中国水利水电科学研究院水环境研究所的重点研究领域包括：全国和区域水环境现状及发展趋势；制修订水利系统水环境监测标准；进行国家级环境监测标准样品的研制；全国水环境信息管理及水环境信息系统应用开发研究；全国水环境质量评价；大中型水利和电力工程环境影响评价与研究；水污染控制基础理论和战略研究；河流、海洋、湖泊（水库）及湿地等水域的水动力特性研究；污染物在水体中的迁移转化规律及数值模拟技术研究；污水资源化研究；水环境保护规划；乡镇人畜饮水卫生工程技术与水处理技术；生态环境保护和恢复技术等的研究开发。
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