巴黎的下水道在法國歷史與文學(xué)作品中都聲名狼藉。 1791 年，雅各賓派革命者讓-保爾·馬拉為逃避敵人的追捕，曾藏身于下水道中。也許是因為這一經(jīng)歷，他才染上皮膚病，抑或是讓他原本就有的皮膚病加重。他不得不花大量的時間泡藥浴，最終被夏洛蒂·科黛殺死在浴缸里。后來，新古典主義畫家雅克-路易·大衛(wèi)以此為主題創(chuàng)作出名畫《馬拉之死》。維克多·雨果的長篇小說《悲慘世界》問世于1862年，小說以1815年至1832年為時代背景，主人公冉阿讓與他受傷的朋友馬呂斯也正是通過下水道才擺脫了邪惡的警務(wù)督察沙威的追捕。人們對下水道的清理往往只是偶一為之，大多依賴雨水沖刷，或是靠下水道清潔工使用硬木板刷清理。這種木板刷的桿身長 2 米，一端帶有與桿身垂直的木板，用于清理淤積的污物。巴黎下水道實在是惡名昭著，乃至拿破侖·波拿巴的侄子路易·拿破侖·波拿巴（即拿破侖三世）下令，將治理下水道納入對法國首都的改造計劃中，讓雨果小說中描述的貧民階層擺脫悲慘的處境——他們不得不生活在臭氣熏天的下水道中，以至于在 1825 年至 1852 年間共發(fā)起了九次起義。路易鎮(zhèn)壓了1852 年的那場無產(chǎn)階級起義，后來成為皇帝拿破侖三世。

1848 年 12 月，在第八場起義之后，路易當(dāng)選法蘭西第二共和國的總統(tǒng)，承諾將為所有百姓帶來安穩(wěn)、正義與繁榮。這位新總統(tǒng)注意到了市民心中潛伏著的暴亂傾向，決定實施重建首都巴黎的宏偉計劃，以防反動者利用狹窄的街道和惡臭的貧民窟設(shè)置路障，或催生人民的不滿情緒。為了這項改造計劃，路易說服了法國人賦予他一些近乎獨裁的權(quán)力，只有這樣，他才能維護(hù)巴黎和平，才能部署巴黎改造工作。

路易早年曾遭受流放，在英格蘭居住過一段時間，對倫敦的公園及建筑師約翰·納什設(shè)計的大道十分欣賞，比如攝政街。路易將改造巴黎視為自己宏偉計劃的一部分，想借此來維護(hù)和鞏固自己的統(tǒng)治。一旦改造完成，狹窄的街巷將被寬闊的大街取代，便于部署炮兵與騎兵；純凈的水將從遠(yuǎn)處的泉眼引來，替代城市中用于排污的塞納河的河水；街道下面巨大的下水道體系一旦建成，將會把污水排到河水下游地區(qū)，不再對百姓健康造成威脅。更重要的是，那些對政府怨聲最高的失業(yè)人群，會成為城市改造工事的勞動力。巴黎改造確實收效卓著。英國的公共衛(wèi)生改革家埃德溫·查德威克在訪問巴黎時，曾向招待他的拿破侖三世匯報，稱這座城市“地面的街道一塵不染，地下的污水排放井然有序”，隨即又補充道：“奧古斯都曾說，他接手的是一個磚砌的羅馬，留下的卻是一座大理石造的城市。這樣說來，您接手的是一個惡臭的巴黎，留下的卻是一個芬芳的城市。”

為了實現(xiàn)自己的宏圖偉志，拿破侖三世需要一個有才干的公職人員來執(zhí)行改造計劃，他找到了時任波爾多地方長官的喬治-歐仁·奧斯曼。其實，拿破侖三世在一次前往波爾多開展競選運動時，就已經(jīng)注意到了奧斯曼。他讓內(nèi)政部長維克多·德·佩爾西面見了奧斯曼，德·佩爾西這樣記述了他對奧斯曼的印象：奧斯曼先生是最令我印象深刻的人。在我面前的這位無疑是當(dāng)今最才華橫溢的人，他高大健壯、精力充沛，同時又聰明狡黠、足智多謀。我和他講了改造巴黎的計劃，并且邀請他負(fù)責(zé)此事。

這本是一次僅憑直覺的選擇，但兩米多高的奧斯曼不僅有能力勝任這份工作，而且符合拿破侖三世的要求，在 1853 年至 1870 年間實現(xiàn)了皇帝的愿景。曾經(jīng)只有一兩米寬的小巷被擴建為 20 米至 40 米寬的大道，許多大道以凱旋門廣場、巴士底廣場等大型廣場為中心向外輻射延伸。這些寬闊的街道與多座火車站連通，因此巴黎能夠迅速從外地調(diào)入軍隊來鎮(zhèn)壓暴亂。總長 418 千米的嶄新寬闊的大道，由此取代了曾經(jīng)的窄街陋巷。一些批評者稱，巴爾扎克與雨果筆下的那個巴黎消失無蹤了。隨著奧斯曼計劃持續(xù)強硬的推進(jìn)， 1867 年，歷史學(xué)家里昂·阿萊維懇求道：“20 世紀(jì)還沒到呢，讓我們給那時候的人留點事情做吧�！� 不過，只要有拿破侖三世的支持，奧斯曼就強大到足以與這些聲音抗衡。

在執(zhí)行法蘭西皇帝雄心勃勃的計劃前，奧斯曼需要一位專攻技術(shù)的工程師。 1855 年建完一套“下水道與供水系統(tǒng)”后，奧斯曼挑選了歐仁·貝爾格朗做技術(shù)工程師。貝爾格朗先后畢業(yè)于久負(fù)盛名的巴黎綜合理工學(xué)院與國立橋路學(xué)校，他在修建勃艮第地區(qū)阿維隆市的供水工事中展現(xiàn)出了豐富的地質(zhì)學(xué)與水利管理知識，給奧斯曼留下了深刻的印象。奧斯曼與他進(jìn)行了面談，面談記錄中寫道：“當(dāng)我發(fā)現(xiàn)這個高大禿頂、貌似農(nóng)民、毫無超群智慧跡象的人，竟然是一位卓越的地質(zhì)學(xué)家與水文學(xué)家時，感到十分驚訝�！必悹柛窭试谒�利管理方面的知識不可或缺，因為奧斯曼工程初期階段的重點便是改進(jìn)巴黎的供水體系。當(dāng)時，巴黎人口急速增長，142 千米長的下水道把大部分污物都排入了塞納河，可人們的飲用水源仍主要來自塞納河。排入下水道的污物主要是街道上的垃圾，以及馬糞和馬尿，人的糞便則由一批批掏糞工晚上收集，再送至農(nóng)場或臭氣熏天的垃圾場。

18 世紀(jì)晚期出現(xiàn)了一種新觀點，即廢物，包括污水，都可以創(chuàng)造財富。這個觀點來自這樣一個事實：污水有成為上佳肥料的潛力，能令土地增產(chǎn)。起初，這一觀點的許多支持者提出了各種方法，來實現(xiàn)“污水煉金”。法國小說家尼古拉-埃德姆·雷蒂夫建議巴黎人與其將污水排到塞納河里，不如將其賣給農(nóng)民，所得款項可以用于支持城市街道的清掃工作。哲學(xué)家皮埃爾·勒魯“循環(huán)理論”則指出，回收利用人類糞便能夠提高土壤肥力，令土地的產(chǎn)能輕松跟上人口增長的步伐。他還建議，“每個人都應(yīng)該虔誠地收集好自己的糞便，以繳稅的形式上交國家，即收稅人”。維克多·雨果曾和勒魯一同在海峽群島流放，他在拜訪勒魯后也成為循環(huán)理論的支持者，甚至在《悲慘世界》中表達(dá)了對這一理論的堅定支持。當(dāng)提及巴黎人將廢物排至塞納河時，雨果寫道，“巴黎每年都讓兩千五百萬法郎付之東流，這絕不只是個比方。我們自認(rèn)為是在清潔城市，實則是在削弱人民的財力”，那些被丟棄的財富“如果用在提升社會福利或造福人民的事情上，會令巴黎的光彩翻倍。巴黎的盛宴，她的揮金如土，她的恢宏氣勢，她的窮奢極侈，她的富麗堂皇，全在她的下水道中展示出來�！� 德國化學(xué)家尤斯圖斯·馮·李比希繼續(xù)為“污水煉金”觀點添磚加瓦，他發(fā)現(xiàn)鉀等礦物質(zhì)能促進(jìn)植物生長，因而提出將污水倒入河流和海洋中的行為是對珍貴肥料的巨大浪費。英格蘭牧師亨利·莫爾將李比希的理論付諸實踐，于 19 世紀(jì) 50 年代設(shè)計了一個“干土廁”，即用一個裝有土的容器（如水桶）收集糞便和尿液，每次在人排泄后，就在排泄物上蓋一層土，一直重復(fù)至容器被裝滿，再將容器內(nèi)的排泄物傾倒至自家的花園里用作肥料，而且成效卓著。