首页 > 封面故事 > 正文

泰晤士河下游水环境治理

2005-03-17 10:49 2005年第10期
整治恢复泰晤士河的工作前前后后共用了约120年的时间,花费了几十亿美元的代价才取得了今天的成效。这项棘手的工程可以划分为两个阶段,这两个阶段中间隔了80年。第一个阶段从1860年开始,到1875年结束,期间修建了城市地下排污系统;第二个阶段为1955~1975年,期间引进了整套的污水处理设备。

整治恢复泰晤士河的工作前前后后共用了约120年的时间,花费了几十亿美元的代价才取得了今天的成效。这项棘手的工程可以划分为两个阶段,这两个阶段中间隔了80年。第一个阶段从1860年开始,到1875年结束,期间修建了城市地下排污系统;第二个阶段为1955~1975年,期间引进了整套的污水处理设备。

第一个污染阶段 1800~1850

19世纪上叶,伦敦的人口增加很快,1800年约为100万,而到1850年增至275万。人口的增加不可避免地会带来生活污水的增加,这些污水未经任何处理,直接排入泰晤士河的感潮河段。1850年,法律规定所有废水废物都必须流入地下排水道,这使河流水质状况更加恶化。这一措施造成了严重的污染后果,泰晤士河穿过市区的河段及其下游河段都被废水污染了。1858年,伦敦到处是硫化氢难闻的气味,以至于英国国会大厦的窗户都用浸过消毒剂的床单挡上了。

更为糟糕的是,1853~1854年、1865~1866年,1931~1932年和1948~1949年,连续爆发了霍乱,这几次流行病夺取了不下4万市民的生命。当时,伦敦的穷人们的水源主要为伦敦的八口浅井或直接从泰晤士河引水,那些井由于较浅,极易被污染,而泰晤士河里的水,就更不必说了。1852年,人们认识到霍乱和污水之间的关系,政府颁布了城市水法,禁止将感潮河段的水作为饮用水源。

第一次治理 1858~1891

1850年,在不到150平方公里的伦敦市区,共有150公里封闭的下水道和330公里敞口的污水沟。泰晤士河的支流,比如说Fleet河,也被当作污水口,用来排放污水,所有这些污水未经任何处理直接排入泰晤士河。早在1832年,就有人提议在泰晤士河两岸各修建一条拦截式地下排水道,但是,直到1858年,即所谓“巨臭之年”,政府当局开始动工。这项工程包括三条与泰晤士河平行的下水道,下水道很大,两岸各一条,北岸的一条为Beckton,南岸的一条为Crossness,两地位于市区中心东面25公里处。这些设施将城市下水道或污水渠的污水拦截下来,并将它们输送到下游,直至上面所提到的排污口,这些污水,未经处理,在退潮时排入河口。这些长达161公里的大型下水道以及三个主要泵站从1858年启动,到1875年才建造完成,它们的作用是把污染问题转嫁给下游地区。1887~1891年,Beckton和Crossness排污口采用了化学沉淀法(石灰和铁盐),以减少污染物负荷量。这是污水处理的开始,不过,这种方法在当时用来根治污染物已经足够了。

第二次污染  1900~1950

进入20世纪,伦敦的人口激增,到20世纪30年代末,人口已经超过800万。随之而来的是泰晤士河水质的快速恶化,从1910年开始,到1950年,河水达到了完全缺氧的程度。其中最主要的污染来源是Beckton和Crossness排污口将部分处理的污水排入河流。因为化学沉淀法只能将生化需氧量(BOD)的浓度降低到200mg/L左右,每天向河流排放的BOD负荷达300吨。而且,20世纪40年代开始使用的合成清洁剂,微生物不能分解,它们覆盖在水面上,大大降低了水面的通风性,又加重了河水的污染。这样,长达30公里的感潮河段完全缺氧,除了鳗鱼,没有鱼类能在此生存。

第二次治理  1955~1975

20世纪上叶,伦敦的污水处理设施的分布渐渐变得经济合理,污水处理厂的数目由原来的182个,减少到10个。其中最大的一个位于感潮河段的上游Mogden的地区。1909年,活性污泥的污水处理技术问世,于是有人提议在Beckton建造一个完全的二级污水处理厂,以代替现有的27个小型处理厂。而在Beckton和Crossness排污口,自从19世纪80年代引进化学沉淀污水处理技术以来,一直没有进行过技术革新。于是经过近10年的深思熟虑,终于在上世纪60年代早期达成这样的共识,只要将现有污染物减少75%,就可以保证河流的水质免于破坏。当大家还在争论不休时,Beckton新的污水处理厂已经开始建造,并于1959年竣工。它包括去除沉沙、隔栅、一级沉淀、曝气、污泥消化以及通过甲烷燃烧回收能量。Crossness污水处理厂于60年代初开始动工,到1963年,主体工程已经完成。与Beckton污水处理厂的工艺不同的是,二级处理采用机械送风技术,而不是自然通风技术。

60年代初,大部分人认为,为鱼的迁徙而修建高质量的排水渠,得不偿失。然而,在随后的10年,人们对环境质量的要求有所提高,于是,皇家专门调查委员会建议进一步改善河口地区的水质,以发展渔业,从而在潮涨潮落时都能保证鱼的迁徙。于是,从1967年到1974年,Beckton污水处理厂改进了污水处理技术,使处理污水能力大大提高;而Crossness污水处理厂,原设计中没有处理氨氮的工艺,现在也增建了该设施。而后不久,河流水质就得到了明显改善,迁徙的鱼也开始从这里经过,1974年秋天,从美国西弗吉尼亚州取来一条鲑鱼,放入泰晤士河,这是从1833年到现在,河流水质第一次变得这么好。

当前状况

污水治理工程最令人惊讶的是,一旦污染源被清理后,河流很快就恢复了它的天然状态。这些设施修建后没几年,100多种不同的鱼、大量的无脊椎动物以及各种鸟类又回到了该河流的感潮河段。此外,在上游的一些淡水支流中,繁殖了许多鲑鱼苗,不同数量的鲑鱼每年都回支流中产卵,国内鲑鱼的生存危机得到缓解。因为水中溶解氧的饱和率达到35%以上,鲑鱼才能成活,它们成了人们检验河流水质清洁程度的一种标志。

不过,伦敦频繁的暴雨仍然会造成河流污染。这是因为伦敦沿用了维多利亚时期的排污系统,将污水和地表水混合排放,当暴雨来临时,水泵自动启动,将过量的水从阻挡式下水道排入邻近的河段。这些污水,虽然量少,但会引起河水中含氧量的下降,而且会随着潮水的涨落上下移动。鉴于重新修建一套阻挡式排污系统十分困难,而且耗资巨大,于是,80年代运用一种特制船(配有低温复氧设施)向河流中氧浓度低的区域投放氧气。

现在英国关心的是如何利用现有的技术来改善泰晤士河的水环境。首先,应该在伦敦建立一套独立的排污系统,也就是说,排污系统只用来输送污水,而马路上雨水应该直接流入泰晤士河。采用这种方式,不仅可以避免修建大尺寸的排污管道,还能避免污水处理设备过高的负荷。将排污系统与GIS结合起来,可以充分利用污水处理设备的能力,减少运行成本。通过这种手段,不仅符合欧盟的法律,而且可以利用整体规划来减少工程成本。

阅读更多更全周刊内容请微信扫描二维码下载三联中读App,注册就有红包哦!

版权声明:凡注明“三联生活周刊”、“爱乐”或“原创”来源之作品(文字、图片、音频、视频),未经三联生活周刊或爱乐杂志授权,任何媒体和个人不得转载 、链接、转贴或以其它方式使用;已经本刊、本网书面授权的,在使用时必须注明“来源:三联生活周刊”或“来源:爱乐”。违反上述声明的,本刊、本网将追究其相关法律责任。

    相关文章

已有0人参与

网友评论

用户名: 快速登录

《立冬》现已上线即刻前往 App Store 搜索“三联生活节气”体验更多精彩。

《霜降》 《寒露》 《秋分》

微博@三联生活周刊
微信:lifeweek
扫描下载三联中读App
三联中读服务号