Проблемы защиты от биоповреждений

Экспериментально показано, что грызуны могут повреждать кабели и провода, находящиеся под напряжением, без особого вреда для себя. Американские грызуны гоферы (Geomys), известные как вредители сельского хозяйства и материалов, повреждали электрический провод с напряжением 700 В и не погибали. О причинах повреждений кабелей грызунами известно немного. Полагают, что зверьков может привлекать разрытая при прокладке кабеля земля; возможно, они иногда грызут кабель, как и другие твердые предметы, для затачивания резцов или грызут его, когда он является препятствием их передвижению.

Передки повреждения, связанные с роющей деятельностью грызунов. Поселяясь по берегам каналов за облицовочными плитами, в плотинах и дамбах, грызуны роют поры в насыпях, прокладывая ходы часто ниже уровня воды. Это способствует усилению фильтрации воды и может вызвать разрушение насыпей, прорыв плотин и даже наводнения. Серьезный вред ирригационным сооружениям в Западной Европе причиняет ондатра. В нашей стране оросительным системам вредят также пластинчатозубая крыса и песчанки.

Повреждения материалов, сырья и изделий грызунами происходят в различных условиях, и немалую роль здесь играет элемент случайности. Это свидетельствует о том, что среди грызунов нет специализированных вредителей материалов, по практически все виды грызунов потенциально опасны в этом отношении. Повреждения имеют «непищевой характер» и являются результатом грызущей и роющей деятельности, когда возникает необходимость преодоления преград на пути к пище, воде, убежищу и т.п., или могут быть результатами исследовательского поведения животных.

Подобно тому как развитие сельского хозяйства сопровождалось появлением его вредителей, так и многообразное использование человеком среды при строительстве, прокладке коммуникаций и многого другого способствовало формированию разнообразной вредоносной деятельности животных, в том числе и грызунов. В связи с этим возникла проблема защиты материалов и различных объектов от повреждения грызунами.

Ущерб, причиняемый грызунами народному хозяйству, исчисляется сотнями миллионов рублей. Помимо прямого уничтожения сырья, материалов и изделий, грызуны загрязняют их экскрементами, мочой, шерстью. По данным ФАО, общий ущерб, наносимый грызунами в США, оценивается в 300-500 млн. долларов в год, в Индии - 1242,5 млн. рупий.' Но во многих случаях повреждения разных изделий, сооружений и особенно архивных «документов, книг и т.п. не поддаются точному учету и не ограничиваются только экономическим ущербом. Невосполнимость поврежденного придает особую остроту этой проблеме.

Экспериментальные исследования в лабораторных условиях показали, что грызуны могут повреждать самые разнообразные материалы: бумагу, картон, различные ткани и пленки, а также резину, полиэтилен и поливинилхлорид, газонаполненные пластмассы, некоторые текстолиты, лакокрасочные покрытия и др. Более устойчивыми оказались материалы на основе эпоксидных смол, стеклопластики, большинство пресс-материалов. Вероятность повреждения материалов грызунами зависит от характера поверхности материала (гладкая и шероховатая), его твердости и структуры (пористая, вязкая, плотная и т.п.). В экспериментах грызуны повреждали пенопласты в том случае, если пористой пенопластовой пластинкой закрывали окно, отделяющее кормовое отделение клетки от гнездового (где помещались зверьки). Пористая поверхность дает упор для зубов. Если же пенопласт окрашивали эпоксидной шпатлевкой и поверхность пластинки становилась гладкой, грызуны не могли прогрызть пластинку, ибо резцы скользили по гладкой поверхности. Лишь после того как в пластинке были сделаны отверстия диаметром 5 мм, зверьки ее прогрызли. Выступы, отверстия и щели на поверхности материала способствуют повреждающей деятельности грызунов.

От вида грызунов зависят характер и размеры повреждений, наносимых ими. Известно, что твердость эмали резцов грызунов примерно одинакова и составляет 5,5 единицы по шкале Моша для крупных грызунов (ондатра, бобр, нутрия, серая крыса) и 5 единиц - для мышей и полевок. Это означает, что вероятность и размеры повреждения материала будут зависеть от величины зверьков, строения челюстной и жевательной мускулатуры, биомеханики челюстного аппарата.

Размеры повреждений зависят также от биологических особенностей грызунов. Сравнение данных лабораторных испытаний показало, что пластинчатозубая крыса - грызун, роющий сложные и обширные норы, перегрызающий корни деревьев и преодолевающий глинобитные стены, повреждает материалы в гораздо большей степени, нежели серая крыса, которая в природе делает несложные норы, а по типу питания - всеядна (размер зверьков обоих видов примерно одинаков). Величины прогрызенных отверстий в пластинке пенопласта соответственно равнялись: 65 X 40 мм и 40 X 30 мм. Помимо этого, пластинчатозубая крыса очень сильно обгрызала края пластинок, а в некоторых опытах разгрызала пенопласт на куски. Серая крыса делала это значительно реже. Удалось установить обратную зависимость интенсивности повреждения грызунами пенопластов от их плотности. Чем плотность

пенопластов выше, тем в меньшей степени зверьки повреждали материал, и особенно четко это прослеживалось в отношении мелких зверьков (мышей и полевок).

Приведенные примеры показывают, сколь важны проведение предварительных испытаний устойчивости и внимательный отбор наиболее «грызуностойких» образцов материалов. Надо признать, что методы вполне надежной непосредственной зашиты материалов от повреждения пока еще не разработаны в достаточной степени. Повреждающая деятельность грызунов весьма разнообразна. Существующие способы борьбы направлены

на общее снижение их численности и уменьшение масштабов вреда, что может уменьшить возможность повреждения материалов, изделий и пр., но не исключить его. Поэтому полезно привести краткие сведения о системе и методах борьбы, которые приняты в современной дератизации.

Основная задача борьбы с грызунами - это снижение численности или полное истребление вредителей на определенных объектах, в Отдельных населенных пунктах, сооружениях и т.п.

Мероприятия осуществляют в двух направлениях: проведением общих профилактических мер, обеспечивающих грызунонепроницаемость, и истребительных работ путем использования химических, механических и биологических способов истребления. Успех борьбы зависит от правильного определения мест обработки и выбора наиболее пригодных в данных условиях средств борьбы (см. инструкции по борьбе с грызунами Минсельхоза и Минздрава). Работу необходимо начинать с широкого проведения профилактических мероприятий (уничтожения мест, удобных для концентрации грызунов и путей их проникновения па объект извне), которым затем должны сопутствовать истребительные работы.

Профилактические мероприятия должны обеспечить не только уничтожение условий, благоприятствующих вредителям, но и затруднить им доступ к защищаемым объектам. В городах и других населенных. пунктах этому способствует проведение санитарно-профилактических мероприятий, направленных на создание грызунонепроницаемости зданий (особенно складов), улучшение санитарного состояния населенных пунктов и пр. Эти изменения среды обитания затрудняют заселение грызунами объектов и постоянное пребывание в них.

- Для уменьшения вредоносности грызунов в сельском хозяйстве большое значение имеют соблюдение правил агротехники, своевременная уборка урожая, хорошее состояние зернохранилищ и овощехранилищ, т. с. все то, что вызывает резкое ухудшение условий обитания и кормности угодий для грызунов. Ухудшение условий существования может вызвать спад интенсивности размножения и уменьшение численности. Для своевременной организации борьбы с вредными грызунами разработаны методы учета и составления прогнозов их численности, которые позволяют определить предполагаемую численность и возможный вред сельскохозяйственным культурам в течение ближайшего сезона, года.

Чтобы правильно организовать борьбу, важно знать закономерности стационарного распределения и динамики численности видов вредителей с тем, чтобы наносить удары в

наиболее выгодное время и в местах, решающих судьбу населения грызунов. Таковыми являются стации переживания - участки ландшафта, где имеются оптимальные для данного вида условия существования. Только в стациях переживания в годы депрессии сохраняется численность грызунов и отсюда идет расселение зверьков в прилегающие угодья. На этой основе возникает возможность профилактической борьбы о вредителями. При этом истребление грызунов особенно целесообразно проводить при низком уровне их численности, сосредоточивая его прежде всего в стациях переживания и особенно в ранневесеннее время, когда число особей производителей наименьшее. Такую работу, нужно проводить систематически, постоянно контролируя численность вредителей. Важным условием при этом становится картографирование «поселений» грызунов. И выделение «стаций переживания». На этой основа возможна профилактическая борьба с вредителями, которая позволит поддерживать их численность на минимальном уровне.

В городах и населенных пунктах мероприятия по борьбе с синантропными грызунами должны быть построены на том же принципе. После сплошных обработок, давших резкое снижение численности, необходимо систематически вести борьбу, выявляя места, где со*, хранились грызуны, иначе освобожденные от грызунов объекты будут снова ими заселены.

Химический метод борьбы с грызунами в настоящее время является ведущим и наиболее эффективным. Яды, применяющиеся для борьбы с грызунами, по характеру своего действия делятся на препараты острого и кумулятивного действия. Из ядов острого действия наиболее широко используют фторсодержащие соединения (фторацетат натрия, фторацетамид, монофторин и др.) и фосфорорганические соединения (фосфид цинка, глифтор). Яды кумулятивного действия - антикоагуляпты - созданы на основе кумарина (варфарин, зоокумарин) и индадиона (ратиидан, фентолацин и др.). Появление антикоагулянтов повысило эффективность истребитель- t пых работ и, по мнению специалистов, позволяет ставить вопрос о практически полном освобождении он грызунов (в частности, от крыс) отдельных городов и даже областей. Грызуны не различают эти яды в приманке и охотно поедают ее.

Хорошо защищает освобожденные от грызунов объекты применение долговременных точек отравления - ящиков с сухой пищевой приманкой, содержащей антикоагулянт, фторацетат натрия или фосфид цинка. Так, благодаря сочетанию истребительных работ с последующим применением точек долговременного отравления серые крысы были практически ликвидированы в 450 населенных пунктах ФРГ. Значительные успехи в борьбе с крысами были достигнуты также в Риге, Саратове, Туле и других городах.

Для истребления грызунов в изолированных складских помещениях, на морских и речных судах, в железнодорожных вагонах и в отдельных случаях в самолетах используют газообразные вещества: сернистый ангидрид, углекислый и угарный газы, хлорпикрин, препараты синильной кислоты, бромистый метил. Для борьбы с сусликами и песчанками газацию нор проводят хлорпикрином, бромистым метилом, цианосплавом, выхлопными газами. Перспективно использование хемостерилянтов - веществ, действующих на генеративную систему зверьков и снижающих темпы размножения в популяциях.

13 последнее время во многих странах серьезное внимание уделяют поискам репеллентов - веществ, которые отпугивают грызунов от защищаемого предмета, В качестве репеллентов предложены циклогексамид, хлордан, спиртовой раствор меркаптанов, додециловый спирт, диэлдрин, алдрин, соли диметилдитнокарбаминовой кислоты, оловоорганические соединения и др. (патенты Англии, США, Японии). Судя по литературным данным, многие из них на практике оказываются непригодными либо вследствие того, что не проявляют репеллентных свойств, либо в результате токсичности. Наиболее перспективными, по-видимому, являются оловоорганические соединения - трибутилхлорстаннан, трифенил. члорстаннан, трициклогексилстаннанокси и др., предложенные в США для введения в краски, бумажную массу, идущую на изготовление тарного картона, в обмазки для защиты растительности и, в частности, плодовых деревьев от повреждения грызунами и копытными. Введение оловоорганического соединения BiO = MeTi2 в покрытие телефонного кабеля дало положительный эффект, и грызуны не повреждали этот кабель ни в лаборатории, ни в полевых условиях. Положительные результаты были получены при защите кабеля от повреждения гоферами с помощью репеллента R-55 (третичный бутилсульфенилдиметилдитиокарбанат), разработанного нефтяной компанией Филипс (Phillips Petroleum Company). Это вещество используют для защиты проводов и кабелей, проложенных на поверхности земли, и кабелей, прокладываемых под землей. В первом случае в резиновую или полиуретановую оболочку кабеля вводили репеллент. При прокладке кабеля под землей обрабатывали траншею водоэмульсионным раствором репеллента R-55. Введение репеллента в оболочку и обработка почвы дали хорошие результаты, и повреждения кабеля не отмечали в течение длительного срока (в опыте до 2,5 лет). Наблюдения показали, что гоферы избегают участков земли, обработанных этим репеллентом.

Эти результаты открывают большие перспективы для дальнейших исследований и поисков веществ, достаточно надежно отпугивающих грызунов. В нашей стране Всесоюзным научно-исследовательским институтом дезинфекции и стерилизации для защиты резиновых и пластмассовых оболочек кабелей рекомендованы сланцевое масло и альбихтол. Для защиты строений (особенно камышитовых и деревянных домов) и плодовых деревьев В.

Г. Полежаев предложил цинковую соль диметилдитиокарбаминовой кислоты (ЦИМАТ). Два первых вещества не проявили длительного отпугивающего действия и потому не нашли применения.

Поиск репеллентов - задача сложная. Вещества, предлагаемые в качестве репеллентов, должны отвечать следующим требованиям: не быть токсичными, при введении в материалы, не терять своих отпугивающих свойств, не изменять свойств самого материала и не изменяться под действием факторов внешней среды. Механизм действия репеллентов изучен еще недостаточно. Это затрудняет поиск новых веществ и требует комплексного подхода и совместной работы химиков, технологов и биологов.

Повреждения кабелей грызунами влекут за собой подчас серьезные аварии. Поэтому максимум внимания во всех странах мира уделяют вопросам их защиты. Химический способ защиты заключается во введении в пластмассовые или резиновые оболочки проводов и кабелей веществ, обладающих отпугивающим действием, либо предлагают этими веществами покрывать оболочки снаружи. Одни из перспективных репеллентов - упомянутые выше R-55 и ВЮ=МеТ|2.

Механические способы защиты предусматривают кабели, бронированные стальной или медной лентой или оплеткой из стальных оцинкованных проволок. Японские ученые для защиты проложенных в земле силовых ц коммуникационных кабелей предлагают помещать их в желоба, засыпанные плотным сыпучим материалом. Для предотвращения доступа грызунов в щель, образованную кабелеукладчиком, применяют устройство, уплотняющее слой земли над кабелем. Поскольку грызунов привлекает разрытая земля, необходимо после прокладки кабеля заравнивать поверхность почвы.

При прокладке трассы важно учитывать распределение грызунов на территории, их численность и т.п. В этом отношении перспективен опыт выделения зон потенциальной опасности для кабелей, прокладываемых на глубине 0,7-1,2 м. Было выделено. 77 видов животных, прокладывающих ходы, роющих норы и могущих повреждать кабели на этой глубине. В их числе 69 видов грызунов. Наибольшую опасность представляют хомяки, суслики, песчанки, слепушонки, пластинчато зубые крысы, обитающие в лесостепной и степной зонах, в полупустыне.

Решение вопросов, связанных с защитой материалов от повреждения грызунами, требует комплексных научных исследований. Они должны проводиться в нескольких направлениях.

Уточнение видового состава вредителей, их распространение, определение характера, объема и условий их вредоносной деятельности.

Разработка новых и усовершенствование имеющихся способов защиты сырья, материалов, изделий и сооружений различного назначения от проникновения грызунов путем создания «грызуностойких» материалов и конструкций.

Изучение механизма грызущей и роющей деятельности грызунов, биомеханики челюстного аппарата, влияния факторов окружающей среды на грызущую и роющую деятельность. Знание биологических особенностей поведения вредных грызунов позволит разрабатывать рекомендации по снижению их вредоносной деятельности.

4. Исследование биостойкости имеющихся и создаваемых материалов, их физико-механических свойств. Разработка этих направлений может оказаться перспективной, поскольку позволит прогнозировать интенсивность повреждения различных материалов грызунами и своевременно определить систему возможной защиты наименее устойчивых материалов.

5. Поиски репеллентных агентов против грызунов и разработка системы средств защиты материалов с их помощью.

В намеченных направлениях уже начата работа во многих странах мира и достигнуты определенные результаты.

5. Птицы - источник биоповреждений

В век научно-технической революции птицы все чаще оказываются в ряду организмов, наносящих ущерб технике, архитектурным сооружениям, памятникам культуры, транспорту, техническому и сельскохозяйственному сырью. В одних случаях этот ущерб незначителен и исчисляется сотнями миллионов рублей, в других - пока совсем невелик, но мы говорим о нем, потому что нас тревожит тенденция его роста. Человек уже накопил горький опыт подобных ситуаций; многое из того, что вызывает сегодня огромные материальные потери, было известно давно и поэтому могло быть предотвращено, если бы были приняты специальные меры или по крайней мере была бы предусмотрена эта ситуация заранее.

В 1912 году в Калифорнии произошло первое официально зарегистрированное столкновение летательного аппарата с птицей, в результате которого разбился летчик-испытатель. Тогда этому не придали большого значения. Несчастные случаи в результате столкновений с птицами были крайне редкими. В настоящее время в мире ежегодно сталкиваются с птицами около 4000 самолетов, значительная часть столкновений закапчивается дорогостоящим ремонтом двигателей или фюзеляжа, некоторые столкновения приводят к катастрофам.

Стоимость самого дешевого ремонта - замена двигателя - оценивается в 40000 долларов. Стоимость самого дорогого - в несколько миллионов долларов (стоимость самолета), в том случае, если самолет потерпел аварию и столкновение окончилось тяжелыми последствиями, гибелью экипажа и пассажиров.

Предотвращение столкновений самолетов с птицами в наши дни является предметом постоянного внимания Международной организации гражданской авиации (ИКАО), Международного и Европейского комитетов по опасности птиц для самолетов, регулярно созываемых международных конференций по опасности птиц для самолетов (последняя - в Париже в 1977 г.). Этими вопросами занимаются созданные при авиационных министерствах США, Англии, Франции и других стран правительственные комитеты и большое количество научных лабораторий многих стран мира.

Что же произошло за полвека и главным образом в последние десять лет с авиацией, почему защита могучих современных лайнеров от крошечного птичьего тельца стала такой серьезной задачей для техники и биологии? Прежде всего потому, что именно в последние десятилетия значительно возросла скорость самолетов. Птицам стало труднее избегать столкновений с. самолетами. Сила удара тела птицы о самолет при скорости самолета около 1000 км/ч стала достигать почти 30 000 кг. За эти же годы возросла не только скорость, но и объем транспортных и пассажирских перевозок, а значит, резко увеличилось количество самолетов, поднимающихся в воздух. В настоящее время обе тенденции увеличиваются и, следовательно, птицы как фактор опасности для самолетов завтра будут значить еще больше, чем сегодня, если, конечно, не принять профилактические меры. Но какие меры могут защитить самолеты от птиц, сделать маршруты сверхзвуковых гигантов безопасными в этом отношении?

Прежде всего мы должны отметить, что гарантировать полную безопасность самолета от столкновений с птицами в настоящее время невозможно. В то же время, своевременно осуществляя специальные мероприятия, мы можем существенно уменьшить вероятность таких столкновений в условиях отдельных аэродромов, находящихся на пути массовых перелетов или в местах массовых скоплений мигрирующих птиц. При этом положительный эффект достигается за счет многих мероприятий, проводимых различными службами под наблюдением и при участии ученых. Па рисунке приведена схема таких мероприятий, направленных на предотвращение столкновений самолетов с птицами. Схема, разработанная В.А. Никитиным и В.Э. Якоби, дает представление о том, какие партнеры принимают участие в этой работе.

Конструкторы за счет специальных приспособлений увеличивают птицестойкость самолетных конструкций; особое внимание обращают на те узлы, в которые по статистике особенно часто попадают птицы, вызывая при этом наибольшие разрушения. Так, статистика показывает, что в 39,4% столкновений гражданских самолетов птицы ударяются в двигатель, в 32,4% - в плоскости, в 16% - в остекление кабины, в 7% - в переднюю часть фюзеляжа. Конструкторские решения имеют большое значение в защите самолета от птиц. Таким путем удается ослабить последствия столкновения, если оно все же произошло. Для изучения этого вопроса стоящий на специальном стенде самолет обстреливают птичьими тельцами (в качестве стандарта используют голубей) из*пневматической пушки. Сила удара такого «снаряда» соответствует той, которую испытывает самолет, сталкиваясь с птицей в воздухе. Если птичье тельце попадает в двигатель., конструкторы следят за «тем, чтобы падение его мощности не превышало определенные пределы. Соответствующие требования птице-стойкости предъявляются и к другим узлам самолетных конструкций.

Однако возможности конструкторских решений в защите самолета от птиц ограничены. Птицестойкость конструкций связана с их утяжелением, с падением мощности двигателя и другими нежелательными последствиями. Поэтому полностью решить проблему защиты самолетов от птиц таким путем невозможно. Для этого используют одновременно многие другие пути. Авиационные метеорологи внимательно следят за появлением мигрирующих стай птиц, фиксируют, высоту и скорость их полета в особенности в тех точках, где они пересекаются с трассами авиалиний. Самолеты как известно летают строго по определенным коридорам. Во время миграций коридоры, которые заполняются птицами, закрыты для самолетов.

Конечно, обнаружение и прослеживание мигрирующих птиц - сложное и трудное дело. Метеорологам помогают орнитологи. Большая часть птиц (до 90%) летит ночью, в тумане, в облаках, и их не увидишь простым невооруженным глазом. В этом случае на помощь наблюдателям приходят аэродромные локаторы. Мигрирующие стаи на экранах локатора выглядят как медленно двигающиеся пятна - засветки. Опытный оператор различает засветки и внимательно следит за ними. г

Большое количество столкновений (более 60% от общего числа) происходит поблизости от аэродрома на взлете или посадке. Это и понятно. Большинство птиц летит на высоте 300-1000 м (хотя известны случаи перелета на высотах до 8000 м и выше), и именно такие высоты пересекают взлетающие и приземляющиеся самолеты. Но кроме того, аэродром и его окружение имеют особую привлекательность для птиц. Прежде всего потому, что эта территория охраняется, и следовательно, для обитающих здесь птиц создается режим своеобразного заповедника. Расположенные поблизости свалки представляют собой хорошую кормовую базу. На взлетно-посадочную полосу выползают дождевые черви и насекомые, выбегают мышевидные грызуны, рядом с полосой растут сорняки, поставляющие съедобные для птиц семена. Если аэродром расположен рядом с водоемом, на нем охотно гнездятся чайки, останавливаются на пролете кулики, утки. Ангары и крыши административных зданий аэродрома заселяют галки и голуби, на липах и тополях насаждений аэропортов устраивают колонии грачи.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5