生態(tài)血防措施在水利工程中的應(yīng)用探索

戴兆婷 方緒順

（1.江蘇省水利工程建設(shè)局，江蘇 南京 210029；2.南京水利科學(xué)研究院，江蘇 南京 210029）

我國(guó)在自20 世紀(jì)50年代以來(lái)近半個(gè)世紀(jì)的血吸蟲(chóng)防治工作歷程中，采取的防治措施主要是“以消滅釘螺為主”，水利部門(mén)在血吸蟲(chóng)疫區(qū)通過(guò)河道整治、硬質(zhì)化河坡、涵閘改造、灌區(qū)渠系建設(shè)、小流域綜合治理等水利工程結(jié)合滅螺設(shè)施的水利血防工程建設(shè)，在消滅釘螺、防止釘螺孳生、控制血吸蟲(chóng)病流行方面取得了顯著的成效。

但同時(shí)，由于對(duì)河流生態(tài)環(huán)境認(rèn)識(shí)上的局限性，傳統(tǒng)的水利血防工程中，河道堤防混凝土硬質(zhì)化防護(hù)的防螺措施，河道灘地上撒藥填塘的滅螺措施等，更多地強(qiáng)調(diào)防洪、滅螺等目標(biāo)性的功能，忽視了河道與河岸灘地生態(tài)系統(tǒng)的聯(lián)系，忽略了堤內(nèi)與堤外生物群落的連通性，影響了河流系統(tǒng)的生物多樣性維護(hù)，結(jié)果導(dǎo)致河流生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性衰退，河流景觀單一化等問(wèn)題。

近年來(lái)，隨著人們對(duì)河流生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷深化，對(duì)血吸蟲(chóng)病認(rèn)識(shí)的不斷提高，我國(guó)血吸蟲(chóng)病的防治策略也在不斷調(diào)整，逐步從“以消滅釘螺為主”轉(zhuǎn)向“以控制傳染源為主”［1］。傳統(tǒng)的水利血防工程措施正逐漸從血吸蟲(chóng)防治的主要措施轉(zhuǎn)變?yōu)檠x(chóng)防治綜合治理措施中的一項(xiàng)組成部分。針對(duì)傳統(tǒng)血防措施的生態(tài)效益差、環(huán)境污染重等問(wèn)題，彭鎮(zhèn)華、康忠銘教授提出“以林為主，滅螺防病”的生態(tài)血防措施，并經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)，生態(tài)血防措施的抑螺防病效果十分良好［2］。

我省自2007年以來(lái)已先后實(shí)施了幾十項(xiàng)水利血防工程，為減少傳統(tǒng)血防工程對(duì)生態(tài)的影響，根據(jù)生態(tài)抑螺機(jī)制，選擇南京東山河水利血防工程局部河段建設(shè)環(huán)境友好型生態(tài)血防工程，并對(duì)工程實(shí)施前后進(jìn)行陸生生態(tài)、水生生態(tài)及釘螺孳生情況的觀測(cè)調(diào)查，開(kāi)展示范研究。

1 植物的抑螺機(jī)制

釘螺是血吸蟲(chóng)生存和繁殖的唯一中間宿主，是血吸蟲(chóng)病傳播的媒介。釘螺的生存對(duì)生態(tài)環(huán)境有依賴(lài)性，釘螺的螺卵發(fā)育和幼螺生活在水中，成螺生活在陸地，屬水陸兩棲。成熟釘螺分布在特定的群落和土壤環(huán)境中，適應(yīng)由特定的光照、溫度、水分、土壤、植被等環(huán)境因子構(gòu)成的生態(tài)環(huán)境。釘螺對(duì)潮濕環(huán)境具有嚴(yán)格的選擇性和依賴(lài)性，這種生態(tài)特性和釘螺本身的生物學(xué)特征密切相關(guān)。通過(guò)改變釘螺的孳生環(huán)境，構(gòu)建植物生態(tài)系統(tǒng)或人工培植新的植物群落，利用植物的他感作用，改變釘螺生存的生態(tài)環(huán)境，對(duì)釘螺生存的生理生化指標(biāo)產(chǎn)生影響，使之能夠?qū)︶斅莸纳L(zhǎng)發(fā)育形成不利的影響，從而達(dá)到抑制和消滅釘螺的目的。

細(xì)胞是生物體的基本構(gòu)造單位，植物抑螺的毒理作用主要是通過(guò)影響膜蛋白質(zhì)和膜結(jié)合酶的功能，使釘螺細(xì)胞功能紊亂或喪失并破壞膜結(jié)構(gòu)。有些植物的化學(xué)成分可使釘螺糖原含量下降，谷丙轉(zhuǎn)氨酶及谷草轉(zhuǎn)氨酶比活力發(fā)生變化，導(dǎo)致釘螺死亡率升高；植物中的一些有毒物質(zhì)在地表積累到一定程度時(shí)，也可造成釘螺營(yíng)養(yǎng)攝取障礙，從而抑制釘螺生長(zhǎng)發(fā)育［3］。

2 試驗(yàn)段工程概況

東山河為長(zhǎng)江下游水系8 條骨干通江河道之一的便民河的支流，發(fā)源于江蘇省鎮(zhèn)江市寶華鎮(zhèn)，全長(zhǎng)5.0 km。該河為山丘區(qū)河道，流域面積39.85 km2，在南京市棲霞區(qū)境內(nèi)的河段長(zhǎng)3.5 km，具有排洪、引水等功能?，F(xiàn)狀東山河河底寬度為7.0～38.0 m，河面寬度約為33.0～67.0 m，河底高程約為5.1～5.9 m（吳淞零點(diǎn)，下同）。河道內(nèi)洲灘較多，灘面高低不平，兩岸雜草叢生，處于水位變動(dòng)區(qū)域，非常適宜釘螺的孳生、繁衍，危及當(dāng)?shù)厝罕姷纳眢w健康。根據(jù)《江蘇省血吸蟲(chóng)病綜合治理水利專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃報(bào)告》（2009～2015），為從根本上治理血吸蟲(chóng)病，確保人民群眾身體健康，并結(jié)合防洪要求，經(jīng)江蘇省水利廳批復(fù)，對(duì)南京市棲霞區(qū)境內(nèi)的東山河2.025 km 河道進(jìn)行水利血防綜合整治?？紤]到感潮型河道特征，經(jīng)水利、血防部門(mén)研究，護(hù)砌下限水位按歷年8 個(gè)月的月最低水位排頻，取頻率為50%的水位作為護(hù)砌設(shè)計(jì)下限；上限水位采用歷年最高水位排頻，取10%的水位作為護(hù)砌設(shè)計(jì)上限。上下限高程分別為4.5 m、8.5 m。

3 生態(tài)抑螺護(hù)坡的設(shè)計(jì)方案

根據(jù)本項(xiàng)目的試驗(yàn)研究需要，考慮依托工程的現(xiàn)場(chǎng)條件，本次生態(tài)抑螺護(hù)坡分三個(gè)試驗(yàn)段，分別位于東山河水利血防工程建設(shè)范圍的左岸樁號(hào)K1+200～K1+300 段，稱(chēng)為1 號(hào)試驗(yàn)段；右岸樁號(hào)K0+800～K0+900 段，稱(chēng)為2 號(hào)試驗(yàn)段；左岸樁號(hào)K0+400～K0+500 段內(nèi)，稱(chēng)為3 號(hào)試驗(yàn)段。每個(gè)試驗(yàn)段的設(shè)計(jì)寬度為35.0 m。

具體設(shè)計(jì)方案為采用混凝土框格結(jié)構(gòu)分層設(shè)置水下混凝土硬質(zhì)護(hù)坡和水上種植不同抑螺植物護(hù)坡相結(jié)合的堤防護(hù)坡?；炷量蚋褡o(hù)坡的上部頂高程為8.50 m，下部底高程為4.50 m，護(hù)坡高程在8.50 m 以上部分鋪設(shè)普通草皮護(hù)坡。試驗(yàn)段采用混凝土框格護(hù)坡結(jié)合種植抑螺植物進(jìn)行抑螺處理?？蚋駜?nèi)高程7.0 m 以下種植挺水植物，高程7.0 m 以上種植草本植物抑螺。

4 抑螺植物的選擇及配置

對(duì)釘螺有抑制作用的草本植物主要包括：豚草、益母草、問(wèn)荊、澤瀉、酸模葉蓼、打碗花、紫云英、香薷、木賊草、盾葉薯蕷、禾葉山麥冬等；對(duì)釘螺有抑制作用的木本植物主要包括：羊蹄、川楝、墨杉、落羽杉、池杉、意楊、楓楊、烏桕、夾竹桃、樟樹(shù)［4］等。

考慮地域的適應(yīng)性以及生態(tài)安全要求，并結(jié)合現(xiàn)有植物栽培條件和市場(chǎng)條件，本項(xiàng)目種植抑螺植物選擇了兩種挺水植物，即密毛酸模葉廖和澤瀉；選擇了兩種草本植物，即益母草和紫云英。

本項(xiàng)目生態(tài)抑螺護(hù)坡植物的配置方案如下：

1 號(hào)試驗(yàn)段的挺水植物采用密毛酸模葉廖，草本植物采用益母草；

2 號(hào)試驗(yàn)段的挺水植物采用澤瀉，草本植物采用益母草；

3 號(hào)試驗(yàn)段的挺水植物采用密毛酸模葉廖，草本植物采用紫云英。

因在試驗(yàn)段栽培上述植物不便進(jìn)行管理維護(hù)，故生態(tài)護(hù)坡的植物種植采用了移栽方式，即通過(guò)向植物培育公司購(gòu)買(mǎi)現(xiàn)成植物，然后由專(zhuān)業(yè)人員移栽到試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。

東山河生態(tài)抑螺護(hù)坡設(shè)計(jì)方案的剖面圖見(jiàn)圖1，分段示意圖見(jiàn)圖2。

5 實(shí)驗(yàn)段觀測(cè)結(jié)果

圖1 東山河生態(tài)抑螺護(hù)坡的設(shè)計(jì)方案剖面圖

圖2 東山河生態(tài)抑螺護(hù)坡的設(shè)計(jì)方案分段示意圖

在東山河工程范圍內(nèi)選取4 個(gè)樣方區(qū)域進(jìn)行生態(tài)調(diào)查，并觀測(cè)實(shí)驗(yàn)段抑螺效果，對(duì)比分析工程建設(shè)對(duì)該區(qū)域陸生植物群落、水生動(dòng)物群的影響。

從植物樣方調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，東山河護(hù)坡硬化工程未建設(shè)前，河岸兩側(cè)為原始植物生態(tài)環(huán)境，陸生植物種類(lèi)繁多，生長(zhǎng)茂盛，在靠近河岸處多生長(zhǎng)有水生植物，如水花生、蘆葦、水草等，河岸處雜草叢生，給釘螺的繁殖與生長(zhǎng)提供了良好的場(chǎng)所；兩岸迎水坡護(hù)砌后，水泥混凝土覆蓋了兩岸的土壤，植物生長(zhǎng)環(huán)境遭到了嚴(yán)重破壞，被水泥覆蓋的兩岸寸草不生，消除了釘螺的孳生環(huán)境，消滅了血吸蟲(chóng)，有效地保護(hù)了人民身體健康，但同時(shí)卻破壞了兩岸陸生植物的生長(zhǎng)環(huán)境，干擾了植物的生長(zhǎng)。從對(duì)背水坡的調(diào)查分析看，迎水坡護(hù)砌工程對(duì)工程實(shí)施段河道的背水坡也有一定的影響，但影響程度相比迎水坡較小。

在水生動(dòng)物方面，通過(guò)對(duì)調(diào)查區(qū)域及實(shí)驗(yàn)段釘螺進(jìn)行觀測(cè)，工程實(shí)施后一年，工程段區(qū)域水生動(dòng)物主要有田螺、河蚌、蚯蚓，未發(fā)現(xiàn)釘螺，抑螺草的抑螺控螺效果較好。但由于在東山河工程施工期，施工所產(chǎn)生的廢水包括混凝土系統(tǒng)產(chǎn)生的堿性廢水以及設(shè)備沖洗、砂石料清洗等產(chǎn)生的泥漿水和含油廢水未經(jīng)過(guò)充分處理便排入河道中，對(duì)工程區(qū)域局部水體造成不利影響，使局部水體水質(zhì)惡化，在一定程度上影響了河道水生生物田螺、釘螺、河蚌、蚯蚓的正常繁衍，導(dǎo)致其生物量急劇減少。

6 結(jié)論與建議

6.1 結(jié)論

通過(guò)在東山河水利血防工程中種植抑螺草，并在對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)血防觀測(cè)的基礎(chǔ)上分析得出，生物抑螺具有一定的可行性，可以通過(guò)進(jìn)一步研究?jī)?yōu)化種植措施后加以推廣。

6.2 建議

（1）由于東山河為行洪河道，且汛期流速較快，在抑螺草生長(zhǎng)的第一年因根系尚不發(fā)達(dá)，易發(fā)生水土流失，造成局部地塊抑螺草密度不足，可以通過(guò)在新種植植物區(qū)域增設(shè)三維土工網(wǎng)墊，以防止水流沖刷破壞。

（2）因本次試驗(yàn)段所選擇抑螺植物的社會(huì)需求量不大，故通過(guò)向植物培育公司購(gòu)買(mǎi)現(xiàn)成植物，然后由專(zhuān)業(yè)人員移栽到試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的費(fèi)用較高，下階段可以進(jìn)一步研究選擇適合我省氣候條件的抑螺植物，以降低成本。

［1］彭鎮(zhèn)華.林業(yè)血防生態(tài)工程抑螺防病機(jī)理［J］.濕地科學(xué)與管理，2013（2）.

［2］劉國(guó)華，舒洪嵐，徐林初，等.中國(guó)林業(yè)血防生態(tài)工程探索［J］.江西林業(yè)科技，2004（6）.

［3］蒲真清，黃繼山，劉俊，張玉平.植物滅螺機(jī)理研究進(jìn)展［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（36）.

［4］胡興宜，唐萬(wàn)鵬，姜德鴻，等.興林抑螺機(jī)理研究進(jìn)展［J］.胡北林業(yè)科技，2006（1）.