生态环境部减污降碳协同治理重点实验室围绕美丽中国建设与“碳达峰碳中和”两大战略，以实现经济-能源-环境-气候等多领域协同发展为目标，以多领域、多要素、多学科交叉为切入点，聚焦四大方向开展研究:一是深化减污降碳协同理论机制研究，完善多维、多要素协同理论体系;二是突破核心技术，攻克融合排放清单、协同决策模型等关键难题，开发基于人工智能技术的智慧化决策平台;三是强化协同治理技术适用性研究，构建协同治理技术适用性评价技术体系与治理技术库;四是研究新政策新机制，形成可复制推广的减污降碳协同治理政策工具。
重点实验室先后承担5项重点研发计划和京津冀专项项目和课题，自主研发了高精度海量源溯源、动态环境容量核算、海量情景设计与优化等技术。重点实验室发表高水平论文10篇，发表发明专利8项，软著6项，已获得中国环境科学学会减污降碳团队奖，相关研究成果为国家美丽蓝天建设和减污降碳协同提供了决策支撑。
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