南水北调东线工程重点在山东，关键在治污。据山东省环保厅介绍，南水北调东线治污工作涉及山东的９个市，涵盖南四湖、东平湖、沂沭河、省辖海河等流域。自２００２年工程开工以来，山东在严格治理沿线污染物排放单位的同时，依托人工湿地水质净化工程和退耕还湿，建设环湖沿河沿海大生态带，削减面源污染，提高水体的修复和自净能力。目前，山东省南水北调沿线已经建成人工水质净化工程２３个，总面积达１０．６万亩；修复自然湿地１４个，总面积达１１．８万亩。
在北方最大的淡水湖微山湖新薛河人工湿地净化工程示范区，湿地净化作用使这个曾经受污染困扰的地区水生态环境不断改善，区内植物种类已达５４种，鸟类达到２００多种，每年以湿地作为中转迁徙地的候鸟有１００多万只。据环保工作人员介绍，从目前运行效果看，湿地工程对水体氮、磷的去除率达在６０％以上，出水能够达到三类水质要求。
按照山东省计划，２０１２年底前山东调水沿线将实现水质稳定达标的目标。
南水北调东线工程利用京杭大运河及与其平行的河道逐级引长江水北上，流经山东、河北至天津，工程一期规划山东境内工程为南北、东西两条输水干线，形成“Ｔ”字形输水大动脉。
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