长期从事饮用水安全保障工作。为饮用水安全保障理论与技术发展做出突出贡献。 1993年获国际“居里夫人”一等博士后科学基金，1998年获国家杰出青年科学基金，第二批“国家级高层次人才”特聘教授，首批入选国家“国家级高层次人才”一、二层次人才和跨世纪优秀人才计划；首批全国优秀博士后；国家级有突出贡献的中青年专家,享受国务院特殊津贴。获得国家技术发明二等奖2项（均排名第一）、国家科技进步三等奖（第二完成人）、获黑龙江省自然科学一等奖、技术发明一等奖共3项（第一完成人）、“国家级高层次人才”成就奖（2007年工程科学奖单一获奖人）、2006年中国青年科学家奖（全国十人获奖，工程界两名获奖人之一）、中国青年科技奖、2015年获黑龙江省自然科学一等奖（第一完成人）、英国皇家化学会“Sustainable Water Award”（可持续发展水奖，2016年全球单一获奖人，首位获此奖项的中国学者）、美国化学会(ACS)在2017年将“水和废水处理氧化、纳米颗粒和膜技术会议”的副标题列为 “In honor of Professor Jun Ma",表彰他取得的学术成就与贡献。2018年“过硫酸盐高级氧化水质净化理论与方法”获教育部自然科学二等奖（排名第一）、2019年“基于新生态微界面特性的强化水处理技术”获黑龙江省科学技术一等奖（排名第一）2020年获全国先进工作者、工信部抗疫先进个人荣誉称号。先后承担国家科技部863项目、973子项目、国家十一五水专项子课题 以及一批省部级重点项目和多项国际合作项目。
主持国家课题20余项，培养百余名硕士生、博士生。其中2名获全国百篇优秀博士论文奖、2名获全国百篇优秀论文提名奖。指导的学生中有1人获Morgan Early Career Award (2020年全球唯一获奖人)，1人获美国国家环保署（EPA）Early Career Award（全美三位获奖者之一），3人获国家级 青年人才。授权发明专利170余项，获美国专利6项。发表SCI论文300余篇,在IF6.0以上期刊发表论文200余篇，Nature Index期刊论文153篇，论文引用频次43864次，H因子120。
