南水北調東線一期工程于２００２年１２月２７日正式開工建設，按照工程規劃，總投資３２０億元的４４％被用于治污工程建設，在向天津、山東正式通水時，干線水質要達到國家地表水環境質量Ⅲ類標準的目標。對此，國務院南水北調工程建設委員會辦公室主任張基堯表示，長期以來，東線輸水干線河道和湖泊水污染相當嚴重，水污染防治工作關系到南水北調東線工程的成敗。
東線工程從長江下游揚州江都抽引長江水，利用京杭大運河及與其平行的河道逐級提水北送，并連接起調蓄作用的洪澤湖、駱馬湖、南四湖、東平湖。出東平湖后分兩路輸水：一路向北，在位山附近經隧洞穿過黃河，輸水到天津，輸水主干線全長１１５６公里；另一路向東，通過膠東地區輸水干線經濟南輸水到煙臺、威海，膠東線全長７０１公里。規劃分三期實施。
隨著我國東南部地區工業經濟的高速發展，加之京杭運河水上運輸日趨繁忙，很多湖泊被污染，運河水上交通運輸所產生的油廢水、生活污水、垃圾及糞便等污染物直排現象依然存在，東線水質距離“清水走廊”的目標有很大差距。
為確保一江清水向北流，近年來，國務院南水北調辦及江蘇、山東省大力加強治污工程建設，通過加大工業結構調整和治污技術改造力度等六大措施，東線治污效果逐步顯現，沿線入河排污總量呈明顯下降趨勢，輸水干線水質得到持續改善。
加大工業結構調整和治污技術改造力度。山東省于２００１年在全國率先關閉調水沿線所有２萬噸以下４０家造紙企業的草漿生產線，２００４年關閉８家５萬噸以下造紙企業草漿生產線和所有５０００噸以下酒精生產線，２００５年關閉調水沿線黃河以南段２８家造紙、酒精、淀粉企業生產線。通過產業結構調整和治污技術改造，全省造紙行業ＣＯＤ排放量削減７４％。
按照沿線環境容量，嚴把新建項目審批關。江蘇省提高蘇北地區化工行業準入門檻，并將新建項目安排到工業區，集中處理污染物，同時加快治理老項目，逐步實施搬遷。山東省對于環境容量飽和的區域，禁止新增排污總量的項目建設，嚴格控制新上造紙、化工、釀造等重污染行業項目。
改革污水處理的建設管理體制。為適應城市污水處理市場化改革需要，江蘇、山東兩省均加快污水處理費調整和污水處理廠改制工作。目前，調水沿線所有地市污水處理費征收標準均已提高到每噸０．８元至１．０元，以解決污水處理廠運行費用和配套管網建設資金問題。沿線市縣大多采�。拢希�、ＴＯＴ、合資合作等方式建設和運營城市污水處理廠，并對已建成污水處理廠進行改制，逐步實現污水處理的社會化、企業化和市場化。
治理航運污染，加大沿線環境整治力度。江蘇、山東兩省實施京杭運河船型標準化示范工程，淘汰水泥船０．４萬艘，拆改掛槳機船２．４萬艘。江蘇省在京杭運河段建成１７座船舶垃圾收集站和４３座污（油）水回收站，并在蘇北沿線主要城市建設水上服務區。山東省出臺規定，要求在京杭運河干線不再規劃建設新的碼頭，并計劃搬遷、改造、拆除一批污染嚴重、規模較小、效率較低的碼頭和作業點，現已基本建成濟寧、棗莊等５個垃圾回收轉運站及污（油）水回收站。
實施截污導流工程，建設清水廊道。江蘇省在水源及輸水沿線５個地市，分別建設截污導流工程，將處理達標后的中水，利用管道、渠道導入長江或入海，實現輸水干線的“清污分流”，并計劃在入江和入海口建設人工濕地。山東省南四湖、東平湖區域及魯北地區，地勢低洼，截污導流因地制宜，利用季節性河道和閑置洼地，建設２１項中水截蓄導工程，對經治理達標排放的中水進行截、蓄、導、用，保證調水季節中水不進入或少進入輸水干線。
開展沿線面源污染治理。江蘇省將調水源頭的江都取水口劃為飲用水源保護區，并在輸水沿線地區建設６個生態農業示范縣，發展無公害農產品、綠色食品和有機食品基地１５００多萬畝，化肥使用量較２０００年減少１５％以上。山東省開展南四湖人工濕地中試基地和試驗工程建設，已在河流入湖口建設５０００畝人工濕地水質凈化工程，對入湖河水再次進行深度凈化，水質可達到調水要求。山東省計劃在“十一五”期間，完成南四湖３８萬畝圍墾圩田的退耕還濕工作。
五年“大考”，成績斐然。據有關部門監測，取水口三江營水質為Ⅱ類，除部分調蓄湖庫及大運河部分城市河道水質有時超過Ⅲ類外，江蘇省境內輸水干線水質已基本達到Ⅲ類，省界藺家壩斷面水質基本達到Ⅲ類。山東省治污的關鍵點南四湖、東平湖水質已有所好轉，南四湖下級湖基本控制在Ⅲ至Ⅳ類，省界韓莊運河韓莊閘水質基本為Ⅲ類，南四湖污染較重的入湖支流城郭河、東魚河等水質都有所改善，東平湖除個別指標外水質基本達到Ⅲ類。
記者從國務院南水北調辦公室采訪獲悉，今年第三季度，南水北調東線黃河以南３５個考核斷面，有２１個斷面達到規劃治理目標，較規劃水平年２０００年１個斷面達標相比，達標斷面增加２０個。２００７年與２０００年相比，山東�。保競�可比斷面高錳酸鹽指數平均濃度下降了８３％，氨氮平均濃度下降了６８％。
