开展流域水环境污染机理及治理技术研究、基于资源与能源回收的新型水污染治理技术研究、流域水体污染物来源和归趋研究；以电化学、微生物电化学、微生物及植物修复为主要技术手段，围绕河湖水质改善目标，重点研究湖泊藻类控制、封闭水域水质净化、突发污染事件应急处置、农村饮用水消毒灭菌、地下水污染修复、持久性有机污染物及环境激素的生物修复关键技术。

开展水利水电工程建设的生态环境累积影响评价及保护对策研究；开展河流、湖库水生生物栖息地观测、模拟、评价、保护对策研究；开展受损或生态脆弱水体生态系统重建及生态修复技术研究与咨询；开展水体污染物的生态环境效应研究；研究不同生物类群（藻类、鱼类、底栖动物、水生植物等）的水环境指示作用，进行中小河流、湖泊水生态野外调查及水生态监测基础数据积累。

开展流域水生态环境演变过程模拟；流域水沙与环境要素耦合过程模拟与调控；流域生态水文过程与水热传输过程模拟；流域非点源污染负荷调查与模拟；河湖水质演变与富营养化模拟及水华风险评估；地下水溶质运移及转化模拟；河湖水生生物栖息地模拟；水利工程生态环境效应模拟评估及对策研究；突发性水污染事件预测预警与溯源反演；污染水体精准化治理方案量化评估模拟与优化；流域水生态环境保护规划与信息化管理；污水治理与环境保护工程咨询及设计。

开展水、土污染治理与修复关键技术的研发。水体污染治理方面，研发湖库富营养化水体固载微生物水质净化技术，集蓄雨水微电流电解灭菌抑藻技术；土壤（底泥）污染修复方面，研发土壤重金属原位电动导排修复技术，底泥污染原位减量减释技术，底泥污染原位分层快速采测技术，加速底泥磷释放并回收利用技术。