倫敦水污染治理策略

張健 丁曉欣 朱佳 高靜思

摘要：倫敦在工業化、城市化快速發展的過程中，帶來了嚴重的水環境污染問題。但倫敦通過健全的水務管理體制、完善的污水收集系統、先進的可持續排水系統，在河流治理方面取得了顯著成效，是“先污染，后治理”的典型案例之一。本文通過介紹倫敦的水污染治理策略，提出了對我國的借鑒和啟示。

關鍵詞：倫敦;水污染;治理策略

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A 文章編號：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

水資源對于我國的城市運作至關重要。然而，不斷增長的城市人口和老化的管道，以及日益變化的極端氣候，使我們的水資源面臨越來越大的壓力。2017年，我國水資源總量為28761.2億立方米[1]，大約占全球水資源總量的6%，而人均水資源量僅為世界人均水資源量的1/4。在水資源短缺的情況下，城市水污染卻日益嚴重，為居民提供潔凈的水資源帶來巨大挑戰。因此，為切實加大水污染防治力度，保障國家水安全，國務院于2015年正式頒布了“水污染防治行動計劃”，但起到的作用十分有限。主要原因是我國的水務管理體制尚顯不足、相關法律法規尚未健全以及公眾環保意識的缺失。本文研究了倫敦水污染治理策略，以期為中國水污染治理提供借鑒。

1 概況

倫敦地處0.1°5E， 51°30N，位于英格蘭東南部的平原上，地形平坦，地勢較低。泰晤士河作為倫敦的“母親河”穿城而過，將城市劃分為南北兩部分，能滿足城市70%的供水需求。大倫敦面積約1577km?，人口約1400萬，倫敦市區面積約310km?，人口約890萬。倫敦屬溫帶海洋性氣候，四季溫差小，年平均降雨量1100mm左右。

倫敦每人每天平均消耗水149L，比英國平均水平高約5%。倫敦大部分都是合流制的污水管網，現存下水道系統，包括134km主干渠道，1771km二級干道和20930km的三級排水管道。

2 水環境主要問題

自18 世紀中期以來，倫敦的冬季降雨量增加而夏季降雨量減少，氣候變化、人口增長及土地使用方式的變化導致河流流量和地下水位在降低，水資源供應短缺的問題日益凸顯。

19世紀初期以來，隨著工業化進程的加快，工廠數量如雨后春筍般急劇增加，泰晤士河兩岸人口激增，據統計，1801年1881年，倫敦人口從109萬激增到470萬，至1911年更是達到700多萬，導致日常生活污水日漸增多，街道上污水橫流。大量生活污水、工業廢水未經處理直接排放到河流中，沿河兩岸垃圾也隨意堆放，致使作為重要水源地的泰晤士河污染嚴重，水質嚴重下降，危害到人們的飲用水安全。其中，1831-1866年，倫敦就有四次大的霍亂爆發，造成了大量的人員傷亡和嚴重的河流污染。1858年6月，倫敦爆發“大惡臭”事件，政府開始整治河流污染問題。

19世紀60、70年代，倫敦已有相對完善的下水道系統，霍亂的困擾基本從倫敦消失。但是由于供水不暢和排水不佳的問題，另外一種水生傳染病“傷寒”接踵而至，對公眾造成了嚴重危害。直到19世紀末，通過供水改革和下水道改革才抑制了傷病的蔓延。

3 治理策略

3.1 治理歷程

泰晤士河是倫敦的“母親河”，承擔著倫敦70%的供水來源，是城市的靈魂。自1858年夏季爆發“大惡臭”之后，政府把對河流的治理提高到前所未有的高度。泰晤士河的治理即是倫敦水污染治理的縮影，主要分為三大階段：

第一階段：1852-1891年。根據都市工務局總工程師巴扎格的規劃，在泰晤士河南北兩岸分別建造隔離式排污下水道系統[2]，以匯總地下水道的污水運往下游，南北兩岸排污干渠終點分別在距離泰晤士河入?？?5公里處的克羅斯內斯（Crossness）和貝肯頓（Beckton）。后來，分別在兩大排污口附近建造了大型污水處理廠，以處理克羅斯內斯和貝肯頓收集來的污水，泰晤士河水質得到明顯改善。

第二階段：1955-1975年。這階段河流治理秉承流域統一治理的理念，對倫敦原有的污水收集系統進行了大規模的改造[3]。包括合并縮減污水處理廠、重新布局下水管道和污水處理設施，并對其進行升級改造。

第三階段：1975年后，對泰晤士河的治理進入鞏固階段。政府定期投入資金加強對河流的養護，同時立法嚴格控制工業污水的排放入河。

倫敦的水資源是由自來水公司，環境署和其他合作伙伴共同管理，以實現對倫敦現有和未來水資源的有效管理，滿足不斷增長的人口的需求，同時保護自然環境。這包括確保我們明智地使用水，提高用水效率和減少泄漏，以及尋找新的可持續水源。

3.2 治理措施

3.2.1 可持續排水系統

倫敦年降雨量達1100mm，像所有城市一樣，倫敦有很高比例的不透水路面，阻礙雨水滲入地下。除此之外，在倫敦部分地區的粘土土壤降低了滲透速率，從而導致地表水泛濫，增加城市內澇發生的可能性。為了最有效地利用現有和規劃排水基礎設施并避免增加洪水發生風險，倫敦市政府意識到雨水應該作為寶貴的資源而不是廢物來管理，因此，政府改變倫敦排水系統的運作方式，大力推行可持續排水系統（通常稱為SUDS），以降低城市發生洪水和河流污染的風險。

可持續排水系統包括對地表水和地下水進行可持續式管理的一系列技術。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飲用，常用作灌溉，沖廁，沖洗車輛或植物清洗等。雨水收集可緩解倫敦日益嚴重的水資源短缺問題及提升市政排水系統能力。②鋪裝可滲透性路面。鋪裝可滲透性的硬質表面，除了允許雨水通過的能力之外，滲透性硬表面的工作方式與傳統的不透水表面大致相同，使雨水更易于滲入土壤，緩解市政排水系統壓力，降低發生內澇的風險。③洼地。洼地通常用作道路，兼具美化環境的作用，遇到強降雨天氣時則可以儲存，運輸和過濾雨水。④生物滯留。利用一系列景觀特征，包括蘆葦床，過濾排水管等，用于過濾和處理地表水。此項措施通常用于污染風險較低的地方，例如道路徑流、公園等。

2016年，倫敦市政府發布了《倫敦可持續排水行動計劃》，旨在滿足倫敦各地對可持續排水系統認識和改造的特定需求。而排水系統以更自然的方式運作，將帶來廣泛的好處：通過減輕排水溝和下水道的負擔，穩步降低洪水風險;減少支流河流和運河的污染;為倫敦的建筑創造更宜人的景觀和環境;提高雨水收集公眾參與度，加強公眾節水意識;為學?；顒蛹芭c水循環有關的研究提供機會。到2040年，倫敦將更可持續地管理雨水，以降低洪水風險，改善水質和安全，最大限度地為人們、環境和經濟帶來益處。

3.2.2 污水收集系統

圖1 隧道及污水處理廠位置圖

在19世紀50年代初，倫敦沒有有效的下水道系統。在1858年6月的“大惡臭”爆發之后，政府立法建立下水道系統，從倫敦市中心收集廢水，運送到貝克頓污水處理廠進行處理，下水道長度達到2000km，構成倫敦下水道系統的基礎。至今，一些倫敦下水道已經超過150年，下水道總長55000km，大倫敦都會區擁有8個污水處理工程，服務于99%的大倫敦人口。倫敦大部分污水管網都是合流制，可同時處理大量的污水和地表水，但是，人口增長和不斷變化的天氣模式給倫敦老化的基礎設施帶來了越來越大的壓力。為攔截收集未經處理的污水溢流問題，改善泰晤士河水質，倫敦建設泰晤士河Tideway隧道和Lee隧道，位置如圖1所示。

泰晤士河Tideway工程是近年來英國乃至整個歐洲最大規模的污水治理工程，2014年，議會批準建設泰晤士河Tideway隧道，這是英國水行業有史以來最大的基礎設施項目，全長15m，寬7m，深達65m，可攔截未經處理的污水溢流和改善河流水質。隧道將從倫敦西部阿克頓的地下雨水調蓄池，沿著河流通向倫敦東部的米爾斯修道院泵站連接Lee隧道。該工程于2016年正式開工，預計建造時間為7年，耗資42億英鎊（2014年價格），該隧道建成運營后，可收集倫敦泰晤士河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，也是工程中兩條溢流污水隧道中的一條。隧道每年可以在暴雨季節防止超過1600萬t的污水流入泰晤士河。Lee隧道從Abbey Mills泵站到貝克頓污水處理廠，位于英國倫敦地下75m深處，長為6.9km，內徑為7.2m，隧道和豎井的總儲存空間達到38.2萬m3，隧道設有4個最大直徑為38m的深豎井，工程價值達6.35億英鎊。

3.2.3 污泥資源化

在河流治理工程中，污泥是廢水處理過程中必不可少的固體副產品，在以往主要以海洋傾倒和填埋的方式處置。進入21世紀后，隨著污水處理技術的不斷革新，污泥中重金屬的含量和有害物質大量減少，被當做一種寶貴的資源回收利用。

2017年，泰晤士水公司每天運輸和處理44億升污水，年生產超過36620萬t污泥?，F階段污泥主要有四種處置技術：厭氧消化技術、深度脫水技術、污泥土地利用和污泥焚燒技術。使用厭氧消化或焚燒技術處理了約93.5%的污泥，其中，將98.7%的處理過的污泥（生物固體）作為天然肥料回收到農田，為土壤提供了必需的營養和有機物質。其余用于土地恢復項目，作為大量土壤改良劑，以幫助恢復工業用地，促進土地可持續發展。污泥具有高熱量，倫敦將其作為沼氣提取并用于發電，減少了對電網輸入能源的依賴，與前幾年相比，使可再生能源發電量增加了11%。

4 啟示

倫敦在工業化、城市化快速發展的過程中，過分追求經濟的迅速發展，而忽視水環境的污染問題，以至于污水橫流街道、河流臭味熏天才注重對水污染的治理，是“先污染，后治理”的典型案例。但是，倫敦通過健全的水務管理體制、完善的污水收集系統、先進的可持續排水系統，在河流治理方面取得了顯著成效。許多經驗都可以為我國水污染治理提供借鑒：

（1）建立健全水務管理體制，統籌治水。倫敦的水資源是由自來水公司，環境署和其他合作伙伴共同管理，以實現對倫敦現有和未來水資源的有效管理，滿足不斷增長的人口的需求，同時保護自然環境。