Ю. Б. Полякова, А. С. Украинский. Результаты исследования эффективности фосфористого водорода против насекомых – вредителей музейных предметов из дерева

Ю. Б. Полякова, А. С. Украинский. Результаты исследования эффективности фосфористого водорода против насекомых – вредителей музейных предметов из дерева

Фумигация памятников истории и культуры является универсальным средством борьбы практически со всеми видами вредящих им насекомых.

Фумигант – это вещество, которое в газообразной фазе отдельными молекулами глубоко диффундирует в обрабатываемые материалы и уничтожает вредителей, проникая в их дыхательную систему, в частности, для насекомых – проникая через дыхальца.

История фумигации берет начало в системе карантина растений, где обеззараживание сырья и продукции (в большинстве случаев зерна и круп), а также тары, складов, вагонов, трюмов судов, используемых для их хранения и перевозки, помещений производственных предприятий широко осуществляется с применением газообразных пестицидов, т. е. фумигантов. Такой метод обеззараживания избирательно используется и в музейной практике.

Еще 10–20 лет назад в России основным фумигантом для уничтожения насекомых в системе карантина растений и нередко в музеях и архивах был бромистый метил [1, 3]. Фумигации подвергались как отдельные неблагополучные музейные предметы, книги, архивные документы, так и крупные объекты, такие как памятники деревянного зодчества, фонды музеев, библиотеки и другие объекты культуры. Во второй половине XX в. бромистый метил часто применялся в музеях за рубежом [12, 11]. Его применение было настоящим скачком в практической фумигации. Роль бромистого метила для борьбы с насекомыми трудно переоценить.

К 1992 г. накопились сведения об отрицательном воздействии бромистого метила на озоновый слой атмосферы [5]. В 1991 г. подписан «Монреальский протокол», в соответствии с которым применение бромистого метила в мире должно быть прекращено к 2015 г. [3].

Как альтернативный бромистому метилу фумигант в системе карантина растений на сегодняшний день признание получил фосфористый водород (фосфин) [6]. На российском рынке он является единственным фумигантом, используемым в огромных масштабах для газации зерна [3]. Поскольку, как и бромистый метил, фосфин является смертельно-опасным ядом для всей сухопутной фауны, хорошо изучены его токсикологические характеристики, тщательно разработаны и жестко регламентированы способы применения. Работы по обеззараживанию продукции газом проводят специализированные фумигационные отряды. В литературе появились первые данные о возможности газации им лесопродукции в трюмах судов [8].

Также имеются литературные данные об использовании фосфина за рубежом в качестве одного из фумигантов хранилищ музеев, библиотек и архивов, а также для камеральной обработки памятников истории и культуры наряду с фтористым сульфурилом, окисью этилена, уходящим с рынка бромистым метилом, формальдегидом, парадихлорбензолом, синильной кислотой и тимолом [12, 13].

В целях практического использования по ряду показателей фосфин имеет преимущества перед бромистым метилом (Табл. 1, пункты 1–4). Низкая молекулярная масса (ниже молекулярной массы воздуха) и относительно высокое давление паров способствуют хорошей проницаемости газа в материалы. Отсутствие химической сорбции материалами, т. е. образования химических соединений с ними; более низкие нормы расхода и более удобные формы применения также характеризуют газ с положительной стороны.

Таблица 1. Сравнительная характеристика фумигантов

В то же время фосфин обладает высокой воспламеняемостью при контакте с воздухом, особенно в относительно влажной и пыльной среде (Табл. 1, пункт 6), а также более токсичен, чем бромистый метил для теплокровных животных (Табл. 1, пункт 7). Но эти отрицательные качества нивелируются использованием специально разработанной препаративной формы [7].

Известно, что газ отрицательно воздействует на медь и ее сплавы [7, 13] и не оказывает воздействия на сталь, алюминий, оцинкованную и белую жесть, шелковые и хлопчатобумажные ткани, мешковину, брезент и интересующую нас древесину. Газ не проходит через полиэтиленовую пленку толщиной в 100 микрон и более, а также другие материалы с высокой плотностью, благодаря чему фумигация им проводится, в том числе, под временными пленочными укрытиями [4, 7].

Имеются немногочисленные, но положительные отзывы об эффективности фосфина против насекомых-древоточцев в российской музейной практике и в практике уничтожения древоточцев в жилых деревянных строениях (по устному сообщению Г. А. Закладного, заведующего Лабораторией защиты от вредителей Всероссийского научно-исследовательского института зерна).

Например, в 2001 г. специалистами ВНИИ карантина растений и Республиканского фумигационного отряда проведено обеззараживание средством «Фоском» церкви Воздвижения в Тверской области постройки начала XIX в. Церковь и ее предметы были заражены четырьмя видами точильщиков. Для осуществления фумигации таблетки фумиганта разместили поверху иконостасов, на переборках и реставрационных лесах для равномерного распределения газа в помещении. В результате были полностью уничтожены все вредители, локализующиеся в иконах, подоконниках и дверях [5].

Исходя из вышесказанного, основной целью настоящих исследований было изучение пригодности применения фосфина для борьбы с древоточцами в этнографических предметах из дерева, мебели, памятниках деревянного зодчества. Основной задачей была оценка проницаемости фосфина сквозь древесину различных пород, разной толщины и в разном направлении относительно древесного волокна.

Проницаемость древесины для фосфина изучали путем оценки смертности тест-объектов, помещенных в специально сконструированные абсолютно герметичные (газонепроницаемые) камеры из дерева и других подсобных материалов (далее «образцы»). В качестве тест-объектов использованы жуки малого мучного хрущака (Tribolium confusum Jacquelin du Val, 1863), поскольку они обладают хорошей выносливостью при содержании в не очень благоприятных условиях (ил. 1).

Ил. 1. Малый мучной хрущак

Для изготовления образцов была использована сухая, выдержанная в условиях естественной сушки древесина сосны и липы, а также старая древесина липы. Такой выбор был не случаен. Как известно, древесина липы широко используется для изготовления резных иконостасов и икон. Древесина сосны является основным материалом памятников деревянного зодчества, применяется в создании мебели и конструктивных элементов иконостасов. Известно, что оба вида древесины бывают часто заражены древоточцами.

Из древесины изготавливали прямоугольные отшлифованные бруски с пазом для подсадки тест-объектов (ил. 2). Размеры брусков подбирали таким образом, чтобы в каждой серии экспериментов выдержать равную толщину от места подсадки тест-объектов до краев во всех направлениям. Была выбрана толщина 1,0, 2,0, 2,2 и 4,5 см (ил. 3).

Затем на всю поверхность стороны с пазом каждого бруска силиконовым герметиком приклеивали соответствующее по размерам стекло. Стекло, с одной стороны, не пропускает газы, с другой стороны, позволяет визуально оценивать степень выживаемости тест-объектов. В центральную часть паза помещали десять жуков малого мучного хрущака. Боковые зазоры пазов герметизировали силиконовым герметиком и пластилином (ил. 4).

Сосудистое строение древесины обеспечивает движение по живому дереву водных растворов минеральных веществ, а внутри мертвой древесины – жидкостей и газов вдоль древесных волокон. Поэтому проницаемость вдоль волокон древесины выше, чем поперек них. Так, пары фумиганта парадихлорбензола в десять раз лучше проходят вдоль древесных волокон, чем поперек них [10]. В связи с этим для изучения степени проницаемости древесины поперек волокон в ряде экспериментов герметизировали также стороны брусков с радиально направленной древесиной. Силиконовый герметик и пластилин использовали для получения абсолютной герметизации.

Ил. 2. Схема экспериментальной камеры для жуков

Ил. 3. Размеры опытных образцов экспериментальной камеры для жуков

Ил. 4. Герметизация экспериментальной камеры для жуков поперек древесных волокон

Ил. 5. Зараженные мебельным точильщиком доски из лабораторной культуры

Для сопоставления результатов воздействия фосфина на насекомых, локализующихся в древесине естественным путем, в сравнении с искусственно подсаженными в экспериментальные камеры жуками, были испытаны также образцы древесины из лабораторной культуры, зараженной личинками мебельного точильщика (Anobium punctatum DeGeer, 1774) (ил. 5).

Были взяты четыре доски из сосны и мягких лиственных пород древесины толщиной от 1,5 до 2,0 см (ил. 6). Доски подвергали рентгеноскопии, в результате чего была установлена их высокая зараженность – не менее 30 живых личинок разного возраста на S=100 см². По окончании фумигации доски вскрывали и подсчитывали количество мертвых личинок.

Для проведения фумигации всех подготовленных образцов была специально изготовлена дезинфекционная камера объемом 0,5 м³, представляющая собой деревянный каркас, обтянутый двумя слоями полиэтиленовой пленки толщиной 150 мкм. Стыковочные швы пленки были завернуты и несколько раз оклеены скотчем в целях обеспечения герметичности камеры (ил. 7).

Испытания проводили в полевых условиях в соответствии с Инструкцией по борьбе с вредителями хлебных запасов [4]. Использовали препарат «Фоском» (страна-производитель – Китай, фирма-регистрант – ЗАО «Русинвест»). Норма расхода препарата составляла в соответствии с указаниями по применению 3 г или одна таблетка на 0,5 м³ обрабатываемого объема, экспозиция – пять дней, дегазация – два часа при температуре воздуха 24^оС.

Ил. 6. Живые личинки мебельного точильщика на рентгеновском снимке

Ил. 7. Дезинфекционная камера с испытуемыми образцами

Образцы древесины, зараженные личинками мебельного точильщика из лабораторной культуры естественным путем, после фумигации были частично вскрыты. В результате выявлена стопроцентная смертность личинок вредителя, что подтверждает факт проницаемости фосфина сквозь древесину.

После фумигации фосфином образцов с искусственно подсаженными жуками малого мучного хрущака их смертность оценена визуально через стекло. Все жуки погибли (Табл. 2; ил. 8Б). Смертность составляла 100 % даже в тех экспериментах, где происходила диффузия газа поперек древесных волокон сквозь наиболее толстые (4, 5 см) образцы древесины сосны (Табл. 2, пункт 8). В контрольных образцах, не подвергавшихся воздействию фосфина, смертности не отмечено и выживаемость жуков составила 100 % (ил. 8А).

Ил. 8. Жуки малого мучного хрущака до и после фумигации: А-живые жуки до фумигации фосфином; Б – мертвые жуки после фумигации фосфином

Таблица 2. Проницаемость фосфина сквозь древесину сосны и липы в зависимости от ее толщины и направления древесных волокон

Таким образом, можно сделать вывод о том, что сухая древесина сосны и липы хорошо проницаемы для фосфина в рекомендуемых для практического применения концентрациях.

Выводы

• Полученные результаты позволяют рекомендовать фосфин для уничтожения древоточцев в этнографических предметах из дерева, мебели и деталях памятников деревянного зодчества из сосны и липы.

• Уничтожение вредителей музейных предметов с помощью фосфина гарантировано при толщине древесины сосны до 9 см и древесины липы толщиной до 4 см.

Литература

1. Биологические вредители музейных художественных ценностей и борьба с ними: Методические рекомендации / Сост. Г. А. Зайцева, И. Н. Проворова, И. Р. Сердюкова, И. Н. Тоскина. М., 1991. С. 70–71.

2. Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ. М., 2007.

3. Закладной Г. А. Вредители хлебных запасов // Защита и карантин растений. Изд. 2-е доп. 2006. № 6.

4. Инструкция по борьбе с вредителями хлебных запасов. Ч. 1. Утв. 27 августа 1991. Ч. 2. М., 1992.

5. Мордкович Я. Б. Состояние и перспективы использования фумигантов // Защита и карантин растений. 2002. № 11. С. 28–29.

6. Мордкович Я. Б. Фосфин пожароопасен // Защита и карантин растений. 2007. № 12. С. 50.

7. Мордкович Я. Б., Вашакмадзе ГГ. Карантинная фумигация // История развития фумигации. Гл. 1. Методическое руководство. Ростов-на-Дону, 2001. С. 1–56.

8. Мордкович Я. Б., Медведев Р. И. Семинар специалистов фумигационных отрядов // Защита и карантин растений. 2008. № 1. С. 38–39.

9. Романко В. О., Мамонтов В. А. Фосфин и фтористый сульфурил – как альтернатива бромистому метилу // Защита и карантин растений. 2009. № 3. С. 42–43.

10. Тоскина И. Н. Использование парадихлорбензола для борьбы с мебельным точильщиком // Вопросы защиты леса. Научные труды. 1984. Вып. 156. С. 106–112.

11. Тоскина И. Н., Проворова И. Н. Насекомые в музеях (Биология. Профилактика заражения. Меры борьбы). М., 2007.

12. Ketzer R. Insect control in public records office of Hong Kong // International Preservation News: A Newsletter of the IFLA Core activity on preservation and conservation. № 30 (September). 2003. P. 40–42.

13. Nugari M. P., Salvadori O. Biodeterioration control of cultural heritage: Method and products // Molecular Biology and Cultural Heritage. 2003 Swets & Zeitlinger, Lisse. P. 233–242.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.