作为整个项目的东段工程，京杭大运河是从长江向北方干旱城市调水的三条重要水路之一。研究表明调水水流湍急，从技术上讲，根本不适于捕鱼。在江苏江都段运河边生活的吴华生说：“如果能给华北送去更好的饮用水，同时还能改善运河周围的环境，那么就值得去做。”
尽管他将从江都水利部门获得一笔数额未定的补偿金，但这位老渔民依然对2013年后自己的生活毫无打算。但他有一点是可以肯定的，就是再也找不到像他打渔的这段运河水质那么好的水域了。他说：“这段运河的水质很好，但其他河流及湖泊污染都很严重。中国各地都是这样。”
与南水北调湖北丹江口水库中段工程不同，东线并不需要动迁数百万人口。但东线也有东线的问题，即污染严重。这条水路横穿东部江苏、山东两省几大工业区。二十多年的快速经济增长使调水水路所经过的河流及湖泊几乎全部重度污染。工程专家认为污染是南水北调工程成功的最大威胁。2002年东线动工的时候，大运河旁的居民获得许诺，政府将有大动作，清理附近湖泊即河流的污染。但到目前来看，还没有什么动静。
为了确保华北居民喝上干净安全的放心水，中央政府拿出东线总投资额320亿中的44%用于东线工程第一阶段治污。但七年过去了，尽管数千家工厂被关停，废水得到了较为妥善的处理，不再直接排向运河，但水污染状况依旧严峻。
南水北调工程指挥部给出的数据显示，去年10月测试表明运河横截面中仅一半水质符合要求。根据原计划，这段投资1.18亿元的东线水路应于2009年完工。几家媒体报道纷纷将工程延误的主要原因归结为水质不达标及成本上涨。当地居民在接受《中国日报》采访时表示，当地水质与以前相比变得越来越差。
三阳河丁沟镇居民滕伟民今年30岁生活在三阳河边多年。三阳河是东线水路中流向大运河的一条人工运河。他说他们镇归江都管理，根本没有一台污水处理设备。居民的生活污水直接排往大型污水沟里。尽管污水沟与三阳河之间有水闸阻隔，但每逢大雨，污水都会溢出水沟进入三阳河河道。他说：“水沟里的水这些年变得非常黑，水面上还能看到固体漂浮物。即使在气温较低的冬季，腐臭的气味依然弥散在水域周围。”[page]
此外，近几年，镇上还开了几家化工厂。居民们都抱怨工厂严重污染了河水，对他们的生命造成了严重威胁。滕伟民说：“三阳河河水现在已经没法喝了，我们连干净的地下水都没有了，也被污染了。散发出一种奇怪的气味。”他和乡亲们都盼着南水北调工程能改善当地环境。他说：“我们曾经认为这项工程可以改善环境质量，但现在看来，是只说不做。政府肯定了解这些与大运河相连的河流和湖泊将会带去严重污染。”
据市环保局宣传官员王敏智介绍，几处负责江都13个镇60%人口的污水处理厂原计划本应该在2007年完工。但目前为止，只有三处污水处理厂竣工，其他五处依然在建。他给出的原因是资金短缺。他说：“这样的工程很难从上级政府争取到资金。上级政府都忙着建设泵站，以赶在既定日期前送水，污水处理设施建设并不受重视。”
扬州市环保局官员孙江负责扬州和江都之间蓄水区的生态恢复工程的设计及实施。他说他的工作对于长期改善当地水质和环境质量至关重要。他表示：“东线工程的环保工作没有满足公众预期，因为绝大多数资金都被用到调水工程上去了，而不是污染治理项目。”孙江还透露，就连政府资助绿化蓄水区及动员当地农民控制化肥使用的专项资金都很难申请下来。到2007年底，扬州市环保局仅仅收到省政府用于扬州治污项目的5亿元资助中的20%。从那时起，扬州市便再也没有获得上级政府的治污资金。测试表明江都段1000公里大运河河段的水质是最好的。王敏智说，快速的人口增长和附近乡镇经济的飞速发展导致大量污染，造成极大的环境风险。他警告说：“城区污染很容易监督和控制，与此不同，乡村地区的污染控制起来更加困难，而且污染扩展速度非常快。”
滕伟民也认为他所在的丁沟镇人口增长速度惊人，过去十年内产生的废弃污染物几乎翻了一倍。他说，造成这种现象的一个因素是，当地中学教育质量较高，吸引了很多外地人把孩子送来读书。丁沟镇周围出现了许多高污染化工企业，地方政府也鼓励这些厂子发展，以换取更高的税收收入。滕伟民表示，在距离他家50米处就有一家化工厂，老板与政府官员关系很近，这位老板声称，没人能关得了他的厂子。滕伟民说：“把重污染企业搬出城市很简单，在农村想给工厂搬家可是非常困难。这里的环保标准很低，之所以越来越多的厂子搬到这里来，其实就冲着这一点。”
淮河流域水资源保护管理局的研究员何德进2002年与他人共同完成了南水北调工程东线初期工程的环评报告。他建议政府应当及时更新南水北调工程的相关计划，以更好应对新近出现的各种问题。他说：“东线工程环保工作不达标主要是因为南水北调工程计划是在十年前制定的。现在出现的新的污染源并未出现在计划文本中。”工业污染和城镇生活污水在过去十年内迅速增长，这在一个方面也反映了当地经济的快速发展。2001年制定的治污计划中根本没有考虑到这种环保压力增量。他说：“例如，建设乡镇污水处理设施并未被包括在计划预算中。这直接导致了经济发达地区治污动作缓慢。地方政府应该认识到，仅仅按照计划办事是不够的。按照地方治污需要及时调整并贯彻行之有效的南水北调相关工程才是更加科学的做法。只有这样，南水北调工程才会真正给东线居民带来好处。“即使没有上级政府的资助，地方政府也应全力负责建设好污水处理设施。目前两级政府之间的推诿现象太严重了。”他表示，由于政府官员一味追求GDP增长，污染治理工作阻力很大。[page]
在运河旁，紧邻丁沟镇的是耿车镇，建有几百家塑料加工处理厂，每天都向流入骆马湖的水道中排放数吨富含洗涤剂的重度污水，而骆马湖是东线工程一个重要的蓄水湖。当地60多岁的居民徐向东对记者说，这些工厂污染了地下水源后，老百姓必须要打300米的深井才能找到干净的地下水，十年前，只需要打30米深就可以了。但徐向东清楚地认识到，关停工厂并不是最佳解决方案。他说：“我们也需要这些厂子。塑料加工处理已经成为我们镇的支柱产业，给我们带来了就业机会。”
附近沙集镇有条徐洪河，是南水北调工程的另外一条支线水道，当地16岁男孩陆轩壮认为，把大片的农田建成工业园得不偿失。工业园建成后，搬进了十多家工厂，其中包括化工厂、成衣厂等，这些厂家直接将废水排进流向徐洪河的水沟里。他说：“我觉得这些厂子只带来了污染。尽管有活干，但我爸妈依然不愿意从大城市回来挣钱，他们在城市收入更高。”
王敏智介绍，政府在相对分散的乡镇地区尝试建立集中污水处理厂，而且还敦促农民减少化肥和杀虫剂的使用。江都市大桥镇62岁村民王德政在接受接采访时直言不讳，他认为改变农民根深蒂固的老观念绝非易事。大桥镇就位于东线工程上游取水口附近。王德政说，绝大多数农村缺少教育，坚定地认为“农药用得越多越好”。他介绍说，化肥造成水藻泛滥，大桥镇附近水域富营养化异常严重，是导致鱼虾绝产的主要原因。王德政平时利用闲暇时间学习环境污染对农业产品的影响，他说：“政府需要下大力气教育农民，而不仅仅是鼓励他们。”
王敏智补充说，过去二十年间，长江沿岸建起了很多类似的化工工业园，南京、仪征、扬州都有，这些都是对南水北调东线水质的巨大威胁。仪征环保局前任党委书记侯宜中5月成为新闻人物，至今依然在为扬州化工业园重新选址奔走不息。多年来他始终在论证建设这一工业园存在巨大的环境威胁。何德进说：“中国污染治理行动的通病是，不论法律法规多么严格，计划实施起来总是漏洞重重，地方政府需要加强管理和监督，寻找能够综合处理环保问题的有效方法。”
