南水北調東線工程山東段輸水幹線涉及山東南四湖、東平湖、小清河、沂沭河、省轄淮河五大流域和濟南、淄博、棗莊、濟寧等10個市的57個縣(市、區)，調水期內水體水質應達國家地表水環境質量Ⅲ級標準，治汙任務十分艱巨。
近年來，山東省委、省政府及南水北調山東段所涉各市把治汙作爲工程的關鍵，層層簽訂治汙目標責任書，建立了以污染責任單位爲主體，全面推進小流域污染綜合治理；調整産業結構，逐步加嚴、分期分級關停影響調水水質的若干造紙、酒精、澱粉企業(生產線)；加強環境執法力度，使調水沿線水質持續好轉。與2000年同期相比，2006年1～7月，20個可比斷面中有14個好轉，6個基本持平，COD濃度下降幅度在9.02％～92.84％。但距離國家調水要求還有一定差距，爲此山東省政協和省政協提案委員會分別組織委員就南水北調東線水污染防治和委員提案落實情況進行專題調研。