Zwalczanie owadów z drewnianych przedmiotów często wiąże się z pewnymi niedogodnościami. Ksylofagiczne owady niszczące drewno są na ogół trudne do zwalczenia. Drążąc chodniki wewnątrz drewna pozostają odgrodzone od zewnątrz warstwą włóknistego, porowatego, a więc trudno nasycalnego impregnatami materiału jakim jest drewno. Jednak taka struktura materiałowa doskonale pochłania gazy. Dlatego też gazy cieszą się sporym zainteresowaniem wśród konserwatorów. Metoda dezynsekcji, w której stosowane są gazy nosi nazwę fumigacji. Jest to zabieg znacznie mniej pracochłonny i skuteczniejszy niż inne mechaniczne i chemiczne sposoby uwalniania drewna od owadów. W Polsce metoda jest powszechnie znana, niestety nie często stosowana ze względu na ograniczenia prawne dotyczące stosowania toksycznych gazów. Gdyby jednak zastąpić niebezpieczne, reaktywne fumiganty gazami obojętnymi, z pewnością wyeliminowano by takie problemy.

W ostatnich latach w muzeach na świecie zaczęto stosować metodę tzw. gazowania obojętnego, uznawaną do dziś za niezawodną i bardzo skuteczną. Szczególnie w rejonach południowych Niemiec i zachodniej Austrii dezynsekcja poprzez fumigację gazami niereaktywnymi cieszy się powodzeniem i uznawana jest jako alternatywa dla toksycznych związków chemicznych [4]. W ten sposób na dużą skalę zwalcza się owady nawet w całych budynkach. O sukcesie zabiegu decyduje wytworzenie atmosfery o niskiej zawartości tlenu na poziomie nieprzekraczającym 1%, przy dużym udziale gazu niereaktywnego, powyżej 99%.

Mianem gazów niereaktywnych określa się gazy obojętne pod względem działania toksycznego - są to tzw. gazy duszące. Należą do nich głównie azot oraz argon [7]. Wiele źródeł podaje, iż dwutlenek węgla także należy do gazów obojętnych. Przez wiele lat był używany m.in. do dezynsekcji obiektów ruchomych. Owady duszono przez usunięcie tlenu (wytworzenie atmosfery beztlenowej) i wyrównanie ciśnienia poprzez wpuszczenie dwutlenku węgla. Ruchome, pojedyncze przedmioty były dezynfekowane dzięki umieszczeniu ich w komorach lub odpowiednich “balonach”. Testy z tym gazem wykazały także, że wnętrza kościołów oraz całe budynki mogą być gazowane przy użyciu specjalnych technik uszczelniania [1]. Jeśli jednak chodzi o dwutlenek węgla, to sprawa nie jest do końca bezsporna. Niektóre źródła podają, że stosowanie go w warunkach dużej wilgotności może powodować powstanie kwasu węglowego, który stwarza niebezpieczeństwo uszkodzenia pigmentów powłok malarskich występujących na drewnie obiektów [8]. Może on zatem nie spełniać kryterium gazu niereaktywnego.

Zalety i wady fumigantów

Fumiganty wykorzystywane w metodzie gazowania wykazują wiele zalet. W sposób szybki i skuteczny uśmiercają poszczególne stadia rozwojowe owadów, mają dużą zdolność wnikania nawet w drewno gatunków trudno przepuszczalnych dla impregnatów (np. świerk, jodła), które dodatkowo mogą być pokryte różnego rodzaju powłokami. Proces wyklucza powstawanie skurczu lub pęcznienia drewna, w odróżnieniu od impregnatów rozpuszczalnych w wodzie (np. środków solnych). Nie powoduje też zwiększenia palności drewna po zakończeniu zabiegu, jak ma to miejsce przy używaniu impregnatów olejowych oraz nie wymaga dużej pracochłonności. Toksyczne fumiganty mają jednorazowy negatywny wpływ na środowisko (w momencie usuwania gazu z obiektu lub komory), ponadto nie są zdolne do kumulowania się w środowisku. Przy prawidłowym doborze środka w obiekcie nie zachodzą zmiany chemiczne.

Główną wadą zabiegu gazowania jest przede wszystkim brak profilaktycznego zabezpieczenia obiektu. Z biegiem czasu drewno może być powtórnie uszkadzane przez ksylofagi - w zaistniałej sytuacji proces należy powtarzać. Większość gazów z grupy reaktywnych ma właściwości łatwopalne (np. fosforowodór, tlenek etylenu), są przy tym niebezpieczne dla ludzi i zwierząt z powodu dużej toksyczności. Nieodpowiednio dobrany gaz może reagować z pewnymi substancjami współwystępującymi z drewnem w gazowanych obiektach, szczególnie w zabytkach i meblach. Dotyczy to głównie powłok (werniksów, złoceń, pigmentów), skóry, metali (najczęściej miedzi) i ich stopów, kości słoniowej i szylkretu. Dezynsekcja gazami toksycznymi wymaga specjalnych środków ostrożności. Przeprowadzać ją mogą wyłącznie profesjonalne ekipy z uprawnionych przedsiębiorstw [6].

Czynniki wpływające na skuteczność procesu fumigacji

Fumiganty dostają się do organizmu owadów przede wszystkim drogami oddechowymi. U larw, poczwarek i postaci doskonałych gaz przenika przez przetchlinki rozmieszczone po bokach ciała owada, a otwieranie i zamykanie się przetchlinek zależy od skurczów mięśni. Do wnętrza jaj owadów gaz przedostaje się przez chorion, czyli osłonkę jajową, albo przez specjalne kanały oddechowe.

Powodzenie zabiegu fumigacji uzależnione jest od intensywności oddychania owadów a także, co za tym idzie, od pochłaniania szkodliwego gazu, w atmosferze którego przebywają. Czynniki przyspieszające oddychanie zwiększają efektywność zabiegu gazowania.

Temperatura jest najistotniejszym parametrem decydującym o skuteczności omawianej metody. Gazowanie z reguły przeprowadzane jest w przedziale temperatur od 10oC do 35oC. Wiadomo, że stężenie gazu potrzebne do zabicia określonych stadiów rozwojowych poszczególnych gatunków owadów zmniejsza się wraz z temperaturą. Jest to spowodowane przyspieszeniem procesu ich oddychania przy wzroście omawianego czynnika. W niskich temperaturach, poniżej 10oC, owady obniżają aktywność życiową, zmniejszają wymianę gazową i tym samym proces gazowania staje się nieefektywny. Przy obniżeniu temperatury spowalnia się również dyfuzja fumigantu [3].

Proces gazowania jest skuteczniejszy wraz ze wzrostem stężenia fumigantu w powietrzu i długością czasu działania. Istnieje reguła, że w takich samych warunkach technologicznych gaz ma jednakową wartość czynną, zależną od jego stężenia i czasu działania, wynikającą ze wzoru:

toksyczna czynność gazu = stężenie [g gazu/m3powietrza] x czas działania [h] = constans [5]

Stosując jednak bardzo małe stężenia gazu w długim okresie (i odwrotnie - wysokie stężenia w krótkim czasie) nie uzyskuje się oczekiwanych rezultatów. Przy krótkich czasach działania środka duszącego nie uzyskuje się dużej efektywności, ze względu na możliwość spowalniania oddechu lub wręcz wstrzymywania go przez niektóre stadia rozwojowe owadów. Ponadto w początkowym okresie emisji gaz nie rozprzestrzenia się równomiernie i nie wnika dokładnie w drewno zaatakowane przez owady. Przerwanie zabiegu zbyt szybko uniemożliwi kontakt fumigantu z owadami. Gazy działają skutecznie powyżej określonych stężeń. Zatem zbyt niskie stężenia w ogóle nie uśmiercają szkodników [3,5].

Sukces gazowania niereaktywnymi fumigantami uzależniony jest od możliwie niskiej zawartości tlenu i czasu utrzymania tego stanu przez pewien okres. Dla możliwie szybkiego i efektywnego gazowania konieczne jest też utrzymywanie nieco wyższej temperatury i niskiej wilgotności. Aby zachować takie warunki należy zainstalować urządzenia regulujące temperaturę i wilgotność [1].

W metodzie można wyróżnić cztery zasadnicze fazy. Pierwsza to faza przygotowawcza, podczas której obiekty zostają szczelnie pokryte powłokami foliowymi, lub w przypadku mniejszych przedmiotów umieszczane są w komorach gazowych. Druga to tzw. faza płukania gazem, w której folie i komory napełnia się fumigantem. Pozostający w nich tlen jest wypłukiwany przez czysty gaz, do momentu osiągnięcia zawartości tlenu na poziomie maksimum 1%. Czas trwania fazy płukania zależny jest od wielkości foliowych namiotów oraz od czystości podawanego gazu. Trzecia to faza zasadnicza. Szkodniki wówczas zostają poddawane działaniu atmosfery beztlenowej przez konieczny okres czasu. Bardzo ważne jest przy tym ciągłe kontrolowanie zawartości tlenu. Uzyskuje się to przez stałe dozowanie fumigantu. Ilość gazu zużywana w całym procesie zależy od kubatury komór oraz foliowych namiotów. Ostatnią jest faza wietrzenia (wentylacji). Polega na wyssaniu gazu z foliowych namiotów lub też bezpośrednim ich otwarciu [2].

Wytępienie owadów ze zbiorów kultury jest podstawowym zadaniem stawianym firmom, które zajmują się tą problematyką. Metody dezynsekcji w ostatnim czasie uległy dużym zmianom. Odchodzi się od stosowania chemicznych substancji, niebezpiecznych gazów i toksycznych impregnatów, zastępując je nowymi sposobami, takimi jak dezynsekcja w beztlenowej atmosferze (próżni), lub atmosferze gazu niereaktywnego. Metody nietoksyczne nie wpływają negatywnie na materię organiczną, barwniki, włókna, itp. Sam pomysł wydaje się być prosty, jednak w praktyce wymaga dużej pracy.

Literatura:

[1] BINKER G., REBHAN D. 2001: Mit Gasen dem Holzwurm den Garaus machen, Anwendung aktuell;
[2] BINKER G., BINKER J., FRÖBA G. 2001: Innovative Sticksoffbegasunger in den von der Landesstelle fűr die nichtstaatlichen Museen betreuten Einrichtungen in Bayern. Das museumsdepot;
[3] BOND E. J. 1989: Zwalczanie owadów metodą gazowania. Wyd. Instytut Ochrony Roślin, Poznań;
[4] DANIEL V. 1994: Insect eradication of paintings using Ageless TM oxygen scavenger. Materials Conservation Division. American Institute for Conservation of Historic and Artistic Works. Paintings Specialty Group, s 24 - 29;
[5] KEMPER H. 1943: Die Haus- und Gesundheitsschädlinge und ihre Bekämpfung, Duncler und Humblot, Berlin;
[6] KRAJEWSKI A. 2002: Rozwój technologii dezynsekcji dóbr kultury przy użyciu fumigacji, w Ochrona Zabytków nr 3/4, s. 360-370;
[7] KRAJEWSKI A., WTOMSKI P. 2003: Gazowe środki ochrony drewna, w Ochrona Drewna. Wyd. SGGW, Warszawa, s.233 - 241;
[8] UNGER A., UNGER W. 1992: Die Bekämpfung tierischer und pilzlicher Holzschädinge. Hozschutz Holzfestigung Holzergänzung. Beiträge einer Fortbildungsveranstaltung des Bayerischen Landesamtes fűr Denkmalpflege am 4 Mai 1992 in Műnchen. Tagungsberichte Nr 1/1992. Bayerisches Landesamt fűr Denkmalpflege - Restaurierungswerkstätten Holgraben 4 - 80539 Műnchen.