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。但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，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。

　　目前，東線治污效果逐步顯現，沿線主要污染物排放總量大幅削減，２００６年較規劃前ＣＯＤ、氨氮濃度均削減了８０％以上，在此基礎上，２００８年較２００６年ＣＯＤ和氨氮的入河量又削減了５２．７％和７４．２％，污染物排放總量基本達到或接近目標控制總量，輸水干線沿線水質和生態環境得到持續改善。２０１０年二季度，黃河以南３６個考核斷面中，達標斷面２３個，達標率為６６％。其中，江蘇省境內輸水干線水質已基本達到Ⅲ類；山東省境內輸水干線水質接近５０％達到Ⅲ類。

　　在中線水源保護方面，《丹江口庫區及上游地區水污染防治和水土保持規劃》已完成近期投資的６１％，已建在建水污染防治項目４９項，治理水土流失面積９９６７平方公里。據悉，為實現水源保護與經濟發展雙贏，國家對水源區通過中央財政轉移支付實現了生態補償，正編制《丹江口庫區及上游經濟社會發展規劃》。目前，丹江口水庫水質為地表水Ⅱ類，總體保持良好。