石渠县本日村水源地保护与治理考察报告
暨初级生物漫滤池试验
2011年8月17日
中国净水行业高峰论坛组委会公益慈善部 《中国净水行业公益网》 沈亦可
2011年5月,笔者在《中国净水行业公益网》发表了"四川石渠县本日村"拯救生命源"项目--水源地保护与生物漫滤池水净化"一文,根据上海慈慧公益基金会(以下简称"慈慧基金会")提供的资料,提出了生物漫滤对草原溪水进行治理的初步设想,并专程赴京请教了卫生部公共卫生专家白雪涛、水利部水利所专家刘文朝、清华大学博士生导师王占生等老师,获得了他们的支持。
7月19日,笔者在慈慧基金会的资助下,由上海飞西宁过玉树,途经海拔4820米巴彦克拉山口、4780米的阿巴拉山垭口和通天河,21日下午来到了长江、黄河的源头生态脆弱区域、雅砻江的上游、大草原,平均海拔4300米的甘孜州石渠县的本日村。基于慈慧基金会的藏传佛教背景,接待笔者的是本日寺庙的主持喇嘛绒巴师傅,入住寺庙的简易招待所。慈慧基金会的项目执行人黄映尘驻扎在本日村,负责项目的全程跟踪。
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甘孜州石渠县境宜牛乡的雅砻江
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青海与四川交界处的大草原
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一、藏民生活区及天然草原溪水被生活垃圾严重污染
笔者自西宁至玉树,从玉树至石渠县,再到本日村,近千公里的路途中,塑料、化纤类的废弃物在公路两边随处可见。
22日上午,笔者在绒巴大师傅、丹尼尔师傅和黄映尘的陪同下向草原溪水的上游开车行进,所到之处,牧民帐篷周围几公里可见范围的草原和溪水,到处是塑料包装、化纤衣服、橡胶轮胎、胶鞋等生活废弃物品、动物尸骨。据介绍,藏民没有洗涤衣服的生活习惯,穿烂了要么在做饭的火炉中烧了要么是随地扔掉。
由于藏区基本没有农业生产,经济收入主要靠放牧,许多食品、生活必需品,就像城市居民一样都是用塑料包装后被售卖到这里,如果想要喝干净的水,当然只有到县城买瓶装水。寺庙接待上海来的客人,准备了从瓶装水到一次性餐具、袋装食品。这里比城市里的人更多消费塑化产品,因为帐篷、房屋布置多是塑料化纤物品,旗幡、哈达等藏传佛教用品也少不了塑料化纤物品。然而,这里没有垃圾箱,更没有回收废旧物品的概念,哪个个体想在这里回收这些废旧物品,必然是血本无归的。
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草原涵养溪水形成的天然河道
河道里塑化垃圾在高原紫外线的强烈照射下裂解
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塑化垃圾在大草原上、在藏民集聚地无处不在
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22日下午,在绒巴师傅和小学老师的支持下,大约30多位藏族小朋友参与了村寨前的溪水和饮用水取水地附近约200平米的水面的垃圾清理,一个多小时就清理出1吨多塑料、化纤、橡胶类垃圾,暴晒了一下午,7个男子都无法一口气搬上车。即便如此,在后来的两天时间里,施工人员还多次在这里搬石头、挖泥,仔细查看,发现有更多的垃圾沉浸在这高原的矿泉水中。我估计,在这个水面中,起码还可以找出2吨塑化垃圾。
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经过十多年的积累,塑料、化纤、橡胶类包装物、衣物等生活垃圾在高原紫外线的强力照射下裂解,
污染和毒化了土壤和水系
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藏族小朋友赤脚走进冰凉的河道里
翻找曾经被自己扔掉的塑化垃圾
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二、藏族居民饮水水质堪忧
这里的水不是岩石融水,是土层渗透水,或是冻土层渗透出来的水,是天然形成的草原溪水,汇聚成自然河道。玉树的通天河与石渠的雅砻江,几乎来自于草原涵养水形成的千万条涓涓细流。草原溪水是典型的地表水源,受环境影响很大,是大草原所特有的,本日村只是一个缩影。
笔者在本日村徒步查勘了几公里的草原溪水,水流不慢却十分地浅显,水中的石块很少生长出可以分解水中污染物的微生物膜,即青苔,在生活垃圾和牲畜的影响下,难以形成水体的自净能力。
草原溪水也是放牧的水源地,牦牛喝足了水就地方便是常事,动物尸体和粪便浸泡在人饮用水的取水点附近是不可避免的,笔者就在水渠中捡到一个藏羚羊的头骨,本想带回上海的,喇嘛坚决劝说我放弃,说这样的头骨实在太脏了。藏民当然也会用草原溪水处理动物毛皮。居住在这里的藏民,喝这样的水别无选择。
在寺庙和村寨附近的一处长约20多米、宽约6至8米的草坪上有几处自涌泉,流量每天预计在10吨左右,据说冬天也不冻,但会被大雪所覆盖。由于草原溪水被垃圾污染,藏民选择此地作为饮用水的水源,并将此地奉为圣地,藏民将刻有经文的石片堆放在一起,禁止在此地动土。藏民和懒嘛每天都会在这里取水,孩子们更是趴在地上引颈吸水。然而,这里也是牦牛吃草喝水的绝佳处,它们将这块不大的草坪踩得泥泞不堪,塑料、化纤、橡胶等生活垃圾在这里一样都不少。
藏民用塑料勺舀水,用塑料桶装水,背回家还是倒在塑料桶里,各色各样的塑料桶在这里被用来装水。水桶中永远有黑色的颗粒漂浮着,这些盛水用具没见清洗过,更不可能消毒。我们做饭的水就是这样的水。请注意,这是在含氧量仅有46%的4500米高原,水无法烧开,沸点只有80多度,绝大多数微生物无法在高温中被杀灭。烧水的水壶中一层白色的盐碱。
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每天上午
这个被藏民奉为圣水的自涌水原地是牦牛吃喝的必经之地
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夕阳下,放学回家的学童趴在溪水边喝水
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三、水质化验结果
笔者在本日村的草原溪水选择三个点采集的水样,一个在最上游、没人居住、水流比较喘急之处,一个是中部、上下都有少量人居住的位置,最后一个是村寨集中取水的自涌溪水处。笔者在取水样时,一不留意就会将泥沙、垃圾流进取样瓶子中,或将水搅浑,得到的水样将会有根本的区别。
由于现场水样没有无菌条件,也无法在当地及时得到检测,只能长途跋涉带到上海,因此,微生物指标无法检测。
水样由上海开能环保股份有限公司水火研发中心实验室根据GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》检验部分指标,检验结果除氨氮外优于上海城市自来水。但是,由于该实验室缺乏根据GB3838-2002国家《地表水环境质量标准》的检验方法,唯一可检项目氨氮,其检验结果落入Ⅲ类水的规定(详见下表红色部分),这恰好说明本日村草原溪水受土壤污染影响还是存在的,至于塑化垃圾经高原紫外线裂解对水的影响,因检验项目和取样量的限制,尚不能获得结果。
从检验结果中的可知,浊度(NTU)、总硬度、PH值、TDS、氨氮、锰、氯化物、硝酸盐、硫酸盐的指标看,被当地藏民奉为圣水的自涌水质量不如上游的草原溪水,这就证实了笔者此前的判断,自涌水必须经过一段流程的自净,同时也证实了正在实施的生物漫滤池计划是有必要的。
以下是上海开能环保股份有限公司水火研发中心实验室对水样的检验结果:
样品名称
检验项目
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上游水
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中段水
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自涌水
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GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》
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色度(度)
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6
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5
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4
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≤15
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浊度(NTU)
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0.45
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0.40
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0.74
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≤1.0
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肉眼可 见物
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褐色絮状沉淀
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褐色絮状沉淀
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褐色絮状沉淀
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无
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总硬度(mg/L)
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159
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172
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241
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≤450
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PH值
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8.2
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8.3
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7.7
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6.5-8.5
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COD(mg/L)
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1.27
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0.88
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0.48
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≤3.0
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TDS
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183
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183
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279
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≤1000
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氨氮(mg/L)
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0.71
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0.55
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0.76
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1.0 *
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铁(mg/L)
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0.006
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0.004
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0.004
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≤0.3
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锰(mg/L)
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0.003
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0.003
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0.006
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≤0.1
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砷(ug/L)
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<1
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<1
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<1
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≤10
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铅(ug/L)
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<1
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<1
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<1
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≤10
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氟化物(mg/L)
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0.05
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0.04
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0.03
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≤1.0
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氯化物(mg/L)
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0.31
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0.88
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1.92
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≤250
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硝酸盐(mg/L)
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0.62
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0.84
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1.62
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≤10
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硫酸盐(mg/L)
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14.3
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15.6
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25.5
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≤250
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四、向藏民和孩子们讲解塑化对草原和水系的危害
笔者向喇嘛提出建议,跟学生讲述塑料、化纤垃圾对草原、水系的危害,经常组织孩子们一片区、一片区地捡垃圾,通过"小手牵大手",逐步改善藏民的习惯。这个意见得到喇嘛的重视,绒巴师傅告诉我:已经跟乡和村两级政府沟通过,这是我们自己的事,理当做好。他支持我与学生讲课。为此,24日上午,我请老师当翻译,在草坪上与几十位藏族孩子对话,我告诉孩子们:塑料、化纤、橡胶这些垃圾,到处乱扔,在高原强力的紫外线作用下裂解产生的毒素,污染了草原和溪水,或许未来的十几年,牛羊都会得癌症了。我询问孩子们,在我们生活的草原上和喝水的水渠中,有这么多垃圾怎么办?大家都说要去检回来烧掉,我告诫他们不要在做饭时烧,那样会中毒的,现有条件下只能集中垃圾统一焚烧。我还希望这里的水源地治理好了,学校要建一个饮水和洗手的池子,孩子们逐步改变吃口香糖、甜饮料、瓶装水的习惯,他们大声地回应:好!
笔者向本日寺庙捐赠1000元钱,作为建立垃圾站的启动资金。
五、因地制宜地展开生物漫滤池水处理试验
在本日村,真正懂汉语的人几乎没有,绒巴师傅和小学老师算是可以用汉语对话的,但他们都不能阅读汉语,我的《四川石渠县本日村"拯救生命源"项目--水源地保护与生物漫滤池水净化》方案在这里的唯一读者只能是黄映尘,我只能与绒巴师傅不断地讲解,他听懂了就同意我动土了。
我原计划是要开挖至少100平方米的湿地和水池的,我希望雇佣挖掘机施工,以便我在现场的3天内尽可能地看到效果。但是,21日下午绒巴师傅看着我指导两位藏民挖掘,注意到一些小虫子被挖出来就改变主意了,他说,我们人类不能为了自己的私利而伤害众生,这是佛祖的教诲。为此,我不得已将施工面积控制在15个平方米之内。
藏民对自然很是敬畏,本日村的藏民原本都是游牧民族,他们没有动土施工的习惯,我的生物漫滤池计划,是需要具备一定规模的,面积太小了是体现不出效果的,因为开挖的泥沙都是黑臭的,池子太小了担心一池臭水难以自净,开挖面积大水体就大,生物膜生成的速度就会快一些。
绒巴师傅还担心冬春两季的风沙会使工程全功尽弃,笔者事先查阅过这里的地理、地质资料,经过对周边环境的实地观察后认为,这里近几年出现严重的地质灾害的可能性不大,风沙不会改变这个试验的效果。而生物漫滤池净化水质的效果必须要让藏民们很快能看到,与此同时,笔者还必须尊重藏民的风俗习惯,跟随他们的习惯慢慢来。
我们也讨论过打井的方案,绒巴师傅考虑的是,这样就不会有杀生。问题是打井的施工队都得从外地请,挖掘人工井,加上建筑材料至少上万元一口,还只能解决至多三户人家的饮用水需求;据说有只需1200元可以打一口6米深的机井,笔者担心这样简易的机井能满足的饮用水需求更低,打不到水的风险也很大,虽然因为单井成本低,可以多打井,但每口井都建保温房的成本是无法承受的。笔者认为,打井是有必要的,但必须打30米以上的深井,起码有日产百吨的水量可以使用,在满足集中供水的条件下,再建设保温房,这样才可以将有限的项目资金获得集约使用。
国家为改善藏区农村饮用水条件已经有计划了,在《四川石渠县本日村"拯救生命 源"项目--水源地保护与生物漫滤池水净化》方案中提到的中央政府《防治包虫病的15年行动计划》中已经有了安排,问题是本日村在近两年不会有实施计划。我们的方案一定要与政府未来的方案可以对接,也就是说,我们现在的投入,未来政府是可以利用的,是不重复的。在这个问题上,我们取得了一致。据说宜牛乡的政府牧民安居点工程的饮水问题都是用打机井来解决的,笔者建议他们去了解一下。
尽管如此,笔者依然坚持对现有水源地实施保护和治理,这是根本之策。笔者还认为:在这个生态脆弱地区,藏民的饮用水解决方案,应该多元化,否则,就没有从根本上解决问题,深井水可以满足冬春季节的饮用水需求,甚至还有利于采暖;夏秋两季用水量大,还得靠草原溪水。对地表水水源地保护和治理,有利于改善藏民生活环境。只要坚持不断地去提醒藏民,藏民们是愿意为改善自己的生活环境而努力的。
六、水源地保护与治理方案
拟定了以下治理方案如下(见图):
1、将他们日常取水的周边50平方米面积,作为水源地保护的第一期范围,用铁丝网封闭起来,不让牦牛来吃草喝水,并清除掉石块和塑化类垃圾,使得草坪茂盛起来,对土层里渗透出来的水给予良好的涵养环境;
2、第二期水源地保护范围是包括水渠的超过500平方米的范围,用铁丝网封闭起来,并清除掉塑化类垃圾,不让牦牛进来吃草喝水,确保水渠在一定范围内减少污染。
3、在如图所示的15平方米范围内挖掘生物漫滤池,深度达到1米以上,如果仍有黑臭的沙石,则必须加大挖掘面积和深度,直至渗透出来清水为止,完成后按照图纸要求填充鹅卵石,将第一期涵养地渗透水全部放入生物漫滤池涵养10至15天,直到鹅卵石生长出青苔,取水池的水澄清透亮无异味为止。
4、这期间的生物漫滤池及下游的水不能饮用。为此,在水渠边开掘了替代的取水点。寺庙的招待所不再饮用瓶装水,而是使用笔者带去的北京西格尔安邦户外净水器。
5、图纸和施工意图已经获得绒巴师傅和黄映尘的认可,施工人员基本能看懂图纸,理解工程目的。
6、慈慧基金会的项目启动资金,预计使用在这个试验工程上的费用,可控制在15000至20000元以内(包括笔者的来回旅费)。
7、关于打机井,据上海的报价,日产50吨水,16毫米水管50米深的话,价格在5000元左右。在石渠县,现在还没有找到打深井的施工队,预计价格会成倍增加,需要进一步寻找,或在玉树寻找。预计剩余的钱可以解决包括保温房在内的机井饮用水集中供应点,满足冬季的饮用水需求。
8、试验的生物漫滤池经过一个冬季的考验,等到明年开春,应该可以考虑扩大应用范围,在水渠上游2公里处建设2个生物漫滤池,对第二期保护区的水面实施深挖成河池,预计50至100万元资金,可以彻底解决附近千人藏民的生活饮用水需求,使他们获得管道用水的条件,届时,洗衣机不再是摆设了。这个计划如能获得当地政府支持,实现指日可待。
七、后记
村支书来到施工现场,他的汉语表达也比较辛苦,笔者基本能听懂:我们已经意识到水源地发生了很大的变化,水变脏了,没法喝了,但我们不知道怎么办,现在你来帮助我们,我们很感谢你们。
笔者回到上海后经常去电话给相关人员询问试验工程的进展,笔者担心进入秋季气温骤降,漫滤池中的鹅卵石难以生成菌膜,试验工程无法显现自净效果。据说因为抽水泵经常坏,不时地等候修理,到发稿时,尚未完工。
笔者期望这个试验经历今冬明春的考验,能够为草原涵养溪水的保护和治理提供适合当地民俗和客观条件的一个样板。
青藏高原是地球的绿肺,是全球四分之一以上人类和动植物的生命源泉,是中华江河的主要源头。东部发达地区适合人类生存发展的优越条件是青藏高原脆弱的生态环境和当地藏民恶劣的生存环境与贫困换来的,是互为因果的。我们应当摈弃施舍观念,建立弥补、反哺西部的观念。
我们为青藏高原所做的一切都必须以不破坏当地生态和民族文化传统为原则,我们设立这个项目的原则是因地制宜、因势利导,以改善藏民的生存条件、提高藏民世代福祉为宗旨,绝不是改造和变革。我们反对大兴土木,大搞汉化形式的基本建设。
我们必须充分依靠当地政府和喇嘛寺庙的支持和影响力,尊重当地藏民的意愿,在与他们充分沟通的前提下制定具体的实施方案,在他们真心实意的支持下开展项目实施。