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近年来，由于大量工业污水和生活垃圾排放，湘江水质越来越差，已经直接危及湘江流域8市的百姓健康。国家环保总局发布的水质调查表明，湘江水质在全国水质排名榜上曾连续两个月处于最末位。而上世纪70年代，湘江整体水质仍为二至三类，有“绿色湘江”之称。
湘江城区水段的主要污染物为粪大肠菌群、氨氮、镉等20多种有毒物质，绝大部分来源于城市生活污水和工业污水的排放。以工业污染为例，大部分企业仍做不到达标排放，如株洲霞湾段附近的工业企业，每天就大约有5万吨工业污水排入湘江，污水中有害物质有的超过国家规定3倍以上。据统计，年排入湘江流域的汞就有1.85吨、铅有125吨多。目前，长沙、湘潭和衡阳水源水质污染相当严重，已成为全国水源污染最严重的城市。
为此，湖南省已出台湘江污染防治方案，计划以长株潭为重点，湘江沿岸8市投资32亿元巨资展开湘江污染防治。湖南省水利部门已决定在长沙地区设立22个水资源保护区，逐步恢复河湖生态环境，同时开辟城市第二供水水源；推进株洲清水塘、湘潭岳塘、衡阳水口山、长沙三汊矶4个工业区的污染防治和工业污染物的全面达标排放，严禁湘潭、株洲新建水污染严重的项目，并加强对湘江污染治理的监督执法力度。
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