張樹田，屈章彬，蔡勤學(xué)，石磊，張金水

（1.黃河水利水電開發(fā)集團(tuán)有限公司，河南 濟(jì)源 459017；2.上海萬(wàn)寧有害生物控制技術(shù)有限公司，上海 200000；3.水利部小浪底水利樞紐管理中心，河南 鄭州 450000）

1 引言

白蟻因其強(qiáng)破壞性被列入世界五大害蟲，危害巨大。受全球氣候不斷變化影響，中國(guó)白蟻的分布范圍和危害程度呈現(xiàn)擴(kuò)大趨勢(shì)，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)南方18個(gè)省份的水利工程存在大面積白蟻危害。蟻害率的高低嚴(yán)重影響水利工程是否能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，因此亟須加強(qiáng)防控治理。

目前國(guó)內(nèi)已建成各類水庫(kù)大壩九萬(wàn)多座，其中土石壩約占90%，作為土棲白蟻的重點(diǎn)危害對(duì)象，其常在堤壩內(nèi)部構(gòu)建巢穴、挖筑蟻道，極易造成滲漏、管涌等險(xiǎn)情隱患，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致垮塌潰壩。水利白蟻防治依靠煙熏、挖巢、毒土屏障、毒土灌漿、高毒藥劑滅殺等傳統(tǒng)技術(shù)由來已久，隨著生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的外部壓力和行業(yè)防治研發(fā)創(chuàng)新的內(nèi)生動(dòng)力的影響不斷加持，使得一些傳統(tǒng)防治技術(shù)的弊端逐漸凸顯，如人工挖巢不僅影響壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，還會(huì)造成水土流失；高毒藥劑的使用會(huì)通過食物鏈?zhǔn)苟拘愿患?，影響人類健康等。文章以黃河小浪底水利樞紐338.28萬(wàn)m2的白蟻防控面積作為工程應(yīng)用實(shí)例，對(duì)土石壩白蟻防治提出革新方案，并對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行了分析。

2 水利工程蟻害成因

2.1 地理分布

對(duì)比觀察中國(guó)水庫(kù)大壩和白蟻的分布區(qū)域，可見兩者分布邊線基本呈西南向東北方向傾斜。水庫(kù)工程主要分布在湖北、湖南、江西、四川、云南、廣東和山東七省，占全國(guó)水庫(kù)總量的61.70%；白蟻主要分布在黃河以南的省市地區(qū)，北少南多，東南部是中國(guó)白蟻的主要分布區(qū)，約占全國(guó)總面積的40%。水庫(kù)大壩一般選址在峽谷地段，依山傍水，植被豐富，雨水充沛，周圍獨(dú)特的自然環(huán)境非常利于白蟻?zhàn)躺毖?，也為水利工程蟻害形成提供了可能?/p>

2.2 外來入侵

向外蔓延擴(kuò)散是一個(gè)成熟動(dòng)物種群發(fā)展過程中優(yōu)化種群結(jié)構(gòu)、減少種群壓力的必然途徑，白蟻也不例外。研究表明，黑翅土白蟻平均取食范圍為146.20m2，最遠(yuǎn)分飛距離可達(dá)1 070 m，當(dāng)水利工程附近山體已經(jīng)形成蟻害時(shí)，倘若管理不善，白蟻就會(huì)通過地上爬行蔓延和空中分飛入侵的主動(dòng)擴(kuò)散方式將蟻害帶入工程管理區(qū);此外，白蟻被動(dòng)擴(kuò)散主要依賴人為攜帶。

3 白蟻防控技術(shù)體系

目前尚無(wú)任何單一的防治技術(shù)能夠徹底清除蟻害。土棲白蟻入侵堤壩方式主要是工蟻蔓延和有翅成蟲分飛，但兩者的活動(dòng)方式完全不同，如果能結(jié)合工程蟻害普查，明確白蟻種類和習(xí)性，分析不同部位的受害程度和能接受蟻害程度，針對(duì)性地組合運(yùn)用適宜技術(shù)阻斷兩大入侵途徑就可以有效控制蟻害。

3.1 防治工蟻的技術(shù)

3.1.1 噴粉施藥

通過引誘裝置吸引周圍來取食的白蟻，發(fā)現(xiàn)跡象后將具備半衰期長(zhǎng)、趨避性小、非觸殺、毒性適中、綠色環(huán)保特點(diǎn)的粉劑噴灑在白蟻身上；或是通過巡檢發(fā)現(xiàn)白蟻活動(dòng)跡象后，將藥劑灌進(jìn)蟻道內(nèi)，使途經(jīng)的白蟻粘染，利用白蟻種群間具有相互舔舐清潔身體和分食死尸的生物學(xué)特性，使毒性擴(kuò)散，最終導(dǎo)致整巢死亡。

3.1.2 餌劑誘殺

利用當(dāng)?shù)赝翖紫佅彩车酿D料與合適的滅殺藥劑混合，并輔以部分促進(jìn)白蟻取食物質(zhì)制成誘殺餌劑，引誘白蟻取食餌劑，通過白蟻個(gè)體間的交哺行為，使毒性在群體內(nèi)傳遞，交叉感染，達(dá)到滅巢的效果。餌劑的形態(tài)和形狀可結(jié)合引誘裝置制做。

3.2 防治有翅成蟲的技術(shù)

燈光誘殺。在土棲白蟻分飛期間，將能夠發(fā)射特定波段光波的誘捕燈按其照距有機(jī)排行組合，設(shè)置在保護(hù)目標(biāo)的周圍（見圖1），傍晚自動(dòng)開啟后在空中形成一道光屏障，利用白蟻有翅成蟲受光的刺激后產(chǎn)生定向移動(dòng)的特性，吸引白蟻飛向誘捕燈處，通過誘捕燈配備的螺旋吸入式強(qiáng)勁風(fēng)機(jī)將其捕獲隔離，從而達(dá)到殺滅有翅成蟲，阻斷其落地配對(duì)成巢，從而控制白蟻危害。分飛期使用該技術(shù)時(shí)應(yīng)關(guān)閉保護(hù)目標(biāo)周圍其它光源，充分發(fā)揮光控效果。

圖1 誘蟻燈安裝示意圖

3.3 提升防治效率的技術(shù)

遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。白蟻遠(yuǎn)程自動(dòng)誘集監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)搭載GIS和IoT技術(shù)，在防控區(qū)域部署白蟻監(jiān)測(cè)終端，通過選擇引誘裝置中餌料的種類、數(shù)量和擺放，以及白蟻取食觸碰后的報(bào)警模式來提升傳感器的報(bào)警精度，自動(dòng)監(jiān)測(cè)全區(qū)域蟻情，再配合人工精準(zhǔn)施藥治理；通過大數(shù)據(jù)和云平臺(tái)技術(shù)，結(jié)合專業(yè)算法，可及時(shí)掌握區(qū)域內(nèi)白蟻活動(dòng)狀態(tài)，科學(xué)分析白蟻活動(dòng)規(guī)律，并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)；同時(shí)也能解決常規(guī)誘集監(jiān)測(cè)裝置人工檢查成本高、監(jiān)測(cè)效率低、埋放后難尋找的問題。

4 應(yīng)用效果及成本分析

4.1 工程概況

小浪底水利樞紐是黃河干流上的一座大型壤土斜心墻堆石壩，位于北緯34.90°，地處中國(guó)土白蟻分布區(qū)的北部邊線，樞紐區(qū)山勢(shì)起伏，林木蔥茂，水源充足，氣候溫濕，非常適宜白蟻?zhàn)躺毖埽?008年開展白蟻防治工作，普查后發(fā)現(xiàn)多處白蟻活動(dòng)跡象，捕獲的活體白蟻經(jīng)中科院動(dòng)物所鑒定為洛陽(yáng)土白蟻Odontotermes luoyangensis和圓唇散白蟻Reticulitermes labralis；應(yīng)用多年傳統(tǒng)防治技術(shù)后并未取得良好效果，2018年開啟了新一輪白蟻防治工作。

4.2 防治效果

通過2018-2020年這三年治理，對(duì)比6次白蟻危害普查結(jié)果，直觀反映白蟻活動(dòng)跡象明顯減少（見圖2）；對(duì)比三年的白蟻監(jiān)控裝置入站率和分飛期有翅成蟲誘捕數(shù)量?jī)身?xiàng)數(shù)據(jù)，均顯著下降，間接反映白蟻防治效果良好，說明小浪底水利樞紐在新的治蟻思路下的綜合防控技術(shù)應(yīng)用取得了積極成效。

圖2 防控區(qū)三年白蟻危害點(diǎn)數(shù)量變化圖

4.3 成本分析

由于防治技術(shù)最終要面向用戶，所以在分析成本時(shí)需緊密結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)例。文章以小浪底白蟻防治項(xiàng)目綜合投資為例，對(duì)比兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系中涉及防治白蟻費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)算方案，綜合分析該技術(shù)體系的經(jīng)濟(jì)性。

根據(jù)水利部《水利工程維修養(yǎng)護(hù)定額標(biāo)準(zhǔn)（試點(diǎn)）》（2010年修訂稿）中白蟻防治的定額標(biāo)準(zhǔn)為2.19元/m2，結(jié)合小浪底白蟻防控項(xiàng)目面積338.28萬(wàn)m2測(cè)算，項(xiàng)目一年需要投入740.77萬(wàn)元。

借鑒住建部《房屋白蟻預(yù)防技術(shù)規(guī)程》中對(duì)水平屏障土壤中的藥液使用劑量應(yīng)為3～5 L/m2，濃度設(shè)為1%，密度設(shè)為1kg/L，按照：用藥量=防控面積×藥液劑量標(biāo)準(zhǔn)×藥物濃度×密度，項(xiàng)目每年用藥量區(qū)間為：101.48～169.13 t，采用國(guó)內(nèi)普遍使用的白蟻預(yù)防藥液聯(lián)苯菊酯，目前單價(jià)為22.50萬(wàn)元/t，每年需投入的藥物成本區(qū)間為2283.30～3805.43萬(wàn)元。

通過對(duì)比三種防治白蟻方案的投入資金（見表1），土石壩白蟻綜合防控技術(shù)體系的經(jīng)濟(jì)性顯而易見，且減少了大量化學(xué)藥劑的投入使用，該技術(shù)體系在兼顧防控指標(biāo)和質(zhì)量的同時(shí)資金投入較少，具備在同類型水利工程中推廣和應(yīng)用的價(jià)值。

表1 三種防治白蟻方案的資金投入表

5 結(jié)語(yǔ)

中國(guó)水利工程和白蟻的地理分布高度相似，導(dǎo)致水利白蟻防控很難做到一勞永逸，需要長(zhǎng)期開展治理和管理工作。傳統(tǒng)白蟻防治技術(shù)資金投入大，效果不理想，長(zhǎng)期使用傳統(tǒng)防治技術(shù)不利于節(jié)約型和環(huán)境保護(hù)型社會(huì)建設(shè)，而低成本白蟻防控技術(shù)體系融合IPM理念，以科研為依托，協(xié)調(diào)運(yùn)用光控、自動(dòng)監(jiān)測(cè)、誘殺等新型技術(shù)手段來阻斷白蟻入侵，針對(duì)性強(qiáng)，綠色環(huán)保，防治效果好，資金投入少，對(duì)同類型水利工程白蟻防治有極大的參考和應(yīng)用價(jià)值。