Проблемы защиты от биоповреждений

На бумаге и изделиях из нее сложился определенный комплекс грибных организмов - постоянное их сообщество, характерное для данных материалов и тех или иных условий хранения. Ю.П. Нюкша различает следующие группы грибов, повреждающих бумагу.

Постоянно встречающиеся на бумаге, проникающие в волокно, разрушающие целлюлозу и поэтому способные приводить бумагу в состояние распада. В эту группу входят многие несовершенные грибы.

Грибы, постоянно встречающиеся на бумаге, но обладающие меньшей разрушительной силой, чем предыдущие, утилизирующие продукты распада бумаги, вызванного грибами первой группы. При благоприятных условиях грибы этой группы могут быть активными биоразрушителями. Это также в основном несовершенные грибы, но иного видового состава.

Грибы, повреждающие лишь отдельные компоненты бумаги (воск, парафин, каучук, целлофан, краски и т.п.). Это также разные виды несовершенных грибов, но более специализированные на указанных субстратах.

Грибы, иногда встречающиеся на бумаге в большом количестве, но менее вредоносные и живущие на бумаге вместе с другими грибными организмами.

Грибы случайные на бумаге, развивающиеся при каких-то благоприятных для них условиях.

Состав грибов в тех или иных местах хранения изделий из бумаги может меняться при изменении условий хранения, состава компонентов изделий, способов переработки бумажного сырья и т.д. 10. П. Нюкша считает, что грибы, развивающиеся на изделиях из бумаги, представляют собой леты, грибы закрывают живопись, искажают внешний вид. После удаления мицелия часто остаются пятна, которые не всегда молено вывести, а иногда удаление этих пятен приводит к повреждению красочного слоя. Проникая во внутренние слои произведения, гифы гриба нарушают его структуру. Грибы выделяют в окружающую среду продукты обмена, главным образом органические кислоты, меняющие цвет красок, разрушают пленку, защищающую фресковые пигменты, и приводят! гем самым к распылению красочного слоя. Пигменты, выделяемые грибами, искажают красочный слой;

Для борьбы с биоповреждениями необходимо поддерживать влажность и температуру на уровне, благоприятном для хранения экспонатов и не благоприятном для развития грибов (относительная влажность не выше 60%). Для защиты произведений искусства от плесневых грибов применяют различные антисептики. Ими обрабатывают пораженные экспонаты, а также тару для транспортировки музейных ценностей. В качестве антисептиков используют четвертичные аммониевые соединения, формалин, пентахлорфенолят натрия и др.

Оптические приборы. Для изготовления оптических приборов используют различные материалы: металл, пластмассы, кожу, лакокрасочные покрытия, ткани, оптические стекла, смазки и т.д. При их хранении и транспортировке употребляют кожаные футляры, бумагу, картон, деревянные ящики. Большинство этих материалов служит источником питания для микроорганизмов. В условиях повышенной температуры и влажности микроорганизмы могут сильно поражать материалы органического происхождения, приводя их в негодность.

Микробиологическое поражение оптических приборов (стеклянных линз, биноклей, фотоаппаратов, микроскопов и т.д.) происходит не только в условиях влажного тропического климата, но и умеренного климата. Источником питания и энергетическим материалом для микроорганизмов служат, конечно, не сами оптические стекла, а незначительные органические загрязнения в виде частиц пыли, жира, смазок и т.д. на их поверхности. Микрофлора оптических приборов представлена в основном плесневыми грибами. Среди них особое место занимают две культуры: Aspergillus penicilloides и Aspergillus tonophilus, способные расти на сухом стекле, получая необходимую влагу из воздуха. Особенно многообразен видовой состав грибов в условиях тропического климата. Плесневые грибы покрывают поверхность оптических стекол; скопление спор и мицелия снижает прохождение света и ухудшает контрастность изображения. Гифы мицелия притягивают из атмосферы много влаги, образуя капельный налет, вызывающий сильное светорассеяние. Поверхностный слой стекла под грибным Налетом со временем разрушается. После удаления мицелия на поверхности стекла остается рельефный рисунок, вытравленный продуктами метаболизма грибов (в основном органическими кислотами) и напоминающий контуры грибного мицелия. Степень повреждения стекла зависит от его кислотоупорности и длительности воздействия грибов. Наибольшее повреждение отмечено у стекол четвертого и пятого классов кислотоупорности. В результате биологического повреждения приборы могут полностью выходить из строя.

Полагают, что отсутствие роста грибов на некоторых типах стекла в ряде случаев обусловлено либо высоким значением рН (>7,5-8), создаваемым на их поверхности под действием атмосферной влаги, либо выщелачиванием некоторых тяжелых металлов (например, Си, Сг, Аи), оказывающих токсическое воздействие на споры грибов.

М.С. Родионова с сотрудниками отечественные оптические стекла по степени обрастания плесневыми грибами разделяет на три группы. К первой группе относятся неустойчивые с*текла, на их поверхности наблюдается сильный мицелиальный рост грибов, а иногда и спорообразование; к этой группе относится большинство оптических стекол. Ко второй - малоустойчивые, на их поверхности наблюдаются прорастание спор и слабый рост мицелия. К третьей группе относятся устойчивые стекла, на их поверхности споры грибов не прорастают.

Микроорганизмы, развивающиеся на материалах, прилегающих к поверхности оптических деталей (например, смазки), могут распространяться и на оптические стекла, используя их как субстрат. Установлено, что смазки, применяемые в оптике, не грибостойки, поэтому для их защиты рекомендуют добавлять к ним гексилрезорцин или 4-капроилрезорцпн.

Просветляющие и защитные от влаги покрытия, которые наносят на поверхность оптических стекол, также могут заселяться плесневыми грибами. В этих случаях необходимо применять специальные методы защиты. В работах М.С. Родионовой с сотрудниками указывается, что наиболее эффективна защита нестойкого оптического стекла путем создания на его поверхности прочного фунгицидного покрытия, содержащего ртутные соединения и не влияющего на оптические характеристики деталей. В некоторые приборы с целью предохранения их от биоповреждений во время хранения и транспортировки вводят летучие фунгициды, в результате этого создаются неблагоприятные условия для развития плесневых грибов во внутренних полостях приборов. Так, для защиты биноклей вводят внутрь прибора летучий фунгицид хроматциклогексиламин.

Развитие микроорганизмов на материалах и - изделиях приводит к ухудшению их физико-химических и эксплуатационных свойств, поэтому повышение биостойкости материалов и изделий, а также защита их разными способами - задача первостепенной важности, особенно в свете необходимости улучшения их качеств.

3. Насекомые - разрушители материалов

Красочный мир насекомых поражает богатством и разнообразием форм, а по численности видов и обилию населения он не имеет равных среди животных. Насекомые присутствуют во всех географических зонах Земли от северных полярных островов до антарктического побережья, достигая наибольшей численности в тропическом поясе. Они заселили всевозможные водоемы, почву, травянистую и древесную растительность, сожительствуют с разнообразными животными и проникают в жилище человека. В тайге и степи, в пустыне и на болоте, в поле и на лугу, в городе н селе - всюду обитают эти шестиногие существа.

Пищевые связи насекомых столь многообразны, что в природе трудно найти какой-либо субстрат, растение или животное, которые бы в той или иной степени не подвергались нападению насекомых. Вместе с тем в каждом конкретном случае пищевая специализация отдельных видов более или менее узко определена, и питание их может быть приурочено не только к определенным видам растений, но и к отдельным органам н тканям. Так, среди растительноядных насекомых - фитофагов можно выделить короедов, лубоедов, заболонников и дровосеков. Все они относятся к стволовым вредителям, но повреждают разные ткани дерева.

Листья, составляющие основную массу зеленого царства растений, подвергаются нападению особенно многих насекомых. Среди них встречаются такие прожорливые, как саранча, колорадский жук, гусеницы многих бабочек, которые полностью уничтожают листву и часто губят посевы культурных растений. Некоторые мелкие гусеницы, не способные целиком сгрызать весь лист, выедают мягкие его ткани, лишая растение способности к фотосинтезу. Тли, червецы, щитовки высасывают соки растений, а гало образователи, воздействуя на их ткани, вызывают причудливые разрастания и изменение биохимического состава.

Целый комплекс насекомых связан» с наиболее питательной. частью растения - плодами, вместе с которыми они переходят с живого растения в хранилища и становятся активными вредителями продовольственных запасов.

Насекомые нападают не только на живые растения, но и на отмершие их скелеты, участвуя в непрерывном процессе деструкции растительных остатков. Многие виды питаются уже сильно разложившимся детритом, в котором основную пищевую ценность составляют различные микроорганизмы.

С позвоночными животными и человеком тесно связан комплекс разнообразных насекомых. Среди них имеются гнездовые и норовые паразиты, свободно летающие кровососы, пухоеды и власоеды и даже полостные оводы, личинки которых развиваются в теле хозяина. Копрофаги приспособились утилизировать уже один раз переваренную другими животными пищу.

Пищевые связи прежде всего определяют ту колоссальную роль, которую насекомые играют в живой природе. Без насекомых-опылителей невозможно существование большинства цветковых растений. Без насекомых-прокормителей не могут существовать певчие птицы и многие животные; без насекомых санитаров земля по

крылась бы массой мертвых растений, крайне затруднилось бы разложение трупов животных и их экскрементов. Эту важную роль насекомых в природе необходимо учитывать во всех хозяйственных мероприятиях, стараясь по возможности меньше нарушать сложившиеся веками сообщества и связи.

Однако человек не может вести себя нейтрально по отношению ко всем насекомым, часть которых давно стала его злейшим врагом. Практические потребности вызвали необходимость развития как общей энтомологии - науки о насекомых, так и ее прикладных направлений - сельскохозяйственной, лесной и медицинской энтомологии. В поле зрения последней находятся многочисленные кровососущие насекомые, которые, в массе нападая на человека, не только причиняют ему беспокойство, резко снижают производительность труда, но и могут быть переносчиками опасных заболеваний.

В лесном хозяйстве вред от насекомых особенно остро проявляется в периоды вспышек массового размножения вредителей, которые приводят к полному оголению лесов «и часто сопровождаются пожарами и размножением вторичных» вредителей. В итоге гибнут большие лесные массивы. Чтобы предотвратить огромные потери леса, приходится прибегать к массовой авиахимической обработке, которая имеет многочисленные отрицательные побочные следствия, уничтожая полезную фауну и загрязняя ядохимикатами большие территории, в том числе и водоемы. В последние годы на смену химическим обработкам все чаще приходят биологические методы борьбы с помощью либо самих насекомых, паразитирующих на вредителях, либо специфических микроорганизмов, поражающих только определенные виды вредных насекомых.

Выращивание культурных растений на больших площадях создает исключительно благоприятные возможности для размножения некоторых вредных насекомых, в результате чего теряется значительная часть урожая. Современная сельскохозяйственная энтомология и служба защиты растений располагают богатым арсеналом средств уничтожения насекомых, используют специально разработанные для различных культур и климатических зон системы мероприятий, снижающие численность вредителей до экономически несущественного уровня. И все же, несмотря на вековой опыт, могучую технику и многочисленные высокоэффективные химические препараты, потерн урожая от вредителей еще очень велики.

С древнейших времен человек окружал себя различными вещами - орудиями труда, предметами быта, строил жилища, шил одежду и обувь. Для этого использовались прежде всего природные растительные и животные материалы. Естественно, вслед за этими материалами в дома и другие постройки двинулись насекомые из окружающей природы. В течение последнего века количество п разнообразие вещей, которыми пользуется человек в быту и на производстве, увеличились в сотни и тысячи раз. Соответственно возросло и экономическое значение повреждении их биологическими агентами, среди которых немалая роль принадлежит насекомым.

Только на территории нашей страны зарегистрировано более 200 видов насекомых, способных повреждать различные материалы и изделия. Конечно, не все они в одинаковой степени опасны; проявляют себя наиболее часто п причиняют особенно значительный ущерб примерно 80 видов. Большинство из них относится к двум крупнейшим отрядам и включает около 50 видов жуков и более 20 видов бабочек. Остальные единичные виды вредителей представляют отряды термитов, сеноедов, перепончатокрылых и щетинохвосток (табл. I).

Наиболее тесная связь насекомых наблюдается с материалами растительного и животного происхождения, которым они причиняют пищевые повреждения. Круг растительных материалов и изделий, которые страдают от насекомых, довольно широк. В него входят древесина всех пород в виде бревен, досок и других строительных материалов; мебель, изделия из древесины, луба, пробки, соломы, хлопка, льна; продукты переработки древесины: бумага, картон, древесноволокнистые и древесностружечные плиты, фанера и ряд других. Из материалов животного происхождения насекомые повреждают шерсть, кожу, меха, волос, щетину, пух, перо и всевозможные изделия из этих продуктов. Часто важным стимулирующим фактором для насекомых является наличие в изделиях мучного или костного клея, способствующею наиболее интенсивному повреждению.

Объектом нападения многих насекомых могут быть ботанические гербарии и зоологические коллекции. В музеях, где имеются предметы из самых разнообразных материалов, набор вредителей довольно велик. Только в европейской части СССР там обнаружено более 40 видов вредных насекомых. Из них чаще и сильнее других вредят мебельный, домовый и хлебные точильщики, музейный жук», кожееды, притворяшка вор, платяная и мебельная моли, размножающиеся иногда в больших количествах. В библиотеках и архивах иногда в огромных массах появляются жуки-притворяшки и кожееды, хлебный точильщик, чешуйницы и сеноеды.

Кроме пищевых повреждений, которые часто приводят к полному уничтожению материала, насекомые иногда могут портить и несъедобные для них изделия. Если пищевой субстрат насекомые активно разыскивают и часто размножаются в нем в больших количествах, то непищевые повреждения носят обычно случайный характер и чаще появляются там, где в элементы конструкций или изделий входят также природные органические материалы. При миграциях для окукливания или в поисках пищи насекомые могут повреждать самые разнообразные материалы. Среди них искусственные, синтетические и стеклянные ткани, синтетические пленки, электроизоляционные материалы, резина, многие пластмассы, тепло- и звукоизоляционные материалы и даже свинец.

Случайные повреждения изделий и материалов обычно не достигают такого масштаба, как пищевые, да и степень уничтожения материала при этом бывает значительно меньше. Обычно насекомые проделывают а несъедобном материале отдельные отверстия или выгрызают в нем немногочисленные полости. Однако, как показывает практика, и такие повреждения могут быть весьма опасны для ряда сложных радиоэлектронных установок и дорогого оборудования, где даже незначительные нарушения изоляции электрических цепей способны вывести из строя всю систему.

При развитии насекомые"не только уничтожают материал, но и загрязняют его экскрементами, личиночными шкурками, паутиной, увеличивая тем самым размеры вреда. Мелкие личинки молей и кожеедов могут причинять особый ущерб, проникая внутрь точных приборов. Оплетая их детали паутиной и даже ничего не поедая, они приводят ответственные приборы в нерабочее состояние. Известны случаи гибели самолетов из-за разрушения молью фетровых прокладок в точных приборах.

Энтомологи медицинского, лесного и сельскохозяйственного профиля в силу обилия своих прямых задач не могут уделять достаточного внимания вредителям материалов. Поэтому в последние годы в крупных музеях, библиотеках и в некоторых других организациях появились энтомологи, которые специально изучают биологические особенности конкретных форм вредителей и разрабатывают меры борьбы с ними. На повестку дня встает вопрос о целенаправленной подготовке специалистов в области защиты материалов и изделий от повреждения насекомыми и другими биологическими факторами.

Практика показывает, что как пищевые, так и непищевые повреждения материалов наиболее часто вызываются сравнительно небольшим кругом насекомых, среди которых наибольшее экономическое значение имеют древоядные, или ксилофаги, и насекомые, питающиеся материалами животного происхождения, содержащими кератин, - кератофаги. В первой группе выделяются жуки-точильщики и термиты, во второй - жуки-кожееды и моли-кератофаги. Рассмотрим подробнее каждую из этих групп вредителей.

Жуки-точильщики. Известно около 20 видов, вредящих постройкам, мебели, музейным экспонатам и другим изделиям из древесины. Личинки этих жуков развиваются во внутренних частях деревянных деталей, часто превращая их в труху, а снаружи видны лишь довольно мелкие круглые летные отверстия, через которые взрослые жуки покидают изделие.

В отапливаемых помещениях наибольший вред причиняет мебельный точильщик, который встречается как в южных, так и в северных областях нашей страны. Его личинки развиваются 3-4 года, поэтому даже специалист может обнаружить заражены детали не сразу, а лишь после первого вылета жуков. Борьба с точильщиками сильно затруднена из-за скрытого образа жизни личинок. Надежно обеззараживает изделия лишь тщательное их протравливание ядовитыми газами в герметической камере (фумигация). Более доступным способом является вымораживание, для чего изделие в зимний период выдерживают не менее 3-5 суток на морозе при температуре -20 - -25С, в результате чего личинки погибают. В связи со сложностью борьбы особенно важную роль отводят профилактическим мероприятиям. Поскольку чаще всего точильщики попадают в помещение со старыми деревянными предметами, необходимо проводить тщательное их обследование и в случае необходимости - изоляцию и фумигацию. Второй путь проникновения точильщиков в помещение - залет жуков в открытые окна. Его можно предотвратить, установив в оконных проемах металлическую сетку с ячейками не более 1,5 мм.

Основные вредители холодных построек в северных областях - северный, домовый, грабовый точильщики. Это влаголюбивые виды, их развитие связано с грибными заболеваниями древесины. В средней полосе существенный вред причиняют красноногий и особенно ребристый точильщики. Оба вида влаголюбивы, но не связаны с грибными заболеваниями древесины. В южных районах значительно вредят бархатистый, средиземноморский и крымский домовый точильщики. Они менее чувствительны к влажности, но для их развития необходима более высокая температура. У всех этих точильщиков развитие длится не менее двух лет. Борьба с точильщиками, поражающими наружные стены построек, наиболее надежна с помощью глубокой пропитки древесины раствором пента хлор фенолята натрия.

Точильщики поражают только выдержанную древесину н не вредны для других материалов, но их деятельность очень опасна для многих старинных икон, мебели и других музейных экспонатов. Не обошли они и такой бесценный памятник деревянного зодчества, как Книжн., для сохранения которого сейчас прилагают усилия многие специалисты.

Жуки-кожёеды. Кожееды представляют собой сравнительно небольшую, но очень важную в экономическом отношении группу жуков. В нашей стране кожееды распространены повсеместно, но наибольшей численности и видового разнообразия достигают в районах с сухим и жарким климатом - в пустынях и полупустынях (Казахстан, Средняя Азия, Закавказье). Многие виды кожеедов являются опасными вредителями всевозможных продуктов животного и растительного происхождения, а также некоторых неорганических материалов. Они повреждают все виды кож, фетр, войлок, шелк и т.п.

Искусственные и неорганические материалы чаще других повреждают семь видов кожеедов из родов дерместес и аттагенус. Это может происходить в трех случаях: при непосредственном питании материалом, при постройке куколочной камеры (только дерместес), при преодолении преград, отделяющих пищевой субстрат от насекомых.

Повреждения первого типа возможны, если материал включает вещества животного или растительного происхождения. Повреждения второго типа связаны с тем, что личинки кожеедов из рода дерместес перед окукливанием покидают пищевой субстрат и вгрызаются в любые находящиеся поблизости предметы для постройки куколочных камер. В зависимости от твердости материала личинки прогрызают в нем ходы длиной от 50 до 100 мм и диаметром 5 мм. Повреждения третьего типа возникают в тех случаях, когда пищевой субстрат (войлок, фетр, клей и т.д.) покрыт каким-нибудь изолирующим материалом. В поисках пищи личинки кожеедов легко прогрызают всевозможные пленки, технические ткани, резиновые прокладки.

Хозяйственные убытки, причиняемые кожеедами в настоящее время, еще не поддаются точной оценке, но представление об их масштабах могут дать следующие цифры: в США, Новой Зеландии и АРЕ только один кожеед пятнистый повреждает ежегодно запасы кож на сумму 500000 фунтов стерлингов.

Материалы неорганического происхождения больше всего повреждаются кожеедами из рода дерместес. Очень часто их личинки выгрызают многочисленные ходы в стенах каменных и деревянных построек, разрушают всевозможные звуко- и теплоизоляционные материалы. Неоднократно отмечались повреждения кожеедами различных тканей, пленок, асбеста, особенно если они пропитаны какими-нибудь веществами растительного или животного происхождения, например, костным клеем. Неоднократно отмечались также повреждений мебели, тары, различных упаковочных материалов. По данным зарубежных авторов, кожееды являются одними из серьезных разрушителей кабелей. Их личинки легко прогрызают свинцовую оболочку кабеля и могут полностью вывести его из строя.

Минимальные сроки, за которые кожееды могут повредить те или иные материалы, зависят от их прочности, времени года, биологических особенностей вредителя и других условий. Практически можно считать, что для существенных повреждений материалов животного происхождения (кожа, клей и др.) необходимо не менее двух педель. Повреждение других материалов, которыми кожееды непосредственно не питаются, может наблюдаться не ранее чем через месяц после контакта этих вредителей с объектом.

В природе кожееды размножаются в птичьих гнездах, в норах грызунов, на павших животных. Жуки разлетаются на довольно большие расстояния и могут залетать в помещения через окна. Поэтому для предотвращения размножения кожеедов большое значение имеют санитарно-гигиенические мероприятия, поддержание чистоты в помещениях и на прилегающей территории, регулярные осмотры кожевенного сырья и другой продукции, подверженной нападению этих вредителей, применение репеллентов типа нафталина и паради хлорбензола. В случае обнаружения кожеедов следует немедленно их уничтожать с помощью инсектицидов. Наилучшие результаты дает фумигация бромистым метилом.

Моли-кератофаги. Моли-кератофаги - группа насекомых, приносящая значительный ущерб хозяйству человека. Наряду с кожеедами - это основные вредители ряда материалов животного происхождения. В качестве вредителей в мире зарегистрировано около 40 видов молей, а для Советского Союза - 22. Наиболее опасным и постоянным вредителем, отличающимся способностью к массовому круглогодичному размножению и имеющим большое экономическое значение, является платяная моль. Второй по вредоносности для полосы с умеренным климатом считают шубную моль.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5