主要研究领域为清洁生产的支撑技术、基础数据获取技术和工程技术
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段宁的主要研究方向为：清洁生产理论、方法与政策；湿法冶金电解的电化学过程、主要物理场及污染物迁移转化机制；典型工业行业污染物产生过程在线实时观测技术，废水、废气和废渣源头削减人工智能、纳米技术和大型成套设备。段宁长期从事清洁生产、工业生态学和循环经济理论研究，与同事们创建的中国清洁生产审核方法体系广泛应用于中 国几千家企业，获得了明显的社会、经济与环境效益。根据中国国情创新性地提出的产品代谢、废物代谢理论，丰富了工业生态学理论，在全国生态工业园区规划中普遍推广。段宁引进中国第一个与国际接轨的大型清洁生产项目，组建了中国第一个专门从事清洁生产研究的单位，从认识上、技术上、方法上影响和推动了中国清洁生产进；开展了中国第一个产排污系数定量研究项目，构建了中国相对系统完整的工业污染基础数据研究方法；研发的电解锰清洁生产技术和技术型清洁生产模式，推动了中国电解锰行业全行业整体性污染减排和技术进步。段宁率队研发的以智能制造、自动控制和多功能机器人技术为核心的大型清洁生产成套设备，在示范企业削减电解锌洗板废水产生量80%以上、削减电解锰重金属废水产生量85%以上，成功取消了在电解锌行业存在100多年、在电解锰行业存在70多年的泡板槽和高压水枪。
