Bohdan Marconi Zwalczanie owadów-szkodników drewna

Bohdan Marconi
Zwalczanie owadów-szkodników
drewna za pomocą promieni
Rentgena, ultrakrótkich fal
radiowych i ultradźwięków
Ochrona Zabytków 6/4 (23), 218-223
1953
ZWALCZANIE OWADÓW-SZKODNIKÓW DREWNA ZA POMOCĄ
PROMIENI RENTGENA, ULTRAKRÓTKICH FAL RADIOWYCH
I ULTRADŹWIĘKÓW
BOHDAN MARCONI
Zagadnienia tępienia owadzich szkodników niszczących drew no w dziełach
sztuki podzielić należy na dwa działy: 1) zapobieganie inwazji, 2) tępienie
żywych owadów — dezynsekcję, która jest tem atem niniejszej pracy.
S praw 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 pro­
w adzanych do zbiorów.
Tępienie czynnych szkodników wielom a znanym i sposobami nie znalazło
dotychczas zadaw alniającego rozwiązania. W szystkie znane m etody i środki
m ają wiele cech ujem nych, jak brak pewności zabicia owadów w e wszystkich
stadiach przem ian rozwojowych, szkodliwe działanie na niektóre części stru k ­
tu raln e dzieł sztuki, działanie toksyczne na operatorów , niebezpieczeństwo
pożaru lub w ybuchu oraz trudności w zastosow aniu do obiektów większych
wym iarów .
Przytoczę przykładowo kilka najczęściej stosowanych metod, polegających
głów nie na gazowaniu.
Najskuteczniejszym środkiem jest cyjanow odór (HCN) dający pełną gw a­
ran 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 względu na niebezpieczeństwo zatrucia. Na podstaw ie w y­
ników badań, przeprow adzonych w r. 1938 z ram ienia 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 róbki poddane g a­
zow aniu w M iejskim Zakładzie 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.
Cyjanowodór nie może być stosowany do dzieł sztuki o fragm entach zło­
conych, gdyż powoduje nadżarcie pow ierzchni złota 1.
Najczęściej stosowanym środkiem gazow ania (w skrzyniach) w praktyce
m uzealnej jest dwusiarczek w ęgla (CS 2 ). Nie daje on pewności zabicia ja je ­
czek, powodując konieczność przeprow adzenia pow tórnej dezynsekcji po okre­
sie in k u b a c ji2. Ujem nym i cechami dw usiarczku w ęgla są: 1) z pow ietrzem
tw orzy mieszaninę w ybuchającą na skutek podgrzania (150°C) naw et przez
żarów kę elektryczną, 2) działa toksycznie, 3) jest silnym rozpuszczalnikiem
olejów i żywic, co w czasie dłuższego gazow ania może spowodować zmiękcze­
nie farb i w erniksu i ew entualne spłynięcie m alowidła.
P raw ie zupełnie zaniechano przetrzym yw ania dzieł sztuki w kam erze o tem ­
p eratu rze podwyższonej do 60—70°C, w czasie ponad 1 godz., dającego pewność
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.
218
zabicia larw i jajeczek b T em peraturę należy podwyższać stopniowo, a tru d ­
ności nasuw a konieczność regulacji wilgotności względnej pow ietrza w ew nątrz
kam ery, dla uniknięcia odkształcenia drewna.
Również zaniechano stosowania 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 zatka­
niu otw orów woskiem, nie daje pewności zabicia szkodników. Może w płynąć
ujem nie rozm iękczając farbę i w erniks lub w w ypadku stosowania form aliny
zm ieniając właściwości zapraw y przez zgarbowanie kleju.
Pochodne chlorowe pow inny być wyłączone ze względu na możliwość
aktyw ności chemicznej w stosunku do niektórych części strukturalnych dzieł
sztuki, choć mogą być skutecznym środkiem owadobójczymi.
N ajskuteczniejsza m etoda — gazowanie, nie pozwala 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
dotychczasowych m etod, troska-o zachowanie naszego dorobku artystycznego,
ulegającego pow ażnym uszkodzeniom na skutek zainsekowania, a głównie
ak tu aln a w r. 1946 spraw a dezynsekcji słynnego dzieła W ita Stwosza — ołtarza
M ariackiego.
P r o m i e n i e R e n t g e n a . Pomysł w ykorzystania biologicznego działa­
nia prom ieni R entgena powziąłem w r. 1948. Zadaniem przeprow adzo­
nych badań i prób było ustalenie teoretyczne i praktyczne daw kow ania n a­
prom ieniania, w ystarczającego dla zabicia szkodników w e wszystkich fazach
przem 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 Zawadowskiego, dy rek to ra zakładu Rentgenologicznego U niw er­
sy tetu W arszawskiego, pierw sza w historii konserw acji próba zastosowania
prom ieni R entgena została przeprowadzona. Dawkowanie ustalił i naprom ie­
niow anie przeprow adził osobiście prof. Zaw adowski w swoim Zakładzie w m o­
jej obecności.
Do doświadczenia użyłem larw żerdzianki sosnówki (Monochamus galloprovincialis), których kilka żywych egzemplarzy, żerujących w żerdzi sosno­
wej (dł. 100 0 6 cm) dostarczył zainteresow any tym zagadnieniem In sty tu t
Badawczy L eśnictw a (ryc. 271).
N aprom ieniano aparatem terapeutycznym Siemens-Röntgen-Bombe, 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 dawkom 500, 1000 i 2000 r. 3.
P rzed zabiegiem ustaliłem położenie larw w ew nątrz żerdzi, w ykryw ając
je za pomocą radioskopii aparatem C entralix-Philips (58 kV, 10 mA) w P ań ­
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.
3 jednostek rentgenowskich.
•
219
m ineralnym , odkłada­
jącym się pod hitynową skórą, a pochodzą­
cym z drew 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 właściwych
miejscach umocowane
za pomocą cienkiego
Rye. 271. Larwa żerdzianki sosnówki — żywa
drutu
dla uniknięcia
(wielkość naturalna)
zm iany w arunków że­
row ania larw .
Żerdź przepiłowałem na trzy części, z których każda zaw ierała larw ę.
Dn. 5 m aja 1949 r. prof. Zaw adowski przeprow adził naprom ienianie w edług
powyżej podanych dawek, dla każdej larw y inną.
L arw y były obserwowane co kilka dni. Zgodnie z zapowiedzią prof. Zaw a­
dowskiego, że następstw a w ystąpią po kilku tygodniach, w dniu 1 czerwca
1949 r. stwierdziłem , że w szystkie larw y są m artw e, zm alałe i sczerniałe
(ryc. 272).
Ponieważ cały czas obserwacji, trw ającej cztery tygodnie, larw y znajdo­
w ały się w Państw ow ej Pracowni K onserw acji Zabytków M alarstw a w zu­
pełnym spokoju, z dala od wyziewów chem ikalii stosowanych do konserw acji
i poza zasięgiem prom ieni ap aratu rentgenowskiego, będącego często w uży­
ciu, za jedyną przyczynę jednoczesnej śm ierci larw uznać należy działanie
biologiczne prom ieni Rentgena o określonych dawkach.
Doświadczenie przeprow adzone z larw am i żerdzianki sosnówki daje
pewność, że najm niejsza stosowana daw ka (500 r) jest w ystarczająca. Jajeczka
rów nież będą zabite 2.
Ponieważ najczęściej spotykane szkodniki ja k anobium, lyctus oraz rza­
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 również skuteczna 3.
W yniki tego doświadczenia m iałem możność ogłosić w dn. 3 czerwca 1949 r.
na Dorocznym Zjeździe Naukowym Polskiego Lekarskiego Tow arzystw a R a­
diologicznego w Krakowie. K om unikat w tej spraw ie oraz podziękowanie 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 of 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
Zaw adow skiem u
stano­
w iły jeden z punktów
mego re fera tu „Zastoso­
wanie prom ieni Rentgena
do b adań i konserw acji
dzieł sztuki“ (Protokół
XII Zjazdu P.L.T.R. w
K rakow ie, III posiedzenie
dn. 3. VI 1949 r.).
Z nowo opracowaną
m etodą zastosow ania pro­
m ieni R entgena zaznajo­
m iłem
konserw atorów
i m uzeologów zagranicz­
nych.
Zainteresow anie
wzbudziła również wśród
radiologów i fizyków.
Zastosowanie prom ieni
R entgena do dezynsekcji,
Rye. 272. Ta sama larwa po napromienieniu rentge­
dając pełną gw arancję
nowskim — nieżywa, (wielkość naturalna).
skuteczności, nie szkodzi
dziełom sztuki w g ran i­
cach zastosowanych daw ek 1. Dolna granica szkodliwości — lekkiego zszarze­
nia barw ników ołowiowych, ustępującego pod wpływem 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 rzy zastosow aniu ekranu prostokątnego
lub kw adratow ego można przeprow adzić dezynfekcję naw et w ielkich obiek­
tów, przesuw ając kolejne pola naprom ieniania tak, by stykały się kraw ę­
dziami.
Istn ieją jednak trudności w zastosow aniu praktycznym na większą skalę.
Koszt ap aratu terapeutycznego jest dość duży. W w arunkach pracow nianych
należałoby, zgodnie z przepisam i bezpieczeństwa i higieny pracy, salę z apa­
ratem R entgena izolować blachą ołowianą (2 mm) lub otynkować ściany za­
praw ą z domieszką odpowiedniej ilości związków baru (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
mälden durch Röntgenstrahlen. A ngewandte 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. An­
gewandte 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.
Technische M itteilungen für Malerei, r. 52, 1936, nr. 7; A. W i e g e l , Die Geröngten Rem brandt-Bilder der Staatlichen Gemäldegalerie Kassel. Technische
M itteilungen für Malerei, r. 52, 1930; A. W i e g e l , Zur Frage der Schädigung von
Gemälden durch Röntgenstrahlen. 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 11 e, Untersuchungsergebnisse über die
Frage von Röntgenschaden an Gemälden und ihre praktische Bedeutung. Techni­
sche M itteilungen für Malerei, r. 52, 1936, nr. 22.
221
jektow ać ap araturę specjalną, pozw alającą na przesuw anie i podnoszenie samej
lam py, połączonej z transform atorem przewodam i wysokiego napięcia odpo­
w iedniej długości, oraz odpowiedniej instalacji chłodzącej. Do zabiegu w m iej­
scowości pozbawionej dopływu prądu 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 owane, m a­
low idła ścienne i stropy. Może być zastosowane do dezynsekcji sprzętów, w y­
robów ze skóry, papieru a więc również w księgozbiorach i archiwach. Daje
możność przeprow adzenia skutecznego zabiegu, bez szkody dla zabytku, bez
przenoszenia obiektów ze składów do kam ery lub skrzyni.
Z dotychczas przeprow adzonych badań wynika, że prom ienie R entgena nie
znajdą zastosowania do zw alczania pleśni. Do tego celu należałoby stosować ol­
brzym ie daw ki prom ieni m iękkich i tw ardych, które nie dadzą pewności 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 arty k u le „Zastoso­
w anie fal radiow ych u ltrak ró tk ich do zw alczania szkodników drzew a“ 2, w y­
sunął p ro jek t interesujący, nowy i w zastosowaniu do w ielu obiektów niew ąt­
pliwie skuteczny, polegający n a podniesieniu nadm iernie tem p eratu ry larw y
znajdującej się w ew nątrz drew na, co powoduje jej śmierć, podczas gdy suche
drewno będące dobrym izolatorem nie nagrzew a się w tym sam ym stopniu.
W ątpliwości nasunęło mi zastosow anie tej m etody do obiektów o złożonej
stru k tu rze jak np. obrazów n a drew nie m alowanych, lub drew nianych rzeźb
polichrom owanych. Przypuszczałem, że opory spowodowane przez barw niki
złożone ze związków m etali, szczególnie ciężkich, mogą wywołać szybsze
i większe podniesienie tem peratury niż w ciele owada. Przekroczenie zaś tem ­
p eratu ry ca 100° С grozi zniekształceniem powierzchni 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 etalowe jak zaw iasy try p ty k u znaj­
dujące się w rzeźbie lub obrazie, których usunięcie bez uszkodzenia m alowidła
jest nieraz niemożliwe. Wiosną 1949 r. dzięki uprzejm ości i zainteresow aniu
prof, d r Janusza Groszkowskiego m iałem możność przeprow adzenia doświad­
czeń w Zakładzie Radiotechniki Politechniki W arszawskiej. Doświadczenie po­
legało na poddaniu działaniu fal radiow ych u ltrakrótkich w ściśle określonych
jednakow ych w arunkach żywej larw y żerdzianki sosnówki (Monochamus Galloprovincialis) i fragm entu polichrom owanej drew nianej rzeźby.
Dla przeprow adzenia doświadczenia zastosowano ap a rat wysokiej często­
tliwości „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 polichromowej poddany działaniu fal w tych sam ych w a­
runkach uległ zniekształceniu polichromii. W w arstw ie farby 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.
222
cielistego
(fragm ent
dłoni) zaw ierającej jako
barw nik głów nie biel
ołowiową
(zasadowy
węglan ołowiu + wo­
dorotlenek
ołowiu)
utw orzyły się liczne
pęcherzyki,
typow y
objaw przegrzania fa r­
by olejnej (ryc. 273).
W praw dzie doświad­
czenie przeprow adzone
zostało w nieco od­
m iennych w arunkach
niż podaje Olszowski
(50 mc/sek). Nie zm ie­
nia to jednak ujem ne­
go w yniku w stosunku
do obiektów polichromowych, gdyż niebez­
pieczeństwo uszkodze­
nia farb y jest bliskie.
M etoda ta m ogłaby być stosowana jedynie do obiektów stru k tu raln ie jed­
norodnych, tylko z drewna.
U l t r a d ź w i ę k i . Zastosowanie do dezynsekcji destrukcyjnego działania
ultradźw ięków na organizm y ż y w e 1 nasuwało obawy, że dzieła sztuki pod­
dane takiem u zabiegowi mogą ulec poważnym uszkodzeniom a naw et całko­
w item u rozpadowi. Szczególnie dzieła o złożonej strukturze, których elem enty
składow e różnią się stopniem tw ardości i elastyczności, (drewno, zapraw a,
w arstw a farby, werniks) mogą ulec rozpadowi na skutek odm iennej w ibracji,
spowodowanej w ielką częstotliwością drgań ultradźw ięków .
P rzeprow adzenia prób zaniechałem po konferencji z prof, dr Wacławem
Szym anowskim , V D yrektorem Głównego In sty tu tu Fizyki Technicznej Poli­
techniki W arszawskiej. Prof. Szym anowski uprzejm ie udzielił inform acji, po­
tw ierdzając moje obawy. Dodatkowe trudności zastosowania ultradźw ięków
polegają na konieczności zanurzenia objektu w płynie, gdyż przewodnictwo
w pow ietrzu jest słabe. W yklucza to całkowicie możność stosowania u ltra ­
dźwięków do dezynsekcji dzieł sztuki.
Z przeprow adzonych badań i doświadczeń wynika, że z om awianych trzech
m etod jedynie zastosowanie biologicznego działania prom ieni R entgena jest
w pełni skuteczne, nieszkodliwe dla dzieł sztuki i daje możność przeprow a­
dzenia dezynsekcji w w arunkach pracow nianych, składowych i w terenie. Wy­
daje się, że w przyszłości prom ienie R entgena pow inny zastąpić dotychczas
stosowane 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 miałem możność przeprowadzenia konferencji ze znanym radiolo­
giem prof. dr G. W iedemannem w Technische Hochschule w Dreźnie, który całko­
wicie potwierdził prawidłowość przeprowadzonych badań i w yciągniętych wniosków.
223