水质安全事关调水工程成败。南水北调中线一期工程通水后，总干渠和丹江口水库形成了一个大型复合生态系统，流经长江、淮河、黄河、海河四大流域，纵跨北亚热带、暖温带和温带等多个气候带，其内在的生物地化循环与自然河湖系统差异显著。自通水以来，中线工程水质持续达到或优于地表水Ⅱ类标准，但不同于自然河流生态系统，总干渠为全封闭的混凝土衬砌人工渠道，生态系统当前仍处于系统建立与演化初期，尚未形成动态平衡，系统抗干扰和自我调节能力弱，未来的演变趋势仍不明晰。受水动力、营养盐、气候等条件影响，中线总干渠藻类、淡水壳菜增殖事件时有发生，一定程度存在影响中线总干渠水质及沿线供水安全的风险。