“規劃”提出了一系列需要研制或突破的儀器設備。提出“初步構建我國環境污染物健康風險評估與控制理論體系，夯實符合我國國情和社會發展需要的國家環境基準體系，新建一批國家環境保護重點實驗室和科學觀測研究站，科技人才隊伍規模穩步擴大，科技人才的國際國內競爭力顯著提高”。

在水環境方面，“規劃”要求針對水質及水生生態系統監測及預警技術開發的重大需求，開展自動分析流路、定量檢測等關鍵技術研究。研發常規水質分析儀器的小型化設計、快速移動式在線檢測集成裝置和以質譜儀為中心的在線水質揮發性有機物檢測儀器等。發展以梯度擴散薄膜技術為基礎的新型原位水環境監測方法以及新型生態風險評估模型和流程。開展水環境監測技術和設備集成研究，綜合集成我國水生態環境監測技術體系。研究海洋生態系統監測關鍵技術和方法。

在大氣環境監測方面，“規劃”要求根據大氣細顆粒物變化特征、形成機理，研發大氣細顆粒物多參數和便攜式在線分析系統，實現大氣細顆粒物質量濃度、粒徑譜、化學成份的一體化快速測量。開發大氣細顆粒物氣態前體物的立體分布監測技術，形成前體物立體分布監測成套技術與裝備，研發煙氣中低濃度氣態污染物及顆粒物采樣監測技術和設備。針對氣體中重金屬、揮發性有機物等污染物的監測和預警，研制適用于空氣和廢氣的具有多元素同步監測能力、靈敏度高、性能穩定的新型重金屬在線監測儀器和配套設備，研發工業廢氣樣品采集及前處理新裝置、大氣揮發性有機物在線監測設備、惡臭氣體預處理技術和在線監測設備和多組分氣體在線及便攜式分析儀器等。

在土壤和地下水環境方面，“規劃”要求針對土壤和地下水污染問題，研發土壤和地下水污染的高精度、多功能樣品采集和專用監測儀器，建立基于傳感器、遙感技術和生物標志物的土壤及地下水環境監測方法，強化衛星遙感技術應用。研發小型化土壤重金屬現場監測設備。開展污染場地修復后長期監測方法研究。

在新型污染物監測技術方面，“規劃”要求研究典型環境污染物的識別與風險評價技術，建立痕量污染物形態分析、同類物識別、異構體分離的分析技術系統與設備，研制適合新型污染物環境持久性和生物富集性量化表征的儀器。研究基于指紋特征光譜的有機有毒污染物。