Содержание к диссертации
Введение
2. Обзор литературы 8
2.1. Членистоногие, обитающие в замкнутых пространствах природного происхождения 10,
2.2. Членистоногие - обитатели природных микробиотопов в условиях антропогенного ландшафта. 18
2.3. Членистоногие - обитатели закрытых пространств антропогенного происхождения 22
2.4. Термоаэрозольные средства для борьбы с членистоногими в замкнутых пространствах 30
3. Собственные исследования 50
3.1. Материалы и методы исследований. 50
3.2. Биологическая активность компонентов инсектицидного термовозгоночного средства 57
3.3. Физическо-химические характеристики готовых термоаэрозольных инсектоакарицидных средств 67
3.4. Физические характеристики термоаэрозоля 76
3.5. Биологическая активность термоаэрозолей по отношению к членистоногим - обитателям закрытых пространств 89
3.6. Обитатели нор грызунов и борьба с ними с помощью инсектоакарицидных дымов 101
3.7. Комары Culexpipiens molestus и борьба с ними
с помощью термоаэрозолей перметрина 112
4. Заключение 129
5. Выводы 145
6. Список основной использованной литературы 150
7. Приложения 185
- Членистоногие - обитатели природных микробиотопов в условиях антропогенного ландшафта.
- Членистоногие - обитатели закрытых пространств антропогенного происхождения
- Биологическая активность компонентов инсектицидного термовозгоночного средства
- Обитатели нор грызунов и борьба с ними с помощью инсектоакарицидных дымов
Членистоногие - обитатели природных микробиотопов в условиях антропогенного ландшафта.
В районе постоянного контакта человека и домашних животных с природными биоценозами, в которых циркулируют возбудители опасных инфекций, кровососущие членистоногие-полифаги способны быстро и легко покидать природный биотоп и переходить в постройки антропогенного происхождения. В работе СМ. Малхазовой (125) отмечено, что освоение новых территорий приводит к росту заболеваемости висцеральным лейшманиозом. Это связано с тем, что москиты, выплаживаясь в норах грызунов и других природных биотопах, вылетают из них и нападают на человека и животных как непосредственно в районе выплода, так и залетая на дневки в помещения. Еще П.А. Петрищева (159) указывала, что «... уже к концу первого летнего сезона на вновь освоенной местности москиты находят в окружении человека ряд микробиотопов». Подавляющее большинство мигрирующих москитов - молодые голодные самки, наиболее опасные в эпидемическом отношении. При этом каждые сутки происходит обмен москитами между близко расположенными биотопами. В результате в населенном пункте формируется постоянный или сезонный очаг, либо комплекс сопряженных очагов природного и антропогенного происхождения (11). По мере освоения территории количество природных очагов инфекции уменьшается и на первый план выходят источники антропогенного происхождения (113, 156). На вновь осваиваемой территории фактически формируется новый биоценоз, включающий в себя элементы природного и антропогенного происхождения. По мнению И.А. Рыбкина (177) «расчленение природных очагов на части при освоении новых территорий способствует активизации очага существующей природно-очаговой инфекции, увеличивая опасность заражения человека и животных». Особенно опасно формирование такого биоценоза в тех случаях, когда природный и антропогенный очаг сходны по условиям. В первую очередь это относится к членистоногим, обитающим в закрытых пространствах, которые легко перемещаются из природных объектовнор, пещер, в близкие по абиотическим условиям строения человека - в жилые, животноводческие и подсобные помещения. П.А. Петрищева установила, что в среднем и нижнем течении Аму-Дарьи наиболее типичными местами выплода москитов являются норы грызунов в помещениях для скота и птицы (162). Очень хорошо это явление прослеживается на примере акарофауны аридной зоны. А.А. Бердыев (14) указывает, что в пустыне непрерывная циркуляция возбудителя арбовирусных инфекций невозможна при отсутствии естественных или антропогенных убежищ для клещей (нор, пещер, стойл, загонов, кошар). Этот фактор определяет пространственную структуру очага инфекции. Еще в 1962 г. Э.Б. Кербабаев установил, что при освоении новой территории, клещи p. Omithodorus в попадают в жилье вместе с грызунами (95). Наиболее опасны в этом отношении членистоногие, проводящие в убежищах природного происхождения только часть своей жизни. Высокоспецифичные постоянные обитатели таких убежищ значительно менее опасны, так как их переход из природного в антропогенный биотоп связан со значительной смертностью и маловероятен. Так клещи рода Omithodorus (кроме О. papillepes) в Узбекистане обитают только в норах грызунов и рептилий и не заселяют жилых помещений, что связано со специфическим микроклиматом нор (136), тогда как О. papillepes в Узбекистане обитает как в норах, так и в жилых помещениях (137). В Туркмении же О. papillepes принадлежит исключительно природному биоценозу, а случаи обитания этого клеща в убежищах антропогенного происхождения связаны с искусственным заселением их клещами, причем существование О. papillepes в таких убежищах поддерживается только за счет проживания там же его прокормителя - грызуна (93). Именно поэтому заболевания клещевым возвратным тифом в Туркмении регистрируют в основном после посещения человеком природных биотопов (153). Аналогичные данные существуют и в отношении чумы, переносчики которой - блохи контактируют с человеком только в случае его появления в местах обитания грызунов (129). В процессе антропогенной трансформации биоценоза членистоногие получают возможность заселения вновь образованных биотопов, как это происходит с малярийными комарами при обводнении пустыни (135). Возможна также адаптация членистоногих к новым условиям существования. Так в результате интенсивной распашки степей в Западном Прибайкалье формируются «фермовые» популяции клещей Dermacentor nutalli (119). Занос членистоногих из природного биотопа в относительно стабильные условия животноводческих помещений или жилья, особенно при большой концентрации потенциального прокормителя, может способствовать формированию вторичного очага, практически не связанного с природным, как это происходит с куриным клещом D. gallinae (176). Неиспользование помещения обычно приводит либо к иррадиации членистоногих за его пределы, либо к вымиранию их популяции.
Членистоногие - обитатели закрытых пространств антропогенного происхождения
Третья основная группа закрытых пространств - объекты антропогенного происхождения. Эти микробиотопы появились относительно недавно - с момента начала строительной деятельности человека, причем достаточно долго условия в них ненамного отличались от природных, формирование специфических биоценозов, приуроченных к жилью, идет и по сей день. В «Описании земли Камчатки» СП. Крашенинников сообщает, что у камчадалов из паразитов были только вши, блохи и клещи, перешедшие с собак (104). По сведениям Н.М. Пржевальского, аборигены Уссурийского края кочевого образа жизни, имели только личных паразитов (166). Формирование синантропной энтомо-фауны может идти двумя путями: за счет заселения жилищ членистоногими из природных биотопов, как это было показано выше; и путем переселения их вместе с человеком из пещер, как это происходило с клещами Ornithodorus papillepes (153) или клопами Cimex lectularius (9). «Хотя в пределах человеческих поселений, где все искусственно, применение экологических понятий легко довести до абсурда», - отмечает К. Фредерике, тем не менее - «имеется специальное жизненное сообщество человеческих жилищ» (199). При этом говорить об абсолютно синантропных членистоногих бессмысленно, так как синан-тропный вид в благоприятных условиях может оказаться обитателем природных стаций. Концентрация населения в крупных поселениях способствует формированию комплекса доместицированных членистоногих, наиболее резко выраженного в умеренном и северном климате, где их существование в природе невозможно. Характерным примером такого комплекса, образующегося исключительно в поселениях человека, является широкое распространение комаров Culex pipiens molestus F. E.B. Виноградова указывает, что Ср. molestus в отличие от С. p. pipiens исключительно антропофильный комар (35). Хотя морфологически эти комары близки, способны скрещиваться и давать плодовитое потомство, в умеренном климате они биологически изолированы. В отличие от Ср. pipiens, Ср. molestus не имеет имагинальной диапаузы и способен к автогенному развитию. Фотопериодическая нейтральность, автогенность, стеногалинность - приспособительные реакции вида к появлению свободной пространственной ниши, каковой являются помещения человека с водными резервуарами. Хотя в благоприятный период эти комары заселяют естественные и искусственные водоемы на территории поселений человека, в холодное время года они развиваются только в закрытых помещениях (198). О специфической приспособленности этих комаров к обитанию в помещениях могут служить данные Kulow F. (271), изучавшего взаимоотношения Ср. molestus и сим-патричного ему Ср. fatigans (quinquefasciatus). Проникая в помещения, где развиваются Ср. molestus, Ср. fatigans способны скрещиваться с ним и давать гибридное потомство, однако в течение зимы эти гибриды, как и сам Ср. fatigans элиминируются и к весне популяция вновь состоит только из Ср. molestus. Анализ ферментов гемолимфы комаров показал, что на территории России существуют три группы популяций комаров комплекса Culex, две из которых четко отождествляются с Ср. pipiens и С p. molestus. Третья группа электро-форетически отличается от первых двух наличием частично перекрывающихся маркеров. Эта группа антропофильна, но имеет низкую степень автогенности (120), что может свидетельствовать о предпосылках к окончательному обособлению Ср. molestus в новый подвид чисто антропогенного происхождения, глубокая специализация которого к обитанию в условиях неизменного замкнутого пространства в течение длительного времени в географических зонах с сезонными колебаниями климата обеспечивает его процветание. По мнению А.Н. Алексеева большему распространению комаров Ср. molestus способствует развитие сети централизованного водоснабжения и теплоснабжения в городах и обводнение естественных понижений с проникновением фильтрационных вод в подвалы зданий (5). В настоящее время эти комары обнаружены практически во всех географических зонах - Австралии, Африке, Америке, на Ближнем и
Среднем Востоке, на территории европейских стран: Венгрии, Греции, Мальты, Франции, ФРГ, Болгарии и др. (271, 35, 268, 278, 279, 291, 263, 270, 201). Первые сообщения отечественных авторов о появлении в городах нового подвида комаров появились еще в пятидесятые годы, однако серьезное санитарное значение они приобрели в конце шестидесятых-начале семидесятых годов прошлого века, параллельно с резким увеличением масштабов жилищного строительства (297). По литературным источникам эти комары зарегистрированы в Ереване, Новороссийске, Краснодаре, Ростове-на-Дону, Новочеркасске, Ленкорани, городах Донбасса, Харькове, Москве, Ленинграде, Иваново, Сыктывкаре и Ухте, Мурманске, Самарканде, Новосибирске, Комсомольске-на-Амуре, Приморье (1, 134, 168, 84, 4, 179, 138, 139, 144, 25, 26, 149, 209, 107, 108, 109, 67, 210). Из материалов, опубликованных А.С. Аксеновой, следует, что в подвалах жилых домов многих городов нашей страны постоянно развиваются комары С. pipiens, причем Ср. plpiens выплаживается в них только при наличии в окрестностях естественных водоемов, заселенных этим видом комаров.
Биологическая активность компонентов инсектицидного термовозгоночного средства
Прежде чем приступить к разработке рецептуры инсектицидного дымового средства, необходимо было принять во внимание факторы, способствующие повышению его эффективности. Для этого следовало изучить инсектицидную активность в виде термоаэроэоля всех компонентов средства: носителя и горючего, окислителей, растворителей и дымообразователей, действующих веществ и определить параметры их совместимости. Как уже было указано ранее, в качестве одного из основных компонентов инсектицидного средства возможно использование торфа - продукта разложения древесины и травянистых растений, содержащего большое количество различных органических соединений -восков, битумов, сложных эфиров, фенолов, целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин, обладающих биологической активностью (66). При его окислении образуется большое количество различных газов, в основном СОг и N2 (20). При этом выход газообразных продуктов сгорания торфа составляет 70% от исходной массы, что значительно выше, чем у большинства других видов горючего (12). В изученной литературе данных о токсичности торфяного дыма и продуктов разложения торфа для насекомых не обнаружено. Изучение инсектицидных свойств торфяных компонентов проводили путем нанесения 4 мкл экстрактов торфа в концентрации 1% в ацетоновом растворе на кутикулу переднеспинки тест-объекта - мух М. domestica штамма ВНИИДИС 5-8 дневного возраста. Для экстракции использовали бензол и диэтиловый эфир, которые затем отгоняли до полного исчезновения запаха растворителя. Изучение инсектицидной активности торфяного дыма проводили также на мухах М. domestica, помещая их в садки по 10 особей в камеру, в которой производили сжигание 5, 10 и 15 г торфа на 1 м объема камеры. Экспозиция составляла 30 минут. Для экспериментов использовали торф Боровского месторождения Тюменской области, содержащий до 20 % неорганических компонентов - песка, глины, окислов желе за. Остаточная влажность торфа - 10%. Из таблицы 7, в которой приведены результаты опытов, следует, что торфяные экстракты в виде ацетоновых растворов 1% концентрации при топикальном нанесении обладают незначительной инсектицидной активностью. 2 часа после начала обработки насекомые малоподвижны, некоторые из них не подают признаков жизни, однако к исходу суток подвижность восстанавливается до нормы. Гибель мух происходит, вероятно, за счет выделения при горении торфа большого количества СОг, обладающего наркотизирующим действием (199). Известно, что аммиачная селитра проявляет инсектицидные свойства в виде растворов в отношении некоторых жесткокрылых (293). Данных о действии на насекомых газов, образующихся при разложении аммиачной селитры, не обнаружено, однако известно, что они токсичны для теплокровных (127). Можно предположить, что они будут небезразличны и для членистоногих. С этой целью было проведено изучение инсектицидной активности торфяного дыма, образующегося при сжигании смесей торфа с аммиачной селитрой в различных концентрациях.
Соотношение торф-селитра составляло 1:1 (в весовых частях). Опыты проводили на мухах М. domestica по вышеописанной методике. Результаты опытов, представленные в таблице 8, свидетельствуют, что гибель мух наступает при возгонке термосмеси в количестве не менее 5 г/м3. СК5о такой смеси составляет 14,85 г/м3. Необходимо отметить, что термовозгоночная смесь торфа и селитры обладает высокой нокдаун-активностью. Так уже в концентрации 10 г возгоняемой смеси на 1 м3 дым вызывает нокдаун, продолжающийся более часа у 45% мух. Однако концентрации газов, полученные при сжигании таких доз термовозгоночного состава, значительно превышают предельно допустимые концентрации для человека и животных, что исключает возможность присутствия теплокровных во время обработки.
Обитатели нор грызунов и борьба с ними с помощью инсектоакарицидных дымов
С целью определения возможности применения разработанных нами инсектоакарицидных термовозгоночных брикетов для борьбы с обитателями нор грызунов в очагах особо опасных инфекций совместно с сотрудниками Чимкентской и Ашхабадской противочумных станций в 1984-85 гг. были проведены обработки брикетами колоний большой и полуденной песчанок. В 1984 г. изучение инсектоакарицидной активности термовозгоночных брикетов проводили в условиях полупустыни Восточных Кызылкумов в Чардаринском районе Чимкентской области, в 1985 г. - в условиях пустыни Южных Каракумов Ашхабадского района Ашхабадской области. Эти районы представляют собой природные очаги кожного леишманиоза, чумы, а также пиро- и анаплазмозов крупного рогатого скота и арбовирусных инфекций человека, переносчиками возбудителей которых являются насекомые и клещи, обитающие в норах грызунов. Оба района интенсивно осваиваются и мелиорируются, однако большие участки местности представляют собой природные ландшафты, вклинивающиеся в сельскохозяйственные угодья. Кроме колоний большой песчанки во всех районах отмечены частые поселения полуденной и краснохвостой песчанок. В норах грызунов обнаружены компоненты типичного норового биоценоза - грызуны, мелкие рептилии - черепахи, ящерицы, змеи, большое количество беспозвоночных - муравьи, жуки-чернотелки, клещи краснотелковые, гама-зовые, иксодовые, а также блохи родов Xenopsylla и Ceratophyllus. Видовой состав и индексы обилия основных эктопаразитов в колониях и на зверьках в Восточных Кызылкумах представлены в таблице 21.
Из таблицы следует, что основную массу членистоногих, собранных в колониях и на зверьках, составляют блохи Xenopsylla gerbilli caspica. Количество клещей в обследованных колониях меньше, чем собранных на зверьках, причем преобладали в сборах клещи рода Rhipicephalus. Обследование района работ производили в апреле-начале мая, когда перезимовавшие блохи откладывают яйца, а их прокормители накапливают запасы весенних кормов. В некоторых колониях к концу периода работ отмечали появление блох текущего года и выход молодых зверьков первого выводка на поверхность. Специально сезонное распределение блох не изучали, поскольку известные литературные данные с достаточно большой степенью достоверности можно экстраполировать на район наших работ. Сезонная динамика численности в норах большой песчанки ее основного эктопаразита - блох Xenopsylla gerbilli caspica в районах, близких как географически, так и по климатическим и ландшафтным характеристикам к районам наших работ, представлена на рис. 4 (62,192). Основной пик численности блох приходится на май-начало июня, второй малый пик численности регистрируется поздней осенью. Таким образом, апрель - наиболее подходящий период для проведения дезинсекционных работ, так как одновременно с уничтожением перезимовавших блох предотвращается откладка яиц и вьплод молодых блох текущего сезона. Учитывая результаты исследований Э.Б. Кербабаева, применявшего для борьбы с блохами термоаэрозоль хлорофоса со щелочной добавкой, которая обеспечивает повышенное выделение в аэрозоль ДДВФ (97) и широкие исследования по дезинсекции нор дуетами севи-на (метилкарбамата) (197), в качестве инсектоакарицидов для включения в термовозгоночные средства были избраны эти инсектоакарициды. При этом учитывалось также то, что севин являясь мутагеном и тератогеном (30,186), может проявлять ратицидную активность, в то же время персистентность этих препаратов значительно меньше, чем ДДТ и ГХЦГ, что должно снизить вероятность их кумуляции в пищевых цепях пустынного биоценоза.
При изучении инсектоакарицидной активности брикетов на основе севина и ДДВФ проводили обработку колоний большой песчанки из расчета 3-4 брикета с содержанием ДВ 10 % массой 100 г на 1 колонию. Количество брикетов зависело от количества норовых отверстий и степени разработанности коло НИИ.
Эксперименты по изучению инсектоакарицидной активности брикетов на основе ДДВФ проводили в 1984 г. в районе поселка Баиркум и колодца Крык-Тепе путем аэрозоляции 14 опытных колоний в утренние часы при силе ветра не более 3 м/сек и температуре воздуха 22С. После отлова части зверьков из колонии, ее обрабатывали брикетами. За колонией наблюдали в течение 6-ти часов, контролируя выход зверьков из нее. Через сутки производили отлов оставшихся зверьков и раскопку колонии. Результаты экспериментов представлены в таблице 22, в которую вошли также результаты опытов сезона 1985 г. в районе поселка Оналды. Методика учета и нормы расхода брикетов существенно не отличались от вышеописанных, однако учет эффективности проводили через неделю после обработки.
Из таблицы видно, что в 1984 г. при раскопке колоний после обработки живых блох и клещей не обнаружено. В контрольных колониях индекс обилия блох составлял 32,9. Индекс обилия блох на зверьках, выловленных в опытных колониях, составлял 0,43, клещей - 1,3 при индексе обилия в контрольных колониях соответственно 6,75 и 1,7. Общая инсектицидная активность брикетов на основе ДДВФ в отношении блох колебалась от 98,5 % до 100 %. Акарицид-ная эффективность обработок составила соответственно 53,0 и 100 %. Все колонии через сутки были вскрыты зверьками.
В районе поселка Оналды (Гингой) в сезон 1985 г. было раскопано 10 контрольных колоний, на которых отловлено 16 зверьков. Индекс обилия блох на зверьках составил 7,9, в колониях - 24,2. В 10 экспериментальных колониях, которые обрабатывали брикетами из расчета 40 г ДДВФ на колонию, индекс обилия блох составил соответственно 2,8 и 12,3. Таким образом, эффективность аэрозоляции в сезон 1985 г. против блох была 64,6% при учетах на зверьках и 49,4% при учетах в колониях, что явно недостаточно для качественного проведения дезинсекционных работ (Приложения 3 и 4). Низкая эффективность работ 1985 г. по сравнению с предыдущим сезоном объясняется тем, что в 1985 г. работы проводили в более поздние фенологические сроки, когда количество членистоногих в обработаных частях колоний резко уменьшилось за счет их перемещения в глубокие части норы. Кормовые камеры колоний большой песчанки были заполнены большим (до 12 кг) количеством травы, образовавшей пробки, препятствующие проникновению аэрозоля в более глубокие горизонты колоний.
Быстрое разложение ДДВФ при температуре воздуха днем более +30С не позволило проявиться остаточному действию инсектицида на блох, мигрирующих из глубины норы. В 1984 г. сотрудниками ВНИИДиС под руководством В.П. Ипатова были проведены испытания брикетов, содержавших по 10% ДДВФ в целях борьбы с москитами родов Phlebotomus и Sergentomia, обитающими в жилых и покинутых норах большой песчанки в районе г. Ашхабада.
