為了有助于全流域治理，英國政府還建成一個新的水務管理部門——泰晤士河水務管理局，負責對泰晤士河流域進行統一規劃與管理。水務管理局有權提出水污染控制的政策法令、標準，有權控制污染排放。在河水治理的過程中，水務管理局積極協調與各個部門以及公眾的合作關系，污水處理廠還對市民進行積極的宣傳工作，在政府與公眾之間建立橋梁，使公眾對政府在污水處理系統方面的投資有清晰的了解。
發源于英格蘭西南部科茨沃爾德希爾斯的泰晤士河被譽為英國的“母親”河，全長346公里，橫貫英國首都倫敦與沿河的10多座城市，流域面積13000平方公里。近代以來，泰晤士河不但供應了倫敦兩岸居民的生活生產用水和水產品，同時也對英國航運外貿的發展起到了至關重要的作用。故此，“泰晤士河孕育了倫敦的繁華”的說法也成為了普遍共識。
但是，隨著英國工業化的進一步發展，大量的城市生活污水和工業廢水未經處理直接排入河內，加之沿岸又堆積了大量垃圾污物，使該河成為倫敦的一條排污明溝。作為倫敦地區主要的水源地，泰晤士河的水質直接影響著倫敦居民的健康和生命。1858年夏季泰晤士河“惡臭”大爆發，此外，由于倫敦飲水遭受污染及清晨常有大霧彌漫與工業排放的二氧化硫、一氧化硫和氮氧化物等有毒氣體混合，多次爆發了霍亂大流行和震驚世界的倫敦煙霧事件，其中僅喪生于霍亂者達3萬余人。
在此背景下，英國政府開始重點關注河流污染問題，并開始了長達百余年的治理過程。總體來看，泰晤士河的治理可分為兩個階段：1852年至1891年是泰晤士河污染治理的第一階段，修建了兩大排污下水道系統，基本確定了河流污染治理的規劃。1955年至1975年進行了第二次治理，這是對泰晤士河進行全流域的治理，對泰晤士河的生態系統進行了全面修復。
第一階段：建立排污系統
1866年，英國皇家河流污染調查委員會的一份報告指出：“泰晤士河從克里科雷德到倫敦排水系統端點這一段河道，因沿途城鎮、村莊與住戶排放的污水不斷注入其間，使得河水總是污濁不堪。有不少的造紙廠、制革廠等工廠企業的廢水也流入了泰晤士河。不僅流入泰晤士河的地表水未經任何處理，而且各種動物的尸體順流而下，直至腐爛而成垃圾。這一區域的所有污染物，不管是固體的還是液體的，全都進入了泰晤士河，泰晤士河也就無可阻擋地成了藏污納垢之所，同樣是這一河水，在受到如此嚴重的污染之后，卻又被抽取，用沙過濾后，輸入倫敦，供家庭使用。”根據此份報告可以看出，生活污水、工業廢水以及各種固體廢物是造成泰晤士河污染的主要原因。
同時，出于對水利資源、供水以及廉價水利交通的需要，倫敦大量的煤氣工廠分布在河流兩岸，制造煤氣所產生的廢渣排入河流也是導致污染的重要原因。
為了有效緩解污染所帶來的危機，英國政府首先采用的是立法與建立地下排污系統兩大方式。
1858年英國議會通過的 《大都市地方管理法修正案》，其中特別規定限制污水排入泰晤士河。1876年英國議會通過《河流防污法》，這不僅是英國歷史上第一部防治河水污染的國家立法，也是世界歷史上第一部水環境保護法。
同時，1858年，主要職責為在倫敦主城區河段建立隔離式地下排污系統的 “大都市工務局”也開始正式行使職權。其在泰晤士河南北兩岸建造了兩套龐大的隔離式排污下水道管網，以匯集兩岸的污水，然后在泰晤士河離出海口25公里處從南北兩側注入，排入北海。這一下水道系統在1874年投入使用至今，在一定程度上緩解了泰晤士河倫敦區河段的污染狀況。這一做法對倫敦污染治理起到了抑制作用，但卻將市區的污染問題轉移到了倫敦下游的河口處，每逢海潮上漲，出海口的污水又會回流到泰晤士河。英國政府圍繞“排污”進行治理的第一階段只將污水從上游轉移到了下游，并沒有從根本上控制住水污染的惡化趨勢。
第二階段：實施全流域治理
進入20世紀，倫敦的人口激增，同時，合成洗滌劑的廣泛使用也對泰晤士河的水質造成了極大影響。到1950年，河水達到了完全缺氧的程度。數據顯示，1950年貝肯頓和克羅斯內斯兩大污水庫日平均流量分別僅有90萬立方米和45萬立方米，而生化需氧量卻高達240mg／L和80mg／L；在距離倫敦橋下游40公里的河段內，河水中的溶解氧在1893年到1910年期間高達25％，而到了1950年左右幾乎為零。
在此背景下，20世紀60年代英國政府對泰晤士河再次進行全面整治，首先，這一時期，政府頒布了更為嚴格的法律法規，明確了對各種違規行為的司法監禁或經濟制裁等處罰規定，先后頒布了《河流法》、《水資源法》、《水法》、《污染控制法》等法律法規，并且隨著形勢的發展及時加以修訂。逐漸形成了河水治理從供水、截污排污、廢水處理、河流整治、水質改良，一直到管理體制的一整套完備的法律體系。
其次，英國政府還實施全流域治理，對整個河段實施統一管理，把190多個小型污水處理廠合并成15個較大規模的污水處理廠。并對十九世紀末建成的位于兩大下水系統末端的污水處理廠進行現代化改造，使之成為當時歐洲最先進的污水處理廠。
同時，為了有助于全流域治理，英國政府還建成一個新的水務管理部門——泰晤士河水務管理局，負責對泰晤士河流域進行統一規劃與管理。水務管理局有權提出水污染控制的政策法令、標準，有權控制污染排放。在河水治理的過程中，水務管理局積極協調與各個部門以及公眾的合作關系，污水處理廠還對市民進行積極的宣傳工作，在政府與公眾之間建立橋梁，使公眾對政府在污水處理系統方面的投資有清晰的了解。不僅如此，水務管理局還設有專門的研究部門，雇員中有20％的人員從事研究工作，有助于及時研究解決出現的問題。
隨后，伴隨著英國產業的升級改造和結構調整，一批對河流污染造成重大影響的煤氣廠、造船廠等也被相繼關閉。
經過百余年的治理，如今泰晤士河已不再是“惡臭河流”。20世紀80年代，其河流水質已恢復到17世紀的原貌，再次達到飲用水標準，百余種魚類重新回到了其中。
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