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南水北调东线山东段工程成败的关键是水质，该段调水沿线涉及临沂、枣庄、济宁、菏泽、泰安、济南、聊城、德州8个市的河流、湖泊及水库监测断面65个。2004年，山东省水文水资源勘测局依据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002），选取了pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、铜、铅、锌、镉、砷、汞、氟化物、氰化物、硫化物、阴离子表面活性剂、六价铬和挥发酚等19项评价参数，对全年期、汛期、非汛期的河流、湖泊和水库水质进行了评价，以期对沿线污染治理提供依据。