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长江水环境教育部重点实验室依托于同济大学，涵盖环境科学、环境工程、市政工程、海洋科学、应用化学、水利工程等学科。2003年11月，教育部批复同意组建长江水环境教育部重点实验室。2004年6月，实验室通过教育部科技司组织的专家论证，开始建设。2006年7月，实验室通过教育部验收，并正式成立。2009年、2015年和2020年，分别通过了教育部的评估。
实验室以“共抓大保护”推动长江经济带一体化发展的国家战略需求引领，紧紧围绕长江流域水环境重大科学技术问题和国际学科前沿，立足长江下游和长三角地区，面向全流域，以“污染防治-水环境质量改善-水安全保障”为主线，构建“基础研究-技术研发-应用示范”的知识创新链，在凝聚国内外优秀人才、培养创新人才、国际合作与交流和学科发展等方面，实现示范和引领作用，为长江大保护国家战略和国际流域水环境学术研究做出重要贡献。
实验室充分发挥同济大学多学科交叉的优势与特点，锚定实验室定位和目标，围绕水环境演化和生态响应、水资源利用与水质安全、污染防治与生态修复、流域水环境管理四个研究方向，在凝聚队伍、科技创新、国内外合作和人才培养等方面形成特色和优势，具有重要的国内外影响力。
近五年来，主持国家“水体 污染控制与治理”科技重大专项、国家重点研发计划、国家基金等一批国家项目， 在化学品污染胁迫与生态效应、深度去除新方法与原理等方面取得原创性成果；在城镇污水污泥高效处理、河流污染治理与管理、饮用水深度净化等关键技术取得突破与创新，广泛应用于长江中下游水污染防治和饮用水安全保障工程，取得了显著的社会经济和环境效应，并为标准制定、政府决策提供强有力的支撑。
围绕长江大保护战略需求，着力开展“1船（科考船）、1库（环境样品库）、和2基地（崇明和宜宾）”建设，与长江生态环保集团等共建战略合作平台，深入开展安徽省马鞍山市长江生态环境保护修复驻点跟踪研究。
实验室与瑞典、加拿大、德国开 展实质性合作，组建国际化研究团队，合作成立“中瑞环境与健康”、“中加环境 与可持续发展”和“中德清洁水”等实验室或平台，承担国际合作科研项目，组织召开一批国际学术会议，出版研究专著和长江流域水环境研究论文专刊，联合培养研究生，成为高层次创新人才培养基地，特色鲜明的国际合作与交流重要窗口。
秉承实验室优势，深化沿江高校合作，“长江水环境研究暨高校协作组学术会议”已连续举办16年，成为重要影响的学术交流平台，促进了沿江高校相关学科与企业人才培养协同发展。
