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近年來，由於大量工業污水和生活垃圾排放，湘江水質越來越差，已經直接危及湘江流域8市的百姓健康。國家環保總局發佈的水質調查表明，湘江水質在全國水質排名榜上曾連續兩個月處於最末位。而上世紀70年代，湘江整體水質仍爲二至三類，有“綠色湘江”之稱。
湘江城區水段的主要污染物爲糞大腸菌羣、氨氮、鎘等20多種有毒物質，絕大部分來源於城市生活污水和工業污水的排放。以工業污染爲例，大部分企業仍做不到達標排放，如株洲霞灣段附近的工業企業，每天就大約有5萬噸工業污水排入湘江，污水中有害物質有的超過國家規定3倍以上。據統計，年排入湘江流域的汞就有1.85噸、鉛有125噸多。目前，長沙、湘潭和衡陽水源水質污染相當嚴重，已成爲全國水源污染最嚴重的城市。
爲此，湖南省已出臺湘江污染防治方案，計劃以長株潭爲重點，湘江沿岸8市投資32億元巨資展開湘江污染防治。湖南省水利部門已決定在長沙地區設立22個水資源保護區，逐步恢復河湖生態環境，同時開闢城市第二供水水源；推進株洲清水塘、湘潭嶽塘、衡陽水口山、長沙三汊磯4個工業區的污染防治和工業污染物的全面達標排放，嚴禁湘潭、株洲新建水污染嚴重的項目，並加強對湘江污染治理的監督執法力度。
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