伦敦水污染治理策略

张健 丁晓欣 朱佳 高静思

摘要：伦敦在工业化、城市化快速发展的过程中，带来了严重的水环境污染问题。但伦敦通过健全的水务管理体制、完善的污水收集系统、先进的可持续排水系统，在河流治理方面取得了显著成效，是“先污染，后治理”的典型案例之一。本文通过介绍伦敦的水污染治理策略，提出了对我国的借鉴和启示。

关键词：伦敦;水污染;治理策略

中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）08-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.08.035

London water pollution control strategy

Zhang Jian1，Ding Xiaoxin1，Zhu Jia2，Gao Jingsi2

（1.School of Economic and Management，Jilin Jianzhu University，Changchun Jilin 130118，China;

2. Engineering Technology Development Center of Urban Water Recycling，Shenzhen Polytechnic，Shenzhen Guangdong 518055，China）

Abstract：In the process of rapid industrialization and urbanization， London has brought serious water pollution problems. However， London has achieved remarkable results in river management through a sound water management system， a comprehensive sewage collection system， and an advanced sustainable drainage system. It is one of the typical cases of “first pollution， then governance”. This paper introduces the water pollution control strategy in London and puts forward the reference and enlightenment to China.

Keywords：London; Water pollution; Governance strategy

水资源对于我国的城市运作至关重要。然而，不断增长的城市人口和老化的管道，以及日益变化的极端气候，使我们的水資源面临越来越大的压力。2017年，我国水资源总量为28761.2亿立方米[1]，大约占全球水资源总量的6%，而人均水资源量仅为世界人均水资源量的1/4。在水资源短缺的情况下，城市水污染却日益严重，为居民提供洁净的水资源带来巨大挑战。因此，为切实加大水污染防治力度，保障国家水安全，国务院于2015年正式颁布了“水污染防治行动计划”，但起到的作用十分有限。主要原因是我国的水务管理体制尚显不足、相关法律法规尚未健全以及公众环保意识的缺失。本文研究了伦敦水污染治理策略，以期为中国水污染治理提供借鉴。

1 概况

伦敦地处0.1°5E， 51°30N，位于英格兰东南部的平原上，地形平坦，地势较低。泰晤士河作为伦敦的“母亲河”穿城而过，将城市划分为南北两部分，能满足城市70%的供水需求。大伦敦面积约1577km?，人口约1400万，伦敦市区面积约310km?，人口约890万。伦敦属温带海洋性气候，四季温差小，年平均降雨量1100mm左右。

伦敦每人每天平均消耗水149L，比英国平均水平高约5%。伦敦大部分都是合流制的污水管网，现存下水道系统，包括134km主干渠道，1771km二级干道和20930km的三级排水管道。

2 水环境主要问题

自18 世纪中期以来，伦敦的冬季降雨量增加而夏季降雨量减少，气候变化、人口增长及土地使用方式的变化导致河流流量和地下水位在降低，水资源供应短缺的问题日益凸显。

19世纪初期以来，随着工业化进程的加快，工厂数量如雨后春笋般急剧增加，泰晤士河两岸人口激增，据统计，1801年1881年，伦敦人口从109万激增到470万，至1911年更是达到700多万，导致日常生活污水日渐增多，街道上污水横流。大量生活污水、工业废水未经处理直接排放到河流中，沿河两岸垃圾也随意堆放，致使作为重要水源地的泰晤士河污染严重，水质严重下降，危害到人们的饮用水安全。其中，1831-1866年，伦敦就有四次大的霍乱爆发，造成了大量的人员伤亡和严重的河流污染。1858年6月，伦敦爆发“大恶臭”事件，政府开始整治河流污染问题。

19世纪60、70年代，伦敦已有相对完善的下水道系统，霍乱的困扰基本从伦敦消失。但是由于供水不畅和排水不佳的问题，另外一种水生传染病“伤寒”接踵而至，对公众造成了严重危害。直到19世纪末，通过供水改革和下水道改革才抑制了伤病的蔓延。

3 治理策略

3.1 治理历程

泰晤士河是伦敦的“母亲河”，承担着伦敦70%的供水来源，是城市的灵魂。自1858年夏季爆发“大恶臭”之后，政府把对河流的治理提高到前所未有的高度。泰晤士河的治理即是伦敦水污染治理的缩影，主要分为三大阶段：

第一阶段：1852-1891年。根据都市工务局总工程师巴扎格的规划，在泰晤士河南北两岸分别建造隔离式排污下水道系统[2]，以汇总地下水道的污水运往下游，南北两岸排污干渠终点分别在距离泰晤士河入海口25公里处的克罗斯内斯（Crossness）和贝肯顿（Beckton）。后来，分别在两大排污口附近建造了大型污水处理厂，以处理克罗斯内斯和贝肯顿收集来的污水，泰晤士河水质得到明显改善。

第二阶段：1955-1975年。这阶段河流治理秉承流域统一治理的理念，对伦敦原有的污水收集系统进行了大规模的改造[3]。包括合并缩减污水处理厂、重新布局下水管道和污水处理设施，并对其进行升级改造。

第三阶段：1975年后，对泰晤士河的治理进入巩固阶段。政府定期投入资金加强对河流的养护，同时立法严格控制工业污水的排放入河。

伦敦的水资源是由自来水公司，环境署和其他合作伙伴共同管理，以实现对伦敦现有和未来水资源的有效管理，满足不断增长的人口的需求，同时保护自然环境。这包括确保我们明智地使用水，提高用水效率和减少泄漏，以及寻找新的可持续水源。

3.2 治理措施

3.2.1 可持续排水系统

伦敦年降雨量达1100mm，像所有城市一样，伦敦有很高比例的不透水路面，阻碍雨水渗入地下。除此之外，在伦敦部分地区的粘土土壤降低了渗透速率，从而导致地表水泛滥，增加城市内涝发生的可能性。为了最有效地利用现有和规划排水基础设施并避免增加洪水发生风险，伦敦市政府意识到雨水应该作为宝贵的资源而不是废物来管理，因此，政府改变伦敦排水系统的运作方式，大力推行可持续排水系统（通常称为SUDS），以降低城市发生洪水和河流污染的风险。

可持续排水系统包括对地表水和地下水进行可持续式管理的一系列技术。主要采取如下措施：①雨水收集桶。利用雨水收集桶，所收集的雨水不能直接饮用，常用作灌溉，冲厕，冲洗车辆或植物清洗等。雨水收集可缓解伦敦日益严重的水资源短缺问题及提升市政排水系统能力。②铺装可渗透性路面。铺装可渗透性的硬质表面，除了允许雨水通过的能力之外，渗透性硬表面的工作方式与传统的不透水表面大致相同，使雨水更易于渗入土壤，缓解市政排水系统压力，降低发生内涝的风险。③洼地。洼地通常用作道路，兼具美化环境的作用，遇到强降雨天气时则可以储存，运输和过滤雨水。④生物滞留。利用一系列景观特征，包括芦苇床，过滤排水管等，用于过滤和处理地表水。此项措施通常用于污染风险较低的地方，例如道路径流、公园等。

2016年，伦敦市政府发布了《伦敦可持续排水行动计划》，旨在满足伦敦各地对可持续排水系统认识和改造的特定需求。而排水系统以更自然的方式运作，将带来广泛的好处：通过减轻排水沟和下水道的负担，稳步降低洪水风险;减少支流河流和运河的污染;为伦敦的建筑创造更宜人的景观和环境;提高雨水收集公众参与度，加强公众节水意识;为学校活动及与水循环有关的研究提供机会。到2040年，伦敦将更可持续地管理雨水，以降低洪水风险，改善水质和安全，最大限度地为人们、环境和经济带来益处。

3.2.2 污水收集系统

图1 隧道及污水处理厂位置图

在19世纪50年代初，伦敦没有有效的下水道系统。在1858年6月的“大恶臭”爆发之后，政府立法建立下水道系統，从伦敦市中心收集废水，运送到贝克顿污水处理厂进行处理，下水道长度达到2000km，构成伦敦下水道系统的基础。至今，一些伦敦下水道已经超过150年，下水道总长55000km，大伦敦都会区拥有8个污水处理工程，服务于99%的大伦敦人口。伦敦大部分污水管网都是合流制，可同时处理大量的污水和地表水，但是，人口增长和不断变化的天气模式给伦敦老化的基础设施带来了越来越大的压力。为拦截收集未经处理的污水溢流问题，改善泰晤士河水质，伦敦建设泰晤士河Tideway隧道和Lee隧道，位置如图1所示。

泰晤士河Tideway工程是近年来英国乃至整个欧洲最大规模的污水治理工程，2014年，议会批准建设泰晤士河Tideway隧道，这是英国水行业有史以来最大的基础设施项目，全长15m，宽7m，深达65m，可拦截未经处理的污水溢流和改善河流水质。隧道将从伦敦西部阿克顿的地下雨水调蓄池，沿着河流通向伦敦东部的米尔斯修道院泵站连接Lee隧道。该工程于2016年正式开工，预计建造时间为7年，耗资42亿英镑（2014年价格），该隧道建成运营后，可收集伦敦泰晤士河97%的污水。Lee溢流隧道工程是泰晤士污水隧道工程的一部分，也是工程中两条溢流污水隧道中的一条。隧道每年可以在暴雨季节防止超过1600万t的污水流入泰晤士河。Lee隧道从Abbey Mills泵站到贝克顿污水处理厂，位于英国伦敦地下75m深处，长为6.9km，内径为7.2m，隧道和竖井的总储存空间达到38.2万m3，隧道设有4个最大直径为38m的深竖井，工程价值达6.35亿英镑。

3.2.3 污泥资源化

在河流治理工程中，污泥是废水处理过程中必不可少的固体副产品，在以往主要以海洋倾倒和填埋的方式处置。进入21世纪后，随着污水处理技术的不断革新，污泥中重金属的含量和有害物质大量减少，被当做一种宝贵的资源回收利用。

2017年，泰晤士水公司每天运输和处理44亿升污水，年生产超过36620万t污泥。现阶段污泥主要有四种处置技术：厌氧消化技术、深度脱水技术、污泥土地利用和污泥焚烧技术。使用厌氧消化或焚烧技术处理了约93.5%的污泥，其中，将98.7%的处理过的污泥（生物固体）作为天然肥料回收到农田，为土壤提供了必需的营养和有机物质。其余用于土地恢复项目，作为大量土壤改良剂，以帮助恢复工业用地，促进土地可持续发展。污泥具有高热量，伦敦将其作为沼气提取并用于发电，减少了对电网输入能源的依赖，与前几年相比，使可再生能源发电量增加了11%。

4 启示

伦敦在工业化、城市化快速发展的过程中，过分追求经济的迅速发展，而忽视水环境的污染问题，以至于污水横流街道、河流臭味熏天才注重对水污染的治理，是“先污染，后治理”的典型案例。但是，伦敦通过健全的水务管理体制、完善的污水收集系统、先进的可持续排水系统，在河流治理方面取得了显著成效。许多经验都可以为我国水污染治理提供借鉴：

（1）建立健全水务管理体制，统筹治水。伦敦的水资源是由自来水公司，环境署和其他合作伙伴共同管理，以实现对伦敦现有和未来水资源的有效管理，满足不断增长的人口的需求，同时保护自然环境。