国家环境保护河流全物质通量重点实验室（以下简称“实验室”）成立于2019年5月，旨在结合国家生态文明建设及“水十条”和“土十条”的总体战略，解决我国流域和河湖水质改善与水生态修复中的关键科学问题；构建河流全物质通量监测体系，明确河流多物质通量与污染形成机制，识别河流物质输送规律；开发流域通量调控的关键技术体系，建立全球前沿的河流全物质通量技术支撑体系、创新平台、高水平人才培养基地及环境决策支撑基地，为京津冀区域及我国的河湖水环境治理提供系统的、以通量效应为核心的“机理识别-技术研发-调控对策”全链条解决方案及决策咨询建议。
实验室以服务于国家的河湖生态保护与水环境治理为目标，基于河湖系统水、沙、常规水质、不同赋存状态的非生物物质以及水生生物等全要素监测信息，构建时空匹配的成套自然水体全要素与多物质通量大数据平台，阐明多物质的时空分布、物质来源、迁移转化与归宿。开展不同水沙变化模式下水沙与天然有机物、有机微污染物、金属元素、营养物等物质间关系的研究，揭示非均相多物质反应过程中的电子、质子转移过程及平衡机制，阐明其对碳、氮转化过程及温室气体产生机制、通量效应的影响机制。识别水利工程与支流入汇对水沙及多物质通量影响的基础上，开发污染物高效去除技术和节能型系统优化技术，提出流域主要污染物通量调控的技术对策，实现流域系统多源多物质循环的集成优化控制，为我国主要河流的生态环境保护与治理提供技术和决策支持。
实验室联合两家依托单位技术力量雄厚，拥有一支长期在河流全物质通量监测、基础理论、技术研发与决策管理领域研究中建立起来的精干学术队伍，他们在各自研究领域中有深厚的专业技能，有足够的实力完成实验室的建设。
实验室固定研究人员62名，其中中国科学院院士1名，正高职称22名，副高职称22名，博士生导师17人。
在国家各类经费的支持下，实验室2家合作单位已形成了开展高水平科学研究的完备实验体系，拥有包括高效液相色谱-静电场轨道阱超高分辨质谱、高分辨液质联用仪、质子转移质谱、等离子发射光谱-质谱联用仪、荧光光谱仪、高压液相色谱-质谱联用仪、气相色谱-质谱联用仪等60余套，以及用于手工采样、自动采样、污染源采样、痕量有机化合物分析、重金属元素分析、生物菌落及毒性试验等多种仪器，用于遥感卫星监测的多套系统和数据解析设备，仪器总价值超过8000万元（表5-1）。同时，已建立了公共实验平台，并制定了规范的仪器设备管理制度，可充分满足实验室仪器设备的开放共享。
重点实验室隶属于国家生态环境部，依托于至尊全讯555050与北京市环境保护监测中心建设，为相对独立的科研实体，实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制和学术委员会指导下的主任负责制。
