2022, Vol. 33扩展功能
文章信息
- 陶骏捷, 吕锡宏, 张驰, 姚隽一, 刘曜, 周毅彬
- TAO Jun-jie, LYU Xi-hong, ZHANG Chi, YAO Juan-yi, LIU Yao, ZHOU Yi-bin
- 降雨量对雨水井蚊虫孳生的影响研究
- A study on the effect of rainfall on mosquito breeding in rainwater wells
- 中国媒介生物学及控制杂志, 2022, 33(4): 516-520
- Chin J Vector Biol & Control, 2022, 33(4): 516-520
- 10.11853/j.issn.1003.8280.2022.04.014
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文章历史
- 收稿日期: 2022-02-27
2 上海市疾病预防控制中心传染病防治所, 上海 200336
2 Institute for Prevention and Control of Infectious Diseases, Shanghai Municipal Center for Disease Control and Prevention, Shanghai 200336, China
登革热是《中华人民共和国传染病防治法》规定管理的乙类传染病，由媒介伊蚊传播，部分病例发展成为登革出血热、登革休克综合征，严重危害公众健康。近年来登革热的流行范围日益广泛，2015－2019年广州市共报告登革热本地病例2 000余例，病例数及发病数逐年增加[1]。2017和2018年上海市宝山区共发生4例登革热本地病例[2]，上海市登革热防控形势愈发严峻。白纹伊蚊（Aedes albopictus）作为上海市登革热唯一的传播媒介，对于4型登革病毒均很敏感[3]。
目前，白纹伊蚊已成为上海市居民区环境的优势蚊种[4-6]。居民区人口相对密集，为白纹伊蚊吸血繁殖提供了丰富的潜在血源。近年来，雨水井作为城市排水的初级收集口已经成为白纹伊蚊孳生繁殖的重要场所之一[7]。通常雨水井为方便排水，井盖或排水口多设计为篦子井型或栅栏型，也为蚊虫进入提供了便利条件，井中水体较浅且无流动性，则为蚊虫的产卵和幼蚊的繁殖提供了适宜的条件。高强等[8]调查发现，上海市中心城区564处地面雨水井积水率为34.22%，白纹伊蚊孳生阳性率达74.09%，白纹伊蚊侵害现象普遍。国外的研究显示[9-11]，雨水井中蚊虫孳生情况与其水的流速有关，国内缺少流速研究，本研究亦未涉及流速。本次研究探索温度与降雨量导致雨水井中的积水变化对白纹伊蚊孳生水平的影响，为登革热防控提供依据。
1 材料与方法 1.1 研究区域概况在上海市松江区选择1处小区（2003年建成），占地面积约70 000 m2，绿化面积约40 000 m2，总建筑面积约63 000 m2。小区共有153栋居民楼，常住人口约3 400人，小区范围内共有雨水井105处。
1.2 方法 1.2.1 调查时间与频次2019年7月26日－8月25日，在实验开始的第1、3、6、9、12、15、20、30天对105处雨水井共调查8次，实验期间小区未开展灭蚊措施。
1.2.2 调查方法依据国家标准《GB/T 23797－2020病媒生物密度监测方法蚊虫》的幼蚊勺捕法，调查人员用500 ml水勺捞取积水，使用手电筒观察水中是否有幼蚊或蛹孳生，若发现有幼蚊或蛹的水体作为阳性孳生地，每处雨水井按照对角方式随机捞取3勺，观察水体是否清澈（二分类变量，可以清澈见底为清澈，否则为不清澈）。记录幼蚊数及蛹数，以平均数代表该阳性孳生地幼蚊密度（只/勺）。当雨水井内积水较少时，使用水电筒照至积水处，观察积水中幼蚊孳生情况，如有幼蚊则使用小烧杯将水盛出，折合成500 ml计算幼蚊密度。同时记录当天的温度、降雨量等。
1.3 调查工具雨水井铁钩、手电筒、500 ml幼蚊调查水勺、采样用吸管、温湿度计等。
1.4 统计学分析利用Excel 2007软件进行数据录入和整理，采用ArcGIS 10.8软件的热点分析工具[12]进行空间分析，热点分析为数据集中的每个要素计算热点值，并得到高值或低值要素在空间上发生聚类的位置。采用Stata 14.0软件对数据进行负二项回归分析。检验水准为α=0.05。负二项回归模型的表达式如下：
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2019年7月26日－8月25日，对居民小区的105处雨水井共监测840次，其中有积水491次，占58.45%，白纹伊蚊孳生阳性144次，阳性率为29.33%。
2.2 气象资料气象数据自上海市松江区气象局获取，包括日平均气温及日降雨量。研究期间平均气温为31.5 ℃，其中7月中旬平均气温均在32 ℃以上，8月上旬降雨开始频繁，8月6日前后日降雨量达到高峰（> 80 mm）。气温随降雨量升高有所降低。雨水井的平均勺舀指数变化见图 1，勺舀指数在8月4日达最大值，每次在有较大日降雨量后密度发生下降。
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| 图 1 2019年研究期间上海市松江区每日平均气温、降雨量及勺舀指数变化 Figure 1 Daily mean temperature, rainfall, and spoon index during the study period in Songjiang district of Shanghai, 2019 |
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研究期间每处雨水井发现的总积水次数见图 2，实验期间8次调查中均有积水的雨水井22处，7次的有13处，6次的有10处，5次的有13处，4次的有7处，3次的有11处，2次的有15处，1次的有8处，8次调查中均无积水（指雨水井干涸）的有6处。热点分析结果显示，研究区域的西南部为雨水井积水次数的高密度聚集区域。见图 3。
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| 图 2 2019年7月26日－8月25日上海市松江区某居民小区单处雨水井积水次数（电子地图根据百度地图卫星图片绘制） Figure 2 The number of water logging in individual rainwater wells in a residential community in Songjiang district of Shanghai during July 26-August 25, 2019 (maps were drawn based on the satellite pictures from Baidu Maps) |
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| 图 3 2019年7月26日－8月25日上海市松江区某居民小区单处雨水井积水次数热点分析 Figure 3 Hotspot analysis of number of water logging in individual rainwater wells in a residential community in Songjiang district of Shanghai during July 26-August 25, 2019 |
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使用幼蚊勺捕法对99处发生过积水的雨水井进行孳生地调查，结果发现白纹伊蚊孳生阳性7次的1处，6次的2处，5次的4处，4次的7处，3次的5处，2次的12处，1次的38处，36处雨水井未发现阳性孳生（图 4）。以单处雨水井阳性孳生次数进行热点分析结果显示，研究区域在西南部发现高密度聚集区域。见图 5。
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| 图 4 2019年7月26日－8月25日上海市松江区某居民小区单处雨水井阳性积水次数 Figure 4 Number of positive water logging in individual rainwater wells in a residential community in Songjiang district of Shanghai during July 26-August 25, 2019 |
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| 图 5 2019年7月26日－8月25日上海市松江区某居民小区单处雨水井阳性积水次数热点分析 Figure 5 Hotspot analysis of number of positive water logging in individual rainwater wells during the study period in a residential community in Songjiang district of Shanghai during July 26-August 25, 2019 |
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对白纹伊蚊孳生阳性的69处雨水井进行平均勺舀指数分析，结果显示勺舀指数为5.01~25.00只/勺的阳性雨水井有11处，3.68~5.00只/勺的有13处，2.68~3.67只/勺的有14处，1.34~2.67只/勺的有17处，1.00~1.33只/勺的有14处（图 6）。以单处雨水井平均勺舀指数进行热点分析结果显示，研究区域在西南部发现高密度聚集区域。见图 7。
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| 图 6 2019年7月26日－8月25日上海市松江区某居民小区单处雨水井平均勺舀指数 Figure 6 Average scoop index of individual rainwater wells in a residential community in Songjiang district of Shanghai during July 26-August 25, 2019 |
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| 图 7 2019年7月26日－8月25日上海市松江区某居民小区单处雨水井平均勺舀指数热点分析 Figure 7 Hotspot analysis of average scoop index of individual rainwater wells in a residential community in Songjiang district of Shanghai during July 26-August 25, 2019 |
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以雨水井蚊虫的勺舀指数为因变量，雨水井的积水次数（R1）、雨水井中积水的浑浊度（R2）、每次调查前的第1~7天合计降雨量（R3）及第8~14天合计降雨量（R4）情况为自变量，进行负二项回归分析，结果表明，蚊虫孳生与雨水井中积水的浑浊度（Z=-4.423，P < 0.001）、每次调查前的第1~7天的合计降雨量情况（Z=-7.874，P < 0.001）及第8~14天的合计降雨量情况（Z=6.166，P < 0.001）差异有统计学意义。见表 1。
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2018－2019年期间，松江区共报告输入性登革热病例11例，且白纹伊蚊密度相对较高，控制蚊虫密度是登革热疫情防控中的重中之重。蚊虫的一生中经历卵、幼虫、蛹和成虫4个阶段，其中前3个阶段必须在水中完成。雌蚊产卵于水面或潮湿处，幼蚊孳生于水体，雨水井作为雨水的初级收集口，为蚊虫提供了较好的孳生地[13]。本次研究关注降雨量导致雨水井中的积水变化以及孳生水体状态对白纹伊蚊孳生水平的影响。
本次研究发现上海地区平均气温在30 ℃左右的环境条件下雨水井普遍存在积水。王飞等[7]研究发现篦子型雨水井幼蚊孳生阳性率远高于检查井，此次调查的雨水井均为篦子型雨水井，井盖的遮盖性使得雨水井内适宜的温度和湿度为幼蚊提供了良好的孳生环境，利于幼蚊生存。调查过程中，雨水井中大多存在淤泥及垃圾，有降低雨水井透水性的可能，使得积水无法渗透通过雨水井壁而造成积水[8]，水的浑浊度增加。此外，降雨后，雨水流入雨水井，也会因为雨水井透水性的降低，导致降雨后雨水井中的水无法排出，出现大量积水，为蚊虫提供较好的孳生环境。本次实验发现，雨水井是利于幼蚊孳生的场所，且与浑浊度和降雨量有关，提示若要减少雨水井中幼蚊的孳生，需要对雨水井的淤泥和垃圾进行定时清理，从而利于雨水井内水的排出及降低水的浑浊度；在降雨过后，也需及时对雨水井中的积水进行清理，消除蚊虫孳生场所，从而降低蚊虫密度。
通过空间分析和热点探索，能有效识别显示白纹伊蚊高聚集区，及时且有效地针对性控制白纹伊蚊密度，最大限度地提高控制效率[14]。本次研究中发现，单处雨水井积水次数、单处雨水井阳性孳生次数和单处雨水井平均勺舀指数热点分析均显示小区的西南部发现高密度聚集区域，这表明雨水井的积水和其蚊虫孳生都存在聚集现象。小区的雨水井通常都为单向流动汇集入总管，因此相邻的几处雨水井通常是相通的，容易造成成片的雨水井积水情况，同时蚊密度也表现为在这一区域聚集的现象。
负二项分布是研究昆虫种群分布最为常用的理论模型，它是Poisson对数的复合分布[15]。本次使用负二项回归研究降雨量和其他环境因子与雨水井蚊密度间关系。结果显示，雨水井的积水次数并不是蚊虫孳生的影响因素。研究区域内，雨水井积水次数和其蚊虫孳生都在小区的东南部发现热点，但是其他区域的几处多次积水的雨水井蚊虫孳生次数并不多（图2、4），提示蚊虫孳生的聚集更多地受周围蚊虫密度的影响。负二项回归模型还提示，蚊密度与每次调查前的第1~7天合计降雨量呈负相关，与每次调查前的第8~14天的合计降雨量呈正相关。这可能是由于降雨后的冲刷作用，降低了雨水井内幼蚊的密度，但是降雨提供的积水环境，便于蚊虫繁殖，1周后蚊密度逐步恢复并高于降雨前。提示降雨后1周内需加强对雨水井的灭蚊工作，对于雨水井蚊虫孳生的调查适合在降雨1周后开展。
此次研究仅是研究雨水井中蚊虫孳生情况与降雨量之间的关系，下一步将对其他气象因素如湿度、风速等开展研究。此外，雨水井水的流向问题也会影响各处雨水井的蚊虫孳生情况，需要进一步的研究。
综上所述，雨水井积水和其蚊虫孳生空间上呈聚集分布，雨水井中存在积水会导致蚊虫孳生，建议今后对雨水井进行积水的定时清理，并对雨水井内排水管道进行疏通等修缮工作，利于雨水井中积水的排出，减少积水可能，从而降低蚊虫孳生，同时在降雨后1周内需加强对雨水井的灭蚊工作，对于雨水井蚊虫孳生的调查适合在降雨1周后开展。
利益冲突 无
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