Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie Wydział Technologii Drewna Aleksandra Wójcik Dezynsekcja drewna parami paradichlorobenzenu i formaliny Desinsection of wood by means of paradichlorobenzene and formalin vapors Praca doktorska Doctoral thesis Warszawa, 011 Promotor: prof. dr hab. Adam Krajewski Wydział Technologii Drewna, SGGW w Warszawie Katedra Nauki o Drewnie i Ochrony Drewna Recenzenci: prof. dr hab. Jerzy Starzyk Wydział Leśny, Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Entomologii Leśnej prof. dr hab. Stanisław Ignatowicz Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, SGGW w Warszawie Katedra Entomologii Stosowanej
Oświadczenie promotora pracy Oświadczam, że niniejsza praca została przygotowana pod moim kierunkiem i stwierdzam, że spełnia ona warunki do przedstawienia jej w postępowaniu o nadanie stopnia naukowego. Data.. Podpis promotora pracy. Oświadczenie autora pracy Świadom odpowiedzialności prawnej oświadczam, że niniejsza praca doktorska została napisana przeze mnie samodzielnie i nie zawiera treści uzyskanych w sposób niezgodny z obowiązującymi przepisami. Oświadczam również, że przedstawiona praca nie była wcześniej przedmiotem procedur związanych z uzyskaniem stopnia naukowego w wyższej uczelni. Oświadczam ponadto, że niniejsza wersja pracy jest identyczna z załączona wersja elektroniczna. Data.. Podpis autora pracy. 3
4
Streszczenie Dezynsekcja drewna parami paradichlorobenzenu i formaliny. Praca doktorska poświęcona jest zagadnieniu zwalczania ksylofagicznych owadów za pomocą par paradichlorobenzenu i formaldehydu emitowanego z formaliny. Zakres pracy obejmuje przetestowanie efektów działania względem wybranych gatunków owadów formaldehydu i paradichlorobenzenu w atmosferze tlenowej oraz w warunkach obniżonej zawartości tlenu (zastosowane gazy niereaktywne: azot i argon), a także w dwóch temperaturach 0 C i 30 C. Badania przeprowadzono na dwóch gatunkach ksylofagicznych owadów: kołatku domowym (Anobium punctatum) oraz na wyschliku grzebykorożnym (Ptilinus pectinicornis) oraz na dwóch innych gatunkach: mączniku młynarku (Tenebrio molitor) i strąkowcu fasolowcu (Acanthoscelides obtectus). W doświadczeniach użyto następujących stadiów rozwojowych poszczególnych gatunków: larw, poczwarek i chrząszczy. Przeprowadzono doświadczenia na owadach nieosłoniętych i na obsadzonych w drewnie sosnowym i olchowym W doświadczeniach zastosowane zostały kryształki paradichlorobenzenu i 10% formalina. Po gazowaniu obserwowano śmiertelność owadów. Obserwacje posłużyły jako podstawa do obliczenia procentowej śmiertelności owadów. Dodatkowo przeprowadzono badania nad wpływem wilgotności otoczenia w komorze gazowej na drewno. Słowa kluczowe: fumigacja, owady niszczące drewno, paradichlorobenzen, formalina Abstract Desinsection of wood by means of paradichlorobenzene and formalin vapors. PhD thesis gives attention to the issue of wood boring insects eradication means by paradichlorobenzene and formalin vapours. This study is aimed at testing the effects relation of selected insect s species of formaldehyde and paradichlorobenzene influence in oxygen and oxygen free atmosphere (that is inerten gasses: nitrogen and argon) and two temperatures 0 C and 30 C. The scope is focused on its efficacy on insects of two xylophagous species: furniture beetles (Anobium punctatum) and (Ptilinus pectinicornis). Additionally, two other species: yellow mealworm (Tenebrio molitor) and (Acanthoscelides obtectus), were used for studies. For choosen tests, three stages of insects (larvae, beetles and pupae) were used. Experiments were carried out on both unprotected insects and planted in the pine and alder wood. In the test pure crystal paradichlorobenzene and 10% water solution formaldehyde was used. After the fumigation mortality of insects was observed. On the basis of insects survival observation results, percentage of insects mortality was calculated. Also research on influence of humidity in the gas chamber on wood was conducted. Key words: fumigation, wood boring insects, paradichlorobenzene, formalin. 5
SPIS TREŚCI 1. WSTĘP... 8. STAN WIEDZY... 10.1. Owady niszczące drewno w wyrobach i konstrukcjach w Polsce... 10.. Środki przeznaczone do fumigacji drewna... 14.3. Metody i aparatura przeznaczona do fumigacji drewna... 0.4. Higroskopijność drewna w warunkach komory fumigacyjnej przy zastosowaniu różnych gazów... 3 3. CEL I ZAKRES BADAŃ... 6 4. METODYKA BADAŃ... 8 4.1. Chemikalia i urządzenia użyte w doświadczeniach... 8 4.. Owady testowe, drewno i procedury doświadczeń na materiale biologicznym... 31 4.3. Badania zmian wilgotności drewna w trakcie gazowania parami formaliny i paradichlorobenzenu w warunkach tlenowych... 41 4.4. Opracowanie wyników doświadczeń i ich weryfikacja statystyczna... 43 5. BADAŃ... 45 5.1 Wyniki doświadczeń pierwszej fazy... 45 5.1.. Wyniki gazowania różnych stadiów rozwojowych mącznika młynarka paradichlorobenzenem i formaldehydem w warunkach tlenowych... 57 5.1.3. Wyniki gazowania różnych stadiów rozwojowych mącznika młynarka paradichlorobenzenem w atmosferze gazów niereaktywnych... 64 5.. Wyniki doświadczeń na ksylofagicznych owadach... 68 5..1. Wyniki gazowania poza drewnem różnych stadiów rozwojowych wyschlika grzebykorożnego i kołatka domowego w warunkach tlenowych... 68 5.3 Wyniki doświadczeń nad higroskopijnością drewna w różnych warunkach fumigacji... 80 6. DYSKUSJA WYNIKÓW... 8 6
7. WNIOSKI... 94 8. LITERATURA... 95 ZAŁĄCZNIK... 107 Objaśnienia do Załącznika:... 108 7
1. WSTĘP Ochrona drewna, a w szczególności drewna zabytkowego, nastręcza wiele różnorodnych problemów ze względu na często specyficzny charakter konserwowanych czy zabezpieczanych przed korozją biologiczną obiektów. Niektóre z takich zagadnień wiążą się z niszczącym działaniem ksylofagicznych owadów. Wprawdzie w Polsce zaledwie kilka gatunków ma znaczenie, jako szkodniki drewna w konstrukcjach i wyrobach, jednak spowodowane przez nie zniszczenia mogą osiągać dużą skalę. Działania mające na celu zwalczanie owadów w drewnie, czyli dezynsekcję, sprowadzają się najczęściej do użycia chemicznych środków przy zastosowaniu określonych metod. Najpowszechniej stosowanym sposobem zabezpieczania drewna i zwalczania ksylofagicznych owadów jest użycie ciekłych środków, czyli impregnatów, przeznaczonych do tego materiału (Dominik i Starzyk 004, Krajewski 000 b, Krajewski i Witomski 005). Wprowadzenie nowych substancji czynnych i firmowych impregnatów na rynek obwarowane jest obecnie ścisłymi procedurami, uwzględniającymi również w rygorystyczny sposób badanie skuteczności zwalczania ksylofagicznych owadów w drewnie. Nie zawsze jednak tak było, mimo iż impregnacja drewna w celu uwalniania od ksylofagicznych owadów ma dość długą tradycje, przy czym należy podkreślić jej szersze stosowanie dla tych potrzeb dopiero od blisko dwustu lat. W świetle ostatnich badań toksykologicznych niektóre środki stosowane dawniej do ochrony drewna okazały się zupełnie nieskuteczne, jak np. preparat stosowany w Luwrze na przełomie XIX i XX w. (Krajewski i Herman 006) lub mało skuteczne, jak np. wodne roztwory soli kuchennej (Krajewski i Rzeźnik 007) opisane przez Schiessla (1984). Również dziś, pomimo naszego przekonania o całkowitej skuteczności wszystkich środków ochrony drewna, które zostały przebadane oraz dopuszczone do produkcji i stosowania, szereg preparatów impregnacyjno dekoracyjnych jest zdejmowanych z konstrukcji wraz z cienką warstwą drewna przez osy (Krajewski 000 a). Zdarza się też, że drewno zabezpieczone niektórymi preparatami solnymi w kontakcie z gruntem może ulegać płytkiemu ogryzaniu przez mrówki i równonogi (Krajewski i Monder 008). Pewnych sytuacji najzwyczajniej nie założono i te zakresy badań nie zostały wykonane. W związku z tym, w przypadkach wszystkich metod i środków, których skuteczność ochrony nie została wystarczająco przebadana, narzuca się pytanie: czy dana substancja, stosowana w określony sposób rzeczywiście chroni drewno przed tym czy innym czynnikiem biodegradacji? W stosunku do niektórych pomysłów, nie tylko z minionych stuleci, ale i ostatnich dekad, nasuwają się takie wątpliwości. 8
Stosowanie impregnatów w niektórych przypadkach jest niewskazane, a nawet niemożliwe. Zabiegi mające na celu zwalczanie objawów biodegradacji, często mogą mieć również negatywny wpływ na sam chroniony obiekt. Dotyczy to zwłaszcza sytuacji, kiedy drewnu towarzyszą w obiekcie inne materiały. Impregnaty mogą, bowiem uszkadzać mono- i polichromie, politury oraz złocenia. Mogą też doprowadzać do rozwarstwienia gruntów oraz powodować nadmierne spęcznienie drewna, po którym następuje skurcz, mający niszczące skutki dla estetyki wykończenia powierzchni (Unger 1988, Unger i Unger 199, Krajewski i Witomski 005). Ponadto w drewno całkowicie pokryte polichromią czy powłokami pozłotniczymi impregnaty w ogóle nie mają możliwości wniknięcia bez spowodowania zniszczeń. W takich wypadkach uzasadnione wydaje się być zastosowanie fumigacji lub zwalczanie za pomocą promieni gamma (Bär i inni 1983, Unger 1988, Krajewski 001 a). Dezynsekcji przy użyciu promieni gamma, cieszącej się we Francji i Czechach dużym zainteresowaniem, w Polsce poświęcono więcej uwagi, jako problematyce badawczej (Krajewski 1990 c, Krajewski 1996, 1997 b, Krajewski i Stachowicz 003) niż jako metodzie stosowanej w praktyce ochrony obiektów muzealnych (Krajewski 1991, Krajewski i Perkowski 004). Również w przypadku tej metody okazało się, iż dawki zalecane i stosowane przez Francuzów (Raimere i inni 1974, Raimere 1996) i Czechów (Urban i Justa 1986) należy zwiększyć ze względu na konieczność zapewnienia skuteczności (Bär i inni 1983, Unger i Unger 1986, Krajewski 1997 b). Jest to jedna ze stosunkowo nowszych metod dezynsekcji drewna zabytków, a stosowana była w sposób nie do końca prawidłowy. Podejrzliwość w stosunku do wszystkich nieprzebadanych dokładnie metod stosowanych w minionych stuleciach i ostatnich dekadach wydaje się zatem uzasadniona. Zwalczanie szkodliwych owadów poprzez gazowanie, czyli fumigację, jest dość powszechnym zabiegiem w przemyśle spożywczym (Monroe 1969, Bond 1989, Ignatowicz 007 a, 007 b, Ignatowicz i inni 009). Po zabiegi te chętnie sięgają również placówki muzealne w celu przeprowadzenia dezynfekcji i dezynsekcji drewnianych eksponatów, zabytkowych książek i papierów, herbariów i innych obiektów zawierających materiały organicznego pochodzenia, podatne na korozję biologiczną (Selwitz i Maekawa 1998). Prawidłowo przeprowadzona fumigacja przy użyciu odpowiednich środków nie stwarza zagrożenia, które powoduje stosowanie impregnatów. Dodatkowo przy prawidłowym stosowaniu gazowanie jest metodą bardzo skuteczną. Do fumigacji stosuje się gazy toksyczne, zwane reaktywnymi, lub nietoksyczne, zwane 9
niereaktywnymi lub duszącymi (Unger 1988, Krajewski 00 b, Krajewski i Witomski 005). Jedną z wad gazowania jest fakt, iż nie zabezpiecza ono przed ponownym opanowaniem drewna przez szkodniki. Niekiedy toksyczne środki gazowe, zwłaszcza przy zwiększonej wilgotności powietrza (Unger 1988, Krajewski 00 b, Krajewski i Witomski 005) mają korozyjny wpływ na dekoracyjne powłoki drewna a w szczególności złocenia. Dodatkowo, ze względu na wymogi ochrony środowiska naturalnego, niektóre spośród dotychczas używanych gazów toksycznych wycofano z obiegu (Krehan 00, Krajewski 00 b, Krajewski i Witomski 005, Ignatowicz 007 a). Opisy stosowania formaldehydu uwalnianego z formaliny przy gazowaniu zabytkowych obiektów w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych nasuwają wątpliwości w zakresie skuteczności toksycznego działania na ksylofagiczne owady i szkodliwego oddziaływania na drewno. Stąd metodzie tej poświęcono uwagę w niniejszej pracy, realizując pierwszy z wątków badawczych. Zagrożenia wynikające ze stosowania gazów toksycznych uzasadniają poszukiwanie nowych środków i metod mających na celu polepszenie procesu fumigacji lub usunięcie niektórych jej wad, np. szkodliwości dla środowiska naturalnego. Fumigacja obiektów muzealnych wykonanych z drewna za pomocą gazów niereaktywnych, czyli stosowanie atmosfery o małej zawartości tlenu, cieszy się na świecie z tych względów dużą uwagą (Selwitz i Maekawa 1998). Jednak niektóre publikacje wskazują na konieczność jej długiego oddziaływania w celu osiągnięcia oczekiwanej skuteczności (Boruszewski i inni 008.). Dlatego Japończycy zwrócili uwagę na wspomaganie tej metody przez stosowanie paradichlorobenzenu w celu przyspieszenia działania gazów niereaktywnych (Kigawa i Yamano 1996). Związek ten był stosowany i zalecany na szeroką skalę w preparatach przeciw molom i mrzykom (Ebeling 1975, Krajewski 1995, Boczek 001). Czy jednak związek ten spełnia oczekiwania konserwatorów, a jego stosowanie nie przynosi więcej problemów niż korzyści? Pytania te, znalazły ujście w podjęciu drugiego z prezentowanych tu wątków badawczych.. STAN WIEDZY.1. Owady niszczące drewno w wyrobach i konstrukcjach w Polsce Jednym z zagrożeń dla wyrobionego drewna są ksylofagiczne owady. Problem ten dotyczy szczególnie obiektów, którym trudno jest zapewnić właściwe warunki przechowywania lub z racji tego, że są one budynkami i narażone są na działanie czynników atmosferycznych. Przy niewłaściwym zabezpieczeniu budowli istnieje ryzyko 10
zawilgocenia i zagrzybienia. Dodatkowo stwarza to warunki sprzyjające intensywnej biokorozji, ponieważ liczne gatunki owadów wymagają do swojego prawidłowego rozwoju drewna zagrzybionego, lub przynajmniej o podwyższonej wilgotności. Spośród grupy owadów uszkadzających wyrobione drewno, do najgroźniejszych gatunków zalicza się atakujące drewno powietrzno - suche. Należy do nich spuszczel pospolity (Hylotrupes bajulus L.), opadający z reguły drewno nie starsze niż w wieku 75 lat (Becker 1949, Dominik 195, Dominik i Starzyk 004, Krajewski 004). Sporadycznie spotyka się go w budynkach starszych niż 150 00 lat (Dominik 1966, Dominik 1987, Krajewski 1995, 1997 a, 004, Dominik i Starzyk 004). Pierwsze badania na temat wieku drewna, w którym występował spuszczel, przeprowadzone zostały w latach 30. XX w. (Wichmand 1941). Badania wykonane na terenie Polski w latach 50 i 60. XX w. wykazały, że owad ten opanował w 100% drewniane budynki wiejskie w Polsce centralnej (Dominik 1959, Dominik 1987) oraz wschodniej (Dominik 196). Spuszczel pospolity jest gatunkiem testowym, na którym standardowo sprawdzana jest laboratoryjnie skuteczność działania impregnatów przeznaczonych do ochrony drewna (Becker 1961, 196, 1964 a, 1964 b, Dominik 1965, 1968, 197, 1973, 1974, 1978, Dominik i Ważny 1966, Krajewski 000 b, 001c) i w badaniach poza normatywnych skuteczność działania fizycznych czynników dezynsekcji drewna (Becker i Loebe 1961, Krajewski 1990 a, 1990 b, 1990 c, 1997 b, 001 b, 00 a). Drugim owadem opadającym powietrzno - suche drewno jest kołatek domowy (Anobium punctatum De Geer), który jako szkodnik zabytków może mieć nawet większe znaczenie od spuszczela pospolitego (Gallo 1985, Story 1985, Krajewski 1995). Kołatek może opadać drewno znacznie starsze niż 00 letnie. Jego czynne żerowiska można napotkać nawet w budynkach z XV wieku (Dominik 1987, Krajewski 1995, 1997 a). Dodatkowo gatunek ten żeruje zarówno w drewnie iglastym jak i liściastym, dlatego wydaje się być bardziej niebezpieczny od spuszczela, przynajmniej w stosunku do zabytkowego drewna (Dominik i Starzyk 004). Z tego względu zasługuje na szczególną uwagę, jeśli chodzi o badanie skuteczności środków i metod ochrony przed owadami drewna zabytkowych obiektów. O ile dawna polska norma branżowa, dopuszczająca badania wartości owadobójczej impregnatów na larwach kołatka domowego (BN - 63/6058:1963-0, 03, 04), zakładała użycie niewielkiej liczby osobników, to późniejsze normy zachodnioeuropejskie, przyjęte przez Polskę, wymagają dużej (PN - EN 48:005) lub nawet bardzo dużej (PN - EN 48: 005, PN - EN 49-1, : 005) liczby owadów tego gatunku. Z tego względu jedynie duże, bardzo dobrze zorganizowane laboratoria, 11
dysponujące większymi możliwościami lokalowymi i aparaturowymi, mogą sobie pozwolić na doświadczenia na tym gatunku, zwłaszcza gdy testy wymagają dłuższego okresu przebiegu. Dzieje się tak, ponieważ larwy kołatka domowego są bardzo wrażliwe na pasożytnicze roztocza, które zawleczone do laboratorium potrafią niszczyć hodowle i grupy doświadczalne. W związku z tym szereg badaczy zwraca uwagę, na konieczność bardzo troskliwego utrzymywania higieny w laboratoriach i prowadzonych w nich hodowlach owadów (Cymorek 1975, Dominik i Starzyk 1983). W związku z wyżej wymienionymi okolicznościami, na gatunku tym przeprowadzono znaczenie mniej badań dotyczących skuteczności działania środków ochrony drewna (Becker 1961, 1964 a, Krajewski 000 b, 001c), niż na spuszczelu. Wydaje się natomiast, że w badaniach skuteczności zwalczania za pomocą fizycznych czynników dezynsekcji poświęcono mu prawie tyle samo publikacji, co spuszczelowi pospolitemu (Becker 1961, Krajewski 1990 a, 1990 b, 1990 c, 1997 b, 001 a, 001 b, 00 a), choć w niektórych, zwłaszcza dotyczących mikrofal, traktowany był jako testowy gatunek o drugorzędnej randze. Kołatek domowy charakteryzuje się nieco odmienną wrażliwością na szereg środków i czynników dezynsekcji drewna. Uważa się, że jest bardziej wrażliwy na impregnaty zawierające związki fosforoorganiczne niż chlorowane węglowodory, w odróżnieniu od spuszczela (Becker 1964 a, Dominik i Starzyk 004). Odnośnie działania solnych preparatów ochrony drewna Becker (1964 a) uważa, że larwy kołatka domowego są bardziej wrażliwe niż larwy spuszczela pospolitego. Krajewski (000 b) natomiast przytacza wyniki badania wartości owadobójczej impregnatów zawierających związki boru, które świadczą o znacznie wyższej na nie odporności larw kołatka domowego od larw spuszczela pospolitego. Uważa się, że larwy kołatka domowego są zdecydowanie bardziej wrażliwe na termiczną dezynsekcje za pomocą gorącego powietrza (Becker i Loebe 1961, Krajewski 1990 a, 1990 b) i mikrofal (Krajewski 1990 a, 1990 b). Okoliczność ta również skłania do szczególnego przyjrzenia się skuteczności działania gazowych środków dezynsekcji drewna na ten gatunek, co uczyniono w niniejszej pracy. Wyschlik grzebykorożny (Ptilinus pectinicornis L.) występuje znacznie rzadziej, ale jego żerowiska były również w ostatnich latach, rozpoznawane w drewnianym wystroju wnętrz i starych drewnianych sprzętach domowych w budynku w Czyżewie i w rzeźbie w kościele w Lemanie na Kurpiach (Krajewski 1995). Larwy tego gatunku uchodzą za bardziej wrażliwe na substancje czynne zawarte w impregnatach niż larwy kołatka domowego (Cymorek 1970). Mają one bardzo podobną wrażliwość 1
na zwalczanie za pomocą wysokiej temperatury i promieni gamma w stosunku do larw kołatka domowego i odmienną w stosunku do larw spuszczela pospolitego (Krajewski 001 a, 001 b). Blisko spokrewniony z nim wyschlik wierzbowiec (Ptilinus fuscus Geoffr.) nie ma większego znaczenia jako szkodnik zabytków, bowiem występuje w drewnie wierzb i topól (Dominik i Starzyk 004). Ze wspomnianego stanowiska w Czyżewie, na pograniczu Mazowsza i Podlasia, wykazany został Oligomerus brunneus Oliv. (Krajewski 1995). Wcześniej stwierdzono go na Śląsku, okolicach Przemyśla i Zamościa (Dominik i Starzyk 1983). Pokrewny gatunek, Oligomerus ptilinoides Woll. Stwierdzony był w okolicach Warszawy (Dominik i Starzyk 1983). Występują one w drewnie gatunków liściastych, zwłaszcza dębu, w Polsce sporadycznie, a bywają znajdowane w starych ikonach (Dominik i Starzyk 004). Inny kołatkowaty, tykotek pstry (Xestobium rufovillosum De Geer), uważany jest za gatunek groźny dla drewnianych zabytków. Atakuje drewno zawilgocone i zagrzybione, chociaż czasem bez widocznych śladów rozkładu (Dominik 1987, Krajewski 1997 a, Dominik i Starzyk 004). Uważa się, że szkody poczynione przezeń w niektórych architektonicznych obiektach zabytkowych przewyższają szkody spowodowane przez spuszczela pospolitego, obecnie jednak bardzo rzadko udaje się znaleźć czynne żerowiska larw tykotka w takich stanowiskach (Dominik i Starzyk 004). Szczególnie w Wielkiej Brytanii, jak wynika z piśmiennictwa (przynajmniej jeszcze w XX w.), gatunek ten nastręczał pewne problemy w zabytkowych więźbach dachowych (Fisher 1958). Owad ten miał całkowicie zniszczyć w Anglii konstrukcje dachowe w Westminster Hall (Dominik i Starzyk 004). Wiąże się to z bardziej wilgotnym klimatem tego kraju. W Polsce występuje głównie w województwach warmińsko mazurskim, podlaskim, a także w na Podhalu, w Tatrach i na Orawie (Dominik 1987, Dominik i Starzyk 004). Znanym przypadkiem silnego uszkodzenia zabytków w Polsce jest kościół w Dębnie z XV w. oraz zbór ewangelicki w Pasłęku z XVI w. (Dominik i Starzyk 004). Owad ten opada również rzeźby, meble i ikony przetrzymywane w niewłaściwych warunkach (Dominik i Starzyk 004). O jego wrażliwości na chemiczne środki chemiczne i fizyczne czynniki dezynsekcji drewna niewiele można powiedzieć ze względu na brak informacji w piśmiennictwie. Inne gatunki z rodziny kołatkowatych występują jedynie w drewnie martwic drzew stojących na pniu lub w drewnie konstrukcyjnym, ale zawilgoconym i zagrzybionym, przez to nie stwarzają większych problemów w zabytkach. 13
Przedstawiciele trzech gatunków miazgowcowatych rodzaju Lyctus (L. linearis Goeze, L. pubescens Panz. i L. brunneus Steph.), chociaż przystosowani do żerowania w bardzo suchym drewnie (Dominik i Starzyk 004), jednak dla bardzo starego, zabytkowego drewna nie stanowią specjalnego niebezpieczeństwa z tego względu, iż wymagają do rozwoju larw dużej ilości skrobi i protein. W przypadku bielastego drewna liściastego, zwłaszcza dębu, jesionu, wiązu i orzecha włoskiego, stosunkowo młodego i spełniającego ich wymagania pokarmowe, mogą stanowić poważne zagrożenie nawet w obiektach mających status zabytków. Sytuacja taka może występować w całkowicie lub częściowo rekonstruowanych posadzkach pałacowych. Z przedstawionego przeglądu piśmiennictwa wynika, że dużym zagrożeniem dla zabytków (zwłaszcza tzw. zabytków ruchomych) ze strony świata owadów, jeśli nawet nie największym, są najczęściej występujące gatunki z rodziny kołatkowatych. Gatunkami takimi są kołtek domowy i wyschlik grzebykorożny, które mogą stanowić poważne zagrożenie dla mebli, rzeźb, snycerki a w przypadku kołatka domowego nawet dla drewnianych konstrukcji architektonicznych... Środki przeznaczone do fumigacji drewna Jednym ze sposobów zwalczania ksylofagicznych owadów jest fumigacja - zabieg polegający na gazowaniu opadniętych przez owady obiektów za pomocą związków o właściwościach dezynsekujących i dezynfekujących. Rozróżniamy kilka rodzajów fumigantów. Mogą one mieć postać gazów, cieczy lub ciał stałych, z których uwalniane są pary. Środki te można podzielić na reaktywne gazy toksyczne i niereaktywne - gazy duszące (Unger i Unger 199). Najstarszym i najdłużej stosowanym, aż do początków XX w., środkiem do gazowania był ditlenek siarki (Unger 1988, Mączyński 1997, Krajewski 00 b). Uzyskiwano go poprzez palenie siarki lub disiarczku węgla. Ten ostatni był również samodzielnym fumigantem, dość powszechnie stosowanym na początku wieku XX w. (Bond 1989, Unger 1988, Krajewski 00 b, Manahan 006). Disiarczek węgla często był używany (podobnie jak inny środek tetrachlorek węgla) do gazowania w specjalnych skrzyniach jako fumigant uwalniający pary. Służył on między innymi do dezynsekcji ładowni statków w latach 30. i 40. XX w. (Robel 1948, Marconi 198, Stramski 1983, Unger 1988, Krajewski 00 b). Disiarczek węgla miał jednak niszczący wpływ na różne materiały towarzyszące gazowanym obiektom. Uszkadzał pozłoty, polerowany marmur, skóry i jedwab. Miał też rozmiękczać 14
werniksy i farby oraz rozpuszczać oleje i żywice itp. (Slánský 1965, Marconi 198, Jędrzejewska 1970, Krajewski 00 b, Stachera 004). W latach 50. XX w. zaczęto, dość powszechnie w środkowej Europie, używać do dezynsekcji obiektów zabytkowych również formaldehydu (Fiedorowicz 1953, Slánský 1965, Marconi 198, Unger 1988, Unger, Unger 199, Krajewski 00 b). Najczęściej fumigant uzyskiwany był na drodze parowania z wodnego roztworu - formaliny. W literaturze czeskiej znajduje się jednak wzmianka o stosowaniu również paraformu, czyli stałej, spolimeryzowanej postaci formaliny (Slánský 1965). W tym przypadku uwalnianie formaldehydu zachodziło poprzez ogrzewanie pastylek paraformu (Slánský 1965). Związkowi temu zarzucano wchodzenie w reakcje z klejem zawartym w gruntach polichromii i rozwarstwianie ich (Slánský 1965, Ślesiński 1990, Jędrzejewska 1970), a także wpływ na destabilizację wymiarową drewna przy użyciu płynnej postaci fumigantu (Unger 1988). W latach 50. XX w. stosowany był również akrylonitryl. W 1981 r. ze względu na kancerogenność zakazano używania tego środka. Stosowany był między innymi do dezynsekcji małych obiektów muzealnych w Niemczech w latach 70. XX w. (Unger 1988). Rzadko wspominanym i do tej pory samodzielnie nieużywanym w dezynsekcji drewna związkiem jest paradichlorobenzen (Monroe 1969, Bond 1989, Unger1988, Straub 1963, Krajewski 006). Jest on białą, krystaliczną, sublimującą substancją, należącą do grupy związków aromatycznych zwanych też halogenkami akrylowymi (Manahan 006). Halogenki mają liczne zastosowania w przemyśle do produkcji barwników, rozpuszczalników, fungicydów, insektycydów i germicydów. Do ważniejszych halogenków należą monochlorobenzen i jego izomery odmiany (Manahan 006). Izomer 1,4- dichlorobenzen (paradichlorobenzen) jest składnikiem środków odstraszających mole i inne łuskoskrzydłe (Manahan 006). Użytkowany był również jako termicyd (Manahan 006). W latach 60. XX w. stosowano preparat o nazwie Fumigant 1, w skład którego wchodził również paradichlorobenzen (Unger 1988). Preparat ten był użyty przy konserwacji drewnianego wystroju renesansowego domu w Bułgarii w 1970 r. przez Mihailova (Unger 1988). Związek zastosowany również został do przyspieszania działania niektórych gazów niereaktywnych w Japonii (Kigawa i Yamano 1996). Wcześniej, w latach 50. XX w., przeprowadzano również w Japonii badania nad wpływem tego środka na materiały towarzyszące drewnu zabytkowemu (Mori i Kumagai 1955, Jędrzejewska 1970). Wpływy paradichlorobenzenu na różne materiały był badany też w Polsce w latach 70. XX w. Między innymi sprawdzono jego 15
wpływ na papier. Zaobserwowano żółknięcie gazowanych kopert. Związek podejrzewany był o negatywne oddziaływanie na obiekty zabytkowe, zaobserwowano bowiem blaknięcie ultramaryny i atramentu. Odnotowano również wtedy śladowe emisje chloru (oznaczano metodą jodoskrobiową) z obiektów po gazowaniu (Jędrzejewska 1970). Paradichlorobenzen wspominany jest jako jeden ze składników mieszanek do gazowania obiektów drewnianych polichromowanych (Straub 1963), mimo wcześniejszych doniesień badaczy japońskich o domniemanym złym wpływie tej substancji na pigmenty (Mori i Kumagai 1955). Z kolei inne badania przeprowadzane we Francji na obiektach polichromowanych, stoczonych przez owady, nie wykazywały żadnych wizualnych zmian w warstwach dekoracyjnych gazowanych zabytków (Deschies i Coste 1961). Ponadto w latach 60. XX w. paradichlorobenzen stosowany był jako składnik cieczy do dezynfekcji opakowań - skrzyń służących do przewozu zabytków (Stolow 1967). Podobny przepis podaje też niemiecki podręcznik z końca lat 40. XX w. Kryształki paradichlorobenzenu były tam rozpuszczane w alkoholu bądź eterze i używane jako insektycyd do drewna (Vorreiter 1949). Paradichlorobenzen znany jest powszechnie jako środek służący do zwalczania moli (Ebeling 1975, Jędrzejewska 1970, Weaver i White 1980, Regan 198, Tew 00, Strzelczyk i Karbowska Berent 004, Krajewski i Witomski 005). Preparat jest też zalecany między innymi do gazowania tekturowych opakowań służących do przechowywania surowej przędzy wełnianej, przy czym efektywna dawka polecana wynosi 790 g/m 3 (Ebeling 1975). Podobną dawkę zaleca się do gazowania zabytkowych tekstyliów w celu zwalczania larw i jajeczek moli (Regan 198). Związek stosowany jest powszechnie jako środek do zwalczania szkodników tekstyliów w muzealnych kolekcjach etnologicznych, szczególnie tkanin i wyrobów futrzanych (Regan 198, Boulton 1986, Hawks 001). Stosuje się go od 1900 r. w specjalnych skrzynkach do fumigacji (Hawks 001). Pojawiają się jednak doniesienia o możliwości zmian barwnych, a przede wszystkim brązowienia wełny dezynsekowanej paradichlorobenzenem z naftalenem w warunkach podwyższonej wilgotności (Lechmann 1964). Omawiany związek wspominany jest też wraz z naftalenem jako preparat do zwalczania skórników i mrzyków w zbiorach entomologicznych (Boczek 001, Krajewski i Witomski 005). Paradichlorobenzen stosowany jest również w rolnictwie, leśnictwie i pszczelarstwie. Związek używany jest m.in. do zwalczania motylicy woskowej (Galleria mallonella L.). Zalecane jest jedynie, żeby nie miał on bezpośredniego kontaktu 16
z miodem (Tew 00, Gliński i inni 006). W Stanach Zjednoczonych Ameryki przeprowadzano też próby zwalczania nim małego chrząszcza ulowego (Aethina tumida M.), szkodnika atakującego roje pszczół (Eischen i inni 1999, Elzen i inni 1999, Gliński 003, Lafrèniere 005, Gliński i inni 006). Związek ten używany był też do dezynsekcji pędów młodych roślin, opanowanych przez larwy rzemlików, krytoryjków i przezierników. Stosowano w tym celu pastę z udziałem paradichlorobenzenu (Dominik i Starzyk 1983). Wspomina się też o zastosowaniu paradichlorobenzenu w postaci kryształków jako środka gazowego, do zwalczania szkodników drzewek brzoskwiniowych oraz owadów występujących w glebie. Zarzucano mu jednak możliwość uszkadzania właściwości siewnych nasion (Bond 1989). Do środków gazowych służących do dezynsekcji oraz dezynfekcji zabytków zalicza się cyjanowodór (Marconi 198, Reichmunth 1991, Unger 1988, Mączyński 1997, Krajewski 00 b, Dominik i Starzyk 004). Po raz pierwszy gaz ten użyty został w 1886 r. do ochrony drzew przed czerwcami (Bond 1989), a w 191 r. do zwalczania kołatków w drewnie (Unger 1988). Często był stosowany do gazowania nawet tak dużych obiektów jak kościoły. Od 1936 roku powszechnie zaczęto stosować fosforowodór do zwalczania owadów i mikroorganizmów (Bond 1989, Reichmunth 1991, Unger 1988, Dominik i Starzyk 004). W przypadku gazowania obiektów zabytkowych zwracano jednak uwagę na możliwość korodowania miedzi. Metal ten wchodzi w skład szlagmetalu i stopów złota (Unger 1988), zatem fumigacja fosforowodorem mogła powodować przebarwienia pokrytych pozłotami obiektów. Fosforowodór jest jednym z dwóch obecnie dopuszczonych do użytku i stosowanych gazów toksycznych w Polsce. Związek jest silnie toksyczny. Działa na układ oddechowy, nerwowy oraz ma właściwości hepatotoksyczne. Zatrucie fosforowodorem najczęściej kończy się skutkiem śmiertelnym (Manahan 006). Bromek metylu od 30. lat XX w. stosowano jako fumigant (Reichmunth 1991, Unger 1988, Krajewski 00 b). W Anglii posłużył do zwalczania tykotka pstrego pod koniec lat 50. XX w. (Krajewski i Witomski 005). Służył też do zwalczania termitów w Stanach Zjednoczonych, Australii i Nowej Zelandii (Unger 1988). Stosowano go również w Japonii do gazowania zabytków (Krajewski 00 b). Zgodnie z rozporządzeniem (WE) nr 037/000 Parlamentu Europejskiego od dnia 31.1.005 wszedł zakaz produkcji i użytkowania bromku metylu poza zastosowaniami krytycznymi. W Niemczech zakaz wszedł już w 00 r. (Krehan 00). Bierze się pod uwagę 17
zastąpienie go fluorkiem sulfurylu (Krehan 00, Krajewski 00 b), gazem używanym od lat 50. XX w. do zwalczania termitów w Stanach Zjednoczonych (Bond 1989, Krajewski 00 b). Fluorek sulfurylu jest gazem bezwonnym, zatem dla ułatwienia jego wykrywania dodaje się do niego chloropikrynę (Bond 1989). W 1951 r. do użytku wszedł tlenek etylenu (Unger 1988), gaz dostępny w Polsce w mieszaninie z ditlenkiem węgla pod nazwą Rotanox (Tiunin 1966, Dominik i inni 1970, Stramski 1983) a następnie Gaz S (Krajewski i Witomski 005). Jest to gaz o właściwościach od średnio do bardzo silnie toksycznych, łatwopalny i wybuchowy stąd stosowanie go w mieszaninach z innymi gazami. Tlenek etylenu może mieć właściwości mutagenne i rakotwórcze (Manahan 006), wykazane w badaniach laboratoryjnych w stosunku do zwierząt eksperymentalnych. W 50. latach XX w. jako środek do dezynfekcji przez fumigację wprowadzono ozon - trójcząsteczkową odmianę alotropową tlenu. Nie nadaje się on jednak do przeprowadzania zabiegu fumigacji na obiektach zabytkowych, ponieważ jest on gazem bardzo aktywnym chemicznie. Zaliczany jest do bardzo silnych utleniaczy (Shaver i inni 1983). Badania przeprowadzane przez zespół naukowców w Getty Institute dotyczyły wpływu ozonu na blaknięcie pigmentów i barwników. Próbki naturalnych pigmentów akwarelowych, w tym pobrane ze sztychów japońskich, były wystawione na 0,40 ppm ozonu w kontrolowanej komorze badawczej w temperaturze C i wilgotności względnej 50% na okres trzech miesięcy (Cass i inni 1989). Wykonano również doświadczenia na próbkach współcześnie używanych pigmentów malarskich dostarczonych przez firmę Windsor. Przeprowadzono również serie pomiarów zawartości ozonu w wybranych amerykańskich galeriach, w celu ustalenia jego stężenia w atmosferze (Cass i inni 1989). Wykazano blaknięcie barwników alizarynowych szkarłatu alizarynowego, pochodnych kurkuminowych oraz barwnika indygo i żółtych pigmentów używanych prze japońskich artystów (Cass i inni 1989). Wykazano również negatywny wpływ ozonu na celulozę (Katai i Schuerch 1966), a także destrukcyjne działanie na włókna i barwniki użyte do farbowania tekstyliów, między innymi nylonu (Kerr, Morris i Zeronian 1974). Newton (1945) opisywał również jego destrukcyjne działanie na tworzywa kauczukowe. Najnowszym pomysłem w dziedzinie dezynsekcji za pomocą fumigacji jest zastosowanie gazów niereaktywnych (Kigawa i Yamano 1996). Należą do nich: azot, argon i ditlenek węgla. Wymienione gazy są składnikami atmosfery. Za większym wykorzystaniem tych gazów przemawiają względy ekologiczne - konieczność poszukiwania bardziej bezpiecznych dla środowiska rozwiązań w przemyśle i technice, 18
służących zarówno ochronie warstwy ozonowej i jak najmniej obciążających środowisko. Karta Montrealska wycofuje z użytku powszechny do tej pory bromek metylu. Gazy obojętne zdają się być coraz bardziej realną alternatywą dla gazów toksycznych. Nie mają one właściwości trujących, działanie ich opiera się na zastąpieniu przez nie tlenu w komorze fumigacyjnej. Owady będące organizmami tlenowymi duszą się (Krajewski i Witomski 005). Dodatkowo, ze względu na niską zawartości tlenu w otoczeniu, owady utrzymują otwarte przetchlinki, co powoduje szybsze oddawanie przez nie wody. Doprowadza to do odwodnienia organizmu i przyspiesza śmierci owada (Selwitz i Maekawa 1998). Główną wadą gazów nietoksycznych jest długi czas potrzebny do osiągnięcia zadawalających efektów ich działania. Okres fumigacji może trwać cztery tygodnie, a nawet dłużej (Unger 1988, Selwitz i Maekawa 1998, Boruszewski 007). Azot jest z toksykologicznego punktu widzenia niereaktywny, czyli nie wykazuje właściwości toksycznych w stosunku do organizmów żywych, jak również nie przenika przez śluzówki i warstwy komórek nabłonka w układzie oddechowym oraz nie wchodzi z nimi w reakcje (Sapota 006). Pierwiastek ten stosowany jest do dezynsekcji dzieł sztuki (Unger 1988, Reichmunth 1988, 1990, Reichmunth i Ofuye 1993, Reichmunth i Mambata 1993, Selwitz i Maekawa 1998, Krajewski i Witomski 005). Jako gaz obojętny nie stanowi zagrożenia dla różnorodnych materiałów towarzyszących drewnu zbytków, np. nie przebarwia polichromii. Przeprowadzone w Stanach Zjednoczonych badania nad gazowaniem próbek tkanin pokrytych barwnikami naturalnymi i syntetycznymi jednoznacznie wykazały brak wpływu atmosfery azotu na kolory próbek (Buss i Crews 001). W procesie gazowania zabytków stosowany jest również ditlenek węgla (Reichmunth 1988, Selwitz i Maekawa 1998, Binker 001, Krajewski i Witomski 005, Strzelczyk i Karbowska Berent 004). Uważa się jednak, że w warunkach podwyższonej wilgotność gaz ten może przereagowywać w kwas węglowy, który nie jest obojętny w stosunku do towarzyszących drewnu materiałów wykończeniowych (Unger i Unger 1986, Unger 1988, Krajewski i Witomski 005). Coraz częstsze zastosowanie w fumigacji muzealiów znajduje też argon, jeden z gazów szlachetnych (Selwitz i Maekawa 1998, Krajewski i Witomski 005). Badania nad zastosowaniem gazów niereaktywnych (argonu i azotu) w konserwacji przeprowadzane były w Getty Conservation Intstitute w Los Angeles (Selwitz i Maekawa 1998) oraz w American Institute for Conservation of Historic Artistic Works (Koestler 1995). Koestler (1995) podaje, że w Metropolitan Museum of Art stosuje się argon do dezynsekcji obiektów muzealnych. Ponad tysiąc eksponatów, m.in. obrazów 19
na drewnianych podłożach oraz ram, poddano gazowaniu argonem bez negatywnych skutków ubocznych. Ostatnio również w Polsce, w Muzeum Narodowym w Krakowie, przeprowadzono gazowanie 45 ikon ze zbiorów sztuki cerkiewnej przechowywanych wcześniej w magazynach w Pałacyku Czapskich. Zastosowano zarówno propagowaną przez Koestlera (1995) metodę statyczną z użyciem pochłaniaczy tlenu, stosowaną również przez badaczy z Getty Intstitute (Selwitz i Maekawa 1998), jak i metodę dynamiczną VELOXY, opracowaną przez włoskich badaczy z R.G.I. Resources Group Integrator (Klincewicz - Krupińska 009)..3. Metody i aparatura przeznaczona do fumigacji drewna Stosowanie do dezynsekcji środków w postaci gazów stwarza różnorodne problemy techniczne. Wymagana jest aparatura odpowiednia do właściwości fizycznych i chemicznych tych substancji. W przeciągu wieków stosowano różnorodne sposoby fumigacji. Najstarszą metodą było spalanie siarki w żaroodpornych naczyniach w celu pozyskania jej ditlenku (Unger 1988, Krajewski 00 b). Ze względu na dużą popularność tego sposobu w okresie międzywojennym pojawiło się wiele środków przeznaczonych do spalania, dodatkowo zaopatrzonych w utleniacze. Wymienić spośród nich można Acantex Fest, Antikorin, Delicia Wanzenkerze Efdeli, Diametan, Ebso, Epidal Gas, Fanal Bombe, Hanelyn Gas, Mogil Stick Gas, Vulkan Gas i Ungeziefern Kerze Atlas (Krajewski 00 b). Chemikalia te spalano w specjalnie przystosowanych urządzeniach typu Hyn, Sulfator i Clayton. Siarka spalana była w strumieniu powietrza, a ditlenek siarki wdmuchiwany do pomieszczeń (Kemper 1943, Krajewski 00 b). Do pozyskiwania ditlenku siarki służył też disiarczek węgla. Do spalania tego związku stosowano aparaty dwunaczyniowe: Amix, Salforkose oraz Verminal (Williams 1934, Krajewski 00 b). W czasie zabiegów wykonywanych przy użyciu tych urządzeń następowało w gazowanych pomieszczeniach podwyższenie temperatury o około 10 C oraz dodatkowo wytwarzało się niewielkie nadciśnienie (Kemper 1943, Krajewski 00 b). Spalanie disiarczku węgla było niebezpieczne ze względu na możliwość eksplozji, stąd specjalne zalecenia dotyczące wykonywania zabiegu: 1- m strefa bezpieczeństwa wokoło i 3 m powyżej aparatu. Do preparatu dodawano też substancje zmniejszające eksplozywność (Asulin). Produkowano również środki o dużej lepkości, aby gęsta ciecz mniej się rozlewała przy przypadkowym potrąceniu naczynia, np. Venoxiol (Kemper 1943, Krajewski 00 b). Do zwalczania szkodników w zbiorach bibliotecznych w XIX 0
w. stosowano również palenie tlenku arsenu (Krajewski 00 b). W Wielkiej Brytanii w latach 70. XX w. ubiegłego wieku próbowano zadymiania zabytków poprzez spalania środków oleistych zawierających dieldrin i lindan (Bond 1989, Krajewski 00 b). Inną metodą rozprowadzania dezynsekujących gazów jest odparowywania cieczy. Preparaty wystawiane są w tym przypadku w naczyniach, lub w formie nasyconych cieczą krążków papieru, w specjalnych skrzynkach do gazowania z blachy ocynkowanej (Kemper 1943, Krajewski 00 b, Dominik i Starzyk 004). Znana jest tzw. metoda kadzi - w ten sposób uzyskiwano początkowo cyjanowodór poprzez przereagowywanie rozcieńczonego kwasu siarkowego z cyjankiem sodu. W późniejszym czasie stosowano papierowe krążki nasycone kwasem pruskim. W 1936 r. opracowano metodę Delicia. W tym przypadku fosforowodór uzyskuje się z pastylek - fosforku glinowego, wykładanego w aluminiowych pojemnikach. Związek ten wchodzi w reakcję z parą wodna zawartą w powietrzu, emitując fosforowodór. Przykładem mogą być tu preparaty Delicia GASTOXIN i Delicia Freyberg Gmbh Delitzsh. Bardzo podobnie przeprowadza się gazowanie za pomocą sublimatów, czyli środków w postaci stałej, uwalniających fazę gazową. Mechanizm tego procesu jest podobny do parowania cieczy. Sublimacja ustaje, gdy ciśnienie par nad powierzchnią ciała stałego osiągnie ściśle określoną wartość p n (ciśnienie pary nasyconej). Proces ten może zachodzić w każdej temperaturze. Bardzo znaną substancją sublimującą jest naftalen, niegdyś popularny środek przeciwmolowy. Stosowany również w połączeniu z paradichlorobenzenem. Najbardziej zaawansowany technicznie jest zabieg przeprowadzany w komorach gazowych, gdzie gaz uwalniany jest z butli. W Warszawie tego typu sprzęt znajduje się w Oddziale Muzeum Narodowego w Wilanowie (Krajewski 00 b), w Muzeum Etnologicznym (Tiunin 1966), a najnowocześniejsza komora przeznaczona do gazowania książek znajduje się w Bibliotece Narodowej (Strzelczyk i Karbowska Berent 004). W takich komorach można stosować fumiganty płynne, w postaci stałej, ale przede wszystkim gazy sprężone, do używania których służą komory próżniowe (Tiunin 1966, Bond 1989, Krajewski 00 b, Strzelczyk i Karbowska Berent 004, Dominik i Starzyk 004, Krajewski i Witomski 005). W tego typu komorach najpierw wytwarza się podciśnienie, następnie wprowadza się gaz, aż do uzyskania ciśnienia atmosferycznego. Do fumigacji w komorach gazowych najczęściej stosuje się w Polsce mieszaninę tlenku etylenu z ditlenkiem węgla CO (1:9) ze względu na wysoką 1
eksplozywność. Stosowane w ten sposób w sprzedaży znajdują się dwa preparaty: Rotanox i Gaz S. Obecnie, jak już wspominano, powszechniejsze staje się używanie gazów niereaktywnych, tzw. gazów duszących - azotu, argonu i ditlenku węgla - szczególnie na zachodzie Europy, USA, Japonii i Austarali. Sprężony gaz jest wypuszczany z butli, podobnie jak miało to miejsce z toksycznym bromkiem metylu. Jedną z metod stosowaną przy użyciu tych gazów jest zastąpienie komory workiem próżniowym z tworzywa sztucznego. Jest to sposób wygodny zarówno do gazowania małych obiektów muzealnych, takich jak rzeźby lub obrazy na podłożu drewnianym, jak i całych budynków. Przykładem zastosowania tego sposobu może być dezynsekcja azotem obrazu Kranacha Młodszego w Muzeum Narodowym w Berlinie (Unger i Unger 199) oraz piety z Salmdorf (Selwitz i Maekawa 1998), jak i całych budynków gazowanych w specjalnych namiotach próżniowych z polichlorku winylu. Gazowano w ten sposób kościoły w Salmdorf i Schäftlarn (Unger 1988, Binker 001, Selwitz i Maekawa 1998). Odpowiednie namioty do gazowania ditlenkiem węgla stosowane były też w muzeum w Oakland w USA przez Burkego (Selwitz i Maekawa 1998) do gazowania mniejszych obiektów oraz w The National Museum of Science and Technology w Kanadzie, gdzie stosowano tzw. balony próżniowe z akrylonitrylo - butadieno styrenu (Selwitz i Maekawa 1998). Próby z fumigacją za pomocą gazów obojętnych przeprowadzono również w Getty Conservation Intstitute w Los Angeles, dodatkowo przeprowadzając badania nad możliwością przechowywania obiektów muzealnych w atmosferze beztlenowej. Powstał tam między innymi rodzaj namiotu służący do przechowywania egipskiej mumii w warunkach atmosfery składającej się w 98% z azotu. Prototyp tego urządzenia pozwalał na utrzymywanie stałych warunków przez 10 lat (Selwitz i Maekawa 1998). Dużym problemem przy próżniowej fumigacji jest utrzymywanie niskiej zawartości tlenu w zmodyfikowanej atmosferze. Zalecana zawartość wynosi do 1%. Do utrzymania tego stanu stosuje się pochłaniacze tlenu. Związki te dzielimy na absorbery tlenowe przechwytywacze i przeciwutleniacze. Absorbery tlenowe są to związki fizycznie usuwające tlen ze swojego otoczenia. Natomiast przeciwutleniacze w kontakcie z tlenem wchodzą z nim w reakcję np. utleniacze glukozowe i związki posiarczynowe (Czaja 004). Zakłada się, że są one w stanie obniżyć zawartość tlenu do poziomu 0,01% (Czaja 004, 005). W Getty Intstitute w Kalifornii, w czasie prób fumigacji gazami niereaktywnymi drewnianych ram do obrazów, drewnianych podobrazi oraz innych zabytkowych
przedmiotów ze skóry, papieru oraz tkanin, próbowano obniżyć poziom tlenu przy pomocy absorberów umieszczanych wraz z gazowanymi obiektami w foliowych workach próżniowych, mających zastąpić komorę gazową. Stosowano absorbery ze wskaźnikiem poziomu tlenu typu Ageless Z 000, używane w przemyśle spożywczym. Działanie tych środków opierało się na reakcji chemicznej związków żelazawych z tlenem przy obecności pary wodnej w otoczeniu (Selwitz i Maekawa 1998). Ze względu na fakt, że pochłaniacze powietrza są jednak stosunkowo drogie, stosuje się również inne metody utrzymywania niskotlenowej atmosfery. Jedną z nich jest dynamiczny system przepływu azotu wewnątrz foliowego worka próżniowego. W czasie tego procesu należy bezwzględnie utrzymywać stałe parametry stężenia, wilgotności względnej mieszaniny gazów oraz temperatury otoczenia we wnętrzu worka próżniowego (Hanlon i inni 1993)..4. Higroskopijność drewna w warunkach komory fumigacyjnej przy zastosowaniu różnych gazów W komorze fumigacyjnej w czasie trwania zabiegu tworzy się swoisty mikroklimat. Spowodowane to jest specyficznymi warunkami niezbędnymi do przeprowadzenia fumigacji. Przede wszystkim komory są pomieszczeniami lub urządzeniami szczelnymi. Improwizowane komory, takie jak np. worki próżniowe ze specjalnych tworzyw sztucznych i jeszcze bardziej prymitywne worki i namioty z polietylenu, ze względu na swoją mniejszą szczelność od instalacji stacjonarnych, wymagają dla prawidłowego przebiegu fumigacji stosowania stałego nadciśnienia w celu wyparcia tlenu. W związku z tym klimat wewnątrz komory będzie zależał od wilgotności początkowej powietrza i obiektu drewnianego oraz gazu stosowanego do fumigacji. Należy wspomnieć, że działanie różnych gazów może powodować zmiany w bilansie wodnym owadów. Gazy duszące (niereaktywne) powodują miedzy innymi szybsze oddawanie wody na skutek parowania, w wyniku konieczności częstego otwierania przetchlinek przez owady (Selwitz i Maekawa 1998). Konieczność częstego otwierania przetchlinek jest wynikiem bardzo dużego obniżenia zawartości tlenu w zmodyfikowanej atmosferze. W bardzo małych komorach gazowych (np. kolbach używanych do doświadczeń nad gazowaniem za pomocą azotu i argonu) przy stosunkowo licznej grupie doświadczalnej owadów pojawia się skroplona para wodna (Boruszewski 006). Wprowadzenie fumigantów pod różnymi postaciami a nawet modyfikacja składu powietrza zmienia warunki i początkowy klimat w komorze. Wprawdzie w niektórych 3
procedurach podczas gazowania zabytków specjalnie wprowadza się odpowiednio nawilżony gaz do komory, żeby poddawane zabiegom obiekty muzealne nie były narażone na zmienne warunki wilgotnościowe (Selwitz i Maekawa 1998), najczęściej jednak gaz wprowadzany bezpośrednio do komory jest gazem suchym, szczególnie przy stosowaniu dynamicznych metod przepływowych. Wówczas wilgotność gazu w komorze może być bardzo bliska zera. Przeprowadzone badania nad zmianami wilgotnościowymi zachodzącymi w komorze fumigacyjnej po wprowadzeniu gazu (argonu) suchego lub wilgotnego wykazały wyraźny wpływ wilgotności gazu na klimat panujący w komorze (Selwitz i Maekawa 1998). Wprowadzenie suchego argonu przy początkowej wilgotności względnej powietrza 80% zmniejsza wilgotność w komorze do 60%. W późniejszej fazie doświadczenia odnotowano wzrost wilgotności do 70%, spowodowany oddaniem części wody z gazowanych obiektów. Natomiast argon o wilgotności 50% zmniejszył początkowo wilgotność względną powietrza do 70%, poczym wilgotność w komorze wzrosła do wartości początkowej 80%. Podobne doświadczenie z początkową wilgotnością względną w komorze 40% dało po wprowadzeniu suchego gazu wilgotność 35%. Wilgotność ta utrzymywała się przez 6 dni, a następnie klimat komory wrócił do stanu początkowego. Wprowadzenie gazu o wilgotności 50% dało przez kolejnych 6 dni 55%, poczym powróciła do stanu początkowego (Selwitz i Maekawa 1998). Dawniej, choćby w latach 50. XX w., często używano fumigantów w płynnej postaci np. formaliny. Środek ten parując gwałtownie podnosił wilgotność względną w komorze fumigacyjnej. W piśmiennictwie niemieckim znajdujemy wzmianki o destabilizacyjnym wpływie par formaliny na drewniane obiekty (Unger 1988). Jednocześnie wpływ samego formaldehydu na drewno powoduje zmniejszenie jego podatności na pęcznienie (Burmester 1970, Rowell 005), chodzi tu jednak o innego rodzaju zabiegi niż gazowanie. W przypadku zabiegów przeprowadzanych na obiektach zabytkowych, ze względu na ich złożoną budowę: warstwy dekoracyjne (złocenia, polichromie), spoiny klejowe i różnorodność materiałów użytych do ich budowy, wilgotność względna powietrza w komorze gazowej ma szczególnie duże znaczenie. W przypadku stosowania gazów reaktywnych istnieje wiele przeciwwskazań, związanych z chemiczną aktywnością tych związków. Wiele z gazów stosowanych do fumigacji jest substancjami łatwo wchodzącymi w reakcje z wodą. Za przykład może posłużyć stosunkowo często stosowany w XX w. ditlenek siarki, który jest bezwodnikiem kwasu siarkowego. Podobnie użytkowany współcześnie ditlenek węgla tworzy z parą wodną zwartą w powietrzu komory gazowej 4
kwas węglowy. Dlatego nie jest zalecany do przeprowadzania zabiegów na obiektach polichromowanych (Strzelczyk i Karbowska Berent 004). Do spalania disiarczku węgla stosowano w okresie międzywojennym dwunaczyniowy aparat Salforkose, gdzie do termoizolacji służył płaszcz wodny utworzony poprzez wypełnienie większego z dwóch naczynia wodą (Williams 1934, Kemper 1943, Krajewski 00 b). Podwyższona temperatura przy spalaniu preparatu powoduje parowanie wody, zwiększając wilgotność powietrza w gazowanych pomieszczeniach. Ditlenek siarki, jak wynika z piśmiennictwa, zastosowany został do zwalczania spuszczela i kołatkowatych w drewnianej predelli ołtarza Wita Stwosza w kościele Mariackim w Krakowie (Robel 1948). Należy dodać, że disiarczek węgla łatwo rozpuszcza się w wodzie, więc przy podwyższonej wilgotności powietrza mógł uszkadzać pozłoty i inne materiały, a nawet powodować tzw. płowienie drewna. Jak wynika z przedstawionego przeglądu piśmiennictwa problem wilgotność w komorze gazowej należy do najpoważniejszych zagadnień, które należy uwzględnić przy wykonywaniu fumigacji, zwłaszcza zabytków. 5
3. CEL I ZAKRES BADAŃ Przeprowadzone badania miały na celu sprawdzenie skuteczności działania paradichlorobenzenu i fazy lotnej formaldehydu emitowanego z formaliny, stosowanych do zwalczania owadów niszczących drewno. Badania nad skutecznością działania paradichlorobenzenu podjęto ze względu na duże zainteresowanie w Japonii i USA, dotyczące możliwości przyspieszania przy użyciu tej substancji czynnej skutków dezynsekcji muzealiów w warunkach fumigacji z użyciem gazów niereaktywnych. Badania nad działaniem formaldehydu uwalnianego z formaliny miały natomiast charakter całkowicie retrospektywny, z zamiarem porównania toksyczności tego związku w stosunku do owadów z działaniem paradichlorobenzenu. Badania te podjęto dlatego, gdyż formaldehyd uwalniany z formaliny był stosowany w pierwszej połowie XX wieku (i w dwóch następnych dekadach) do dezynsekcji drewnianych zabytków, jednak bez uprzedniego przeprowadzenia stosownych badań. Spowodowało to pod koniec XX w. głosy krytyczne, dotyczące możliwości negatywnych skutków ubocznych takiego zabiegu, ale nie udało się znaleźć w piśmiennictwie wzmianek o konkretnych zdarzeniach ani liczbowych danych dotyczących zmian wilgotności w komorze gazowej czy samego obiektu, poddanego dezynsekcji w ten sposób. Doświadczenia podjęto z zamiarem symulowania uwarunkowań, jakie miały miejsce w pracowniach konserwatorskich we wspomnianym okresie, np. stosowanie formaliny, która przebywała przez pewien okres po pierwszym otworzeniu pojemnika i po ponownym zamknięciu, co skutkowało pojawieniem się paraformaldehydu. Badania objęły dość rozległy zakres zagadnień. Oceniano tu m.in. skuteczność zwalczania formaldehydem i paradichlorobenzenem różnych stadiów rozwojowych czterech gatunków owadów. Ze względu na trudności związane z długoterminową hodowlą kołatkowatych w insektarium Zakładu Ochrony Drewna, dysponującym jednym pomieszczeniem, w pierwszych fazach badań, ze względu na stosunkowo krótki okres przewidziany na ich realizację, doświadczenia nad przydatnością fumigantów do zwalczania rożnych stadiów rozwojowych owadów przeprowadzono poza drewnem na dwóch gatunkach chrząszczy dających się stosunkowo szybko namnażać w dużej liczbie. Jeden z nich uznawany jest za okazjonalnego szkodnika drewna. W dalszej kolejności doświadczenia przeprowadzone zostały na dwóch ksylofagicznych gatunkach owadów z rodziny kołatkowatych: kołatku domowym 6
i wyschliku grzebykorożnym. Badania przeprowadzono w dwóch typach sytuacji na larwach nieosłoniętych i obsadzonych w drewnie oraz na chrząszczach. Pierwszy typ sytuacji w tych doświadczeniach, jak i w eksperymentach na dwóch wcześniej wymienionych gatunkach owadów, uwzględniono ze względu na potrzebę eliminacji możliwości osłaniania larw przez drewno, jak również potencjalnie wchodzącego w rachubę efektu przedłużania fumigacji poprzez uwięzienie toksycznego gazu w cewkach i naczyniach drewna. Zakres badań objął także zagadnienia związane z wpływem temperatury, która przy dezynsekcji za pomocą fumigacji uważania jest za najważniejszy czynnik wpływający na skuteczność zabiegu. Badano skuteczność działania toksycznych gazów przy dwóch wartościach temperatury, różniących się o 10 C. W przypadku paradichlorobenzenu, cieszącego się od kilkunastu lat zainteresowaniem konserwatorów zabytków jako czynnik przyspieszający, badano także rodzaj stosowanej atmosfery w trakcie zabiegu (warunki tlenowe lub niskotlenowe). Skuteczność działania formaldehydu uwalnianego z formaliny badano natomiast wyłącznie w atmosferze tlenowej w temperaturze, ze względu na wspomnianą wcześniej retrospekcyjną problematykę. Przeprowadzono też doświadczenia mające sprawdzić uboczny skutek fumigacji, powodowany działaniem badanych gazów w warunkach ich emisji na drewno w zakresie zmian wilgotnościowych, co jak powszechnie wiadomo powoduje ruchy sorpcyjne drewna. 7
4. METODYKA BADAŃ 4.1. Chemikalia i urządzenia użyte w doświadczeniach CHEMIKALIA W doświadczeniach zastosowany został cz.d.a. 1,4 - dichlorobenzen (C 6 H 4 Cl ) firmy Fluka Chemica cz.d.a. oraz wodny roztwór formaldehydu (HCOH), wyprodukowany przez Zakłady Azotowe Tarnów (PPH Polskie Odczynniki Chemiczne Gliwice) w stężeniu 30%, a w chwili rozpoczęcia badań liczący 10% tej substancji czynnej, która nie przeszła w paraformaldehyd. Ze względu na fakt, że formaldehyd w wodnych roztworach ma tendencję do polimeryzacji do paraformaldehydu, w trakcie czteroletnich badań przed każdą serią doświadczeń stężenie roztworu było ustalane empirycznie. Stężenie formaldehydu w końcowej fazie doświadczeń osiągnęło w roztworze 3%. Analizę stężenia przeprowadzono metodą Lemme go. Przeprowadzono miareczkowanie jednomolowym kwasem solnym mieszaniny roztworu formaliny i siarczanu sodu w obecności tymoloftaleiny (Yoon 1984). Na podstawie uzyskanych wyników stężenie formaldehydu w roztworze policzone zostało ze wzoru: gdzie: C p stężenie formaldehydu w roztworze wodnym [%], a ilość zużytego titranta [g], b zawartość molowa kwasu, c zawartość masy formaliny w analicie [g]. Następnie policzono prężność par nasyconych formaldehydu uwalnianego w powietrze ze wzoru. Przy tym 0,01 wielkości wyniku stanowi procentowy udział formaldehydu w powietrzu (Walker 1944): gdzie: - prężność par, 8
W zawartość formaldehydu [%], T - temperatura [K], a pozostałe liczby to stale empiryczne dla formaldehydu. Wzór pozwolił obliczyć prężność par formaldehydu w układzie zamkniętym o ustalonych warunkach, to znaczy przy stałym ciśnieniu atmosferycznym oraz przy dwóch wybranych do doświadczeń temperaturach: kolejno 0 C i 30 C. Następnie przeliczono wynik na procentowy udział par formaldehydu w mieszaninie gazów użytej do fumigacji. W zamkniętym układzie, jaki stanowi komora fumigacyjna, dochodziło do stanu nasycenia par. Dlatego, gdy ubytek masy wykładanej w eksykatorze formaliny ustawał bądź był stosunkowo znikomy, zakładano, że w układzie występuje para nasycona. We wcześniejszych przypadkach, gdy stan nie był jeszcze stabilny a roztwór parował, zawartość została policzona z proporcji. Za wielkość wyjściową do liczenia proporcji przyjęto końcową ilość odparowanej formaliny w chwili osiągnięcia stanu nasycenia par. Paradichlorobenzen i formalina w doświadczeniach z owadami wykładane były w płytkach Petriego o średnicy 55 mm, po 10 g w każdej. Środki ważone były przed i po doświadczeniu, w celu ustalenia ubytku masy fumigantu. Po umieszczeniu biologicznego materiału testowego jednolitrowe słoje uszczelniano przy pomocy taśmy klejącej. Dla porównania wyników dane o stężeniu paradichlorobenzenu zostały przeliczone zgodnie ze wzorem podanym przez Bonda (1989): Y = (,4 X) : M, gdzie: Y stężenie [%] X stężenie [g/m 3 ], M - masa cząsteczkowa, a liczbę,4 uzyskano poprzez przemnożenie,4 (liczby moli gazu w danej temperaturze i przy ciśnieniu atmosferycznym) przez 0,1. Dla potrzeb obliczenia stężenia formaldehydu wyrażonego w g/m 3 przekształcono powyższy wzór, traktując x jako niewiadomą. URZĄDZENIA W doświadczeniach użyto szkła laboratoryjnego o różnej objętości oraz zróżnicowanej możliwości regulowania i kontroli zawartości tlenu. Najczęściej 9
posługiwano się prostymi pojemnikami. Do gazowania materiału biologicznego poza drewnem użyto słojów typu wek o objętości 1 l, a do gazowania larw kołatkowatych w drewnie użyto 1 i 3 litrowych eksykatorów. Gazowanie próbek drewna w celu oceny zmian wilgotności tego materiału przeprowadzono w eksykatorach o objętości 3 l. Gazowanie materiału biologicznego paradichlorobenzenem w warunkach ograniczonej zawartości tlenu przeprowadzono w 1l eksykatorze z trójnikiem, w którym zamontowano i uszczelniono specjalnym smarem próżniowym (GE Bayer Silicones) dwa krany wielodrożne, połączone za pośrednictwem gumowych przewodów ze źródłem gazów, czyli ze stalowymi butlami z czystym technicznie azotem lub argonem. Tlen usuwano z eksykatorów, za pomocą pompy próżniowej, membranowej ILMVAC typ MPC 05 Z. Poziom zawartości tlenu w czasie fumigacji monitorowano przy pomocy miernika tlenu Heavy Duty Dissoloved Oxygen Meteor model 407510, firmy Extech. Szalki Petriego o średnicy 55 mm, w których wykładano paradichlorobenzen i formalinę, ważono przed doświadczeniami. Także wspomniane substancje, służące do uwalniania toksycznych gazów, przed umieszczeniem na szalkach w szkle laboratoryjnym, służącym jako komora fumigacyjna, były ważone na wadze analitycznej firmy Radwag typu WSP z dokładnością do 0,01 g. Po zakończeniu doświadczenia każdorazowo także ważono pojemniki z tymi substancjami. Na podstawie tych pomiarów masy ustalano końcowy ubytek parujących substancji. Przed umieszczeniem w komorach gazowych poważono w ten sposób również grupy owadów użyte w doświadczeniach w celu ustalenia średniej przeciętnej wagi. Temperaturę 0 C w laboratorium uzyskiwano poprzez odpowiednie nastawienie urządzeń klimatyzacji. Kontrolowano ją w pomieszczeniu i eksykatorach przy użyciu termometrów tarczowych firmy Cole Palmer. Badania nad wpływem podwyższonej temperatury (30 C) przeprowadzono w cieplarce firmy Selecta, model INCUDIGIT S 00148, zaopatrzonej we wskaźnik temperatury. Temperaturę w cieplarce dodatkowo kontrolowano przy użyciu termometrów tarczowych Cole Palmer. Wilgotność gazów w szkle laboratoryjnym, służącym jako komory do fumigacji, mierzono przy użyciu higrometrów włosowych firmy Co.KG. Wilgotność powietrza w laboratorium i naczyniach służących do hodowli ksylofagicznych owadów monitorowano za pomocą termo - higrometrów typu TA 100 firmy TFA. 30
4.. Owady testowe, drewno i procedury doświadczeń na materiale biologicznym OGÓLNA ORGANIZACJA DOŚWIADCZEŃ NA OWADACH ZAŁOŻENIA OGÓLNE Doświadczenia przeprowadzono w okresie od 005-009 w laboratorium Zakładu Ochrony Drewna Wydziału Technologii Drewna Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie. Badania podzielono na fazy. Objęły one doświadczenia na owadach początkowo poza drewnem, potem w drewnie. Następnie śledzono zmiany wilgotności drewna w przypadku obu toksycznych środków do gazowania. Ze względu na trudności z pozyskaniem oraz hodowlą ksylofagów (szczególnie z rodziny kołatkowatych, na których pasożytują roztocza) w pierwszej i trzeciej fazie badań użyto gatunków owadów testowych dających się łatwo i szybko rozmnażać. Były to: okazjonalny sprawca uszkodzeń drewna (Dominik i Starzyk 004) mącznik młynarek (Tenebrio molitor L., Bruchidae, Coleoptera), będący pospolitym szkodnikiem w ziarnie zbóż, kaszy, mące, suchym pieczywie, otrębach itp., uchodzący za gatunek łatwy w hodowli, często służący jako obiekt badań laboratoryjnych (Winkler 197, Stanĕk 1994 oraz strąkowiec fasolowiec (Acanthoscelides obtectus Say.), szkodnik żerujący w ziarnach fasoli zarówno w uprawach jak i w magazynach, zwalczany dotychczas w praktyce przy pomocy fosforowodoru (Boczek 001). Owadobójcze właściwości paradichlorobenzenu i formaldehydu w pierwszej kolejności, w ramach doświadczeń z różnymi stadiami rozwojowymi owadów, przebadano na larwach, poczwarkach i chrząszczach mącznika młynarka i strąkowca fasolowca w dwóch temperaturach. Postąpiono w ten sposób z tego względu, że doświadczenia te wymagały bardzo dużej liczby owadów testowych. Przy masowej hodowli kołatkowatych w laboratorium Zakładu Ochrony Drewna, dysponującym tylko jednym pomieszczeniem, gdzie pozyskiwano materiał testowy z naturalnych żerowisk i prowadzono hodowle, powstałoby zagrożenie pojawienia się licznych roztoczy pasożytniczych, co ma szczególne znaczenie zwłaszcza w przypadku kołatka domowego. Mącznik młynarek i strąkowiec fasolowiec były hodowane w insektarium Zakładu Ochrony Drewna, dostarczając materiału doświadczalnego w potrzebnej liczbie. W dalszej kolejności badano wpływ obu środków gazowych na dwa gatunki kołatkowatych poza drewnem w dwóch wersjach warunków termicznych, a następnie 31
podjęto doświadczenia nad gazowaniem paradichlorobenzenem mącznika młynarka i obu gatunków kołatkowatych w warunkach nisko tlenowych. Ogółem użyto w badaniach nad toksycznymi właściwościami paradichlorobenzenu i formaldehydu emitowanego z formaliny 100 osobników mącznika młynarka, 4500 osobników strąkowca fasolowa, 158 osobników wyschlika grzebykorożnego oraz 78 osobników kołatka domowego w różnych stadiach rozwojowych, zgodnie ze specyfikacją zamieszczoną w tabelach przedstawiających warianty doświadczeń poszczególnych faz badań FAZY BADAŃ I ZASTOSOWANE PROCEDURY DOŚWIADCZEŃ NA OWADACH Badania w pierwszej fazie doświadczeń prowadzone były na różnych stadiach rozwojowych strąkowca fasolowca i mącznika młynarka (będących poza drewnem) z zastosowaniem paradichlorobenzenu w warunkach tlenowych w temperaturze 0 C (tabela 1) i 30 C (tabela ) przy wilgotności względnej powietrza 55%. oraz z użyciem formaldehydu uwalnianego z formaliny w temperaturze 0 C i 30 C (tabela 3). Słoje z owadami i wyłożonym paradichlorobenzenem umieszczono w cieplarce w stałej temperaturze. Gazowanie formaldehydem uwalnianym z formaliny owadów w różnych stadiach rozwojowych poza drewnem przeprowadzono analogicznie jak w przypadku użycia paradichlorobenzenu. 3
Kołatek domowy Wyschlik grzebykorożny Mącznik młynarek Strąkowiec fasolowiec Tabela 1. Warianty czasowe badań działania paradichlorobenzenu na owady gazowane w temperaturze 0 C poza drewnem w atmosferze tlenowej i liczebność biologicznego materiału testowego (pierwsza i druga faza badań) Gatunki owadów Czas działania paradichlorobenzenu w temperaturze 0 C testowych użytych do badań [h] [doby] 1 3 4 5 6 8 1 18 1 1,5 3 4 5 larwy 90 90 90 90 poczwarki 90 90 90 90 90 chrząszcze 90 90 90 90 90 larwy 90 90 90 90 poczwarki 90 90 90 90 90 chrząszcze 90 90 90 90 larwy 0 0 0 0 0 0 chrząszcze 0 0 0 0 larwy 0 6 6 0
Kołatek domowy Wyschlik grzebykoro żny Mącznik młynarek Strąkowiec fasolo wiec Tabela. Warianty czasowe badań działania paradichlorobenzenu na owady gazowane w temperaturze 30 C poza drewnem w atmosferze tlenowej i liczebność biologicznego materiału testowego Gatunki owadów Czas działania paradichlorobenzenu w temperaturze 30 C testowych użytych do badań [h] [doby] 0,5 1 3 4 5 6 8 1 18 1 1,5 3 4 5 6 7 9 larwy 90 90 90 90 90 poczwarki 90 90 90 90 90 90 90 90 chrząszcze 90 90 90 90 90 larwy 90 90 90 90 larwy 0 0 0 0 larwy 0 0 0 0 0
Strąkowiec fasolowiec Wyschlik grzebykoro żny Wyschlik grzebykorożny Mącznik młynarek Strąkowiec fasolo wiec Tabela 3. Warianty czasowe badań działania fazy lotnej formaliny na owady gazowane w temperaturze 0 C i 30 C poza drewnem w atmosferze tlenowej i liczebność biologicznego materiału testowego (pierwsza i druga faza badań) Gatunki owadów Czas działania formaliny w temperaturze 0 C testowych użytych do badań [h] [doby] 1 3 4 5 6 1 18 1 3 4 5 larwy 90 90 90 90 poczwarki 90 90 90 90 90 chrząszcze 90 90 90 90 90 chrząszcze 30 30 30 30 poczwarki 90 90 90 90 90 larwy 0 0 0 0 0 chrząszcze 0 0 0 0 Czas działania formaliny w temperaturze 30 C larwy 0 0 0 0 0 chrząszcze 30 30 30 30
Badania przeprowadzono w temperaturze 0ºC i 30ºC. Ze względu na fakt, że źródłem formaldehydu był jego wodny roztwór, spodziewano się większej wilgotności mieszaniny gazów w komorach fumigacyjnych. Kontrolowano ją przy użyciu wspomnianego już urządzenia. W dalszej kolejności przeprowadzono w drugiej fazie badań doświadczenia na wyschliku grzebykorożnym (Ptilinus pectinicornis L.) i kołatku domowym (Anobium punctatum De Geer). Warianty czasowe tych doświadczeń przedstawiono również w tabelach 1 i (paradichlorobenzen w warunkach tlenowych) i tabeli 3 (formaldehyd). Tu również słoje z owadami i wyłożonym środkiem do gazowania umieszczono w cieplarce w stałej temperaturze. Wyschlik grzebykorożny został użyty w doświadczeniach jako pospolity szkodnik drewna liściastego, w sprzyjających warunkach mogący występować w sposób masowy. Kołatek domowy został wykorzystany w doświadczeniach, jako bardzo pospolity szkodnik drewna powietrzno-suchego, zarówno liściastego jak i iglastego, rzadko występujący w Polsce poza budynkami i uznawany za najgroźniejszego szkodnika dóbr kultury, zwłaszcza w magazynach i w kolekcjach muzealnych (Dominik 1987, Krajewski 1995, 1997, Dominik i Starzyk 004), w skansenach i wnętrzach kościołów, ze względu na optimum termiczne na poziomie ok. C i preferowaną wilgotność względną powietrza ok. 80 90%. Drewno z naturalnymi żerowiskami obu tych gatunków przed wydobyciem larw przetrzymywano w laboratorium w temperaturze 0 C. Ponieważ wilgotność względna powietrza w pomieszczeniu wynosiła 55%, w akwariach służących do hodowli wstawiono dodatkowe naczynia z wodą w celu podniesienia wilgotności do 80%. Larwy wyschlika grzebykorożnego użyte we wszystkich fazach doświadczeniach zostały wydobyte z naturalnych żerowisk w drewnie olchowym i bukowym, pochodzącym z obiektu budowlanego. Było to drewno rozbiórkowe z domu z regionu warmińskiego. Larwy kołatka domowego użyte w doświadczeniach zostały wydobyte z naturalnych żerowisk w drewnie sosnowym, pochodzącym ze zniszczonego współczesnego mebla z terenu Warszawy. Następnie wydobyte larwy poddano wstępnej kwarantannie przez okres jednej doby, na sterylnych płytkach Petriego ze zwiniętą bibułką nasączoną rozcieńczonym kwasem szczawiowym, aby zapobiec zawleczeniu do hodowli pasożytniczych roztoczy. Obsadzone zostały w drewnie kloców o wymiarach 15 x 5 x 50 mm z bielu sosny pospolitej w nawierconych otworach o wymiarach dopasowanych 36
do wielkości larw. Obsadzano po 5 osobników w klocku w otworach wywierconych na powierzchni 5 x 50 mm, po czym przykrywano powierzchnię dopasowaną wymiarowo płytką szklaną. Do dalszej hodowli kwalifikowano jedynie klocki, gdzie larwy wgryzły się w drewno, co rozpoznawano po widocznym przez szkło płytki zatkaniu wywierconych otworów mączką drzewna z odchodami larw. Poprzez rozłupanie kloców hodowlanych uzyskiwano larw obu gatunków kołatkowatych do poszczególnych doświadczeń. Przed doświadczeniami przetrzymywano je przez 4 h na przykrytych, sterylnych płytkach Petriego ze zwiniętą bibułką nasączoną rozcieńczonym kwasem szczawiowym, aby zapobiec zawleczeniu do doświadczeń pasożytniczych roztoczy. Chrząszcze wyschlika grzebykorożnego pozyskano w czasie rojenia się z drewna, zawierającego naturalne żerowiska, na przełomie kwietnia i maja w hodowli prowadzonej w laboratorium. Tu także przed doświadczeniami przetrzymywano je przez 4 h na przykrytych, sterylnych płytkach Petriego ze zwiniętą bibułką nasączoną rozcieńczonym kwasem szczawiowym, aby zapobiec zawleczeniu do doświadczeń pasożytniczych roztoczy. Sterylizacja płytek Petriego, użytych do kwarantanny i właściwych testów, została przeprowadzona metodą termiczną. Trzecia faza objęła gazowanie poza drewnem larw mącznika młynarka, wyschlika grzebykorożnego i kołatka domowego paradichlorobenzenem w warunkach silnej redukcji tlenu - 0,%. Gazowanie przeprowadzono w temperaturze 0 C przy wilgotności względnej powietrza początkowej 55% - końcowej 45% Odnośnie sposobu umieszczania owadów i paradichlorobenzenu w komorach gazowych zastosowano tu takie same procedury jak w przypadku doświadczeń wykonanych w atmosferze tlenowej. W eksykatorze zamontowano uszczelnione pastą silikonową dwa krany wielodrożne umocowane w trójniku, połączone za pośrednictwem gumowych rurek z butlami ze sprężonymi gazami nieraktywnymi. Tlen usuwano z eksykatorów za pomocą pompy próżniowej metodą płukania, czyli dynamicznego przepływu gazu, aż do wyparcia tlenu z naczynia. Poziom zawartości tlenu w czasie fumigacji monitorowano przy pomocy miernika tlenu. Owady były pozyskiwane do doświadczeń również z wymienionych poprzednio źródeł w określony poprzednio sposób. Warianty doświadczeń z użyciem azotu i argonu przedstawiono w tabeli 4. 37
Tabela 4. Warianty czasowe badań na larwach poza drewnem, gazowanych paradichlorobenzenem w atmosferze argonu i azotu w temperaturze 0 C oraz liczebność owadów w doświadczeniach (trzecia faza badań) Gatunki owadów testowych użytych do badań Mącznik młynarek Wyschlik grzebykorożny Mącznik młynarek Wyschlik grzebykorożny Kołatek domowy Czas działania [h] paradichlorobenzenu w atmosferze argonu 3 6 18 4 48 90 90 90 90-0 - 0 0 0 Czas działania [h] paradichlorobenzenu w atmosferze azotu 3 6 18 4 48 90 90 90 90-0 0 0 0 0 0 4 0 0 Jak już wspomniano, w 1.,. i 3. fazie doświadczeń larwy, poczwarki i chrząszcze będące poza drewnem wykładane były do fumigacji na płytkach Petriego. W celu uzyskania charakterystyki materiału chrząszcze, larwy i poczwarki gatunków, na których prowadzono doświadczenia, ważono w grupach z dokładnością do 0,01 g. Przy gazowaniu chrząszczy we wszystkich trzech fazach doświadczeń fumigant okrywano dodatkowo gazą, aby uniemożliwić bezpośredni kontakt bardzo mobilnych osobników ze środkiem niebędącym w fazie gazowej. W przypadku larw, a zwłaszcza poczwarek, obdarzonych znacznie mniejszą mobilnością, zabezpieczenia takie nie były konieczne Doświadczenia na mączniku młynarku i strąkowcu fasolowcu zrealizowano, stosując w każdym wariancie czasowym trzy oddzielne serie po 30 osobników (łącznie 90 osobnikach każdego stadium rozwojowego w każdym wariancie patrz tabele 1,, 3 i 4) plus 30 osobników w wariancie kontrolnym. Wariant kontrolny założono w celu oszacowania śmiertelności adaptacyjnej owadów do warunków laboratoryjnych. Doświadczenia na kołatku domowym i wyschliku grzebykorożnym w drugiej i trzeciej fazie doświadczeń (owady poza drewnem) zrealizowano stosując pojedyncze serie po 0 do 6 osobników w każdym wariancie testowym (tabela 1,, 3 i 4) plus wariant kontrolny. Gazowanie nieosłoniętych drewnem osobników wyschlika grzebykorożnego 38
i kołatka domowego przeprowadzono w podobny sposób jak fumigację strąkowca fasolowa i mącznika młynarka. Po gazowaniu owady były usuwane z pojemników stanowiących komory fumigacyjne. Chrząszcze układano na płytkach Petriego na krążkach bibuły filtracyjnej w środku kręgu o średnicy 0 mm (wyschlik grzebykorożny i strąkowiec fasolowiec) i 60 mm (mącznik młynarek), obserwując ich liczebność i szybkość wychodzenia poza krąg. Jako atrybut życia uznawano ruch i zdolność przemieszczenia się poza wyznaczoną granicę. Wielkość przyjętego kręgu wynikała z wymiarów ciała chrząszczy i wielkości grupy testowej. Podobnie postępowano z larwami mącznika młynarka, zliczając martwe i żywe larwy w serii danego wariantu. W przypadku poczwarek mącznika młynarka jako osobniki które przeżyły kwalifikowano te, które przeobraziły się w nieuszkodzone chrząszcze. Obserwowano i rejestrowano także liczbę przeobrażeń w trakcie gazowania i liczbę zdeformowanych osobników, które przeobraziły się z poczwarek. W przypadku larw strąkowca fasolowa i kołatkowatych jako atrybut życia uznawano ruch ciała oraz brak nekroz, przebarwień i spadku napięcia powłok skórnych. Po tak przeprowadzonej wstępnej kwalifikacji larwy kołatkowatych obsadzano w drewnie w otworach odpowiednich do średnicy ich ciał i głębokości 5 7 mm. Ostateczna kwalifikacja larw jako żywych następowała w oparciu o wgryzienie się owada w głębsze warstwy drewna co rozpoznawano po zatkaniu wywierconego otworu mączką drzewna z odchodami. Żywe i martwe osobniki zliczano do określenia śmiertelności w grupie testowej. Larwy strąkowca fasolowa, zakwalifikowane wstępnie jako żywe, obsadzano w otworach o odpowiednich wymiarach w ziarnach fasoli. Hodowano je do czasu pojawienia się chrząszczy. Przypadki, gdzie nie pojawił się chrząszcz doliczano do grupy larw uznanych za martwe. Czwarta faza doświadczeń na owadach dotyczyła gazowania paradichlorobenzenem larw wyschlika grzebykorożnego i kołatka domowego żerujących w drewnie w warunkach tlenowych. Doświadczenia w tej fazie przeprowadzono w następujący sposób. Wyselekcjonowane larwy, uzyskane po rozłupaniu hodowlanych klocków, były ważone w opisany wcześniej sposób (w celu uzyskania uproszczonej charakterystyki grupy) i umieszczane w klockach testowych. Każdemu wariantowi towarzyszyły 4 klocki kontrolne po 5 larw w każdym. Warianty doświadczeń wykonanych w tej fazie badań przedstawiono w tabeli 5. 39
Tabela 5. Warianty termiczne i czasowe doświadczeń oraz liczebność osobników przy badaniu skuteczności gazowania paradichlorobenzenem larw wyschlika grzebykorożnego i kołatka domowego żerujących w drewnie (czwarta faza badań) Gatunek drewna użyty do badań Temperatura 0 C Temperatura 30 C Czas fumigacji [doby] 4 7 14 8 1 4 8 Liczebność wyschlika grzebykorożnego olcha 0 0 0 0 0 0 0 0 sosna 0 0 0 0 0 0 0 0 Temperatura 0 C Czas fumigacji [doby] 4 7 14 8 Liczebność kołatka domowego sosna 0 0 0 0 Doświadczeń dotyczących skuteczności gazowania larw kołatka domowego w drewnie przy temperaturze 30 C nie przeprowadzono w niniejszej pracy ze względu eksperymenty dotyczące tego, przeprowadzone przez autorkę w ramach pracy magisterskiej (Wójcik 005). Z tego samego powodu pominięte zostały w niniejszej pracy doświadczenia na nieosłoniętych larwach kołatka domowego (Wójcik 005). Badania nad gazowaniem paradichlorobenzenem larw wyschlika grzebykorożnego, przeprowadzono tu na drewnie olszy czarnej (Alnus glutinosa Gaertn.) i sosny pospolitej (Pinus sylvestris L.). Przeprowadzono je używając klocków sztucznie obsadzonych larwami. Zastosowano do tego celu próbki z drewna olszy czarnej i bielu sosny pospolitej (Pinus sylvestris L.) o wymiarach 30 50 100 mm, wykonanych zgodnie z ogólnymi zaleceniami normy PN/EN 48:005, dotyczącymi kształtu i wielkości klocków. Charakterystykę użytego drewna przedstawiono w tabeli 6. Tabela 6. Właściwości drewna użytego w doświadczeniach nad dezynsekcją tego materiału za pomocą paradichlorobenzenu Gatunek drewna użyty do badań Gęstość [kg/m 3 ] drewna powietrznosuchego (wilgotność 13%) Liczba słoi na odcinku 10 mm przekroju poprzecznego wady Sosna pospolita - biel 570 7 Lekkie Olsza czarna 450 4 brak przeżywiczenia 40
Larwy obsadzano po 5 sztuk w każdym klocku, pojedynczo w wywierconych otworach o głębokości 5 7 mm i średnicy odpowiadającej średnicy ich ciał, zgodnie ze specyfikacją przedstawioną w tabeli 5. Następnie owady pozostawiono w spokoju do czasu wgryzienia się w drewno na okres 4 tygodni. W każdym wariancie gazowano pojedynczą serię liczącą 0 larw po 5 w 4 klockach testowych na wariant w eksykatorze o objętości 3 l za pomocą fazy lotnej paradichlorobenzenu, uwalnianej z sublimatu wyłożonego na dnie słojów do gazowania. Temperatura powietrza wynosiła w doświadczeniach 0 C i 30 C. Względna wilgotność powietrza w czasie doświadczenia wynosiła 55%. Po gazowaniu klocki były intensywnie wietrzone pod dygestorium przez okres 30 dni. Następnie klocki testowe i kontrolne połupano i wydobyto wszystkie larwy. Ocenę śmiertelności przeprowadzano w sposób identyczny jak w i 3 fazie doświadczeń. Wydobyte z gazowanego drewna larwy były selekcjonowane i liczone ewidentnie martwe (przebarwione, wykazujące całkowity bezruch mimo prób drażnienia, zmiany barwne i brak turgoru ciała) usunięto, natomiast larwy ewidentnie żywe (wykazujące ruch) lub stwarzające nadzieję na wyjście z bezruchu (brak przebarwień i nekroz oraz braku napięcia powłok skórnych) umieszczano w otworach wywierconych w klockach z bielu sosnowego o wymiarach 15 x 5 x 50 mm. Otwory zostały wywiercone w sposób opisany wcześniej dla klocków testowych. Jako larwy żywe uznawano jedynie te, które po upływie dalszych 30 dni samodzielnie wgryzły się w głębsze warstwy drewna, co rozpoznawano po zatkaniu otworu mączką drzewną z odchodami. Zliczano przypadki osobników, które przeżyły gazowanie oraz doliczano do grup martwych larw przypadki braku wgryzienia się owada w drewno. Na podstawie tych spostrzeżeń określano śmiertelność larw w danym wariancie doświadczenia. 4.3. Badania zmian wilgotności drewna w trakcie gazowania parami formaliny i paradichlorobenzenu w warunkach tlenowych Badania nad higroskopijnością drewna wykonano ze względu na zmiany wilgotności względnej powietrza, obserwowane w komorach do gazowania. Doświadczenia dotyczące zmian wilgotności drewna w trakcie gazowania oparami paradichlorobenzenu i formaliny przeprowadzono na dwóch gatunkach drewna: bielu sosny pospolitej (Pinus sylwestris L.) oraz na próbkach z drewna lipy drobnolistnej (Tilia cordata Mill.). 41
Doświadczeniom tym towarzyszyły warianty kontrolne przy braku wprowadzonych fumigantów do eksykatora oraz przy umieszczeniu próbek ponad lustrem wody. Do badań użyto próbek 30 30 10 mm (ostatni wymiar wzdłuż włókien) zgodnie z normą PN 60/D 0410 w czterech różnych doświadczeniach. Doświadczenia przeprowadzono w eksykatorach przy początkowej względnej wilgotności powietrza na poziomie 35%. W każdym eksykatorze było po 10 próbek o wilgotności 0%. Próbki te przed doświadczeniem suszone były zgodnie z zaleceniem normy - początkowo w temperaturze 70 C przez czas -3 godziny, później podniesiono temperaturę do 105 C i suszono, aż do ustalenia się masy próbki. Próbki ważono z dokładnością do setnych części g. Temperatura otoczenia zgodnie z zaleceniem normy wynosiła 0 ±1 C. Próbki ustawiono w eksykatorze boczną płaszczyzną na wkładce eksykatora, 50 mm nad źródłem fazy lotnej formaldehydu, paradichlorobenzenu i pary wodnej, a próbki kontrolne w analogiczny sposób w pustym eksykatorze. Zastosowano 5 wariantów czasowych:, 4, 8, 16, 3 h. Oznaczenie wilgotności próbki przeprowadzono metodą suszarkowo wagową. Łącznie do badania zmian wilgotności drewna w zaaranżowanych czterech sytuacjach użyto 00 próbek sosnowych i 00 lipowych. Charakterystykę użytego drewna przedstawiono w tabeli 7. Tabela.7. Właściwości drewna użytego do badań Gęstość [kg/m 3 ] Liczba słoi na Gatunek drewna Drewna 10 mm na powietrznosuchego przekroju Wady poprzecznym (13%) sosna pospolita (biel) 57 7 lekkie przeżywiczenia próbki lipy drobnolistnej 361 4 przebarwienia seria nr 1 próbki lipy drobnolistnej seria nr 570 3 przebarwienia 4
4.4. Opracowanie wyników doświadczeń i ich weryfikacja statystyczna W celu statystycznej weryfikacji wyników, otrzymanych w przeprowadzonych doświadczeniach, zastosowano (zgodnie z rodzajem badań, służących określaniu toksyczności wybranych substancji czynnych w stosunku do badanych gatunków owadów) obróbkę w programie statystycznym R. Ze względu na charakterystyczny dla tego rodzaju doświadczeń binarny rozkład wyników, zdecydowano się na zastosowanie krzywej wykresu o modelu logitowym, gdzie logit jest logarytmem ilorazu szans przyjęcia oraz nie przyjęcia wartości 1 przez zmienną Y. Dodatkowo w tablicach w Załączniku, zamieszczono wykresy pokazujące jak rozkładają się reszty, czyli różnice pomiędzy zebranymi w czasie doświadczeń danymi a modelem logitowym. Model logitowy zwykle wyraża się w dwóch formach logitowej i prawdopodobieństwa, według poniżej przedstawionych zależności: 1 gdzie: 0 1 3 Y- dystrybuanta rozkładu logistycznego, β 0 - śmiertelność, β 1 czas, β stężenie, β 3 czas*stężenie. Jeżeli przez Θ oznaczymy śmiertelność, to może ona w przypadku omawianego modelu przyjąć dwie wartości: 0 osobnik martwy, 1 osobnik żywy, Θ- śmiertelność (0,1 ) Θ(czas, stężenie), Y liczba martwych osobników, Y~ β (0-30/0) liczba osobników użytych w doświadczeniu wahała się między 30 (pomocnicze gatunki testowe) a 0 (ksylofagi). Przeprowadzono też test Fishera, stosowany w przypadkach, gdy mamy do czynienia z relatywnie małą liczbą zdarzeń (około 30), opierający się na rozkładzie ilorazu dwóch 43
niezależnych zmiennych losowych χ kwadrat, gdzie każda zmienna losowa podzielona jest przez właściwą dla niej liczbę stopni swobody: F F ( k p / k 1, k ) / k gdzie: k k i n 1 1 p p k p k 1 i 1 1 1 k p 1 i 1 1 1 1 k n i 1 i n p n i liczebność próby, k stopnie swobody, p - średnia proporcja, i i F 0 - zmienna losowa, wartość obliczona,,, F 0,05 dana odczytana z tablic Fishera Snedecora dla poziomu ufności α = 0,05, F 0,95 - dana obliczona ze wzoru 1/F 0. Jeżeli F 0 obliczone znajduje się poza wyżej wymienionymi wartościami, to można odrzucić hipotezę o równości wariancji, więc różnice są istotne. Jako czynniki wpływające na prawdopodobieństwo śmiertelności uwzględniono czas ekspozycji i stężenie substancji czynnej. W tabelach obliczonego ze wzoru: w Załączniku zamieszczono wartość liczbową błędu standardowego gdzie: x i - i-ty wynik pomiaru, pomiarów. - wartość średnia wyników pomiarów, n - liczba 44
śmiertelność śmiertelność [%] [%] 5. WYNIKI BADAŃ 5.1 Wyniki doświadczeń pierwszej fazy 5.1.. Wyniki gazowania różnych stadiów rozwojowych strąkowca fasolowca paradichlorobenzenem i formaldehydem emitowanym z formaliny w warunkach tlenowych Paradichlorobenzen w warunkach tlenowych Porównanie przebiegów wymierania chrząszczy strąkowca fasolowa po gazowaniu paradichlorobenzenem przez, 4, 6 i 8 godzin w atmosferze tlenowej przy temperaturze 0 C oraz w kontroli zamieszczono na ryc. 1. Wykres pokazuje efekt odległy działania tego związku na chrząszcze. Doświadczenie przeprowadzono w celu zobrazowania możliwości zaistnienia efektu odległego wybranego związku toksycznego na grupę owadów testowych. W dalszych doświadczeniach obserwacje śmiertelności prowadzono po 3 i 6 dobach od momentu ustania gazowania. 100 90 80 70 60 50 40 30 0 10 0 Czas gazowania 0 1 3 6 9 14 16 17 30 czas po gazowaniu [doby] Ryc.1. Przebieg wymierania chrząszczy strąkowca fasolowca po gazowaniu paradichlorobenzenem w atmosferze tlenowej przy temperaturze 0 C 0h h 4h 6h 8h 45
Śmiertelność chrząszczy strąkowca fasolowa, poddanych gazowaniu paradichlorobenzenem w atmosferze tlenowej przy temperaturze 0ºC, ujęto w tabeli 1. Duża śmiertelność w wariancie kontrolnym może być związana z możliwością odłowienia do doświadczenia również starszych chrząszczy. Tabela.1. Śmiertelność chrząszczy strąkowca fasolowca po gazowaniu paradichlorobenzenem w atmosferze tlenowej przy temperaturze 0ºC, kontrola po 3 i 6 dobach (w tabeli podano końcowe stężenie paradichlorobenzenu) Czas gazowania [h] Śmiertelność [%] po 3 dobach grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie paradichlorobenzenu w powietrzu [g/m 3 ] 0 3 33 43 33 8 47 43 47 46 0 4 50 56 60 55 6 5 77 77 67 74 36 6 97 93 90 93 39 8 97 97 93 94 40 Śmiertelność [%] po 6 dobach Czas gazowania [h] grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie paradichlorobenzenu w powietrzu [%] 0 37 67 53 5 0 60 70 67 66 0,1 4 80 80 73 78 0,3 5 87 80 90 86 0,4 6 87 80 90 86 0,5 8 97 100 97 98 0,6 Śmiertelność chrząszczy strąkowca fasolowa, poddanego fumigacji paradichlorobenzenem w atmosferze tlenowej przy temperaturze 0 C, przedstawiono na ryc. (weryfikacja statystyczna patrz: załącznik, ryc. I). 46
śmiertelność [%] 47 100 90 80 70 60 50 40 30 0 10 0 0 1 3 4 5 6 8 czas fumigacji [h] Ryc.. Śmiertelność chrząszczy strąkowca fasolowca po gazowaniu paradichlorobenzem przy temperaturze 0 o C w atmosferze tlenowej - kontrola po 3 dobach i po 6 dobach śmiertelność po 3 dobach śmiertelność po 6 dobach średnia śmiertelność po 3 dobach średnia śmiertelność po 6 dobach 47
Śmiertelność chrząszczy strąkowca fasolowa, poddanych gazowaniu paradichlorobenzenem w atmosferze tlenowej przy temperaturze 30ºC, ujęto w tabeli. Tabela. Śmiertelność chrząszczy strąkowca fasolowca po gazowaniu paradichlorobenzenem w warunkach tlenowych przy temperaturze 30ºC, kontrola po 3 i 6 dobach (w tabeli podano końcowe stężenie paradichlorobenzenu) Czas gazowania [h] Śmiertelność [%] po 3 dobach grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie paradichlorobenzenu w powietrzu [g/m 3 ] 0 1 0 0 17 0 1/ 17 3 17 19 5 1 43 47 53 48 5 53 57 67 59 4 3 67 83 90 80 70 4 Czas gazowania [h] 0 83 87 93 88 130 Śmiertelność [%] po 6 dobach grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie paradichlorobenzenu w powietrzu [%] 30 46 66 47 0 1/ 57 53 37 49 0,4 1 57 53 47 5 0,4 83 93 87 88 0,6 3 83 90 93 89 1 4 100 97 97 98 Śmiertelność chrząszczy strąkowca fasolowa, gazowanego paradichlorobenzenem w warunkach tlenowych przy temperaturze 30 C, przedstawiono na ryc. 3 (weryfikacja statystyczna patrz: załącznik, ryc. II). 48
śmiertelność [%] 49 100 90 80 70 60 50 40 30 0 10 0 0 0,5 1 3 4 czas gazowania[h] Ryc. 3. Śmiertelność chrząszczy strąkowca fasolowca gazowanego paradichlorobenzenem w atmosferze tlenowj w temperaturze 30 o C, kontrola po 3 i 6 dobach śmiertelność po 3 dobach śmiertelność po 6 dobach średnia śmiertelność po 3 dobach średnia śmiertelność po 6 dobach 49
śmiertelność [%] śmiertelność [%] Śmiertelność larw strąkowca fasolowa, poddanych fumigacji paradichlorobenzenem w atmosferze tlenowej przy temperaturze 0 C, ujęto w tabeli 3 oraz przedstawiono na ryc. 4 (weryfikacja statystyczna patrz: załącznik, ryc. III). Tabela 3. Śmiertelność larw strąkowca fasolowca po gazowaniu paradichlorobenzenem w atmosferze tlenowej przy temperaturze 0ºC, kontrola po 3 i 6 dobach (w tabeli podano końcowe stężenie paradichlorobenzenu) Śmiertelność [%] po 3 dobach Czas gazowania [h] grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie paradichlorobenzenu w powietrzu [g/m 3 ] 0 0 0 0 0 0 4 36 43 50 43 50 48 50 60 63 58 56 7 78 80 83 80 80 96 100 100 100 100 1 Czas gazowania [h] Śmiertelność [%] po 6 dobach grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie paradichlorobenzenu w powietrzu [%] 0 0 0 0 0 0 4 43 53 56 51 0,8 48 65 70 87 74 0,8 7 78 87 93 86 1 96 100 100 100 100 100 90 80 70 60 50 40 30 0 10 0 0 4 48 7 96 czas fumigacji [h] Ryc.4. Śmiertelność larw strąkowca fasolowca poddanych gazowaniu paradichlorobenzenem w atmosferze tlenowej w temperaturze 0 o C - kontrola po 3 dobach (linia czerwona) oraz po 6 dobach (linia czarna) śmiertelność po 3 dobach śmiertelność po 6 dobach średnia śmiertelność po 3 dobach średnia śmiertelność po 6 dobach 50
Śmiertelność poczwarek strąkowca fasolowca po gazowaniu paradichlorobenzenem w atmosferze tlenowej w temperaturze 0ºC, po 6 dobach od gazowania, ujęto w tabeli 4 i przedstawiono na ryc. 5 i 6, porównując ze śmiertelnością larw (weryfikacja statystyczna patrz: załącznik, ryc. IV). Tabela 4. Śmiertelność poczwarek strąkowca fasolowca po gazowaniu paradichlorobenzenem w warunkach tlenowych przy temperaturze 0ºC, kontrola po 6 dniach (w tabeli podano końcowe stężenie paradichlorobenzenu) Śmiertelność [%] Czas gazowania [h] grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie paradichlorobenzenu w powietrzu [g/m 3 ] średnie stężenie paradichlorobenzenu w powietrzu [%] 0 0 0 0 0 0 0 48 87 95 90 91 75 1,3 7 87 97 95 9 80 1,3 96 100 93 100 98 10 1,8 10 100 100 100 100 35 3,5 144 100 100 97 99 370 5,6 16 100 100 100 100 450 6,8 51
Śmiertelność poczwarek, które przeżyły gazowanie paradichlorobenzenem w warunkach tlenowych przy temperaturze 0 C, przedstawiono na ryc. 6. Na rycinie tej przedstawiono również udział chrząszczy bez deformacji, które przeobraziły się po 0 dobach z tych poczwarek. Dodatkowo na wykresie przedstawiono wszystkie warianty czasowe nie uwzględniane przy porównaniu z larwami (patrz ryc.5). chrząszcze bez deformacji śmiertelność osobników 5
śmiertelność [%] Formalina w warunkach tlenowych Śmiertelność chrząszczy strąkowca fasolowa, poddanych gazowaniu formaldehydem emitowanym z formaliny w atmosferze tlenowej przy temperaturze 0ºC, przedstawiono w tabeli 5 oraz na ryc. 7 (weryfikacja statystyczna patrz: załącznik, ryc. V). Tabela 5. Śmiertelność chrząszczy strąkowca fasolowca po gazowaniu formaldehydem emitowanym z formaliny w warunkach tlenowych przy temperaturze 0ºC, kontrola po 3 i 6 dobach (w tabeli podano końcowe stężenie formaldehydu) Śmiertelność [%] po 3 dobach Czas gazowania [h] grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie formaldehydu w powietrzu [%] 0 13 0 3 19 0 1 13 6 30 3 0,0006 3 30 37 30 0,00 3 40 40 47 4 0,00 4 50 57 90 66 0,003 6 97 100 100 99 0,006 Śmiertelność [%] po 6 dobach Czas gazowania [h] grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie formaldehydu w powietrzu [g/m 3 ] 0 13 0 3 19 0 1 0 6 30 5 0,008 57 43 57 5 0,6 3 63 53 63 60 0,6 4 80 77 93 83 0,4 6 100 100 100 100 0,8 100 90 80 70 60 50 40 30 0 10 0 0 1 3 4 5 6 czas fumigacji [h] Ryc.7. Śmiertelność chrząszczy strąkowca fasolowca po gazwaniu formaldehydem po różnym czasie fumigacji w temperaturze 0 o C - kontrola po 3 dobach i po 6 dobach śmiertelność po 3 dobach średnia śmiertelność po 3 dobach śmiertelność po 6 dobach średnia śmiertelność po 6 dobach 53
Śmiertelność larw strąkowca fasolowa, poddanych gazowaniu formaldehydem emitowanym z formaliny w atmosferze tlenowej przy temperaturze 0ºC, przedstawiono w tabeli 6 oraz na ryc. 8 (weryfikacja statystyczna patrz: załącznik, ryc. VI). Tabela 6. Śmiertelność larw strąkowca fasolowca po gazowaniu formaldehydem emitowanym z formaliny w temperaturze 0ºC, kontrola po 3 i 6 dobach (w tabeli podano końcowe stężenie formaldehydu) Czas gazowania [h] grupa I Śmiertelność [%] po 3 dobach grupa III grupa II średnia śmiertelność średnie stężenie formaldehydu w powietrzu [%] 0 11 0 13 8 0 4 50 47 43 47 0,008 48 60 70 50 60 0,01 7 96 97 100 98 0,015 96 100 100 100 100 0,0 Czas gazowania [h] grupa I Śmiertelność [%] po 6 dobach grupa grupa średnia II III śmiertelność średnie stężenie formaldehydu powietrzu [g/m 3 ] 0 11 0 13 8 0 4 80 77 90 8 0,1 48 83 87 100 90 0,13 7 100 100 100 100 0, 96 100 100 100 100 0,6 54
śmiertelność osobników [%] Udział chrząszczy bez deformacji [%] Śmiertelność poczwarek strąkowca fasolowa, poddanych gazowaniu parami formaldehydu emitowanego z formaliny przy temperaturze 0ºC w warunkach tlenowych, ujęto w tabeli 7. Tabela 7. Śmiertelność poczwarek strąkowca fasolowca po gazowaniu formaldehydem emitowanym z formaliny w atmosferze tlenowej przy temperaturze 0ºC, kontrola po 7 dobach (w tabeli podano stężenie końcowe formaldehydu) Śmiertelność Czas gazowania [h] grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie formaldehydu w powietrzu [%] średnie stężenie formaldehydu w powietrzu [g/m 3 ] 0 0 0 0 6 0 0 4 30 3 6 60 0,009 0,1 48 60 56 65 89 0,01 0,13 7 66 100 100 100 0,017 0, 96 100 100 100 100 0,0 0,6 10 100 100 100 100 0,03 0,4 Krzywe śmiertelności poczwarek strąkowca fasolowa, poddanych fumigacji parami formaldehydu emitowanego z formaliny przy temperaturze 0ºC w warunkach tlenowych, przedstawiono na ryc. 9 (weryfikacja statystyczna patrz: załącznik, ryc. VII). Śmiertelność chrząszczy i larw strąkowca fasolowca, poddanych fumigacji formaldehydem emitowanym formaliny przy temperaturze 30 C w warunkach tlenowych, ujęto w tabeli 8. i na ryc.10 (weryfikacja statystyczna patrz: załącznik, ryc. VIII i IX). 1) chrząszcze bez deformacji śmiertelność osobników średnia śmiertelność osobników 55
śmiertelność [%] Tabela 8. Śmiertelność chrząszczy i larw strąkowca fasolowca po gazowaniu formaldehydem emitowanym z formaliny przy temperaturze 30ºC w atmosferze tlenowej (w tabeli przedstawiono końcowe stężenie formaldehydu) Czas gazowania [h] śmiertelność po 3 dniach śmiertelność po 6 dniach Śmiertelność chrząszcze [%] stężenie formaldehydu [%] stężenie formaldehydu w powietrzu [g/m 3 ] 0 0 0 0 0 1 77 86 0,013 0,17 83 90 0,017 0,3 3 90 100 0,0 0,6 4 100 100 0,03 0,4 Śmiertelność larwy [%] Czas gazowania [h] śmiertelność po 3 dniach śmiertelność po 6 dniach stężenie formaldehydu [%] stężenie formaldehydu w powietrzu [g/m 3 ] 0 0 0 0 0 73 80 0,003 0,04 3 77 87 0,006 0,08 6 90 100 0,007 0,09 1 100 100 0,01 0,13 18 100 100 0,011 0,15 100 90 80 70 60 50 40 30 0 10 0 0 1 3 4 6 1 18 czas fumigacji [h] Ryc.10. Śmiertelność chrząszczy i larw strakowca fasolowca gazowanego parami formaliny w atmosferze tlenowej przy temperaturze 30 C śmiertelność chrząszczy strąkowca po 3 dobach śmiertelność chrząszczy po 6 dobach śmiertelność larw strąkowca po 3 dobach śmiertelność larw strąkowca po 6 dobach 56
5.1.. Wyniki gazowania różnych stadiów rozwojowych mącznika młynarka paradichlorobenzenem i formaldehydem w warunkach tlenowych Paradichlorobenzen w warunkach tlenowych Śmiertelność chrząszczy mącznika młynarka po gazowaniu paradichlorobenzenem w atmosferze tlenowej przy temperaturze 0ºC ujęto w tabeli 9 i na ryc. 11 (weryfikacja statystyczna patrz: załącznik, ryc. X). Tabela 9. Śmiertelność chrząszczy mącznika młynarka po gazowaniu paradichlorobenzenem w warunkach tlenowych w temperaturze 0ºC, kontrola po 3 dobach (w tabeli przedstawiono końcowe stężenie paradichlorobenzenu) Śmiertelność [%] po 3 dobach Czas gazow ania [h] grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność chrząszczy średnie stężenie paradichloroben zenu w powietrzu [g/m 3 ] średnie stężenie paradichloroben zenu w powietrzu [%] 0 0 0 0 0 0 0 4 40 67 30 46 45 0,6 48 80 100 70 83 95 1,4 7 100 100 100 100 105 1,5 96 100 100 100 100 165 3 57
śmiertelność [%] śmiertelność [%] Śmiertelność larw mącznika młynarka, po gazowaniu paradichlorobenzenem w atmosferze tlenowej przy temperaturze 0ºC, ujęto w tabeli 10 oraz na ryc. 1 (weryfikacja statystyczna patrz: załącznik, ryc. XI). Tabela 10. Śmiertelność larw mącznika młynarka po gazowaniu paradichlorobenzenem w warunkach tlenowych w temperaturze 0ºC, kontrola po 3 i 6 dobach (w tabeli podano końcowe stężenie paradichlorobenzenu) Śmiertelność [%] po 3 dobach Czas gazowania [h] grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie paradichlorobenzenu w powietrzu [g/m 3 ] 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 58 48 47 47 30 41 105 7 57 47 33 46 168 96 100 77 87 88 170 Śmiertelność [%] po 6 dobach Czas gazowania [h] grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie paradichlorobenzenu w powietrzu [%] 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0,9 48 100 83 90 91 1,5 7 100 77 90 89,5 96 100 100 90 97,6 100 90 80 70 60 50 40 30 0 10 0 0 4 48 7 96 czas fumigacji [h] Ryc.1. Śmiertelność larw mącznika młynarka gazowanego paradichlorobenzenem w temperaturze 0 o C, kontrola po 3 dobach (linia czerwona) i po 6 dniach (linia (linia czarna) czarna) śmiertelność po 3 dobach śmiertelność po 6 dobach średnia śmiertelność po 3 dobach średnia śmiertelność po 6 dobach 58
śmiertelność [%] śmiertelność [%] Śmiertelność poczwarek mącznika młynarka, poddanych fumigacji paradichlorobenzenem w atmosferze tlenowej przy temperaturze 0 C, ujęto w tabeli 11. Tabela 11. Śmiertelność poczwarek mącznika młynarka po gazowaniu paradichlorobenzenem w warunkach tlenowych w temperaturze 0ºC, kontrola po 6 dobach (w tabeli podano końcowe stężenie paradichlorobenzenu) Czas gazowania [h] grupa I Śmiertelność [%] po 6 dobach grupa grupa średnia średnie stężenie II III śmiertelność paradichlorobenzenu średnie stężenie paradichlorobenzenu w powietrzu [%] poczwarek w powietrzu [g/m 3 ] 0 0 0 0 0 0 0 4 36 0 3 0 8 1, 48 100 70 75 8 90 1,4 7 87 83 90 87 10 1,5 96 100 100 97 99 170,6 Porównanie śmiertelności larw i poczwarek mącznika młynarka, gazowanych paradichlorobenzenem w atmosferze tlenowej przy temperaturze 0 C, przedstawiono na ryc. 13 (weryfikacja statystyczna patrz: załącznik, ryc. XII). 100 90 80 70 60 50 40 30 0 10 0 0 4 48 7 96 czas fumigacji [h] Ryc.13. Porównanie śmiertelności poczwarek i larw mącznika młynarka gazowanych paradichlorobenzenem w temperaturze 0 o C, kontrola larw po 6 dniach i poczwarek po 7 dobach śmiertelność poczwarek po 6 dobach średnia śmiertelność poczwarek po 6 dobach śmiertelność larw po 6 dobach średnia śmiertelność larw po 6 dobach Śmiertelność poczwarek mącznika młynarka, po gazowaniu paradichlorobenzenem, przedstawiono dodatkowo na ryc. 14. Na rysunku tym pokazano również udział chrząszczy bez deformacji przeobrażonych z poczwarek, które przeżyły fumigację. 59
60 chrząszcze bez deformacji śmiertelność osobników 60
śmiertelność [%] Śmiertelność larw mącznika młynarka, po gazowaniu paradichlorobenzenem w atmosferze tlenowej przy temperaturze 30ºC, ujęto w tabeli 1 oraz na ryc. 15 (weryfikacja statystyczna patrz: załącznik, ryc. XIII). Tabela 1 Śmiertelność larw mącznika młynarka po gazowaniu paradichlorobenzenem w warunkach tlenowych przy temperaturze 30ºC, kontrola po 3 i 6 dobach (w tabeli podano końcowe stężenie paradichlorobenzenu) Czas gazowania [h] Śmiertelność [%] po 3 dobach grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie paradichlorobenzenu w powietrzu [g/m 3 ] 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 33 1 3 50 37 37 6 18 46 40 30 39 68 4 57 47 43 49 103 48 90 57 50 66 10 Śmiertelność [%] po 6 dobach Czas gazowania [h] grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie paradichlorobenzenu w powietrzu [%] 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0,5 1 80 76 90 8 0,9 18 8 90 100 91 1 4 100 100 97 99 1,6 48 97 100 100 99 1,8 100 90 80 70 60 50 40 30 0 10 0 0 6 1 18 4 48 czas gazowania [h] Ryc.15. Śmiertelność larw mącznik młynarka gazowanego paradichlorobenzenem w atmosferze tlenowej przy temperaturze 30 o C śmiertelność po 3 dobach śmiertelność po 6 dobach średnia śmiertelność po 3 dobach średnia śmiertelność po 6 dobach 61
Formalina w warunkach tlenowych Śmiertelność chrząszczy i poczwarek mącznika młynarka, gazowanych parami formaldehydu emitowanego z formaliny w atmosferze tlenowej przy temperaturze 0 C, ujęto tabeli 13. Tabela 13. Śmiertelność chrząszczy i poczwarek mącznika młynarka gazowanych parami formaldehydu emitowanego z formaliny w atmosferze tlenowej przy temperaturze 0 C, kontrola po 7 dobach(w tabeli podano końcowe stężenie formaldehydu) czas gazowania [h] Chrząszcze śmiertelność chrząszczy [%] średnie stężenie formaldehydu w powietrzu [%] średnie stężenie formaldehydu w powietrzu [g/m 3 ] 0 0 0 6 80 0,008 0,1 4 100 0,013 0,17 48 100 0,015 0, 7 100 0,0 0,7 Poczwarki czas gazowania [h] 0 grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność [%] średnie stężenie formaldehydu w powietrzu [%] średnie stężenie formaldehydu w powietrzu [g/m 3 ] 0 0 0 0 0 0 18 53 43 50 49 0,11 0,15 4 77 90 100 89 0,013 0,17 48 100 100 100 100 0,015 0, Śmiertelność poczwarek i chrząszczy mącznika młynarka, gazowanych formaldehydem emitowanym z formaliny w warunkach tlenowych w temperaturze 0 C, przedstawiono na ryc. 16 (weryfikacja statystyczna patrz: załącznik, ryc. XIV). Na rysunku tym przedstawiono również udział chrząszczy bez deformacji, powstałych z poczwarek, które przeżyły fumigację 6
63 śmiertelność osobników średnia śmiertelność osobników udział chrząszczy bez deformacji śmiertelność chrząszczy 63
5.1.3. Wyniki gazowania różnych stadiów rozwojowych mącznika młynarka paradichlorobenzenem w atmosferze gazów niereaktywnych Paradichlorobenzen w atmosferze argonu Wyniki gazowania larw mącznika młynarka za pomocą paradichlorobenzenu w atmosferze argonu przy temperaturze 0 C podano w tabeli 14 i na ryc. 17 (weryfikacja statystyczna patrz: załącznik, ryc. XV). Tabela 14. Śmiertelność larw mącznika młynarka, gazowanych paradichlorobenzenem w atmosferze argonu przy temperaturze 0 C, kontrola po 3 i 6 dobach. Zawartość początkowa tlenu około 0,3 % - końcowa %, (w tabeli podano stężenie końcowe par paradichlorobenzenu) Śmiertelność [%] po 3 dobach Czas gazowania [h] grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie paradichlorobenzenu w powietrzu [g/m 3 ] 0 0 0 0 0 0 3 0 13 17 10 40 6 33 33 33 33 55 18 40 60 40 47 97 4 50 67 50 56 107 48 90 80 67 79 10 Śmiertelność [%] po 6 dobach Czas gazowania [h] grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie paradichlorobenzenu w powietrzu [%] 0 0 0 0 0 0 3 0 0 7 16 0,6 6 50 60 57 56 0,8 18 53 100 70 74 1,5 4 83 100 70 84 1,6 48 100 100 97 99 1,8 Śmiertelność larw mącznika młynarka, gazowanych paradichlorobenzenem w atmosferze argonu przy temperaturze 0 C, przedstawiono na ryc. 17. 64
śmiertelność [%] 65 100 90 80 70 60 50 40 30 0 10 0 0 3 6 18 4 48 czas fumigacji [h] Ryc.17. Śmiertelność larw mącznika młynarka gazowanego paradichlorobenzenem w atmosferze argonu przy temperaturze 0 o C - konrtola po 3 i 6 dobach śmiertelność larw po 3 dobach śmiertelność larw po 6 dobach średnia śmiertelność larw po 3 dobach średnia śmiertelność po 6 dobach 65
śmiertelność [%] Paradichlorobenzen w atmosferze azotu Śmiertelność larw mącznika młynarka, poddanych fumigacji za pomocą paradichlorobenzenu w atmosferze azotu przy temperaturze 0 C, przedstawiono w tabeli 15 i na ryc. 18 (weryfikacja statystyczna patrz: załącznik, ryc. XVI). Tabela 15. Śmiertelność larw mącznika młynarka gazowanych paradichlorobenzenem w atmosferze azotu przy temperaturze 0 C, kontrola po 3 i 6 dobach zawartość tlenu 0,3%, w tabeli podano stężenie końcowe par paradichlorobenzenu Śmiertelność [%] po 3 dobach Czas gazowania [h] grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie paradichlorobenzenu [g/m 3 ] 3 0 10 10 7 53 6 43 37 43 41 67 18 73 53 53 60 87 4 100 57 53 70 16 48 100 100 100 100 130 Czas gazowania [h] Śmiertelność [%] po 6 dobach grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie paradichlorobenzenu w powietrzu [%] 3 10 10 13 11 0,8 6 80 43 47 57 1 18 100 73 70 81 1,3 4 100 100 73 91 48 100 100 100 100 100 90 80 70 60 50 40 30 0 10 0 0 3 6 18 4 48 czas fumigacji [h] Ryc. 18. Śmiertelność larw mącznika młynarka gazowanego paradichlorobenzenem w atmosferze azotu przy temperaturze 0 o C - kontrola po 3 i 6 dobach śmiertelność larw po 3 dobach śmiertelność larw po 6 dobach średnia śmiertelność larw po 3 dobach średnia śmiertelność po 6 dobach 66
Śmiertelność poczwarek mącznika młynarka, gazowanych paradichlorobenzenem w atmosferze azotu przy temperaturze 0 C, ujęto w tabeli 16 (weryfikacja statystyczna patrz: załącznik, ryc. XVII). Tabela 16. Śmiertelność poczwarek mącznika młynarka gazowanych paradichlorobenzenem w atmosferze azotu przy temperaturze 0 C, kontrola po 6 dobach zawartości tlenu około 3%, w tabeli podano końcowe stężenie par paradichlorobenzenu. Śmiertelność [%] Czas gazowania [h] grupa I grupa II grupa III średnia śmiertelność średnie stężenie paradichlorobenzenu [g/m 3 ] średnie stężenie paradichlorobenzenu [%] 0 0 0 0 0 0 0 4 0 17 3 13 65 0,9 48 40 67 70 59 109 1,6 7 67 100 100 89 1 1,8 96 100 100 100 100 13 1,9 Krzywe śmiertelności poczwarek mącznika młynarka, gazowanych paradichlorobenzenem przy temperaturze 0 C w atmosferze azotu, przedstawiono na ryc. 19. Na rysunku tym podano również udział chrząszczy bez deformacji, powstałych z poczwarek, które przeżyły fumigację. chrząszcze bez deformacji śmiertelność osobników średnia śmiertelność osobników 67