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19世纪中叶到20世纪后半期的一百余年间，泰晤士河经历了两个阶段的综合治理，这为其后泰晤士河滨水空间的全面复兴奠定了物质基础。1858年，泰晤士河出现了令人震惊的“大恶臭”（Great Stink），当年，英国议会通过《大都市地方管理法修正案》（Metropolis Local Management Act Amendment Act），明确规定限制污水排入泰晤士河。1876年，英国议会进一步出台《河流防污法》（Rivers Pollution Pre vention Act），这不仅是英国历史上第一部防治河水污染的国家立法，也是世界历史上的第一部水环境保护法。直至1951年，它一直是英国防治河流污染的基本法规 [8] 。
除了通过立法限制排污，政府还任命约瑟夫·威廉·巴扎尔哥特爵士（Sir Joseph William Bazalgette）担任大都会下水道委员会（Metropolitan Commission of Sewers）的首席工程师，主持修建泰晤士河两岸庞大的隔离式排污下水道管网，通过泵站和下水道将污染物转移到下游的贝克顿（Beckton STW）及克罗斯内斯（Crossness STW）两个泵站，然后在泰晤士河口处排出。在规划管网时，巴扎尔哥特按照最高的人口密度数据，并以“最慷慨”的人均资金补贴，设计了所需的管道直径 [9] ，他的远见使排污系统在伦敦人口超过800万后仍能继续正常运转。管道投入使用之后，泰晤士河的污染得到一定程度的遏制（1890年左右溶解氧饱和度达到35%以上） [10 ] ，恶性传染病的发生率下降（1850—1860年伦敦东部的白教堂地区伤寒死亡率为每10万人中有116人，到1890—1900年已减少到每10万人中只有13人） [11] 。
然而，河道污染问题并没有从本质上得到解决——两个泵站内的污染物未经处理被再次倾倒进河中，每逢海潮上涨，下游的污染物又会被送回内河段，泰晤士河的污染问题仍然反复不休。
第二次世界大战期间，许多污水处理厂被炸毁，大量的脏水流入泰晤士河；而随着战后伦敦常住人口的快速增加，含有洗涤剂的生活污水更进一步加重了泰晤士河的污染。《卫报》在1959年报道称，“伦敦桥上下几英里处找不到氧气”；英国自然史博物馆（Natural History Museum）宣判泰晤士河为“一条没有生物的死河”
。最终，英国议会和政府痛下决心：对泰晤士河进行彻底的全流域（包括内河、河口和潮汐水域）治理。政府陆续颁布了一系列更加严苛的法律法规：《清洁河流法》（Clean Rivers Act，1960）、《水资源法》（Water Resources Act，1963）、《水法》（Water Act，1973）、《污染控制法》（Control of Pollution Act，1974）等，进一步提高污废水排放标准，并扩大河床的治污控制权。除此之外，还采取了一系列更加具体的措施。
①理顺河段管理机制。20世纪50年代，英格兰和威尔士水循环的各个方面（包括供水、污水处理、污染预防、资源管理等）由超过1 000个独立企业负责，包括市政当局、自来水公司、河流当局、海洋渔业委员会和许多其他机构。这种高度分散的管理模式不利于切实的综合治理。1973年的《水法》将以上企业中的大多数都整合到10个地方水务局（Regional Water Authorities），这一单独的权力机构建立了水循环的全域控制。此举被誉为英国“水业管理体制上的一次重大革命” [12] 。
②建立私有化水业运营机构。英国政府以泰晤士河水务局（Thames Water Authority，10个地方水务局之一）为基础，引入私人资本，于1989年将其改组成立了泰晤士水务公司（Thames Water）。这家公司现在是英国最大、世界第三大的私营水务公司
，承担伦敦和泰晤士河流域的饮用水、生活用水供应，污水处理，以及河水水质改善工作。为了确保私有公司履行职责，政府下属的国家河流管理局（National Riv ers Authority）、环保组织、公益机构、媒体和公民都有权对其进行“无情”的监督
[13]
。
③通过经济手段使公民参与其中。污水处理费用全部来自居民及商业、工业企业缴纳的自来水费，并实行了“冬季蓄水供夏季使用”和给予节约用水者经济奖励等灵活的政策 [14] 。
④改进污水处理设施。除了以上创新性的举措，英国政府还进一步对原有的排水和污水处理设施进行了大刀阔斧的改进——将原有190多个小型污水处理厂合并为15个，并对19世纪建设的两大污水处理厂进行现代化改造 [15] 。从1955年到1980年，泰晤士河污染总负荷降低了90% [16] 。
在耗时一百多年的多次“手术”之后，泰晤士河终于“整形”成功。如今泰晤士河已成为全世界最洁净的城市水道之一，水质达到饮用水标准，并迎来了百余种鱼类和无脊椎动物的回归
。然而治理并非一劳永逸，仍有多种因素威胁着泰晤士河的清洁：首先，近20年中泰晤士水务公司曾数次违法排放未达标的污水，从而造成水污染事件，英国政府对其进行了大力处罚，罚金超过2 200万英镑
。其次，伦敦人口不断增长以及气候变化导致的暴雨频发给泰晤士河的排水系统带来了更大的压力，为此，伦敦正在建设一条长25公里的潮汐隧道（Tideway）来扩充排污容量。最后，塑料这一新污染源的泛滥也不容忽视。2015年，泰晤士21（Thames 21）发起了“更干净的泰晤士”（Cleaner Thames）运动，阻止塑料垃圾进入泰晤士河流域。泰晤士21是一家慈善机构，它致力于联合当地社区，进行泰晤士河和伦敦其他水道的志愿清洁工作。泰晤士河保卫战注定是一场“持久战”，幸运的是，随着环保意识的逐渐加强，越来越多的公众组织、媒体和社会企业都积极参与其中。