北京市南水北調辦公室及水務、環保、衛生、自來水等多部門，正建立全方位監測預警體系，并布控數道安全防線，以遏制突發性水污染事件，保障首都居民用水安全。
北京市南水北調辦公室介紹，從南水北調中線輸水干渠而來未進入北京自來水廠前的水質由南水北調辦負責，確保污水不進水廠；進入水廠后，由北京市水務局和北京市自來水廠集團負責水質安全；入戶后，自來水集團負責入戶水質標準，衛生部門將嚴格監測。
北京市南水北調辦將采用實驗室監測、自動檢測、應急移動監測等方式對干線北京段及市內配套工程34個監測斷面進行全天候監測。針對上游渠道可能發生的突發性污染事件，在中線水質統一監測基礎上，北京還設立了“三道防線”，阻斷“問題水”入京。
水務部門透露，北京目前正建設南水北調中線水質信息共享平臺，該平臺將匯總南水北調中線全線水質數據，上游任何一地的水質污染，都可及時獲知并采取應對措施。
為解決江水進京后可能與北京現有管網不適應問題，北京市自來水集團也已提前進行水質適應性研究，在丹江口庫區建立水處理試驗基地。記者在“丹江口水庫中試基地”看到，研究人員們將北京不同地區運來的供水管道進行浸泡實驗，以避免“南水”進京后可能出現的水土不服狀況。目前已制定出30多套制水工藝方案。
此外，為南水北調而新建、擴建的11座供水水廠也將經過嚴格凈化，將南水北調來水制成符合國家飲用水標準的自來水。江水進京后流經的首個大型水廠郭公莊水廠還將采用超濾膜等先進水處理工藝，最大限度凈化水質，確保水質安全。
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