刘世奇 李以义 李志军 蔡凯平
(1. 湖南省水利厅 长沙市 410007; 2. 湖南省血吸虫病防治所 岳阳市 414000)
钉螺是日本血吸虫的唯一中间宿主,洞庭湖区现有钉螺分布面积1 700 余km2,其中98.0%分布在湖泊、河(江)流的堤外草滩。为根治水患、控制钉螺,洞庭湖区实施了大量的水利血防工程治理措施。以往数十年来的实践表明,水利工程,特别是水利血防工程的实施,既减轻了洪涝灾害,又提高了防灭钉螺的效果,对控制血吸虫病的流行起到了重要的作用[1-2]。但水利工程建设、水资源开发利用也可引起钉螺扩散[3-4]。为系统地评价当前洞庭湖区各类水利血防工程的防控钉螺效果,分析影响血防效果的因素及存在的问题,探索提高水利血防工程效果的办法,揭示工程措施防控钉螺的机理,在洞庭湖区选择12 个水利血防工程试点进行现场研究。
在洞庭湖区选择具有代表性的12 个水利血防工程作为研究试点。各试点分布:白石港水利血防工程(白石港工程)分布在株洲市城区,砣江水利血防工程(沱江工程)分布在南县砣江,华容河水利血防工程(华容河工程)分布在华容县华容河,黄土包河疏浚水利工程(黄土包疏浚工程)分布在沅江市共双茶垸,涔河大堤护坡水利血防工程(涔河护坡工程)分布在澧县梦溪镇,西闸中层引水涵闸改造防螺工程(西闸防螺工程)分布在君山区柳林洲镇,东闸沉螺池涵闸改造防螺工程(东闸防螺工程)分布在君山区西城办事处,屡丰涵闸沉螺池改造防螺工程(屡丰闸防螺工程)分布在安乡县大鲸港镇,虾趴电排沉螺池改造防螺工程(虾趴闸防螺工程)分布在安乡县安康乡,中洲东西干渠硬化灭螺工程(中洲渠硬化工程)分布在岳阳县中洲乡,君山垸跃进渠硬化灭螺工程(跃进渠硬化工程)分布在君山区柳林洲镇,大坪低排渠硬化水利灭螺工程(大坪渠硬化工程)分布在澧县澧阳镇。
12 个水利血防工程建设时间最早的是2000年,最迟的是2011年。工程措施有有螺河道综合治理、进螺涵闸防螺扩散改造和有螺渠道硬化改造。
2.1.1 回顾性调查
调查工程实施前1~2年及实施后各年工程区附近村庄血吸虫病疫情,内容包括钉螺分布、人群和家畜感染情况等。
2.1.2 现场调查
(1)钉螺调查。每年4~5月对垸外洲滩采取20 m×20 m 设线设框(0.1/m2)系统抽样方法查螺;对灌溉渠道采取横向5 m、纵向10 m 等距离设框系统抽样方法查螺。查获的钉螺分框包装,实验室检测。
(2)居民血吸虫感染率调查。每年秋季,在工程区的村庄,抽取6~65 岁常住居民400 人,采用血清学间接血凝试验(IHA)筛查,对滴度1∶10 以上阳性者,用改良加藤厚涂片法(一粪三片)或尼龙绢袋集卵孵化法(一粪三检)进行病原学检查。
(3)家畜血吸虫感染率调查。每年秋季。采用粪便孵化法(一粪三检)对敞放在有螺地带的家畜进行检查。
通过现场和实验研究结果,结合既往研究成果,分析各类水利血防工程防、控钉螺的机理和关键技术。
根据水利血防工程项目工作流程确定血防综合评价范围,并根据工程的影响程度和要求筛选综合评价指标。
设计调查表进行数据调查收集,所有数据采用Microsoft Excel 2003 建立数据库,采用SPSS 16.0 进行统计分析。
3.1.1 钉螺面积变化
从工程实施前1~2年观察至2014年,观察时间最短5年,最长16年。华容河、西闸、中洲渠、跃进渠、大坪渠5 个工程的钉螺分布面积均下降了100%;砣江、白石港、涔河、黄土包、虾趴闸、屡丰闸6 个工程的钉螺分布面积分别下降了99.07%、72.82%、41.52%、16.36%、80.26%和8.33%(图1、图2)。东闸防螺工程实施前及实施后连续5年无钉螺分布面积,实施后第6年在沉螺池周边草地查到钉螺,钉螺分布面积0.1 hm2,但下游灌溉渠道未查到钉螺。
图1 5 个河道水利血防工程区钉螺面积变化趋势
图2 6 个涵闸防螺和渠道硬化水利血防工程区钉螺面积变化趋势
3.1.2 钉螺密度变化
从工程实施前1~2年观察至2014年,砣江、华容河、西闸、中洲渠、跃进渠、大坪渠6 个工程的钉螺平均密度均下降了100%;白石港、黄土包、涔河、屡丰闸、虾趴闸5 个工程的钉螺平均密度分别下降了92.08%、84.93%、92.82%、15.83%和43.37%(图3、图4)。东闸闸内原无钉螺分布,工程后第6年在沉螺池周边草地发现钉螺,平均密度为0.015 只/0.1 m2。
图3 5 个河道水利血防工程区钉螺平均密度变化趋势
图4 6 个涵闸防螺和渠道硬化工程区钉螺平均密度(只/0.1 m2)变化趋势
3.1.3 居民、家畜感染率变化
从工程实施前1~2年观察至2013年,居民血吸虫感染率12 个工程均降至1.0 %以下,其中华容河、砣江2 个河道工程降至0。家畜血吸虫感染率7个工程降为0;5 个工程淘汰了家畜。
河道综合治理水利血防工程的主要措施是河道清淤、抬洲降洲、堤岸硬化护坡和或建闸稳定水位等。这些措施实施后改造了河道洲滩原适宜钉螺孳生、繁殖的环境,使钉螺生存、繁殖受阻。表明其灭螺机理是改造河道洲滩环境,干扰钉螺的孳生、繁殖。
灌区改造治理工程措施主要是沟渠清淤、水泥硬化护坡等。这些措施实施后改造了垸内沟渠原适宜钉螺孳生、繁殖的环境,使钉螺生存、繁殖受阻,表明其灭螺机理是改造灌区渠道环境,干扰钉螺孳生、繁殖。
西闸中层引水工程取长江水体断面中间层(深层)无钉螺水源,阻止钉螺进入引水系统;东闸、屡丰、虾趴3 座涵闸沉螺池工程是将钉螺沉降、拦截在沉螺池内,然后集中采用药物杀灭。表明,涵闸防螺改造工程灭螺机理是建立阻螺、拦螺设施,阻止钉螺扩散。
综合评价包括6 个方面: 项目立项、工程设计、施工管理、运行管理、血防效果、社会经济效益。评价指标的筛选根据工程对这6 个方面的要求和作用选择。
河道水利血防工程措施达到《水利血防技术规范》[5]建设要求的现场,血防效果好;没有达到建设要求,以及工程后期管理不到位的现场血防效果差。沱江上、下口堵坝建闸,蓄水养鱼,还取得了较好的经济效益。白石港工程因工程运行管理不到位,河内没有及时清淤,导致钉螺密度回升。华容河治理为非流域性的,一旦治理区泥沙淤积,又可能再度形成有螺洲滩。黄土包河疏浚工程、涔河护坡工程治理后因洲滩开沟沥水和低洼环境没有达到当地最高无螺高程,控制钉螺效果不明显。渠道硬化护坡工程后1~2年,即查不到钉螺;而未硬化的对照区钉螺面积、密度基本无变化,表明渠道硬化护坡具有良好的控制钉螺孳生的效果,值得大力推广,但应全灌溉水系治理。
中层引水法改造涵闸后,有效地阻止了堤外钉螺及尾蚴向垸内扩散,阻螺效果显著。有条件的环境应大力推广。沉螺池法改造涵闸后,未能有效地阻止堤外钉螺向垸内扩散,尽管年年灭螺,但垸内仍有钉螺分布。主要原因是后期管理不到位,沉螺池内泥沙未能及时清淤而失去沉螺功能;另外,涵闸全年引水时间较长,次数较多,如每次引水后不能及时进行药物杀灭钉螺处理,会导致沉螺池内的钉螺扩散。在目前这一工程措施技术尚未成熟的条件下,应尽量少用。沉螺池周边如残存草地未清除,可为钉螺孳生创造条件,提示在工程建设时,沉螺池周边不能残留草地。这一要求应列入《水利血防技术规范》的施工中。
水、土壤、植被、温度、食物和光照等是钉螺孳生、繁殖的必备条件[6]。河道、灌区水利血防工程防控钉螺的机理就是通过改变具有钉螺孳生、繁殖必备条件的环境。这一改变,干扰了钉螺的生存、繁殖,造成钉螺死亡和繁殖受阻,后继无螺[7-9]。钉螺在水体中具有表、底两层分布等生物、水力学特性和主动、被动扩散特点[10]。进螺涵闸改造工程防控钉螺的机理就是针对这些特性和特点,通过引中层无螺水体和将钉螺控制在沉螺池,然后使用药物杀灭的措施,阻断洲滩钉螺向垸内灌溉渠道扩散。因中层引水法后期易管理,防螺效果好;沉螺池法后期管理难度大,防螺效果差。
既往对水利血防工程项目的综合评价较为局限[11],评价应包括工程的整个过程,即项目立项、工程设计、施工管理、运行管理、血防效果、经济社会效益等6 个方面,并根据工程影响程度和要求进行量化。
(1)在河道实施综合治理水利血防工程,改变了洲滩钉螺孳生环境,干扰钉螺生存、繁殖,达到降低钉螺密度,减少钉螺孳生面积,甚至消灭钉螺的目的。
(2)进螺涵闸改造以中层取水法防螺效果最好,适宜于有深水可取的江、河疫区。沉螺池法改造进螺涵闸,其防螺效果难以巩固。
(3)灌溉渠道硬化护坡具有良好的控制钉螺孳生的效果,值得大力推广。
(4)系统地阐明了各种水利血防工程措施防控钉螺的机理,深入探讨了水利血防工程项目的量化评价。
[1] 方金城,吴昭武.湖南省防治血吸虫病研究[M].长沙:湖南人民出版社,2000.
[2] 彭汛.水利工程与血吸虫病防治[M].北京:中国水利水电出版社,2011.
[3] Fenwick A,Cheesmond AK,Amin MA. The role of field irrigation canals in the transmission of Schistosoma mansoni in the Gezira Scheme, Sudan [J].Bull World Health Organ,1981,59(5):777-86.
[4] 吴昭武, 刘新胜, 彭先平,等. 黄石水库灌溉系统血吸虫病新流行区形成及防制研究[J]. 中国血吸虫病防治,2001,(13):4.
[5] 中华人民共和国水利部.SI 318-2011.中华人民共和国水利行业标准《水利血防技术规范》[S].
[6] 周晓农.实用钉螺学[M].北京:科学出版社,2005.
[7] 夏全斌,等.草洲矮围蓄水灭螺实验报告[J].医学研究通讯,1973,(7):9.
[8] 余冬保,等. 春季水淹对钉螺卵发育影响的观察[J]. 中国血吸虫病防治,1995,7(3):134-136.
[9] 梁幼生,冬季水淹后洲滩钉螺组织化学与超微结构的变化[J]. 动物学,1994,(3)29:6-10.
[10] 徐兴建,刘建兵,魏风华,等.长江中游湖区防止灌溉系统钉螺扩散新技术研究[J].中华流行病学,2002,14(2).
[11] 朱朝峰,曾庆芳,李以义,等.水利血防工程—沉螺池阻螺效果定量评价[J].人民长江,2014,45(3):97-100.