СПОСОБ УНИЧТОЖЕНИЯ ЛИЧИНОК КОМАРОВ
METHOD OF ELIMINATING MOSQUITO LARVAE

Изобретение относится к истребительным методам снижения численности кровососущих комаров на личиночной стадии развития в открытых и закрытых стациях. Участие в распространении опасных заболеваний, тот дискомфорт для человека, который создают кровососущие комары, их высокая экологическая пластичность определяют повышенный интерес и постоянное внимание исследователей к этой группе насекомых, заставляя увеличивать разнообразие методов контроля их численности.
Известны способы уничтожения личинок, предусматривающие внесение в водоем инсектицидов (Методические указания "Борьба с комарами, выплаживающимися в подвальных помещениях" МУ 3.6.2.705-98). Недостатком этой группы способов является наличие рисков, связанных с применением высокотоксичных веществ, а также формирование резистентности личинок к токсинам. Поэтому их использование рекомендуется только при условии, что другими способами задача не может быть решена.
Известны способы уничтожения личинок с использованием их естественных врагов и паразитов (Методические указания МУ 3.2.3974-00 "Малярийные комары и борьба с ними на территории Российской Федерации" утв. 16.05.2000 г.). Недостатком этой группы способов является высокая сложность, трудоемкость и стоимость мероприятий. Из этого же источника известны способы уничтожения личинок с использованием бактериальных токсинов, характеризующихся высокой избирательностью действия. Недостатком этого способа является высокая стоимость препаратов, непостоянство их целевых свойств, неэффективность по отношению к куколкам (т.к. они не питаются) и, как и в случае с химическими токсикантами, возникновение у комаров устойчивости к этим препаратам. Тем не менее, использование ротации многочисленных форм химических и биологических инсектицидов в сочетании с профилактическими методами позволяет в определенной степени контролировать численность комаров в эпидемических опасных районах.
Предлагаемый способ относится к группе методов уничтожения личинок, основанных на создании условий кислородного голодания личинок с последующей их гибелью от асфиксии, устойчивость к которым теоретически появиться у комаров не может.
Известен способ уничтожения личинок и куколок комаров асфиксией, включающий изоляцию поверхности водоема от атмосферы маслянистыми жидкостями (Как предупредить заболеваемость малярией? http://www.med.kg/News/2005/7/), в результате чего дыхальце личинки закупоривается маслянистой жидкостью и личинки гибнут от кислородного голодания. В указанном способе используется преимущественно механическая асфиксия.
Недостатком способа является загрязнение водоема маслянистыми веществами, существенно превышающими предельно допустимую концентрацию по санитарным и экологическим нормативам, и высокая трудоемкостью полноценной очистки обработанного водоема от этого загрязнения после достижения целей дезинсекции.
Наиболее близким к заявленному изобретению является способ уничтожения личинок комаров, включающий временную изоляцию поверхности обрабатываемого водоема от атмосферы слоем шариков из вспененного полистерина. В этом способе личинки и куколки не имеют доступа к атмосферному воздуху и вынуждены использовать только покровное и жаберное дыхание кислородом, растворенным в воде. После его исчерпания наступает гибель личинок и куколок от асфиксии (Cbio.ru Интернет-журнал «Коммерческая биотехнология», Комары-2005 http://www.cbio.m/modules/news/article.php?storyid=588). Очистка поверхности водоема от твердых плавающих веществ после обработки существенно менее затратна, чем от масляной пленки и растворенных загрязняющих веществ.
К недостаткам прототипа относятся: 1) большая длительность процедуры, т.к. время снижения концентрации растворенного кислорода прямо пропорционально глубине водоема и обратно пропорционально степени заселенности водоема гидробионтами, в результате обычно требуется несколько суток для достижения требуемой эффективности дезинсекции; 2) необходимость удалять с поверхности водоема плавающие загрязнения после завершения процедуры.
В целом способ является достаточно дорогостоящим и трудоемким, особенно при обработке больших водоемов, поэтому он используется в основном для уничтожения личинок комаров в закрытых водоемах, например в подвалах, где по договоренности с собственниками здания шарики полистерина после обработки не убираются.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа уничтожения личинок комаров путем временной изоляции поверхности водоемов от атмосферного воздуха с целью сокращения времени, необходимого для достижения дезинсекции, минимизирования загрязнения водоемов и значительного снижения трудозатрат при проведении заявленного способа.
Поставленная задача решается тем, что в способе уничтожения личинок комаров, включающем, как и прототип, временную изоляцию поверхности обрабатываемого водоема от атмосферного воздуха, в отличие от прототипа в качестве изолятора используется углекислый газ, а перед выполнением изоляции в водоем вносят восстановитель, который быстро связывает кислород, растворенный в воде. Углекислый газ плохо смешивается с воздухом и, имея большую плотность, чем воздух, равномерным слоем распределяется по поверхности водоема. Углекислый газ быстро растворяется в воде, образуя гидрокарбонаты, ПДК которых также существенно выше, чем концентрация, образующаяся в результате обработки, а затем в течение нескольких часов углекислый газ постепенно выходит из воды в атмосферу. Восстановитель, связывая кислород, превращается в вещество, ПДК которого в водных объектах существенно выше, чем образующаяся при обработке концентрация. Снижение содержания растворенного в воде кислорода достигается промышленными химикатами (восстановителями), например, такими как гидразин, карбогидразид, сульфит натрия, которые при связывании растворенного кислорода образуют безвредные вещества. Это можно проиллюстрировать следующими реакциями:
2
2
2
2
2
1. 2NHN(CO)NHNH+2O=2N+3НО+СO
карбогидразид
2
3
2
2
4
2. 2NaSO+O=2NaSO
сульфит натрия
2
4
2
2
2
3. NH+O=N+2НO
гидразин
2
3
Более предпочтительным для заявленного изобретения является использование для снижения концентрации кислорода сульфита натрия (NaSO).
Целесообразно слой углекислого газа над поверхностью водоема создавать внесением в воду углекислого газа в виде замороженных гранул, представляющих сухой лед. Также слой из углекислого газа можно создавать выпуском его над поверхностью водоема из баллонов для сжиженного газа.
Предпочтительно слой углекислого газа создавать внесением сухого льда в два приема через 1-5 минут после внесение первой порции.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
Водоем, предназначенный для обработки, оценивается по площади и объему. С помощью оксиметра определяется концентрация растворенного кислорода. Исходная численность личинок определяется стандартным способом (Методические указания МУ 3.2.3974-00 "Малярийные комары и борьба с ними на территории Российской Федерации" утв. 16.05.2000 г.).
3
На основании измеренного объема водоема и концентрации кислорода рассчитывают количество восстановителя, необходимое для снижения концентрации растворенного кислорода до уровня 0-2 г/м. На основании измеренной площади водоема определяют количество углекислого газа, необходимое для создания его слоя на поверхности водоема толщиной 1-2 см с учетом некоторого его количества, которое за время процедуры успевает раствориться в воде.
На первом этапе обработки в водоем вносят восстановитель. В более глубоких местах долю вносимого восстановителя из его общего расчетного количества увеличивают, на мелководье пропорционально уменьшают. При необходимости ведут контроль концентрации растворенного кислорода с помощью оксиметра. На втором этапе на поверхность водоема выпускают расчетное количество углекислого газа из баллонов со сжиженным газом или разбрасыванием по поверхности водоема мелких гранул сухого льда. Использование углекислого газа в качестве материала изоляции водоема от атмосферного воздуха имеет дополнительный эффект - ускорение гибели личинок в 5-6 раз в сравнении с вариантом использования восстановителя и изоляцией полистериновыми шариками.
Через 5-10 минут определяют концентрацию кислорода над поверхностью водоема и определяют численность живых личинок стандартным способом. При необходимости отдельные участки водоема обрабатывают углекислым газом повторно.
Через 1-2 часа выполняют итоговый замер численности живых личинок. Ниже приведены примеры конкретного использования заявленного изобретения.
Пример 1
2
2
Экспериментальной обработке подвергался открытый водоем площадью около 450 м, средней глубиной около 0,4 м, в котором установлено наличие личинок комаров рода Анофелес в количестве 30 экз./м (в среднем на учет). Содержание растворенного кислорода в воде - 6 мг/л, содержание сульфат-иона - 12 мг/л. В водоем внесли 20% водный раствор сульфита натрия в виде ледяной крошки в количестве 51 кг, затем на поверхность водоема внесли сухой лед в гранулах в количестве 42 кг.
Через 5 минут после завершения обработки водоема углекислым газом провели оценку численности выживших личинок, которая составила в среднем на учет 3% от исходной численности. Участки водоема, где сохранилось более 1 экз. на кв.м, обработали углекислым газом повторно.
Через 2 часа провели контрольное определение численности живых личинок, которое показало их отсутствие. Содержание сульфат-иона после обработки составило 42 мг/л (ПДКрх - 100 мг/л).
Пример 2
2
2
2
Экспериментальной обработке подвергалось затопленное подвальное помещение, площадью 112 м, в котором установлено наличие личинок комаров рода Кулекс в количестве 70 экз./м (в среднем на учет). Средняя глубина затопления - 10 см. Концентрация растворенного кислорода - 6,5 мг/л. В водоем внесли сульфит натрия в виде порошка в количестве 0,6 кг. Затем на поверхность водоема выпустили углекислый газ из баллона с сжиженным CO в количестве 10,5 кг.
Через 5 минут после завершения обработки водоема углекислым газом провели оценку численности выживших личинок, которая составила в среднем на учет 1% от исходной численности.
Через 2 часа после обработки определение численности живых личинок показало их отсутствие.
Пример 3
Опыт проводился в лабораторных условиях. В прозрачные пластмассовые емкости объемом 30 мл заливалась вода из того водоема, где собирались личинки комаров, с концентрациями кислорода 6, 1,5 и 0 мг/л.
Заданные концентрации кислорода создавались путем кипячения и последующего охлаждения воды в условиях контакта с кислородом воздуха (6 мг/л), без контакта с воздухом (1,5 мг/л) и внесением расчетного количества сульфита натрия (0 мг/л).
В воду помещалось по 10 личинок 2, 3 и 4 возрастов. Емкости закрывались крышками таким образом, чтобы в них не оставалось воздуха. Измерялось время, необходимое для гибели всех личинок в емкости. Результаты представлены в таблице.
Данные, приведенные в таблице, показывают, что снижение концентрации растворенного кислорода перед изоляцией поверхности водоема от атмосферного воздуха существенно (в 4,5-5,8 раз) ускоряет гибель личинок. Следующий опыт показал, что при изоляции водной поверхности водоема с равновесной концентрацией растворенного кислорода (6,0-6,5 мг/л в нашем случае) углекислым газом от 20 до 60% личинок опускаются на дно сосуда, остальные остаются на поверхности. Легкое механическое воздействие на плавающую личинку приводит к тому, что она тонет. Тем не менее, через 30-40 минут до 80% личинок поднимаются на поверхность, где к тому времени восстанавливается нормальная атмосфера. Повторное (через 10 мин) введение углекислого газа увеличивает долю погибших личинок до 50%. Таким образом, обработка водоема углекислым газом без проведения дополнительных мероприятий малоэффективна.
В лабораторном опыте по влиянию нулевой концентрации растворенного кислорода на личинок установлено, что личинки вполне удовлетворяются атмосферным кислородом. Гибель личинок не наблюдается. Время восстановления равновесной концентрации кислорода в воде - 3 часа. Таким образом, снижение концентрации растворенного кислорода в водоеме без изоляции поверхности водоема от атмосферы неэффективно.
В лабораторном опыте по влиянию изоляции водной поверхности углекислым газом при концентрации растворенного кислорода в воде от 0 до 1,5 мг/л определено, что 100% гибель личинок наступает за время от 2 до 5 минут.
Таким образом, изоляция водной поверхности от кислорода воздуха, выполненная с углекислым газом, в сравнении с изоляцией пластиком ускоряет гибель личинок в 5-6 раз. В целом, сочетание изоляции углекислым газом с процедурой снижения концентрации растворенного кислорода обеспечивает ускорение гибели личинок в сравнении с прототипом не менее чем в 22 раза.
Зависимость времени, необходимого для гибели личинок комаров, от концентрации растворенного кислорода в среде
Время гибели личинок комаров, мин
Концентрация растворенного кислорода, мг/л
0
1,5
6
Личинки комаров рода Анофелес
10
12
45
Личинки комаров рода Кулекс
29
50
170