要調干凈的水，要保證一路上水不能臟。這是南水北調的基本原則。然而，根據水利部長江水利委員會水保局丹江口分局提供的信息，目前進入庫區的神定河、泗河、犟河、老灌河等河流污染嚴重，為五類或劣五類水。報道稱，明年通水在即，南水北調中線水源地的水質、水量、水權“三憂”仍待解。
據中國經濟周刊報道，國家先后批復了丹江口庫區及上游水源區污染治理和水土保持、經濟社會發展的“十一五”和“十二五”規劃，專門劃定了一級和二級水源保護區。根據規劃，在2014年中線通水前，丹江口水庫的水質要達到二類，2015年末直接匯入水庫的主要支流，其水質不能低于三類。
然而，根據水利部長江水利委員會水保局丹江口分局提供的信息，目前進入庫區的神定河、泗河、犟河、老灌河等河流污染嚴重，為五類或劣五類水。9月13日，中國經濟周刊記者在十堰市污水處理廠的神定河出水口處看到，處理完的水排到河中和河內的水形成兩種不同的色澤，排出的水清亮，而河道里從上游流來的水是黑水。另外，淅川縣城區每年40%的生活污水直接排入老灌河。由于老灌河污染嚴重，河水富營養化程度很高，遠遠就能看到河面上生長出了許多紅色藻類植物。
另外，近年來，由于丹江口水庫上游雨量減少及用水量增加等因素，庫區來水量低于多年平均來水量，有可能導致南水北調的供水量不確定。據權威預測，嚴重枯水期可能就無水可調。
此外，陶岔渠首水源管理權至今仍是懸念，地方政府、中線水源公司、漢江集團等之間的爭奪還在繼續。而更高層面，水利部、國務院南水北調工程建設委員會辦公室之間的博弈依然沒有定案。
根據淅川縣環保局提供的數據，2012年1—12月對淅川縣九重鎮陶岔村渠首斷面的水質監測，總氮全部超標，大部分超出國家制定的地表水四類水總氮1.5mg/L的標準，有的月份甚至接近五類水的標準，最高的是9月份，達到每升1.9毫克，最低的6月份也達到了1.19毫克。這些數值都超出了國家要求的丹江口水庫達到二類水總氮0.5mg/L的標準。而對丹江的監測結果更為嚴重，在淅川史家灣的取樣監測中，總氮的含量已經是劣五類的標準，最高的達到了4.5mg/L，最低的也是2.03mg/L，都超過國家地表水五類水2mg/L的標準。丹江口市環保局提供的庫區水質監測報告，總氮也是全部超標。
值得一提的是，淅川縣和丹江口市環保局提供的監測數據，只是按照環保部和國家質檢總局2002年頒布的地表水環境質量標準中的29個項目進行監測的，而同時頒布的共有109項，環保部曾要求飲用水源地按照109項標準執行，但由于受監測條件所限，地方環保部門只能監測29項。
丹江口市環保局總工程師陳進春說，目前，在湖北省能夠監測109項標準的，只有武漢、宜昌、襄陽三個城市，其他地方環保部門無法達到。丹江口水庫的水質，還有像甲醛、乙醛、樂果、敵敵畏、敵百蟲等80項有機物的含量是否超標，外界根本無法知曉。
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