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浅谈气调技术用于档案防杀害虫现状及思考

2021-11-18刘双

档案天地 2021年10期
关键词:气调氮气杀虫

刘双

一、引言

2021年6月9日,中办国办印发了《“十四五”全国档案事业发展规划》,要求档案安全防线得到新加强,档案库房和设施设备齐全、安全可靠,人防、物防、技防“三位一体”安全防范体系更加完备[1]。气调技术作为“技防”之一,具有自身优势,通过对空气中的成分进行调整,针对档案理化性能及特点,对保存档案的场所、环境的空气成分进行调节,保证载体和字迹完整安全。过去,气调技术一般用作食品包装和谷物存储方面,通过调节包装容器中的气体成分,可以有效保证食品的新鲜和色泽,延长食品保质期。随着技术水平逐渐成熟,将其用在图书和档案等文物的保护势在必行。由于档案害虫啃食档案载体材料,污染损害字迹材料,破坏档案保管场所的整洁程度[2],有些害虫还携带一些霉菌和致病菌,害虫在取食档案表面生长的霉菌同时,也会成为有些霉菌孢子的携带者,造成档案虫害和霉菌双重危害[3]。通过研究害虫生长阶段特点及生活特性,选择合理的杀虫技术达到杀虫目标成为各级档案部门考虑的问题,相较于化学方法、生物方法,气调杀虫方法作为物理方法具有易于控制、污染较小、适用范围广、与新型技术结合较好等优点。本文将梳理气调技术应用现状,发现气调技术实施防杀害虫方面问题,给出相关思考,以期能够给相关机构和个人构建更为紧密的“三位一体”档案防护体系以启示。

二、气调技术应用于档案防治害虫现状

气调技术用于档案防治方面主要有档案杀虫、保存、抢救3个方面,其中气调杀虫技术安全性高,绿色无污染,不会因药物产生害虫的“耐受性”,可以和其他方法结合使用,通过不断探索环境、技术、档案三者的最佳切合点,节约经济成本。

(一)气调技术单独运用防杀害虫方面

一般来说,完全变态档案害虫经过卵生、幼虫、蛹化、成虫4个虫态,不完全变态害虫经过卵生、若虫和成虫3个阶段的演变。在这些阶段变化中害虫的外部形态和内部结构以及生活习性会发生变化,研究表明当氧气含量低于8%时,害虫的呼吸强度会上升,温度过高时也会增加害虫的呼吸频率[4],可以针对不同阶段害虫生活习性的变化采取相关措施,可以有效防患于未然。如表1所示,档案幼虫(若虫)生长发育速度快,对档案的侵蚀最为严重,对气体敏感度最高[5],如果充入一定二氧化碳或者是氮气后,害虫的气门便完全打开,再结合使用其他杀虫方式,将达到更好的效果。或者通过延长处理时间的办法,最好在害虫卵孵化为幼虫或者是幼虫的初期阶段,调节气体成分,这样在处理的时候既不会对档案制品产生较大的危害,也可达到相关效果。相关研究表明,针对虫态不一致问题,可以选择害虫蛹化为成虫之后,处理一段时间,结合专家指出真正对害虫進行防杀需要28~32天这一要求,或者是连续多次的进行杀虫操作[6],以达到灵活的调整防杀技术。单独采用气调技术对环境和档案的影响较小,但对气调设备要求较高,难以调节整个档案库房气体成分。

(二)气调技术与化学防杀虫方法结合使用

将化学杀虫和气调杀虫方法结合能够减少化学药剂使用量,减少因档案馆中使用的含磷类、含硫类、菊酯类杀虫剂会对档案人员大脑神经中枢产生的影响,降低害虫因为长期施药产生“耐受性”问题。有相关研究表明,人体对磷化氢的允许浓度为0.3ppm,人在含有7ppm的磷化氢中停留6个小时能中毒[7],此外,张文怡等人利用磷化氢对档案制品进行熏蒸后发现,磷化氢会对档案纸张的白度产生影响,蓝铅笔字迹和红圆珠笔字迹色差有较大变化,纸张的白度会在一段时间内发生变化,其实验结果令人担忧[8]。这就表明单独使用化学药剂处理档案制品会对档案本身和所处的环境产生危害。如果将害虫生存环境中的二氧化碳浓度或者是氮气调整至合理范围之内,害虫气门将完全打开,再结合相关杀虫剂进行熏蒸,相关化学药剂就能完全渗入到害虫体内,效果能够达到相关要求,实现无公害杀虫的效果。例如,卢献礼等人对氮气和磷化氢气体相结合杀虫方式进行研究,结果发现粮堆内氮气浓度保持在88%~97%,磷化氢气体保持在200m3/L 以上密闭30h,能有效地防治绣赤扁谷盗、书虱等害虫,能够实现7个月以上的无虫期[9]。而相关研究显示,在传统的29℃状态下需要密闭3天,用药量为1片剂~2片剂磷化氢[10],可达到预期的防虫效果。现在则采用气调技术和化学方法相结合的方法,既能达到相关要求,又能达到效果。

(三)气调技术与温湿度防杀害虫结合现状

气调杀虫和温湿度防虫结合使用也具有优势。一是温度较低,害虫处于休眠状态,只有达到-40℃~10℃时,害虫体内自由水丢失,生理活动强度降低,但温度较低时会造成档案制成材料中含有结合水和游离水结冰,材料内部结构会遭到破坏。温度降低时,昆虫体温随之下降,当下降至0℃以下时,害虫的体温会随之上升,上升至0℃而后下降为外部温度高低,这个体液冰度难以控制,需要结合温度和时间共同决定[11]。二是高温防虫需要将温度上升到50℃上下,但会加速各种有害化学物质、有害生物因子对档案载体的破坏作用[12];同时,要考虑档案字迹材料会因为高温的情况产生褪色的情况出现,各种字迹材料和声像材料的影像分解。将温度、含氧量、时间等因素进行同时考虑,找寻最佳杀虫效果方法,陈菲撰文提出在库房温度为25℃时,低氧处理3天,害虫致死率仅为40%,如果温度升高10℃情况下,害虫致死率上升为100%;温度为25℃,氧气浓度为0.1%~1%情况下,氧气浓度越低,害虫致死时间越短[13],这就表明共同控制温度和气体浓度的情况下可以实现较好的效果。此外,调节档案保管中的氧气含量,通过调节气体含量保护档案字迹和载体材料耐久性,降低氧气等氧化性物质与字迹色素中的不饱和双键发生化学反应。气调和温湿度技术结合使用时能否找到档案的保存环境、档案载体和气调技术应用三者的切合点成为关键因素,同时也需要档案部门出台技术标准进行指导。

(四)气调技术与臭氧防杀害虫技术结合现状

将气调技术与臭氧防杀技术结合起来是当前档案防治的趋势之一。等离子臭氧档案消毒设备的出现开启臭氧防杀技术的应用,利用臭氧分子具有极强的氧化能力杀灭害虫,但臭氧浓度难以精确控制,对于幅面较大的档案制品需要手动翻动消毒,需要多次消杀,才能达到预期效果。此外,对于特殊档案载体,诸如照片能否运用臭氧消毒尚需研究进行证实等问题[14],所以在使用臭氧消杀时控制臭氧的浓度是关键因素。相关研究表明将气调和臭氧技术结合使用能够对新鲜食品、叶菜等起到较好的保鲜作用,减少运输中的食品浪费,同时,将一定量氮气和臭氧同时充入容器中,可以减少臭氧使用量和对人体的危害程度。例如:徐启杰等研究氮气和臭氧混合气调对稻谷品质产生影响,认为臭氧预处理后结合氮气后,达到对谷物进行消毒和杀菌功能,又在一定程度上可以延缓稻谷中的菌落数增长速度[15],在物理性能要求方面,氮气的空气密度小于臭氧空气密度,在利用臭氧进行消杀后充入一定的氮气可以将臭氧气体置换出来;此外,在经济成本上,氮气相较于臭氧气体易于获得,价格较为低廉,将氮气和臭氧按照一定比例混合,大大降低档案消杀成本,获得一定经济效益。

三、气调技术用于档案防治害虫相关思考

气调技术作为物理防虫手段的一种,一直受到关注,随着绿色档案理念的深入,传统对档案环境、人员有危害的档案防治方法逐渐所淘汰,气调技术相较于化学、生物防治方法更为环保,是档案防治虫害的有效方法。

(一)气调技术与其他技术结合时相关问题

气调技术和化学杀虫法、温湿度杀虫法、臭氧杀虫法相结合时,如何找到正交点,针对不同害虫充氮量和相关气体的比例是多少,变量控制为多少能实现理想结果。不完全变态害虫相较于完全变态害虫对氧的需求量较高,气调技术对于不完全变态害虫更为合适,对不同生长阶段也不尽相同。王晓等人撰文指出当气调条件为氧气含量10%,二氧化碳含量5%,氮气95%,充入一定量的臭氧后对叶菜有害可溶性蛋白质、有害菌抑制性最好[16]。李景仁撰文指出充入臭氧20mg/m3,维持在3~4h,杀菌效果最好[17],但两者结合使用需要深入研究实验。此外,国家档案局对于气调应用与档案防治方面的标准只有2018年出版的《纸质档案充氮密封包装技术要求》,缺乏气调技术应用于档案杀虫全面的说明和相关实验数据,需要出台更为全面的标准。

(二)气调技术针对于不同环境的相关问题

不同害虫因地域、取食习惯、生长环境、生存能力不同,各种办法针对不同害虫有不同选择,各个地域选择杀虫方式也不尽相同,例如:南方多生档案窃蠹,北方多生毛衣鱼,一般高温充氮杀虫法对毛衣鱼更为有效,低温充氮杀虫法对档案窃蠹更为有效。

(三)气调技术借鉴其他技术的问题

很多档案害虫在粮食、烟草、文物、标本室、纺织仓库、海关仓库等也有发生,其中几种档案害虫也是其他领域的主要害虫,各个领域由于被保管对象性质不同,害虫的种类和害虫的生长状况也不尽完全一致,但防治害虫的方法是可以相互借鉴的。对于其他领域运用气调防虫、杀虫的方法也可以为档案领域所借鉴。例如:食品包装中的防虫技术、烟叶运输中的杀虫技术、粮油仓储中的小窗气调法、间歇式控温杀虫法、高温气调处理玉米种子存储杀虫法、气调养护在中草药的应用等相关实验能够给档案防护更多思考。此外,“互联网+”气相防杀害虫方法方兴未艾,利用互联网和RFDI技术相结合,能够针对档案库房气体成分变化,定期定量释放药量和气体,改变库房氛围,形成稳定状态。

参考文献:

[1] 中办国办印发《“十四五”全国(下转64页)(上接51页)档案事业发展规划》[EB/OL].[2021—06—19].https://www.saac.gov.cn/daj/toutiao/202106/ecca2de5bce44a0eb55c890762868683.shtml.

[2] [7]張美芳,唐跃进.档案保护概论[M].北京:中国人民大学出版社,2013:303-304.

[3] 荆秀昆.档案害虫的生活习性和为害特点[J].中国档案,2020(2):79.

[4] [12]郭莉珠.档案保护技术学教程[M].北京:中国人民大学出版社,2008:186-187,129,364-368.

[5] 刘强.档案保护环境学[M].北京,中国社会科学出版社,2019:246-247.

[6] [10]荆秀昆.档案害虫的物理防治:真空充氮杀虫技术[J].中国档案,2020(4):67.

[8]张文怡,韩秀琴.硫化铝杀虫对档案纸张、字迹影响的测试研究[J].档案学通讯,1992(5):57-59.

[9]卢献礼,沈海涛,吴刚等.氮气和硫化氢气体混合杀虫实仓实验[J].粮食储藏,2020(3):26-29.

[11]邢秀昆.档案害虫的物理防治:低温冷冻杀虫法[J].中国档案,2020(5):80.

[13]陈菲.低氧杀灭档案害虫的影响因素研究[J].中国档案,2021(5):64-65.

[14]黄玉花,刘恩盛.臭氧方法在档案消毒灭菌中的应用探析[J].科技资讯,2020,18(24):229-231.

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作者单位:安徽大学管理学院

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