古建筑白蟻危害成因及遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

黃姍姍

摘要 白蟻是世界性五大害蟲之一。我國(guó)數(shù)量龐大的宮殿、園林、寺廟由于年代久遠(yuǎn)、風(fēng)雨侵蝕等原因，柱、梁、枋等以木質(zhì)結(jié)構(gòu)為主的部件易潮濕發(fā)霉，更容易遭受白蟻的侵蝕，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)话紫伷茐闹敝恋顾０紫伻∈郴顒?dòng)非常隱秘，除了分群季節(jié)外，基本不暴露于外界環(huán)境中，往往發(fā)現(xiàn)時(shí)已經(jīng)對(duì)古建筑造成了巨大的損失。因此，了解并掌握古建筑白蟻的危害成因及遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用極為重要。以合肥包公墓園為例，闡述了古建筑發(fā)生白蟻危害的原因以及蟻害種類，并提出利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)古建筑及其周邊綠化的白蟻活動(dòng)。

關(guān)鍵詞 古建筑;白蟻危害;成因;遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)

中圖分類號(hào) TU746.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611（2020）13-0096-04

Abstract Termites are one of the five pests in the world.A large number of palaces， gardens and temples in China are prone to damp and mildew due to the aging and erosion of wind and rain. Columns， beams and squarecolumn， which are mainly made of wood structure， are more vulnerable to termite erosion. In serious cases， they may even be damaged by termites until they collapse.The feeding activities of termites are very secret， and they are not exposed to the external environment except for the clustering season， often causing huge losses to historic buildings when they are found.Therefore， it is very important to understand and master the cause of termite damage in historic buildings and the application of remote realtime monitoring technology.This paper mainly took Bao Gong Tomb in Hefei as an example， expounded the causes of termite damage in historic buildings and the types of termite damage， and put forward the use of “Internet + ”technology to monitor the activity of termite in historic buildings and surrounding areas remotely and in real time.

Key words Historic buildings;Termite damage;Cause;Remote realtime monitoring technology

白蟻是世界性五大害蟲之一，是木質(zhì)纖維素的主要降解者，主要分布在熱帶和亞熱帶地區(qū)[1]，主要取食植物纖維素，其消化道內(nèi)生有許多內(nèi)生菌，內(nèi)生菌產(chǎn)生大量纖維素酶，與白蟻?zhàn)陨淼睦w維素酶系統(tǒng)相互合作，消化分解食物中的木質(zhì)纖維類物質(zhì)，可以提供維持白蟻生長(zhǎng)繁殖所需的營(yíng)養(yǎng)。正是由于這種生活習(xí)性和生理特點(diǎn)，白蟻已成為嚴(yán)重影響和困擾人類生活的害蟲之一。我國(guó)古代典籍中就有關(guān)于白蟻危害房屋、堤壩的記載，即所謂“千里之堤，潰于蟻穴”，至今仍被人們廣為沿用[2-3]。筆者以合肥包公墓園為例，闡述了古建筑發(fā)生白蟻危害的原因以及蟻害種類，并提出“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)古建筑及其周邊綠化白蟻活動(dòng)。

1 蟻害發(fā)生情況及成因分析

合肥地處江淮之間，環(huán)抱全國(guó)五大淡水湖之一——巢湖，地處中緯度地帶，境內(nèi)有丘陵崗地、低山殘丘、低洼平原3種地貌，以丘陵崗地為主，江淮分水嶺自西向東橫貫全境。全市海拔多為15～80 m，平均海拔20～40 m。全年氣溫冬寒夏熱，春秋溫和，屬于暖溫帶向亞熱帶的過渡帶氣候類型，為亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候。年均氣溫15.7 ℃，年均降水量約1 000 mm，年日照時(shí)數(shù)約2 000 h，年均無霜期228 d，平均相對(duì)濕度77%。植被豐富，植被類型以落葉闊葉樹種為主，并含有少量常綠闊葉樹種的北亞熱帶落葉與常綠闊葉混交林。常見的綠化樹種有樟樹、廣玉蘭、女貞、銀杏、楊樹等。合肥具有鮮明的園林生態(tài)環(huán)境，綠化覆蓋率45.2%。土壤偏酸性，適宜多種白蟻的生存繁衍。

危害合肥地區(qū)的主要白蟻優(yōu)勢(shì)種是鼻白蟻科家白蟻屬的臺(tái)灣乳白蟻、蘇州乳白蟻以及散白蟻屬的黑胸散白蟻、黃胸散白蟻、圓唇散白蟻以及白蟻科土白蟻屬的黑翅土白蟻、大白蟻屬的黃翅大白蟻。分飛期一般大多在每年 4—6月，活動(dòng)期一般在 3—11 月，活動(dòng)期持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。

包公墓全稱包孝肅公墓園，位于安徽省合肥市內(nèi)包河南畔林區(qū)，與包公祠緊緊相連，是北宋名臣包拯及其夫人、子孫所葬之地。包公墓由西向東，主要建筑物有照壁、子母雙石闕、神道碑、祁門、望柱、墓前石刻群、享堂、包拯墓、墓室和葬區(qū)等;綠化率高，綠樹成蔭，水源充沛，食料豐富，致使白蟻危害嚴(yán)重。

1.1 蟻害情況

從調(diào)查情況來看，包公墓該區(qū)域均存在不同程度的白蟻危害，有明顯的白蟻活動(dòng)或陳舊的白蟻危害跡象。房屋建筑的各部位，如屋面、墻體、門、窗、室內(nèi)隔斷等都有被白蟻危害的現(xiàn)象。主墓區(qū)竹林綠化區(qū)域發(fā)現(xiàn)多點(diǎn)、大量白蟻活體且活動(dòng)頻繁，白蟻群體的分布密度較高;存在極大的安全隱患。調(diào)查結(jié)果表明，包公墓白蟻危害部位多，白蟻群體分布密度高、危害范圍廣、危害程度重、危害時(shí)間長(zhǎng)，亟需進(jìn)行白蟻綜合治理。從采集到的白蟻標(biāo)本分析歸類來看，該區(qū)域內(nèi)白蟻種類主要有2科2屬2種，分別為圓唇散白蟻（Reticulitermes labrlis Hsia et Fan）、黑翅土白蟻（Odontotermes formosanus（Shiraki））。

1.2 成因分析

1.2.1 地理位置因素。

合肥地處中緯度地帶，屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，土壤偏酸性，全年四季分明、氣候溫和、雨量適中、春溫多變、梅雨顯著、夏雨集中，已發(fā)現(xiàn)2科5屬16種白蟻在此生存繁衍。房屋建筑、園林綠化的蟻害率始終維持在一個(gè)較高的基數(shù)上，屬于全國(guó)白蟻嚴(yán)重危害區(qū)域[4]。

1.2.2 建筑年代因素。

由于年代久遠(yuǎn)、風(fēng)雨侵蝕等原因，柱、梁、枋等以木質(zhì)結(jié)構(gòu)為主的部件易潮濕發(fā)霉，更容易遭受白蟻的侵蝕[3]。

1.2.3 建筑結(jié)構(gòu)因素。

以木構(gòu)件框架為主體的樓、塔、宅等古建筑蟻害發(fā)生較為普遍。常見的蟻害部位是起支撐作用的接地與靠墻的站柱、五架梁、椽條、桁條、屋檐板、屋面的翹角眺角、樓擱柵、地板等，此外還有室內(nèi)的掛匾和座基等處[5-6]。

1.2.4 建筑環(huán)境因素。

該區(qū)域位于安徽省合肥市內(nèi)包河南畔林區(qū)，與包公祠緊緊相連，靠近合肥包河，地理環(huán)境優(yōu)越，非常適宜白蟻生存繁衍。此外，因?yàn)榫G化率高，綠樹成蔭，水源充沛，園林綠化地有不少的樟樹和桂花樹、大面積草皮，因此該區(qū)域白蟻危害嚴(yán)重[7-8]。

2 古建筑白蟻防治

2.1 古建筑的白蟻防治原則

應(yīng)遵循“結(jié)構(gòu)無損、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、及時(shí)治理”的原則，運(yùn)用白蟻綜合治理的理念，進(jìn)行區(qū)域控制[9-10]。遵照這個(gè)原則，2017年對(duì)包公墓園開展了一系列白蟻防治工作，取得了良好的白蟻防治效果，使白蟻危害實(shí)現(xiàn)了可防可控。

2.2 古建筑的白蟻防治思路

2.2.1 化學(xué)藥劑處理。

針對(duì)包公墓園已經(jīng)存在的白蟻危害，實(shí)施噴氟蟲氰粉劑滅治處理;在建筑物內(nèi)外環(huán)境中需要防治的部位，施用有胃毒觸殺作用的10%吡蟲啉滅白蟻，根據(jù)環(huán)境材質(zhì)，選擇噴灑、涂刷或浸漬方式，使白蟻中毒死亡或回避轉(zhuǎn)移[2，6，11-12]。

2.2.2 建立白蟻遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

包公墓園作為2004年入選的合肥市重點(diǎn)文物保護(hù)單位，白蟻危害較重，建議選用遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)白蟻活動(dòng)。該系統(tǒng)是在白蟻防治區(qū)域內(nèi)，利用傳感技術(shù)和現(xiàn)代通訊技術(shù)，通過終端機(jī)對(duì)遠(yuǎn)端白蟻監(jiān)測(cè)裝置中白蟻侵入活動(dòng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[9]。

3 遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用背景

白蟻的防治絕不是消滅白蟻，而是在一定區(qū)域內(nèi)降低白蟻的分布密度，達(dá)到不危害人類的生活而又使白蟻正常生存的目的，通過綜合治理實(shí)現(xiàn)區(qū)域控制。白蟻綜合治理經(jīng)過近十幾年來的發(fā)展，強(qiáng)調(diào)在綜合考慮生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的情況下，采取化學(xué)防治、物理防治和監(jiān)測(cè)控制技術(shù)等方法取得最大的綜合效益[13]。根據(jù)實(shí)際情況，協(xié)調(diào)配合使用多種白蟻防治技術(shù)，避免大量使用化學(xué)藥劑及克服單一技術(shù)防治白蟻的不足。目前合肥的白蟻監(jiān)測(cè)控制技術(shù)應(yīng)用于核心景區(qū)和古典園林的案例也證實(shí)了區(qū)域白蟻治理的效果，充分顯示出在區(qū)域白蟻危害的控制中合理運(yùn)用各種策略的實(shí)用價(jià)值。

將白蟻防治作為城市管理的重要組成部分，與房屋管理、災(zāi)害管理、有害生物管理統(tǒng)籌，貫穿城市規(guī)劃、建設(shè)、治理全過程，對(duì)影響白蟻孳生、傳遞、危害的自然及人為因素實(shí)施系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和管理;同時(shí)，提供管理區(qū)域內(nèi)白蟻防治、科普宣傳、基礎(chǔ)性研究、蟻情調(diào)查與監(jiān)測(cè)等公共服務(wù)，切實(shí)降低白蟻危害風(fēng)險(xiǎn)。該理念從適應(yīng)環(huán)境和時(shí)代發(fā)展的需求出發(fā)，將傳統(tǒng)白蟻防治從單體房屋防治到區(qū)域管理進(jìn)行革新，從而形成了白蟻區(qū)域管理理論[5]。正是白蟻的區(qū)域管理理念的支撐，給予了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展空間。

以前應(yīng)用傳統(tǒng)的化學(xué)方法進(jìn)行白蟻處理，對(duì)古建筑保護(hù)具有一定的局限性，在保護(hù)古建筑物、古樹不受白蟻為害的應(yīng)用缺乏科學(xué)性。為有效保護(hù)古建筑盡量少受白蟻侵害，并實(shí)現(xiàn)白蟻治理、建筑保護(hù)及自然環(huán)境的有機(jī)結(jié)合，筆者一直在尋求保護(hù)文物古建筑的新方法。在此情況下，2017年合肥在全國(guó)創(chuàng)新性地采用“互聯(lián)網(wǎng)+”遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)在包公墓進(jìn)行第一批試點(diǎn)，旨在探尋利用遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)，提前制止和預(yù)防蟻害發(fā)生，開展白蟻的區(qū)域管理。

3.2 技術(shù)原理

該技術(shù)摒棄以大面積噴灑化學(xué)藥劑防治白蟻的傳統(tǒng)防治方式，利用物聯(lián)網(wǎng)后臺(tái)，在原有監(jiān)測(cè)誘餌系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加入智能芯片導(dǎo)入程序軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)測(cè)過程，每個(gè)自然日對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行多次檢測(cè)，并將數(shù)據(jù)匯總后按照預(yù)設(shè)時(shí)間定時(shí)傳送至數(shù)據(jù)庫，工作人員可通過 PC端或手機(jī)端的APP，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)白蟻活動(dòng)情況，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行有針對(duì)性的白蟻綜合治理[14]。

3.3 遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用在古建筑白蟻防治方面的優(yōu)越性

3.3.1 安全環(huán)保。

對(duì)白蟻開展準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、有效的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)“早發(fā)現(xiàn)，早治理”，發(fā)現(xiàn)白蟻時(shí)及時(shí)處理，降低白蟻的防治成本，減少化學(xué)藥劑的使用量，保護(hù)環(huán)境和人畜安全[15]。

3.3.2 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

該監(jiān)控裝置內(nèi)設(shè)智能芯片，自動(dòng)監(jiān)測(cè)并實(shí)時(shí)向管控單位上報(bào)監(jiān)測(cè)結(jié)果。

3.3.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控。

采取具有國(guó)際先進(jìn)水平的蟲害綜合治理觀念，對(duì)古建筑內(nèi)外易發(fā)生蟻害的重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行全面監(jiān)控，將白蟻監(jiān)測(cè)控制技術(shù)、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等手段綜合運(yùn)用，管控單位足不出戶就能了解該區(qū)域各個(gè)檢測(cè)體的實(shí)時(shí)情況，掌握古建筑內(nèi)外白蟻的活動(dòng)情況[12，14，16]。

3.3.4 效果持久。

采用具有長(zhǎng)效控制的監(jiān)測(cè)控制技術(shù)，具有長(zhǎng)效控制白蟻的功能，采用該技術(shù)可以對(duì)預(yù)防地域的白蟻進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，可以有效控制白蟻種群的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)白蟻治理的長(zhǎng)效機(jī)制。

3.4 遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)施

在推廣應(yīng)用白蟻監(jiān)測(cè)控制技術(shù)防治白蟻方面，合肥作為白蟻防治單位，2007—2011年示范應(yīng)用了以白蟻防治餌劑系統(tǒng)為核心技術(shù)的白蟻綜合治理技術(shù)，在示范區(qū)共安裝3萬多套白蟻防治餌劑系統(tǒng)。2012—2019年，每年均持續(xù)使用白蟻監(jiān)測(cè)控制裝置。

近幾年，合肥地區(qū)加大了對(duì)古建筑的保護(hù)力度，為一些重要的古建筑群建立了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)白蟻監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。2017年，在合肥包公墓項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)安裝遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)型白蟻監(jiān)控裝置250套（圖1），開展綜合治理措施，建立完整的白蟻屏障，控制項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)的白蟻分布密度，最大程度降低白蟻對(duì)包公墓園的為害風(fēng)險(xiǎn)。

針對(duì)古建筑文物保護(hù)等重要項(xiàng)目，監(jiān)測(cè)裝置的安裝間距應(yīng)為2～4 m，對(duì)非常重要的保護(hù)對(duì)象要采用雙排錯(cuò)列安裝[17]。按照遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、統(tǒng)一管理的原則，根據(jù)包公墓的建筑特點(diǎn)及綠化分布，在綠化地靠近房屋建筑周圍0.5 m 左右的地帶每隔 2 m 的位置安裝1套裝置，在綠化地中的樟樹、桂花樹、金絲楠木等樹木周邊安裝2套監(jiān)測(cè)裝置重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，在綠化地中每間隔 3 m 左右位置安裝 1套裝置。安裝完成后，對(duì)每一套裝置進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)和實(shí)時(shí)定位，以便于終端實(shí)時(shí)查看和檢查維護(hù)。

4 應(yīng)用效果

經(jīng)過2017年11月至2020年1月（成稿前）連續(xù)觀察，筆者認(rèn)為采用白蟻遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用于古建筑及園林綠化內(nèi)危害的白蟻監(jiān)測(cè)和綜合治理，效果顯著。

4.1 發(fā)現(xiàn)白蟻活動(dòng)的新變化

2019年2月3日，包公墓園的白蟻監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)到白蟻活動(dòng)（圖2），進(jìn)行開倉藥物處理。遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)蟻害的早期發(fā)現(xiàn)起到了及時(shí)的預(yù)報(bào)作用，有效避免了古建筑遭受白蟻侵害。另外，對(duì)白蟻活動(dòng)開始時(shí)間的判斷有了新的認(rèn)知，2月份合肥地區(qū)受厄爾尼諾現(xiàn)象的影響，通過遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到白蟻活動(dòng)提前。

4.2 安全環(huán)保，有效減少了人力成本

遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置更換餌料和信息棒操作簡(jiǎn)單，安裝檢查方便，也不需要使用大量的化學(xué)農(nóng)藥，避免對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，遠(yuǎn)程發(fā)現(xiàn)報(bào)警后技術(shù)人員再開倉檢查處理，有效減少了人力成本。

4.3 有效控制白蟻的分布密度

通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警65次，技術(shù)人員對(duì)其中發(fā)現(xiàn)活體且白蟻活動(dòng)較為頻繁的區(qū)域投放藥物進(jìn)行防治，使用藥物后該區(qū)域白蟻活動(dòng)明顯減少，有效控制了包公墓白蟻的分布密度。

5 討論

遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)是順應(yīng)白蟻防治新形勢(shì)發(fā)展誕生的產(chǎn)物，有助于白蟻區(qū)域管理的發(fā)展，有助于提高白蟻防治行業(yè)的技術(shù)含量、提升白蟻行業(yè)整體服務(wù)水平并保持白蟻防治行業(yè)的持續(xù)、環(huán)保、創(chuàng)新發(fā)展，應(yīng)用前景非常廣闊。

此次監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)有無法接收信號(hào)的裝置，經(jīng)實(shí)地調(diào)查是因?yàn)榫G化工人在修整包公墓園林綠化過程中損壞了裝置。下一步應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)包公墓園等古建筑采用環(huán)保型防治技術(shù)的宣傳。發(fā)揮包公墓園導(dǎo)游的講解作用，加強(qiáng)對(duì)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)白蟻監(jiān)測(cè)技術(shù)的宣傳，提高游客及包公墓園管理人員的的防蟻意識(shí)和裝置保護(hù)意識(shí)，避免人為破壞。

遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)完全替代化學(xué)防治技術(shù)目前還不切合實(shí)際，白蟻防治相關(guān)的政策法規(guī)應(yīng)進(jìn)行修改[13];技術(shù)應(yīng)用成本較高，現(xiàn)今的裝置購(gòu)置費(fèi)用難以承受;技術(shù)還不夠成熟和穩(wěn)定，大批量生產(chǎn)能力有限，需進(jìn)一步充實(shí)完善等。因此，目前只運(yùn)用在白蟻危害較嚴(yán)重的古建筑和重大市政工程，大范圍推廣白蟻遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可行性有待進(jìn)一步探討。

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