的开展。章申先生与其合作者根据生命与环境化学组成相关律，揭示活质、植物和人体的化学平均丰度与地壳、土壤，海水的化学平均丰度的增减变化趋势基本是一致的，据此他们从生物地球化学质、量、比的概念出发，提出的化学元素地球化学生态学分类以及生物地球化学省的技术成因说，划分出我国地方病与生物地球化学省。 

　　从70年代开始至90代年初，章申先生与其同事一起就对水、悬浮物、水底沉积物中各种微量元素的含量分布，赋存状态，生物效应以及污染物的生物地球化学迁移过程，污染物形态转化的环境动力学机理进行深入的研究，通过研究水体中汞的质量平衡与生物地球化学循环过程，首次查明蓟运河沉积物中汞污染的三度空间分布规律，研究成果丰富了环境科学，开拓了我国水污染环境地球化学研究领域。进入80年代末以后，章申先生与中国科学院高能物理研究所合作，借助中子活化的核分析技术，通过对中国主要土类272个A层稀土元素的分析，获得了中国土壤稀土元素丰度及分布特征，探讨了稀土元素在成土过程中的行为，发现它们主要累积在土壤的灰化层（A2）的现象，与此同时，结合国家攻关任务还对长江水系水体中稀土元素的环境生物地球化学特征进行过深入的分析，随着我国在农用肥料中稀土元素的开发应用与推广，稀土元素在土壤-植物生态系统中的迁移转化过程、累积规律及其环境、生物效应及其调控对策的研究^[56，57]已经成为章申先生及其同事们近年来的主要研究内容。从而丰富并促进微量元素生物地球化学理论研究的深入与发展。 

　　当然，章申先生上述学术成果绝大部分是与他几十年来积极投身于我国的环境保护事业分不开的，从1973年开始章申先生先后参与领导、主持水源保护方面的国家重大攻关项目就有：《官厅水库水源保护研究（1973-1975）》、《蓟运河水系水源保护研究（1975-1983）》、《湘江污染综合防治研究（1979-1982）》、《京津渤地区污染规律和环境质量研究（1978-1983）》、《长江水系水环境背景值研究（1986-1990）》以及中国科学院的重点项目《白洋淀地区水污染控制研究（1991-1993）》、国家自然科学基金重大项目《挖掘生物高效利用土壤养分潜力，保持土壤环境良性循环（1997-1999）》等。由于流域水污染控制与水源保护工作是一项牵涉面很广、综合性很强的工作，必须综合应用地学、化学与生物、土壤学的原理与方法，为此章申先生作为一个组织者与主持人，能很好地充分发挥每一个人的智慧与力量，分工合作，不但出色地完成了各项任务，而且其研究成果已为我国水环境研究，防治水体污染提供了一套完整的研究程序、原则和方法，总结出一些带有基础应用性的环境科学理论，有力地推动了我国环境保护事业与环境科学的发展。如《长江水系水环境背景值研究》，不仅与合作者建立了一套严格的质量控制系统，其成果已被《三峡工程对生态环境影响评价》等工作和较多部门应用。对白洋淀流域水污染控制提出的生物地球化学工程示范研究的设想也得到不少同行的赞许。 

　　在环境保护研究过程中章申先生还应用古化学地理方法，阐述了地球约46亿年中地表环境化学演化过程与环境质量变化的共轭关系，提出环境问题形成的源、流、场效应链式机理与环境质量控制的对策措施。 

　　章申先生虽然单独发表论文不多，但与同事一起共同发表的论文约有140余篇，以领导或主持人身份获得国家级、中国科学院或部委级科学成果奖17项。 

    章申先生一生勤奋好学，孜孜不倦，自20世纪60年代以来，一直亲自参加野外考察，足迹遍布祖国大江南北，生活十分简朴，他历来爱护青年，提携后学，先后为国家培养了一批青年科学工作者，可惜的是未能很好的培植化学地理学科带头人，使化学地理事业蒙受不应有的损失。