Zwalczanie owadów-szkodników drewna za pomocą promieni Rentgena, ultrakrótkich fal radiowych i ultradźwięków

Bohdan Marconi

Zwalczanie owadów-szkodników

drewna za pomocą promieni

Rentgena, ultrakrótkich fal

radiowych i ultradźwięków

Ochrona Zabytków 6/4 (23), 218-223

ZWALCZANIE OWADÓW-SZKODNIKÓW DREWNA ZA POMOCĄ PROMIENI RENTGENA, ULTRAKRÓTKICH FAL RADIOWYCH I ULTRADŹWIĘKÓW

BOHDAN MARCONI

Zagadnienia tępienia owadzich szkodników niszczących drew no w dziełach sztu k i podzielić należy na dw a działy: 1) zapobieganie inw azji, 2) tępienie żyw ych owadów — dezynsekcję, która jest tem atem niniejszej pracy.

S p raw a zapobiegania wiąże się ściśle z m ożliwością stw orzenia dla dzieł sztuki idealnych w arunków lokalowych, stosow ania środków zabezpieczają­

cych lub odstraszających, oraz z przeprow adzeniem dezynsekcji obiektów w p ro­ w adzanych do zbiorów.

Tępienie czynnych szkodników w ielom a znanym i sposobam i nie znalazło dotychczas zadaw alniającego rozwiązania. W szystkie znane m etody i środki m ają w iele cech ujem nych, ja k b rak pew ności zabicia owadów w e w szystkich stadiach przem ian rozwojowych, szkodliwe działanie n a n iektóre części stru k ­ tu ra ln e dzieł sztuki, działanie toksyczne n a operatorów , niebezpieczeństw o p ożaru lub w ybuchu oraz trudności w zastosow aniu do obiektów w iększych w ym iarów .

P rzytoczę przykładow o kilka najczęściej stosow anych m etod, polegających głów nie na gazowaniu.

N ajskuteczniejszym środkiem jest cyjanow odór (HCN) dający pełną gw a­ ra n cję zabicia nie tylko larw , ale rów nież najodporniejszych jajeczek. W y­ m aga urządzenia herm etycznej kam ery obsługiw anej przez wyszkolony spe­ cjalnie personel ze w zględu na niebezpieczeństw o zatrucia. Na podstaw ie w y­ ników badań, przeprow adzonych w r. 1938 z ram ien ia M uzeum Narodowego w W arszawie, stw ierdzić mogę, że cyjanow odór nie w yw ołuje żadnych zm ian w farbach olejnych i tem perow ych nie w erniksow anych. P ró b k i poddane g a­ zow aniu w M iejskim Z akładzie dezynfekcyjnym , przechow yw ane w pracow ni konserw acji m alarstw a do r. 1944, nie różniły się od próbek identycznych, n ie poddanych zabiegowi.

C yjanow odór nie może być stosow any do dzieł sztuki o fragm entach zło­ conych, gdyż pow oduje nadżarcie pow ierzchni złota 1.

Najczęściej stosow anym środkiem gazow ania (w skrzyniach) w p rak ty ce m uzealnej jest dw usiarczek w ęgla (CS2). N ie daje on pew ności zabicia ja je ­

czek, pow odując konieczność przeprow adzenia pow tórnej dezynsekcji po okre­ sie in k u b a c ji2. U jem nym i cechami dw usiarczku w ęgla są: 1) z pow ietrzem tw orzy m ieszaninę w ybuchającą na skutek podgrzania (150°C) n aw et przez żarów kę elektryczną, 2) działa toksycznie, 3) jest silnym rozpuszczalnikiem olejów i żywic, co w czasie dłuższego gazow ania może spowodować zm iękcze­ nie fa rb i w erniksu i ew entualne spłynięcie m alow idła.

P raw ie zupełnie zaniechano p rzetrzy m yw an ia dzieł sztuki w kam erze o tem ­ p eratu rze podwyższonej do 60—70°C, w czasie ponad 1 godz., dającego pew ność

1 J. Z. R o b e 1, Zwalczanie czerwotoku w ołtarzu mariackim, „Ochrona Zabyt­ ków“, 1948, nr. 1, s. 7—14.

2 H. J. P l e n d e r l e i t h , The Preservation of Antiquities. Londyn 1934; The Cleaning and Restoration of Museum Exhibits. Third Report upon Investigations conducted at the British Museum, Londyn 1926; J. Z. R o b e 1, op. cit.

zabicia larw i jajeczek b T em peraturę należy podwyższać stopniowo, a tru d ­ ności nasuw a konieczność regulacji w ilgotności względnej pow ietrza w ew nątrz kam ery, dla uniknięcia odkształcenia drew na.

Również zaniechano stosow ania atm osfery ozonu, m etody skutecznej, lecz pow odującej przyspieszone utlenianie zabytku.

Stosow anie zastrzyków do otworów wylotowych owadów w drew nie dw u­ siarczku węgla, benzyny, benzenu, acetonu i fo rm a lin y 2, naw et przy za tk a­ n iu otw orów woskiem, nie daje pewności zabicia szkodników. Może w płynąć u jem nie rozm iękczając farbę i w erniks lub w w ypadku stosow ania form aliny zm ieniając właściwości zapraw y przez zgarbow anie kleju.

Pochodne chlorow e pow inny być wyłączone ze względu na możliwość aktyw ności chemicznej w stosunku do niektórych części stru k tu raln y c h dzieł sztuki, choć m ogą być skutecznym środkiem owadobójczymi.

N ajskuteczniejsza m etoda — gazowanie, nie pozw ala na przeprow adzenie dezynsekcji obiektów dużych w ym iarów oraz dzieł znajdujących się poza m uzeam i, ja k stropów zabytkow ych, stall, boazerii, ołtarzy.

Im pulsem do przeprow adzenia badań i doświadczeń była niedoskonałość dotychczasow ych m etod, tro sk a-o zachow anie naszego dorobku artystycznego, ulegającego pow ażnym uszkodzeniom na skutek zainsekow ania, a głów nie ak tu a ln a w r. 1946 spraw a dezynsekcji słynnego dzieła W ita Stw osza — ołtarza M ariackiego.

P r o m i e n i e R e n t g e n a . Pom ysł w ykorzystania biologicznego działa­ n ia prom ieni R entgena pow ziąłem w r. 1948. Z adaniem przeprow adzo­ nych bad ań i prób było ustalenie teoretyczne i praktyczne daw kow ania n a­ prom ieniania, w ystarczającego dla zabicia szkodników w e w szystkich fazach p rzem ian rozwojowych, lecz znacznie mniejszego od dolnej granicy szkodli­ wego działania na dzieła sztuki.

W m aju r. 1949, dzięki zainteresow aniu zagadnieniem i uprzejm ości prof, d r W itolda Zaw adowskiego, d y re k to ra zakładu Rentgenologicznego U niw er­ sy tetu W arszawskiego, pierw sza w historii konserw acji próba zastosow ania prom ieni R entgena została przeprow adzona. D aw kow anie ustalił i n aprom ie­ niow anie przeprow adził osobiście prof. Zaw adow ski w swoim Zakładzie w m o­

jej obecności.

Do dośw iadczenia użyłem la rw żerdzianki sosnówki (Monochamus gallo- provincialis), których kilka żyw ych egzem plarzy, żerujących w żerdzi sosno­

wej (dł. 100 0 6 cm) dostarczył zainteresow any tym zagadnieniem In sty tu t B adaw czy L eśnictw a (ryc. 271).

N aprom ieniano aparatem terapeutycznym Siem ens-Röntgen-Bom be, stosu­ jąc 180 kV, 20 mA, filtr 0,5 Cu, odległość 30 cm, wielkość pola bez lokalizatora,

czas 5, 10 i 20 min., co odpow iada daw kom 500, 1000 i 2000 r. 3.

P rzed zabiegiem ustaliłem położenie la rw w ew nątrz żerdzi, w ykryw ając je za pomocą radioskopii ap aratem C entralix-P hilips (58 kV, 10 mA) w P a ń ­ stw ow ej P racow ni K onserw acji Zabytków M alarstw a. P rzy stosunkowo nie­ w ielkiej grubości drew na widm o larw , choć blade, widoczne było dzięki solom

1 H. J. P l e n d e r l e i t h , op. cit.

2 H. J. P l e n d e r l e i t h , op. cit.; M. W. F a r m a k o w s k i j , Konserwacja i restauracja muzealnych kollekcji. Moskwa 1947; E. W. K u d r i a w c e w , Technika restavracji kartin. Gosudrstw. Tretiatowskaja Gallereja. Moskwa 1948.

m ineralnym , o dkłada­ jącym się pod hityno- w ą skórą, a pochodzą­ cym z d rew na służące­ go za pokarm 1. M iej­ sca żerow ania larw zostały odsłonięte przez ostrożne odłupanie drew na nad żerow i­ skami dla um ożliw ie­ nia bezpośredniej ob­ serw acji po naprom ie­ nianiu. O dłupane czę­ ści drew na zostały do­ kładnie na właściw ych m iejscach um ocowane za pomocą cienkiego d ru tu dla uniknięcia zm iany w arunków że­ row ania larw .

Żerdź przepiłow ałem na trzy części, z których każda zaw ierała larw ę. Dn. 5 m aja 1949 r. prof. Zaw adow ski przeprow adził naprom ienianie w edług powyżej podanych dawek, dla każdej larw y inną.

L arw y były obserw ow ane co k ilk a dni. Zgodnie z zapowiedzią prof. Zaw a­ dowskiego, że następstw a w ystąpią po kilku tygodniach, w d niu 1 czerwca 1949 r. stw ierdziłem , że w szystkie la rw y są m artw e, zm alałe i sczerniałe (ryc. 272).

Poniew aż cały czas obserw acji, trw a ją cej cztery tygodnie, larw y znajdo­ w ały się w Państw ow ej Pracow ni K onserw acji Zabytków M alarstw a w zu­ pełnym spokoju, z dala od w yziew ów chem ikalii stosowanych do konserw acji i poza zasięgiem prom ieni a p a ra tu rentgenow skiego, będącego często w uży­ ciu, za jedyną przyczynę jednoczesnej śm ierci larw uznać należy działanie biologiczne prom ieni R entgena o określonych daw kach.

Doświadczenie przeprow adzone z larw am i żerdzianki sosnówki daje pewność, że najm niejsza stosow ana daw ka (500 r) jest w ystarczająca. Jajeczka rów nież będą zabite 2.

Poniew aż najczęściej spotykane szkodniki ja k anobium , lyctu s oraz rz a ­ dziej spotykany H ylotrupes B aiulus (spuszczel) należą do jednego rzędu chrzą­ szczy (Coleoptera), można mieć pewność, że dla w ym ienionych szkodników podana daw ka będzie rów nież skuteczna 3.

W yniki tego doświadczenia m iałem możność ogłosić w dn. 3 czerwca 1949 r. na Dorocznym Zjeździe N aukow ym Polskiego Lekarskiego Tow arzystw a R a­ diologicznego w Krakowie. K om unikat w tej spraw ie oraz podziękow anie prof.

1 P. D. R i t c h i e , S. R e e s J o n e s , Radiographic Detection of Lyctus Larvae in Situ. Technical Studies in the Field o f the Fine Arts, t. 5, 1937, nr. 1.

2 A, L i e c h t i, Röntgenphysik. W iedeń 1939. Biologische Testobiekte, s. 254; F. С a n а с, L ’Action Biologique des Radiations. Revue des Deux Mondes, LIX, 1930.

2 A. L i e с h t i, op. cit.

220

Rye. 271. Larwa żerdzianki sosnówki — żywa (wielkość naturalna)

Zaw adow skiem u stano­ w iły jed en z punktów mego re fe ra tu „Zastoso­ w anie prom ieni R entgena do b ad ań i konserw acji dzieł sztu ki“ (Protokół XII Z jazdu P.L.T.R. w K rakow ie, III posiedzenie dn. 3. VI 1949 r.).

Z nowo opracow aną m etodą zastosow ania p ro ­ m ieni R entgena zaznajo­ m iłem konserw atorów i m uzeologów zagranicz­ nych. Z ainteresow anie w zbudziła rów nież w śród radiologów i fizyków.

Zastosow anie prom ieni R entgena do dezynsekcji, d ając pełn ą gw arancję skuteczności, nie szkodzi dziełom sztuki w g ra n i­

cach zastosow anych daw ek 1. Dolna granica szkodliwości — lekkiego zszarze­ nia barw ników ołowiowych, ustępującego pod w pływ em św iatła dziennego, w y­ nosi ca 4000.000 r, to jest ca 300 razy więcej niż m aksym alna stosowana daw ka 2.

K ró tk i czas naprom ieniania (5—20 min.) daje gw arancję, że larw y żeru­ jące nie zejdą z pola naprom ieniania. P rz y zastosow aniu ekran u prostokątnego lub kw adratow ego m ożna przeprow adzić dezynfekcję naw et w ielkich obiek­ tów, przesuw ając kolejne pola naprom ieniania tak, by stykały się k ra w ę ­ dziami.

Istn ieją jednak trudności w zastosow aniu praktycznym na większą skalę. Koszt a p a ra tu terapeutycznego jest dość duży. W w arunkach pracow nianych należałoby, zgodnie z przepisam i bezpieczeństw a i higieny pracy, salę z apa­ ra te m R entgena izolować blachą ołow ianą (2 mm) lub otynkować ściany za­ praw ą z dom ieszką odpow iedniej ilości zw iązków b aru (Ba).

W terenie, dla dezynsekcji obiektów dużych wym iarów , należałoby zapro­

1 E. P e t e r t i 1, La Question des détériorations des Couleurs par les Rayons X. Mouseion, t. 21/22, 1933; F. M ü l l e r S k j ö l d , Zur Frage der Schädigung von Ge­ m älden durch Röntgenstrahlen. A ngew andte Chemie, 49, 1936; G. G ö t z к y, P.

G ü n t h e r , Zur Frage der Schädigung von Gemälden durch Röntgenstrahlen. A n­ gew andte Chemie, 47, 1934; P. G ü n t h e r , Zur Frage der Röntgenstrahlenwir­ kung auf Gemälden. Technische M itteilungen für Malerei, r. 52, 1936, nr. 5; H. R i n n e b a c h , Zur Frage der Schädigung von Gemälden durch Röntgenstrahlen. T echnische M itteilungen für M alerei, r. 52, 1936, nr. 7; A. W i e g e l , Die Ge- röngten Rem brandt-Bilder der Staatlichen Gemäldegalerie K assel. Technische M itteilungen für Malerei, r. 52, 1930; A. W i e g e l , Zur Frage der Schädigung von Gemälden durch R öntgenstrahlen. Technische M itteilungen für Malerei, r. 52, 1936.

2 M ü l l e r S k j ö l d , op. eit. ; K. W e h 1 1 e, Untersuchungsergebnisse über die Frage von Röntgenschaden an Gemälden und ihre praktische Bedeutung. Techni­

sche M itteilungen für Malerei, r. 52, 1936, nr. 22.

Rye. 272. Ta sama larwa po napromienieniu rentge­ nowskim — nieżywa, (wielkość naturalna).

jektow ać ap a ratu rę specjalną, pozw alającą na przesuw anie i podnoszenie samej lam py, połączonej z transform atorem przew odam i wysokiego napięcia odpo­ w iedniej długości, oraz odpow iedniej instalacji chłodzącej. Do zabiegu w m iej­ scowości pozbawionej dopływ u prąd u elektrycznego m usiałby być specjalny agregat.

Zastosowanie prom ieni R entgena do dezynsekcji nie ogranicza się do tę ­ pienia szkodników drew na, niszczących obrazy, rzeźby polichrom ow ane, m a­ low idła ścienne i stropy. Może być zastosow ane do dezynsekcji sprzętów, w y ­ robów ze skóry, pap ieru a więc również w księgozbiorach i archiw ach. D aje możność przeprow adzenia skutecznego zabiegu, bez szkody dla zabytku, bez przenoszenia obiektów ze składów do kam ery lub skrzyni.

Z dotychczas przeprow adzonych badań w ynika, że prom ienie R entgena nie znajdą zastosow ania do zw alczania pleśni. Do tego celu należałoby stosować ol­ brzym ie daw ki prom ieni m iękkich i tw ardych, k tóre nie dadzą pew ności zabicia zarodników pleśni, a w sum ie zbliżą się do daw ki szkodliwej dla zabytków 1. F a l e r a d i o w e u l t r a k r ó t k i e . K arol Olszowski w a rty k u le „Zastoso­ w anie fal radiow ych u ltrak ró tk ich do zw alczania szkodników d rzew a“ 2, w y­ sunął p ro jek t interesujący, now y i w zastosow aniu do w ielu obiektów n iew ąt­ pliw ie skuteczny, polegający n a podniesieniu nadm iernie tem p eratu ry larw y znajdującej się w ew nątrz drew na, co pow oduje jej śm ierć, podczas gdy suche drew no będące dobrym izolatorem nie nagrzew a się w tym sam ym stopniu. W ątpliw ości nasunęło m i zastosow anie tej m etody do obiektów o złożonej stru k tu rz e ja k np. obrazów n a drew nie m alow anych, lub drew nian ych rzeźb polichrom ow anych. Przypuszczałem , że opory spowodowane przez barw niki złożone ze zw iązków m etali, szczególnie ciężkich, mogą w yw ołać szybsze i większe podniesienie tem p eratu ry niż w ciele owada. Przekroczenie zaś tem ­ p e ra tu ry ca 100° С grozi zniekształceniem pow ierzchni m alow idła o spoiwie olejnym , a wyższa tem p eratu ra prócz tego wywołać może pociem nienie farby. N adm iernem u ogrzaniu ulec mogą części m etalow e jak zaw iasy try p ty k u zn aj­ dujące się w rzeźbie lub obrazie, których usunięcie bez uszkodzenia m alow idła je st nieraz niemożliwe. W iosną 1949 r. dzięki uprzejm ości i zainteresow aniu prof, d r Janusza Groszkowskiego m iałem możność przeprow adzenia dośw iad­ czeń w Zakładzie R adiotechniki P olitechniki W arszaw skiej. Doświadczenie po­ legało na poddaniu działaniu fal radiow ych u ltrak ró tk ich w ściśle określonych jednakow ych w arunkach żywej larw y żerdzianki sosnówki (Monochamus Gal- loprovincialis) i frag m en tu polichrom ow anej drew nianej rzeźby.

D la przeprow adzenia dośw iadczenia zastosowano a p a ra t wysokiej często­ tliw ości „Electronic Devices Co L td „Edca“ U.S.A. typ E 103, stosując 1,5 kV / cm 27 m c/s oraz czas 18 sek.

L arw a w czasie zabiegu spuchła i pozornie była m artw a, lecz ja k okazało się po 24 godzinach, żyła.

F ragm ent rzeźby polichrom ow ej poddany działaniu fal w tych sam ych w a­ runkach uległ zniekształceniu polichrom ii. W w arstw ie fa rb y olejnej koloru

1 F, С a n a c, op. cit.; В. van I n g e n , Notes on the fungicidal treatment of paintings in the canal zone. Technical Studies in Fiels of the Fine Arts, t. 5, 1933, nr 3.

2 K. O l s z o w s k i , Zastosowanie fal radiowych ultrakrótkich do zwalczania szkodników drzewa. „Ochrona Zabytków“, 1948, nr 3/4 s. 115—120.

cielistego (fragm ent dłoni) zaw ierającej jako barw n ik głów nie biel ołowiową (zasadowy w ęglan ołowiu + wo­ dorotlen ek ołowiu) u tw orzyły się liczne pęcherzyki, typow y objaw przegrzania fa r­ by olejnej (ryc. 273). W praw dzie dośw iad­ czenie przeprow adzone

zostało w nieco od­ m iennych w arunkach niż podaje Olszowski (50 mc/sek). Nie zm ie­ nia to jed n ak ujem ne­ go w yniku w stosunku do obiektów polichro- mowych, gdyż niebez­ pieczeństwo uszkodze­ nia fa rb y je st bliskie.

M etoda ta m ogłaby być stosow ana jedynie do obiektów stru k tu ra ln ie jed ­ norodnych, tylko z drew na.

U l t r a d ź w i ę k i . Zastosow anie do dezynsekcji destrukcyjnego działania u ltradźw ięków na organizm y ż y w e 1 nasuw ało obawy, że dzieła sztuki pod­ dane takiem u zabiegowi mogą ulec pow ażnym uszkodzeniom a n aw et całko­ w item u rozpadowi. Szczególnie dzieła o złożonej stru kturze, których elem enty składow e różnią się stopniem tw ardości i elastyczności, (drewno, zapraw a, w arstw a farby, w erniks) mogą ulec rozpadow i na skutek odm iennej w ibracji, spowodowanej w ielką częstotliwością drgań ultradźw ięków .

P rzeprow adzenia prób zaniechałem po konferencji z prof, d r W acławem Szym anowskim , V D yrektorem Głównego In sty tu tu Fizyki Technicznej P oli­ techniki W arszaw skiej. Prof. Szym anow ski uprzejm ie udzielił inform acji, po­ tw ierdzając m oje obawy. D odatkow e trudności zastosow ania ultradźw ięków polegają na konieczności zanurzenia objektu w płynie, gdyż przewodnictwo w pow ietrzu jest słabe. W yklucza to całkow icie możność stosow ania u ltra ­ dźw ięków do dezynsekcji dzieł sztuki.

Z przeprow adzonych badań i doświadczeń w ynika, że z om aw ianych trzech m etod jedynie zastosow anie biologicznego działania prom ieni R entgena jest w pełni skuteczne, nieszkodliw e dla dzieł sztuki i daje możność przeprow a­ dzenia dezynsekcji w w arunkach pracow nianych, składow ych i w terenie. W y­ daje się, że w przyszłości prom ienie R entgena pow inny zastąpić dotychczas stosow ane m e to d y 2.

-1 R. K o w a l i k , Konserwacja papieru. Przegląd Papierniczy, Cent. Zarząd Przem. Papierniczego, Łódź, r. 8, 1952, nr. 10.

2 Ostatnio m iałem m ożność przeprowadzenia konferencji ze znanym radiolo­ giem prof. dr G. W iedemannem w Technische Hochschule w Dreźnie, który całko­ w icie potw ierdził praw idłowość przeprowadzonych badań i w yciągniętych wniosków.