水利血防理论与技术
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1.2 水利血防

由于血吸虫及其中间宿主钉螺的孳生繁殖环境复杂,血吸虫病和钉螺传播环节多,因此血吸虫病防治需采取卫生、水利、农业、林业等各种措施相互配合,综合治理。水利结合血吸虫病防治主要是通过江湖治理、堤防工程、节水灌溉、人畜饮水和小流域综合治理等水利工程,改变钉螺生存环境,防止钉螺孳生扩散,从而达到减少人群感染血吸虫病几率的目的,水利结合血吸虫病防控是血吸虫病防治工作中的重要组成部分。

1.2.1 国外水利血防研究现状

在非洲多个国家,由于水利工程建设未采取有效的预防措施,引起血吸虫宿主螺类的扩散,加剧了血吸虫病的流行,但国外关于水利血防技术的研究并不多。在日本血吸虫病流行严重的东南亚及已阻断传播的日本,关于控制钉螺扩散方面未见报道。国外现有的水利结合血吸虫病防治的报道,多是关于津巴布韦Mushandike地区的灌溉系统的规划设计。1986年Drape对该灌溉系统提出了一些设计建议,用于阻断埃及血吸虫病中间宿主水泡螺的扩散。Chimbari等(1993)对该系统运行后的效果进行了多年监测评估,在进行灌渠阻螺和环境改造的村庄,其血吸虫病感染率低于未采取阻螺措施的对照村庄。1996年Thomson等基于Mushandike地区的灌溉项目研究编写了一本关于灌溉系统建设的实用性指导手册,针对血吸虫病的各个传播环节,提出了化学措施、工程与环境改造措施、生物措施等一系列阻断传播的手段。图1.2.1为灌渠中阻螺工程结构示意图。

图1.2.1 Mushandike地区灌溉系统阻螺工程结构示意图

(Thomson等,1996)

国外并没有单纯的水利血防技术的研究与应用,Mushandike地区灌溉改造项目也是与地方的农村建设,公共卫生等其他措施相结合以共同达到控制血吸虫病传播的目的。这些水利血防技术都缺乏基础理论研究的支撑,主要依靠以往的工作经验;这些措施主要是针对水泡螺、双脐螺等水生螺类,针对钉螺这种水陆两栖螺类的研究几乎没有;而且,该技术适用的渠道流量较小,没有考虑泥沙淤积问题,仅适用于非洲特定区域,缺乏广泛性。

1.2.2 国内水利血防研究现状

20世纪90年代以前,水利血防理论和技术研究很少。自20世纪80年代末以来,长江水利委员会长江科学院(以下简称“长江科学院”)和湖北省血吸虫病防治研究所等单位,采用原型观测资料分析、室内和野外现场试验、理论分析相结合的方法对钉螺运动、扩散规律,水利工程运行对钉螺和血吸虫病扩散的影响与预防策略、水利血防技术等开展了系统研究,研究成果将在本书后面各章中分别介绍。

20世纪90年代中期以后武汉大学、同济医科大学等高校和相关水利、血防科研单位对有关问题也开展了研究,取得了相应成果。

南湖湾部队农场建设了一种拦螺工程建筑(图1.2.2),根据钉螺和血吸虫尾蚴具有附着水面漂浮物随水流迁移、扩散的习性,通过网具阻挡及回流池内急水产生的强烈旋涡与压力,将钉螺阻挡在场外或压沉于池底,加上池内药物的杀灭作用消灭钉螺和尾蚴,从而阻止钉螺和尾蚴进入农场场区。

图1.2.2 南湖湾部队农场涵闸拦螺工程设施示意图

(李国祥等,1996)

吴昭武等(2003)采用深层过水和设置防旋挡板的原理设计渠道分支口防钉螺扩散装置(图1.2.3),并采用渣屑(钉螺扩散的载体)模拟漂浮试验,观察防螺效果。结果在干渠放水时,入水支渠口处无旋涡形成,经20次渣屑模拟漂浮试验,均未见渣屑随水漂流进入支渠。

图1.2.3 防螺斜涵管剖面示意图

(吴昭武等,2003)

李大美等(2001)根据钉螺的生态水力学特性和计算水动力学(CFD)模拟计算结果设计无螺取水技术(图1.2.4),通过控制压力水道中的流速和压力,利用钉螺的求生本能,自己逃离水流,从而达到无螺取水的目的,在汉川进行的现场试验中也取得了良好的效果。

方雄等(2004)参考固液分离技术,结合钉螺生物、物理特性,制作3种规格旋流试验装置(图1.2.5)。在循环水流中进行人工投螺试验,比较不同流速、不同规格装置及钉螺附渣和不附渣状态下,水力旋流分离钉螺的效果。试验结果表明,水力旋流装置在一定条件下阻螺效果良好,适用于高水位差快速水流阻螺,现场应用需加防附渣钉螺措施。

图1.2.4 无螺取水实验装置示意图

(李大美等,2001)

①—水箱;②—压力水槽;③—测压管

(兼作钉螺 “逃跑”通道)

图1.2.5 水力旋流防螺装置示意图

(方雄等,2004)

有的研究者提出涵闸硬化护坡加灭螺缓释剂灭螺,斜面拦网拦螺等设想。

1.2.3 水利血防在我国血吸虫病防控中的作用

一方面血吸虫病是经水传播的疾病,水在血吸虫病传播和扩散过程中起着至关重要的作用;另一方面水利措施是灭螺和控制钉螺扩散的最重要措施之一,因此水利血防在血吸虫病防控中有着非常重要的作用。

水利血防也是疫区水利部门主要工作之一,早在20世纪50年代,水利结合血吸虫病防治工作就已被纳入到相关的水利规划中,1959年完成的《长江流域综合利用规划要点报告》将血吸虫病防治作为流域综合治理的任务之一,并提出了水利灭螺规划;1990年经国务院批准的《长江流域综合利用规划简要报告(1990年修订)》将血吸虫病防治与水资源保护、环境影响评价并列为水资源与环境保护的三大内容之一;20世纪80年代末,根据当时疫情有所回升的情况,全国又一次掀起了血防工作的高潮,水利部根据中央血防工作的精神,成立了血防工作协调小组,把水利血防放在十分重要的位置,编制了“八五”“九五”“十五”水利血防计划,在江河、湖泊综合治理和农田基本建设中进一步加强了水利血防工作;2004年年初,水利部按照国务院关于血防工作的总体部署,认真落实水利血防工作,建立了由水利部有关司(局)、流域机构和有关省水利厅领导组成的水利血防工作联席会议制度,定期召开会议,部署水利血防工作,协调解决水利血防工作中的重大问题。及时安排由长江水利委员会负责、疫区各省市参加,编制完成了《全国血吸虫病综合治理水利专项规划(2004—2008年)》,并已实施完成;2009年编制完成了《全国血吸虫病综合治理水利专项规划(2009—2015年)》,正在组织实施。

60多年来,血吸虫病疫区结合堤防建设、河湖整治、涵闸改造、渠系建设、饮水和小流域治理等水利工程建设,采取各种水利血防措施,改变钉螺生存环境,防止钉螺孳生扩散,减少血吸虫病感染几率,取得了很大的成绩,积累了丰富的经验。据不完全统计,疫区云南、四川、湖北、湖南、江西、安徽、江苏7省结合防螺完成涵闸改造525座、河道治理堤防护坡2079km、灌区渠道硬化2708km、人畜饮水工程1682处(表1.2.1)。这些水利血防工程在血吸虫病防治中发挥了重要的作用。

表1.2.1 7省水利血防工程现状调查统计表

2005年以来,水利血防规划建设项目在云南、四川、湖北、湖南、江西、安徽、江苏7省血吸虫病疫区逐步实施。截至2011年12月,规划内饮水安全项目建设任务按期完成;河流综合治理项目,已实施河道治理1300余km,其中护坡790km、抬洲降滩150km、改造涵闸450座;节水灌溉项目,共治理渠道3300km,其中渠道衬砌2450km、改造涵闸850座。

水利结合血吸虫病防控技术的研发及应用在水利血防工作有着非常重要的支撑作用。20世纪80年代以来,早期简单的填塘灭螺、环境改造等措施已经不能满足水利血防工作的要求,长江科学院等相关研究单位通过对钉螺运动力学及钉螺扩散规律进行深入研究的基础上,提出了沉螺池、中层取水、抬洲降滩、渠系硬化等新的水利血防措施。这些措施的提出和应用对于近20年的水利血防工作有着直接的推动作用。


[1] 1亩≈0.07hm2