蚊虫不仅叮咬吸血造成骚扰，还可以传播登革热、疟疾等疾病^[1]。据世界卫生组织于2017年11月29日发布的《2017年世界疟疾报告》，2016年疟疾病例较2015年增加500万例^[2]。近几十年来，全球登革热发病大幅度增长，全世界有128个国家的39亿人面临登革病毒感染风险^[3]。疾病流行期间，利用空间喷雾杀灭成蚊是切断蚊媒病传播的一种有效手段^[4]，至今已经延续使用了90年^[5]。超低容量喷雾（ULV）技术产生于1950年代^[6]，在近年来的蚊媒病防控中发挥着重要作用^[7]。常用的方法是背负式和车载式2种ULV技术相结合，车载方式用于道路便利的两侧，背负方式则用于车辆不容易通行的地点。这种灭蚊方法劳动强度大，工作效率低，很多情况下不能对流行区进行全覆盖灭蚊。

无人机ULV是近几十年来开发的一项新技术，具有工作效率高、省力等优势，已广泛用于农业播种、病虫害防治和无线遥感等领域^[8]。其高效省力、操作安静的特点都适用于居民区杀灭成蚊的需要，我国曾在城外非居民区环境中开展过无人机消灭成蚊的研究，结果表明无人机喷药可以有效控制成蚊^[9]。然而，我国最常见的蚊媒病，如登革热、流行性乙型脑炎等都集中发生在城镇居民区，目前鲜有使用无人机在该类环境中杀灭成蚊的研究报道。因此，有必要开展城镇居民区使用无人机灭蚊的效果评价。

12.5%高效氟氯氰菊酯悬浮剂，由江苏扬农化工集团有限公司生产；器械由山东京和农业服务有限公司提供。

在浙江省浦江县，选定仙华街大许村和白马镇嵩溪村为研究地点（图 1）。大许村使用无人机开展超低容量喷药处理，嵩溪村作为对照点。

图 1 无人机灭蚊效果研究地点 Figure 1 Trial areas for observing the mosquito-killing effect of ultra-low-volume spraying using unmanned aerial vehicle

图选项

选择视野开阔的天台，方便操作人员进行药液配制和装药，同时操作人员手持遥控器，视野能够看到无人机的飞行范围，进行灵活掌控。

使用诱蚊灯法进行成蚊监测。2017年7月12日至8月12日，每日进行连续监测，于灭蚊前3 d开始，持续至灭蚊工作结束后15 d。

无人机灭蚊点（大许村）和对照点（嵩溪村），每个点布放6盏诱蚊灯，灭蚊点的诱蚊灯均匀布放于无人机喷洒范围内。对照点的6盏诱蚊灯在村中均匀分布。傍晚开灯，次日清晨收灯，收集集蚊袋内所有蚊虫带到实验室，-20 ℃冰箱冷冻20 min以上，将集蚊袋取出，对蚊虫进行筛检分类、计数，做好记录。

采用Excel 2010软件记录整理蚊虫调查结果，并计算获取相关蚊虫密度指数。

蚊虫数量减少百分比计算公式：

其中，C1为对照点在处理前监测获得的每日平均蚊虫数值，C2为对照点处理后获得的每日平均蚊虫数值；T1为灭蚊点在处理前监测获得的每日平均蚊虫数值，T2为灭蚊点处理后获得的每日平均蚊虫数值^[10]。

无人机灭蚊于2017年7月15－27日期间共完成5轮操作，每3 d操作1次，每次飞机执行操作5架次，喷洒固定面积约7万m²，用药量2.5 L。喷药时间选择在蚊虫的早晚2个活动高峰时段内（表 1）。整个过程无人机喷洒工作由2名工作人员操作，每次需要持续工作时间约（1.65±0.35）h完成。

表 1 2017年7月浙江省浦江县大许村无人机灭蚊日程 Table 1 Schedule for mosquito killing by ultra-low-volume spraying using unmanned aerial vehicle in Daxu village, Pujiang county, Zhejiang province, July 2017

表选项

将无人机灭蚊点和对照点分别统计。每个点每天6盏诱蚊灯捕获的蚊虫数总和，处理前3 d、2轮处理之间的3 d和全部5轮处理后的15 d，依照每3 d分别统计获得捕获蚊虫数量的平均值，依次计算每2次之间的蚊虫减少百分比。另外，全部5轮处理后的15 d计算出捕获蚊虫数量的平均值，与处理前3 d的平均值比较，计算获取蚊虫减少百分比。

在第1轮使用无人机处理后，灭蚊点的雌蚊数减少了41.71%，雄蚊数减少了4.12%，总蚊虫数减少了27.10%。将全部5轮无人机喷洒后的15 d作为处理后的一个整体，则得到灭蚊点雌蚊数减少了44.34%，雄蚊数减少了20.96%，总蚊虫数减少了35.69%。

对连续11次每3 d作为一个单位统计结果进行两两比较，雌、雄蚊数和蚊虫总数分别有7次依次比前期减少，4次表现为上升。本结果由两两依次比较得出，从4次上升的数值中可以看出，在最后的3 d统计数据中，蚊虫数量上升最快，雌蚊数上升了110.06%，雄蚊数上升了32.30%，总蚊虫数上升了65.28%，在此前的整体比较结果显示为下降趋势（表 2）。

表 2 2017年浙江省浦江县使用无人机超低容量喷雾处理前后监测获得的每日平均蚊虫数值 Table 2 Daily mean numbers of mosquitoes captured before and after ultra-low-volume spraying using unmanned aerial vehicle in Pujiang county, Zhejiang province, 2017

表选项

控制成蚊是蚊媒病流行期间切断传播途径的一种有效方式。自空间喷雾开始作为控制蚊虫的方式以来，已经有90多年的历史^[5]。“热烟雾”和“冷烟雾”主导了空间喷雾，并且继续在世界范围内使用。其一是热雾化，起源于20世纪40年代初期的军用烟雾发生器^[11]，另一个是在20世纪50年代对标准农业喷雾器的改进而产生的超低量“冷雾”喷雾^[6]。近年来，随着蚊媒疾病流行加剧，2种方式更多地应用于成蚊灭杀中，但2种方式在现实应用中，都需要消耗过多的劳动力，而无人机刚好能够解决该问题。无人机作为一种成熟的技术，已经在农业病虫害防治和无线遥感等领域广泛应用^[6，8，12]。但该技术在居民区进行蚊虫控制是否有效，尚未见报道。即使同样的喷雾设备在不同场景的应用条件下也可能会出现不同的结果，因而本研究选择了具有中国特色的居民区环境，在高湿、高温的条件下开展试验，且处理约7万m²的近似圆形面积，无人机飞行高度20~25 m，距离居民建筑最高处房顶大约3 m，飞行速度在3.5~4.0 m/s，施行遥控启动和关闭ULV。研究无人机ULV在我国登革热防控中的可行性和局限性，以便进一步引导该技术在蚊虫防控中的发展方向，更好地适用于我国特定的登革热防控场景。通过本研究所获得的初步结论是，无人机ULV可以作为一种居民区的高效灭蚊方式。与其他的杀灭成蚊方式相比，无人机灭蚊表现出以下几方面的优势。

灭蚊效果是评价一种灭蚊方式的首要条件。ULV是一个对环境具有比较高要求的操作，环境中的多种因素对使用气雾剂的功效有重大影响，如高温天气快速蒸发、炎热的气候和风况等都可能会影响效果。本研究选择的浦江县工作现场，属曾于2015年发生严重登革热流行的义乌市辖区，灭蚊时间选择在7月中旬至月末，监测工作持续到8月，该段时间的高热天气条件是登革热流行区的典型特征性气候。从本研究结果看，灭蚊点的蚊虫数量下降明显，表明无人机ULV具有比较好的灭蚊效果。

本次研究选择在潮湿和高温的环境中操作，从7月中旬至月末，浦江县日平均气温在35 ℃，即使是清晨和傍晚气温也在30~35 ℃，在这种潮湿高热的环境中，无论使用车载式或者背负式ULV器械，都需要工作人员着防护服，佩戴好防护镜、防护手套等必须用品，工作人员连续工作10 min即会大汗淋漓，持续工作半小时则全身汗如雨下，需要尽快冲淋，给操作人员造成很多不便。而无人机ULV，只需要完成配制药液，灌装药液，手持遥控器即可以按照规划好的路线完成工作，工作舒适度获得了极大地提高，同时也会带来更大的经济效益。在既往登革热流行灭蚊场景中，高负荷、高强度的劳动力是灭蚊工作的一个重要方面：2014年，广州市用于登革热疫情控制的资金超过3亿元人民币，2013年在义乌市使用1亿元人民币的资金控制登革热，其中多半费用用于杀灭成蚊，而这其中很大一部分费用又用于雇佣劳动力。劳动力短缺是每次疫情暴发时最突出的问题，而且由于劳动力短缺造成不能及时处理疫点的灭蚊工作，很可能会有更多的疫点产生。因此，无人机超低容量灭蚊作为一种节省人力、时间的灭蚊工具，可以有效缓解既往灭蚊工作中遇到的困难。

无人机ULV，2名工作人员在1.3~2.0 h之间即可完成一个疫点的控制范围，约处理7万m²。车载超低容量喷雾，会受到路况的限制，一些居民区的小胡同、房屋之间的夹道、住家院落中的杂物堆放处等都需要使用背负式喷雾器替代，而且这些位置会由于住户是否配合等受到限制，一方面是背负式喷雾器设备负重带来的不适，另一方面与地方住户沟通的障碍也会使工作效率降低。无人机操作采用高空作业，喷出的雾滴飘逸，有效地避免了由于道路不便或者物体遮挡蚊虫栖息场所等缺陷，处理不留死角。

无人机ULV在城市灭蚊中存在一些技术上的缺陷，希望通过科技改进得到解决。

无人机的飞行高度基本固定，是在距离最高建筑物上方大约2 m飞行，喷幅地面有效范围固定为7~10 m，飞行轨道只能直线远近往返。登革热等疫点控制是一个近似圆形的范围，在这样的场景中，无人机只能多次由远及近，再由近及远频繁喷洒，结果近操作平台处喷洒过多，而远处未必得到有效喷洒。无人机在操作过程中开启喷雾功能后一直持续喷雾，从高处看，有2/3的面积是屋顶，该操作不能随时开启和关闭喷药，造成浪费和污染。我们希望无人机喷洒遥控设计路线能够绕环形飞行，甚而能够根据需要控制平行和上下飞行路径，设定遥控操作喷洒开关，这些将会随着无人机操作技术的进步而得到解决。

居民区的住房建筑物等一般呈现的是高低不一，而无人机喷雾是高空作业，雾滴由上向下喷洒，会随着气流形成一定的飘逸而扩散到房屋下、树叶下、灌木草丛中，这些场所是蚊虫极易选择的栖息场地，单靠雾滴飘逸产生的效应可能不足以让栖息蚊虫致死，从而起不到较好的灭蚊效果。

ULV技术会对其他非靶标生物造成伤害，无人机ULV属高空作业，同样的喷头喷洒出的雾滴在空间的飘逸时间增长，一方面提高了触碰蚊虫的机会，能够提高灭蚊效果，但由于目前雾滴飘逸方向的不确定性会加大对其他非靶标生物的危害。Oberhauser等^[13]报道了超低容量喷洒会对蜜蜂等非靶标生物造成重要伤害，尽管我们会利用抗药性测试系统，选择高效低毒的药物进行空间喷雾，但目前尚不能排除由于雾滴在空气中长时间的弥散而对人体和其他家养生物和牲畜的影响，因而选择操作的地点会受到一定限制。在本研究前期选点过程中，有几种情况限制了无人机的使用，比如对照村选择嵩溪村，是因为村落中间通过的河道中具有野生的石斑鱼生活，加之住户庭院中饲养锦鲤等，因而不方便进行ULV。

无人机ULV需要根据实施的现场条件进行具体评价。本研究是一项无人机ULV在我国登革热流行典型环境中的尝试，每次喷雾的处理面积固定约7万m²，远远小于我国登革热媒介应急防控的处理范围，由于外围未处理区域蚊虫向处理区的飞行会造成蚊密度上升而降低灭蚊效果，因而通过本研究推断，在登革热疫情控制中，无人机ULV灭蚊可能会取得更好的效果。Farooq等^[14-15]研究了超低容量喷雾中的行进速度、喷嘴等对灭蚊效果的影响。因而，ULV特别是无人机ULV是否适用要根据实施的现场环境和设备做具体评价。