Проблеми захисту від біопошкоджень

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Курсова робота
Тема: «Проблеми захисту від біопошкоджень»

Введення
Бурхливий розвиток техніки, освоєння необжитих територій, активну містобудування, створення нових матеріалів зробили проблему біопошкоджень однією з найбільш актуальних і науково-практичних проблем. Людина здавна боровся з обростання судів, з молямі і кожеед, з дерево руйнують грибами, проте все це становило лише незначну частку тих втрат, з якими він зіткнувся в наші дні, і тих зусиль, які він змушений витрачати на захист від біопошкоджень. Бактерії, гриби, лишайники, водорості, вищі рослини, найпростіші, кишковопорожнинні, черви, моховинки, молюски, членистоногі, голкошкірі, риби, птиці, ссавці - такий перелік груп, представники яких виступають у ролі біоповреждающіх агентів, завдаючи величезної шкоди господарству людини.
Мішенню біоповреждающего дії стали цегляні і кам'яні будівлі та будівельні споруди, деревина та різноманітні вироби з неї, метал і металеві вироби, папір, документи, фото архіви, бібліотечні фонди, музейні цінності, фарби, клеї, шкіри, шерсть, одяг, взуття, скло , силікати, оптика, різноманітні пластмаси, полімери, гуми, радіоапаратура та електрообладнання, дорожні покриття, транспорт і багато іншого. В одних випадках живі організми руйнують матеріали та вироби, в інших - погіршують їх технологічні характеристики та властивості, по-третє, - ускладнюють нормальну роботу.
Проте захист матеріалів і виробів від біопошкоджень - це тільки одна сторона проблеми, одне коло завдань. А чи не можна біоповреждающіх areufbi змусити працювати на людину? У наш час планета все більш «захаращується» старими виробами та матеріалами, і нам все важче позбавлятися від них. Біоруйнування - новий перспективний напрям у проблемі біопошкоджень, що вивчає можливості живих організмів саме з цієї точки зору.
Що означає рішення проблем захисту від біопошкоджень для народного господарства нашої країни? Це перш за все підвищення ресурсів експлуатованої техніки, виробів, краща збереження промислових споруд, пам'ятників культури. Це економія матеріалів, а отже, економія сировини, більш раціональне його використання. Захищаючи вироби з деревини від біопошкоджень, ми зберігаємо наші ліси, а значить, покращуємо наше середовище.
Проблеми захисту від біопошкоджень вимагають комплексного рішення. Вони є частиною біосферних програм, оскільки створювані людиною матеріали та вироби стають частиною біосфери. Це проблеми не тільки сьогоднішнього, але й завтрашнього дня, бо створюючи нові матеріали і вироби, ми повинні враховувати, як вони будуть працювати завтра, як їх будуть руйнувати живі організми, як до них буде ставитися біосфера. Ми повинні думати про екологічний «імунітет» того, що створюємо. Проблеми вирішуються у тісній взаємодії вчених і практиків. Про їх спільної роботи і розповідається в даній збірці.

1. Биоповреждения - еколого-технологічна проблема
Для боротьби з різними біоповреждающімі агентами і захисту від них людство використовує різні методи - хімічні, механічні і т.д. Засоби різні, але підходи по суті були однакові: виявив біоповреждающее дія - захищайся, немає біоповреждающего дії - живи спокійно. Така стратегія, спрямована на те, щоб захиститися від уже виниклих неприємних ситуацій, ліквідувати їх наслідки, з давніх часів була основною в боротьбі з биоповреждениям. Вона є основною і в даний час. Вона захищала матеріали та вироби в минулому, вона захищає їх тепер. Але ми все виразніше відчуваємо недоліки подібної системи і змушені все частіше замислюватися про її модернізації. Справді, «негайна» стратегія має ряд великих недоліків.
По-перше, вона не забезпечує прогнозування і не здатна передбачити захист від біопошкоджень в умовах завтрашнього дня, вона, власне, і не ставить таких завдань ні перед вченими, ні перед практиками. А таке завдання дуже важлива: одні вироби працюють роки, інші - десятки років, треті, як, наприклад, архівні цінності, ми просто зобов'язані зберігати століттями. Що чекає вироби завтра, про це вчені і практики повинні думати зараз. У хімічну структуру створюваних полімерів повинні вноситися елементи, що забезпечують матеріалу біоцидниє властивості, здатні захищати матеріал від живих організмів довгі роки. Просочуючи деревину, ми повинні думати про завтрашній день, про її збереження на довгі роки вперед.
По-друге, така стратегія не враховує взаємодії живих організмів - біоповреждающіх агентів між собою. Між тим, біоповреждающее дію часто-густо є результатом атак не одного виду, а багатьох, що належать до різних, часом далеких систематичних груп. Днища кораблів обростають молюсками, ракоподібними, водоростями. Деревину вражають багато видів грибів і комах, вовняні вироби псують кілька видів молей, з літаками стикаються чайки, Вранова, голуби і т.д. Біоповреждающіе дії - це сумарний ефект їх з'єднаних зусиль, і цей ефект залежить від складу учасників та їх взаємовідносин між собою. І звичайно, від цього залежать ті заходи захисту, які ми повинні застосовувати.
По-третє, «негайна» стратегія не враховує зв'язків живого організму - біоповреждающего агента з навколишнім середовищем. Зауважимо, що це обставині суттєво впливає на біоповреждающій ефект і засоби захисту, які проти нього застосовують. В одних умовах захищають одні кошти, в інших-інші. У різних умовах біоповреждающее дію на один і той же матеріал надають різні види. Ступінь біоповреждающего дії залежить від навколишніх умов. Не враховувати цього обставини не може ні практик, ні вчений.
По-четверте, стратегія, спрямована на вирішення вузьких конкретних завдань, не передбачає загальних економіко-статистичних оцінок біоповреждающего дії і захисту від нього в масштабах країни і не може забезпечити отримання таких оцінок. А без цього важко розробляти заходи захисту, оцінювати їх ефективність, давати рекомендації різним галузям народного господарства.
Отже, якщо говорити коротко, розробка ефективних заходів захисту від біопошкоджень потребує комплексних підходів як в науково-дослідній роботі, так і в проведених практичних заходах. На якій основі ми повинні виробляти такі комплексні підходи, які об'єднають нескінченна різноманітність ситуацій, пов'язаних з биоповреждениям?
Спробуємо поглянути на проблему біопошкоджень із загально екологічної точки зору. У широкому сенсі биоповреждения - реакція навколишнього середовища, біосфери на те нове, що вносить до неї осіб. Створені людиною матеріали та вироби включаються в природні біоценози, стають їх функціонуючої частиною, залучаються в природні процеси, що протікають у біосфері. У деяких випадках біосферна роль матеріалів і виробів настільки активна, що вони групують навколо себе нові, штучні спільноти, стають їх найважливішою ланкою. У цьому випадку біоповреждающее дію буде посилюватися або послаблюватися в залежності від того, які партнери по спільноти з ними взаємодіють і їх оточують. «Одиницею» біоповреждающего дії стає не один вид, а ціла спільнота, який сформувався навколо цього виду.
Людина зацікавлений в тому, щоб створені їм нові матеріали і вироби в певних екологічних умовах працювали, не піддаючись нападу живих організмів, а потім, відпрацювавши, руйнувалися з їх допомогою. Образно кажучи, завдання зводиться до того, щоб матеріали та вироби мали екологічним «імунітетом» по відношенню до живих організмів, який визначав би оптимальний для людини регламент їх існування. Таким чином, у всіх ситуаціях, пов'язаних з биоповреждениям, взаємодіють два начала. Одне з них - живий організм і навколишнє середовище, в якому він живе і в якій існує об'єкт його нападу - мішень, представлена ​​творами рук людини і уособлює собою другий початок. Це дає нам підставу вважати проблему біопошкоджень еколого-технологічною проблемою, що вивчає взаємовідносини, взаємодії двох компонентів - екологічного та технологічного - перш за все з точки зору їх значення для господарської діяльності та існування людини в навколишньому середовищі. Визнання цієї обставини означає важливий крок у вирішенні проблеми.
Основна стратегія боротьби з биоповреждениям сьогодні - локальна захист матеріалів і виробів, рішення конкретних «сьогохвилинних» завдань. Відповідно до цього на перших етапах проблема розвивалася за окремими вузькими напрямами, майже не пов'язаних між собою. Життя показало неправильність таких підходів, поставила питання про комплексування, взаємодії. В даний час між окремими напрямками налагоджуються зв'язки, складається ядро ​​учасників. Учені і практики обговорюють коло основних завдань, термінологію. Проблема набуває своє обличчя як самостійна область, що виникла на стику різних наук і галузей господарства. Контакт біологічних, хімічних та технічних партнерів має особливе значення у вирішенні проблеми біопошкоджень. Від них прийшли сюди ідеї та методи. Вони постачали кадри, які успішно працюють в області захисту від біопошкоджень. Сьогодні вони активно беруть участь в інвентаризації біопошкоджень та у вирішенні інших завдань.
Інвентаризація біоповреждающіх агентів, ушкоджуються ними матеріалів, і виробів має величезне значення. Каталог біопошкоджень, що включає живі організми, що ушкоджуються об'єкти, а також методи захисту, необхідний для розробки програм з прогнозування і перспективним заходам, для створення нових матеріалів з біоцидними властивостями. За весь попередній період зроблені тільки перші кроки у виявленні біопошкоджень, їх каталогізації. Це пояснюється не тільки різноманітністю живих організмів, що нападають на матеріали та вироби, а й тим, що коло організмів - біоповреждающіх агентів - все розширюється. З'являються нові матеріали та вироби, і біосфера використовує нові засоби та форми захисту. У цьому сенсі завдання каталогізації є «вічною» і в той же час вона повинна вирішуватися сьогодні. Важливим етапом цієї роботи повинна стати класифікація біопошкоджень. Класифікація визначить напрямки подальших пошуків, дозволить прогнозувати господарські ситуації, пов'язані з биоповреждениям.
На шляху створення класифікації ми зустрічаємо чимало труднощів. Першою з них є незавершеність інвентаризації. На сьогоднішній день наші знання про биоповреждения нагадують складну мозаїку «конфліктних» взаємин живих організмів, матеріалів і виробів в умовах грунту, водної та наземної середовищ. Оцінка та аналіз господарських ситуацій, пов'язаних з биоповреждениям, не можуть здійснюватися шляхом перебору всіх осередків мозаїки - це робить завдання класифікації нездійсненним, принаймні, в найближчому майбутньому. У прояві біоповреждающіх властивостей у різних групах тварин, рослин і мікроорганізмів, різних класах матеріалів і виробів, у їхніх взаєминах один з одним слід шукати подібні, паралельні риси, пізнання яких може послужити основою для класифікації.
Вивчаючи живі організми як Біоповреждающіе агенти, ми повинні враховувати, - що ці організми в природних біоценозах мають свої природні мішені, «захищені» самою природою. Взаємовідносини організмів з об'єктами їх нападу в природних умовах можуть підказати нові підходи до розробки класифікації біоповреждающіх явищ і нові способи захисту від біопошкоджень.
Проблема біопошкоджень ні в теоретичному відношенні, ні практично не може вирішуватися поза загально екологічних і технологічних програм, спрямованих на захист навколишнього середовища від забруднень. Використовуючи живі організми, ми очищаємо планету від старих відпрацьованих свій строк матеріалів та виробів. Захищаючи діючі потрібні нам матеріали і вироби від біопошкоджень за допомогою хімічних засобів захисту, ми в той же час в якійсь мірі забруднюємо цими засобами навколишнє середовище. Процеси биоповреждения діючих матеріалів і біоруйнування відпрацьованих протікають в одних і тих же екологічних умовах, і наше завдання полягає в тому, щоб захиститися від одних і поставити на службу людині інші.
2. Мікроорганізми - агенти біопошкоджень
Завдяки широкому поширенню в природі, різноманітному набору ферментів мікроорганізми здатні використовувати для харчування й місцеперебування різні субстрати, викликаючи різного роду їх руйнування або приводячи їх у стан непридатності. Такими субстратами можуть бути промислові вироби, ділова деревина і будівлі з неї, паливо, змащувальні масла і інші нафтопродукти, музейні цінності, книги, документи і всілякі вироби з паперу, оптичне скло і багато іншого. Наприклад, за даними литовських учених, спостерігається постійне розвиток грибів на деталях телевізорів, виготовлених з фенопласту, смоли капронової, на деяких покриттях і барвниках та інших матеріалах. Ушкоджувальними агентами можуть бути гриби, особливо мікроскопічні, бактерії, почасти водорості та лишайники, іноді вищі рослини. Гриби - найактивніші та найбільш часті винуватці біопошкоджень, тому основна увага в даному розділі ми приділимо цим організмам.
Вплив мікробів на вироби та матеріали може бути прямим і непрямим. При прямому впливі весь матеріал або його складова частина, яка використовується мікробами в якості джерела енергії та необхідних для нього поживних речовин, приходять в непридатний стан. Наприклад, гриб Cladosporium rcsi-паї використовує вуглеводні продуктів переробки нафти як єдиних джерел вуглецю. Від цього псуються нафтопродукти, а скупчення згустків мгшслня в шляхах подачі палива в мотори може бути причиною аварії літаків. Про випадки аварій літаків, пов'язаних з розвитком в реактивному паливі мікроорганізмів, повідомляють американські вчені. Крім того, цей гриб при розвитку на нафтових маслах утворює органічні кислоти (винну, щавлеву), які викликають корозію резервуарів для зберігання палива і є субстратом для вторинної мікрофлори, довершують руйнування нафтопродуктів.
Під впливом ферментів грибів, поселяються на папері або виробах з неї (книгах, документах і т.п.), збільшується її ламкість, з'являються плями, що псують її зовнішній вигляд і т.д. Подібні руйнації вони заподіюють текстильним виробам, творів мистецтва і т.п. Вовняне волокно, інфікована бактеріями, втрачає міцність більш ніж на 50%, причому руйнування його найбільш інтенсивно відбувається при високій вологості повітря. Поразка грибами штучних шкір призводить до зниження міцності зчеплення плівок волокнистої основи і до різкого зниження жорсткості шкір в обох напрямках. Деякі гриби впливають на міцність склеювання деревних матеріалів.
II. П. Блінов вважає, що біологічна корозія матеріалів пов'язана з впливом на них органічних кислот, які продукуються грибами або іншими мікроорганізмами. Такий тип корозії відомий при розвитку грибів на металах, оптичному склі та багатьох інших матеріалах. 3. А. Туркова, яка вивчала кислотоутворення грибів, що розвиваються на виробах медичної техніки, показала, що за інтенсивністю кислотоутворення вони поділяються на три групи. До першої належать гриби, що дають стійке закислення і, ймовірно, викликають найбільш сильну корозію виробів; до другої - гриби, що викликають тимчасове закислення середовища, і до третьої - гриби, майже не утворюють кислот. Кожній з груп кислотоутворювачами відповідають певні види грибів, тому за складом мікроорганізмів, що виявляються на тих чи інших виробах, можна прогнозувати можливу ступінь їх руйнування. Цікаво, що музейні культури мають меншою активністю кислотоутворення, тому для випробування активності грибів слід користуватися свіже виділеними культурами. Не тільки продукти обміну, а й механічний вплив грибів можуть руйнувати субстрат. Наприклад, деякі види шапинкових грибів здатні руйнувати асфальтові, і навіть бетонні покриття за рахунок тиску, що розвивається виростають під шаром покриття плодовими тілами. Описаний випадок руйнування бетонного і асфальтного підлоги в Ленінграді плодовими тілами печериць. При цьому грибниця у вигляді білих шнурів пронизувала шматки цементованої щебінки, поширюючись по різних тріщинах. Міцелій місцями скапливался, товщають і разом з країнами, що розвиваються плодовими тілами тиснув на покриття, піднімаючи й розриваючи його. Цікавий випадок стався при будівництві Київського метро. Продування кисню при проходці тунелю активізувало діяльність тіонових бактерій, що призвело до підвищення вмісту в підземних водах сірчаної кислоти, швидко роз'їдає металеві конструкції тунелю.
Більшість грибів, що викликають пошкодження, - сапротрофи, що зустрічаються в природі на різних субстратах (у грунті, органічних залишках, у воді) і звідти перехідні на матеріали та вироби. Властивість асимілювати вуглеводні (парафін, дизельне паливо) широко поширене у мукорових, пеніціллов, аспергиллов і фузарнев, звичайно живуть у грунті або в інших місцях, як сапротрофи. Це вказує на те, що всі подібні гриби при попаданні на нафтопродукти можуть бути причиною їх пошкоджень. Однак не завжди матеріали та вироби заражаються ззовні. Деякі гриби, які пошкоджують деревину, починають свою руйнівну діяльність, поселяючись спочатку на живих деревах, а потім продовжують її вже на мертвій деревині та на різних виробах з неї. Група грибів, званих будинковими, не живе на живу деревині, а руйнує дерев'яні будівлі або дерев'яні конструкції будівель. Шпали найчастіше руйнує так званий шпальний гриб, відомі гриби, переважно розвиваються на стовпах і парканах.
На деяких субстратах склався постійний склад ушкоджують їх мікроорганізмів, причому часто спостерігається досить добре виражена послідовність заселення ними того чи іншого матеріалу або виробу. Спочатку поселяються найбільш специфічні для даного субстрату мікроорганізми, що володіють coответствующімі ферментами і початківці процес руйнування. Потім їх змінює - група мікробів, що використовують вже початківець руйнуватися субстрат, і нарешті, настає черга організмів, що живуть вже на повністю зруйнованих матеріалах. Таким чином, матеріали (особливо вже давно використовуються людиною) представляють собою екологічну нішу звичайно з постійним складом і вже склалася сменяемостью поселяються на них мікроорганізмів.
Специфічні гриби живуть і на інших матеріалах. Як побачимо нижче, на оптичному склі розвиваються властиві цьому субстрату гриби з роду Aspergillus, що ростуть на сухих матеріалах, не містять воду в рідкому стані (скла, метали). Мабуть, поява таких незвичайних рас - процес тривалої еволюції, пов'язаний з виникненням у грибів властивостей, що дозволяють їм жити в незвичайних умовах. Наявність таких рас та біотипів у видів грибів і бактерій, що викликають пошкодження, відомо. Подібні раси розрізняються за ступенем пошкодження різних але хімічним складом, але однойменних видів матеріалів. Наприклад, у гриба Cladosporium resinae, який ушкоджує нафтопродукти, виявлено дві раси, утилизирующие різні за складом вуглеводні.
Нові форми мікроорганізмів можуть виникати шляхом мутацій, причому мутагенним чинником бувають речовини (препарати), вжиті для захисту матеріалів від биоповреждения. З'являються нові раси надалі здатні закріплюватися і витісняти вже існуючі, якщо знайдуть Досить відповідні умови для свого розвитку. Є відомості, що деякі хімічні речовини, застосовувані для захисту від біопошкоджень матеріалів і виробів (сполуки олова, паранітрофенол та ін), змінюють морфологічні властивості грибів, викликають у них потворні спороношення. Відомо і мінливість складу мікроорганізмів, що викликають пошкодження деяких матеріалів. Наприклад, показано, що видовий склад грибів, що руйнують дерев'яні кріплення та шиферну тканина, з якої виготовляють ізоляційні труби в підземних гірничих виробках, залежить ють того, які види грибів заносяться разом з кріпильним лісом. Оскільки ліс надходить з різних місць, то відповідно змінюється і склад занесених грибів. Обмежені розміри статті не дозволяють розглянути всі мікроорганізми, що викликають пошкодження матеріалів, тому розповімо про найбільш відомих. Деревина і вироби з дерева. Зустрічається декілька типів пошкодження деревини мікроорганізмами.
1. Фарбування деревини в різні кольори, частіше всього в сіро-синій (синьо), але відомі бура, червона, коричнева і інші типи забарвлення. Синювате забарвлення викликають деякі сумчасті і недосконалі гриби, зелену - хлороспленіум, червону - пеіпофора, малинову - фузарін і т.д.
Гриби, що забарвлюють деревину, широко поширені в природі на різних субстратах; вони одними з. перший з'являються на свіжозрубаних деревах, по можуть поселятися і на давно зрубаних. Спочатку гриби вражають поверхню деревини, потім проникають всередину по серцевинним променям, знижуючи її сортність (у деяких випадках до 30% знижується опірність деревини ударним навантаженням).
Дереворазрушающие гриби розвиваються на мертвій деревині, руйнуючи її іноді майже повністю. За класифікацією С.М. Горшіна, дереворазрушающие гриби поділяються на кілька груп. Будинкові гриби вражають всякого роду будівлі або частини їх (найбільш інтенсивно в умовах достатнього тепла і підвищеної вологості). Грунтові гриби ушкоджують споруди, в тій чи іншій мірі занурені в грунт (шпали, палі мостів тощо). Атмосферні гриби викликають поверхневу гниль в гідроспорудах, на дахах, парканах.
В окрему групу виділяють цвілеві гриби, в певних умовах поселяються на деревині та інших органічних матеріалах. При тривалому розвитку цвілеві гриби можуть глибоко проникати в товщу деревини і частково руйнувати її клітинні оболонки. Особливо шкодять цвілеві гриби в районах вологих тропіків і субтропіків.
Кожна з описаних груп грибів, які розвиваються на деревині, має специфічний видовий склад.
Для боротьби з биоповреждениям виробляють захисну обробку й просочення деревини різного роду хімічними речовинами.
Папір та вироби з неї. Папір - один з субстратів, найбільш схильних до биоповреждениям, що викликається головним чином грибами, рідше бактеріями. Особливо страждають книги, документи і рукописи. Гриби для живлення використовують не лише папір, але також клеї, тканини, шкіру, фарби, нитки, тобто всі матеріали, що становлять книгу. Багато хто з грибів засвоюють крохмаль, желатин, столярний клен, казеїн, позбавляючи папір і палітурка проклеювання. Л.А. Белякова вважає, що гриби протягом декількох місяців здатні руйнувати до 10-60% волокна в папері. Розвиток грибів на папері, крім збільшення її ламкості, часто супроводжується появою плям різного забарвлення як результат впливу грибів на клітковину, виділення грибами пігментів або проникнення пофарбованого міцелію грибів між волокон паперу і всередину їх. екологічну нішу антропогенного характеру (тобто у її створенні бере участь в тій чи іншій мірі людина), яка еволюціонує (змінюється) у міру змін властивостей паперових фондів і умов їх зберігання.
Основні заходи боротьби з биоповреждениям папери, книг, документів та інших виробів з паперу - правильне хропіння в умовах, передбачених відповідними інструкціями, використання дезінфікуючих речовин у складі клею або іншим шляхом для придушення розвитку мікроорганізмів.
Твори мистецтва. Збереження творів мистецтва залежить не тільки від фізичних і хімічних чинників, що прискорюють процеси старіння, а й від біологічних: розвитку на них лишайників, водоростей, бактерій і грибів. У результаті тривалого їх впливу відбувається руйнування скульптур, пам'ятників архітектури, творів образотворчого та прикладного мистецтва.
Лишайники, в основному коркові, ростуть на зовнішніх стінах соборів і церков, в місцях скупчення вологи. Водорості, частіше хлорококковие, зустрічаються на освітлених і зволожених ділянках монументального живопису. Наіболее.сільно від впливу мікроорганізмів, в основному цвілевих грибів, страждають твори образотворчого та прикладного мистецтва. Мікроскопічні гриби вражають станкову і монументальний живопис, текстильні художні тканини, вироби з дерева, шкіри, кістки, перламутру, кераміки. В Італії в результаті повені зазначалося рясне розвиток грибів на фресках та іконах. У музеях Індії цвілеві гриби оселялися на виробах зі шкіри та текстилю. Найбільш часто на творах мистецтва зустрічаються гриби з родів Aspergillus, Penicillium, Cladosporium, Cephalosporium.
Гриби, які пошкоджують живопис, розвиваються як на її поверхні, так і у внутрішніх шарах, оскільки всі шари живопису можуть служити джерелом живлення для грибів: полотно, деревина, папір, грунтові прошарки - клейові, масляні, па основі яєчного жовтка; проклейки - клей; живописний шар - масляні фарби, темпера. Найбільш агресивні види грибів використовують поживні речовини з усіх прошарків картини, проростаючи її наскрізь. Утворюючи різні на
На папері та виробах з неї склався певний комплекс грибних організмів - постійне їхнє товариство, характерне для даних матеріалів і тих чи інших умов зберігання. Ю.П. Нюкша розрізняє наступні групи грибів, що ушкоджують папір.
Постійно зустрічаються на папері, проникаючі в волокно, що руйнують целюлозу і тому здатні приводити папір у стан розпаду. У цю групу входять багато недосконалі гриби.
Гриби, що постійно зустрічаються на папері, але мають меншу руйнівну силу, ніж попередні, утилизирующие продукти розпаду папери, викликаного грибами першої групи. При сприятливих умовах гриби цієї групи можуть бути активними біоразрушітелямі. Це також в основному недосконалі гриби, але іншого видового складу.
Гриби, які пошкоджують лише окремі компоненти папери (віск, парафін, каучук, целофан, фарби тощо). Це також різні види недосконалих грибів, але більш спеціалізовані на зазначених субстратах.
Гриби, іноді зустрічаються на папері у великій кількості, але менш шкідливі і живуть на папері разом з іншими грибними організмами.
Гриби випадкові на папері, що розвиваються при якихось сприятливих для них умовах.
Склад грибів у тих чи інших місцях зберігання виробів з паперу може мінятися при зміні умов зберігання, складу компонентів виробів, способів переробки паперової сировини і т.д. 10. П. Нюкша вважає, що гриби, що розвиваються на виробах з паперу, представляють собою лети, гриби закривають живопис, спотворюють зовнішній вигляд. Після видалення міцелію часто залишаються плями, які не завжди молено вивести, а іноді видалення цих плям приводить до пошкодження фарбового шару. Проникаючи у внутрішні шари твори, гіфи гриба порушують його структуру. Гриби виділяють у навколишнє середовище продукти обміну, головним чином органічні кислоти, що міняють колір фарб, руйнують плівку, що захищає фрескові пігменти, і приводять! гем самим до розпорошення барвистого шару. Пігменти, що виділяються грибами, спотворюють барвистий шар;
Для боротьби з биоповреждениям необхідно підтримувати вологість і температуру на рівні, сприятливому для зберігання експонатів і не сприятливому для розвитку грибів (відносна вологість не вище 60%). Для захисту творів мистецтва від цвілевих грибів застосовують різні антисептики. Ними обробляють уражені експонати, а також тару для транспортування музейних цінностей. В якості антисептиків використовують четвертинні амонієві сполуки, формалін, пентахлорфенол натрію і ін
Оптичні прилади. Для виготовлення оптичних приладів використовують різні матеріали: метал, пластмаси, шкіру, лакофарбові покриття, тканини, оптичне скло, мастила і т.д. При їх зберіганні і транспортуванні вживають шкіряні футляри, папір, картон, дерев'яні ящики. Більшість цих матеріалів служить джерелом живлення для мікроорганізмів. В умовах підвищеної температури і вологості мікроорганізми можуть сильно вражати матеріали органічного походження, приводячи їх в непридатність.
Мікробіологічне поразка оптичних приладів (скляних лінз, біноклів, фотоапаратів, мікроскопів і т.д.) відбувається не тільки в умовах вологого тропічного клімату, а й помірного клімату. Джерелом живлення і енергетичним матеріалом для мікроорганізмів служать, звичайно, не самі оптичні скла, а незначні органічні забруднення у вигляді часток пилу, жиру, мастил і т.д. на їх поверхні. Мікрофлора оптичних приладів представлена ​​в основному пліснявими грибами. Серед них особливе місце займають дві культури: Aspergillus penicilloides і Aspergillus tonophilus, здатні рости на сухому склі, отримуючи необхідну вологу з повітря. Особливо різноманітний видовий склад грибів в умовах тропічного клімату. Пліснява покривають поверхню оптичних стекол; скупчення спор і міцелію знижує проходження світла і погіршує контрастність зображення. Гіфи міцелію притягають з атмосфери багато вологи, утворюючи крапельний наліт, що викликає сильне світлорозсіювання. Поверхневий шар скла під грибним нальотом з часом руйнується. Після видалення міцелію на поверхні скла залишається рельєфний малюнок, витравлений продуктами метаболізму грибів (в основному органічними кислотами) і нагадує контури грибного міцелію. Ступінь пошкодження скла залежить від його кислототривкої й тривалості впливу грибів. Найбільше пошкодження зазначено у стекол четвертого і п'ятого класів кислототривкість. У результаті біологічного ушкодження прилади можуть повністю виходити з ладу.
Вважають, що відсутність росту грибів на деяких типах скла в ряді випадків обумовлено або високим значенням рН (> 7,5-8), що будується на їх поверхні під дією атмосферної вологи, або вилуговуванням деяких важких металів (наприклад, Сі, Сг, Аі) , що надають токсичну дію на спори грибів.
М.С. Родіонова з співробітниками вітчизняні оптичне скло за ступенем обростання пліснявими грибами поділяє на три групи. До першої групи належать нестійкі з * текла, на їх поверхні спостерігається сильний міцеліальних ріст грибів, а іноді і спорообразование; до цієї групи відноситься більшість оптичних стекол. До другої - малостійкі, на їх поверхні спостерігаються проростання спор і слабкий ріст міцелію. До третьої групи відносяться стійкі скла, на їх поверхні спори грибів не проростають.
Мікроорганізми, що розвиваються на матеріалах, прилеглих до поверхні оптичних деталей (наприклад, мастила), можуть поширюватися і на оптичні скла, використовуючи їх як субстрат. Встановлено, що мастила, застосовувані в оптиці, не грибостійкості, тому для їх захисту рекомендують додавати до них гексілрезорцін або 4-капроілрезорцпн.
Просвітлюючі і захисні від вологи покриття, які наносять на поверхню оптичних стекол, також можуть заселятися пліснявими грибами. У цих випадках необхідно застосовувати спеціальні методи захисту. У роботах М.С. Родіонової з співробітниками вказується, що найбільш ефективна захист нестійкого оптичного скла шляхом створення на його поверхні міцного фунгіцидної покриття, яке містить сполуки ртуті і не впливає на оптичні характеристики деталей. В деякі прилади з метою запобігання їх від біопошкоджень під час зберігання і транспортування вводять летючі фунгіциди, в результаті цього створюються несприятливі умови для розвитку цвілевих грибів у внутрішніх порожнинах приладів. Так, для захисту біноклів вводять всередину приладу летючий фунгіцид хроматціклогексіламін.
Розвиток мікроорганізмів на матеріалах і - виробах призводить до погіршення їх фізико-хімічних та експлуатаційних властивостей, тому підвищення біостійкості матеріалів і виробів, а також захист їх різними способами - завдання першорядної важливості, особливо в світлі необхідності поліпшення їх якостей.
3. Комахи - руйнівники матеріалів
Барвистий світ комах вражає багатством і різноманітністю форм, а за чисельністю видів і великій кількості населення він не має рівних серед тварин. Комахи присутні у всіх географічних зонах Землі від північних полярних островів до антарктичного узбережжя, досягаючи найбільшої чисельності в тропічному поясі. Вони заселили всілякі водойми, грунт, трав'янисту і деревну рослинність, співмешкають з різноманітними тваринами і проникають в житло людини. У тайзі і степу, в пустелі і на болоті, в полі і на лузі, у місті н селі - всюди живуть ці шестиногі істоти.
Харчові зв'язку комах настільки різноманітні, що в природі важко знайти будь-якої субстрат, рослина або тварина, які б в тій чи іншій мірі не піддавалися нападу комах. Разом з тим у кожному конкретному випадку харчова спеціалізація окремих видів більш-менш вузько визначена, і живлення їх може бути приурочено не тільки до певних видів рослин, але і до окремих органів н тканинам. Так, серед рослиноїдних комах - фітофагів можна виділити короїдів, Лубоїди, заболонніков і дроворубів. Всі вони відносяться до стовбурових шкідників, але ушкоджують різні тканини дерева.
Листя, що становлять основну масу зеленого царства рослин, піддаються нападу особливо багатьох комах. Серед них зустрічаються такі ненажерливі, як сарана, колорадський жук, гусениці багатьох метеликів, які повністю знищують листя і часто гублять посіви культурних рослин. Деякі дрібні гусениці, не здатні цілком згризали весь аркуш, виїдають м'які його тканини, позбавляючи рослина здатності до фотосинтезу. Попелиці, червці, щитівки висмоктують соки рослин, а гало утворювачi, впливаючи на їх тканини, викликають химерні розростання і зміна біохімічного складу.
Цілий комплекс комах пов'язаний »з найбільш поживною. частиною рослини - плодами, разом з якими вони переходять з живої рослини в сховища і стають активними шкідниками продовольчих запасів.
Комахи нападають не тільки на живі рослини, а й на відмерлі їх скелети, беручи участь в безперервному процесі деструкції рослинних залишків. Багато видів харчуються вже сильно розклався детритом, в якому основну харчову цінність становлять різні мікроорганізми.
З хребетними тваринами і людиною тісно пов'язаний комплекс різноманітних комах. Серед них є гніздові і норовлять паразити, вільно літаючі кровососи, пухоед і волосоїдів і навіть порожнинні оводи, личинки яких розвиваються у тілі хазяїна. Копрофаги пристосувалися утилізувати вже один раз переварену іншими тваринами їжу.
Харчові зв'язку насамперед визначають ту колосальну роль, яку відіграють комахи в живій природі. Без комах-запилювачів неможливе існування більшості квіткових рослин. Без комах-прокормітелі не можуть існувати співучі птахи і багато тварин; без комах санітарів земля покрилася б масою мертвих рослин, вкрай не змогли б розкладання трупів тварин і їхніх екскрементів. Цю важливу роль комах у природі необхідно враховувати у всіх господарських заходах, намагаючись якомога менше порушувати сформовані століттями спільноти та зв'язку.
Однак людина не може вести себе нейтрально по відношенню до всіх комах, частина яких давно стала його найлютішим ворогом. Практичні потреби викликали необхідність розвитку як загальної ентомології - науки про комах, так і її прикладних напрямків - сільськогосподарської, лісової та медичної ентомології. У полі зору останньої знаходяться численні кровоссальні комахи, які, в масі нападаючи на людину, не тільки завдають йому занепокоєння, різко знижують продуктивність праці, але й можуть бути переносниками небезпечних захворювань.
У лісовому господарстві шкода від комах особливо гостро проявляється в періоди спалахів масового розмноження шкідників, які призводять до повного оголення лісів «і часто супроводжуються пожежами та розмноженням вторинних» шкідників. У результаті гинуть великі лісові масиви. Щоб запобігти величезні втрати лісу, доводиться вдаватися до масової авіахімічних обробці, яка має численні негативні побічні наслідки, знищуючи корисну фауну і забруднюючи отрутохімікатами великі території, в тому числі й водойми. В останні роки на зміну хімічних обробок все частіше приходять біологічні методи боротьби з допомогою або самих комах, що паразитують на шкідників, або специфічних мікроорганізмів, що вражають лише певні види шкідливих комах.
Вирощування культурних рослин на великих площах створює винятково сприятливі можливості для розмноження деяких шкідливих комах, в результаті чого втрачається значна частина врожаю. Сучасна сільськогосподарська ентомологія і служба захисту рослин в своєму розпорядженні багатий арсенал засобів знищення комах, використовують спеціально розроблені для різних культур і кліматичних зон системи заходів, що знижують чисельність шкідників до економічно несуттєвого рівня. І все ж, незважаючи на віковий досвід, могутню техніку і численні високоефективні хімічні препарати, потерн врожаю від шкідників ще дуже великі.
З найдавніших часів людина оточував себе різними речами - знаряддями праці, предметами побуту, будував житла, шив одяг і взуття. Для цього використовувалися перш за все природні рослинні і тваринні матеріали. Природно, слідом за цими матеріалами в будинки та інші споруди рушили комахи з навколишньої природи. Протягом останнього століття кількість п різноманітність речей, якими користується людина в побуті і на виробництві, збільшилися в сотні і тисячі разів. Відповідно зросла і економічне значення пошкодженні їх біологічними агентами, серед яких чимала роль належить комахам.
Тільки на території нашої країни зареєстровано понад 200 видів комах, здатних пошкоджувати різні матеріали та вироби. Звичайно, не всі вони однаковою мірою небезпечні; проявляють себе найбільш часто п завдають особливо значний збиток приблизно 80 видів. Більшість з них належить до двох найбільшим загонам і включає близько 50 видів жуків і більше 20 видів метеликів. Решта поодинокі види шкідників представляють загони термітів, сеноедов, перетинчастокрилих і щетінохвосток (табл. I).
Найбільш тісний зв'язок комах спостерігається з матеріалами рослинного і тваринного походження, яким вони заподіюють харчові ушкодження. Коло рослинних матеріалів і виробів, які страждають від комах, досить широкий. У нього входять деревина всіх порід у вигляді колод, дощок та інших будівельних матеріалів, меблі, вироби з деревини, лубу, пробки, соломи, бавовни, льону; продукти переробки деревини: папір, картон, деревоволокнисті і деревостружкові плити, фанера і ряд інших. З матеріалів тваринного походження комахи пошкоджують шерсть, шкіру, хутра, волосся, щетину, пух, перо і всілякі вироби з цих продуктів. Часто важливим стимулюючим чинником для комах є наявність у виробах борошняного або кісткового клею, сприяють найбільш інтенсивним пошкодження.
Об'єктом нападу багатьох комах можуть бути ботанічні гербарії і зоологічні колекції. У музеях, де є предмети з найрізноманітніших матеріалів, набір шкідників досить великий. Тільки в європейській частині СРСР там виявлено більше 40 видів шкідливих комах. З них частіше і сильніше інших шкодять меблевий, будинковий і хлібні точильники, музейний жук », кожеед, притворяшки злодій, платтяна та меблева молі, що розмножуються іноді у великих кількостях. У бібліотеках та архівах іноді у величезних масах з'являються жуки-притворяшки і кожеед, хлібний точильник, чешуйніци і сеноеди.
Крім харчових ушкоджень, які часто призводять до повного знищення матеріалу, комахи іноді можуть зіпсувати і неїстівні для них вироби. Якщо харчовий субстрат комахи активно розшукують і часто розмножуються в ньому у великих кількостях, то нехарчові пошкодження носять зазвичай випадковий характер і частіше з'являються там, де в елементи конструкцій чи виробів входять також природні органічні матеріали. При міграціях для окукліванія або в пошуках їжі комахи можуть ушкоджувати найрізноманітніші матеріали. Серед них штучні, синтетичні і скляні тканини, синтетичні плівки, електроізоляційні матеріали, гума, багато пластмаси, тепло-і звукоізоляційні матеріали і навіть свинець.
Випадкові пошкодження виробів і матеріалів зазвичай не досягають такого масштабу, як харчові, так і ступінь знищення матеріалу при цьому буває значно менше. Зазвичай комахи проробляють а неїстівних матеріалів окремі отвори або вигризають в ньому нечисленні порожнини. Однак, як показує практика, і такі пошкодження можуть бути досить небезпечні для ряду складних радіоелектронних установок і дорогого обладнання, де навіть незначні порушення ізоляції електричних ланцюгів здатні вивести з ладу всю систему.
При розвитку комахи "не тільки знищують матеріал, а й забруднюють його екскрементами, личинкові шкурками, павутиною, збільшуючи тим самим розміри шкоди. Дрібні личинки молей і кожеед можуть завдавати особливий збиток, проникаючи всередину точних приладів. Обплітаючи їх деталі павутиною і навіть нічого не поїдаючи , вони призводять відповідальні прилади в неробочий стан. Відомі випадки загибелі літаків через руйнування міллю фетрових прокладок в точних приладах.
Ентомологи медичного, лісового та сільськогосподарського профілю в силу великої кількості своїх прямих завдань не можуть приділяти достатньої уваги шкідників матеріалів. Тому в останні роки у великих музеях, бібліотеках і в деяких інших організаціях з'явилися ентомологи, які спеціально вивчають біологічні особливості конкретних форм шкідників і розробляють заходи боротьби з ними. На порядок денний постає питання про цілеспрямовану підготовку фахівців в області захисту матеріалів і виробів від пошкодження комахами та іншими біологічними факторами.
Практика показує, що як харчові, так і нехарчові пошкодження матеріалів найбільш часто викликаються порівняно невеликим колом комах, серед яких найбільше економічне значення мають древоядние, або Ксилофаги, і комахи, що харчуються матеріалами тваринного походження, що містять кератин, - кератофагі. У першій групі виділяються жуки-точильники і терміти, у другій - жуки-кожеед та молі-кератофагі. Розглянемо докладніше кожну з цих груп шкідників.
Жуки-точильники. Відомо близько 20 видів, які шкодять будівлям, меблів, музейних експонатів та інших виробів з деревини. Личинки цих жуків розвиваються у внутрішніх частинах дерев'яних деталей, часто перетворюючи їх на потерть, а зовні видно лише досить дрібні круглі льотні отвори, через які дорослі жуки покидають виріб.
В опалюваних приміщеннях найбільшої шкоди завдає меблевий точильник, який зустрічається як у південних, так і в північних областях нашої країни. Його личинки розвиваються 3-4 роки, тому навіть фахівець може виявити заражені деталі не відразу, а лише після першого вильоту жуків. Боротьба з точильника сильно ускладнена через прихованого способу життя личинок. Надійно знезаражує вироби лише ретельне їх протруювання отруйними газами в герметичній камері (фумігація). Більш доступним способом є виморожування, для чого виріб в зимовий період витримують не менше 3-5 доби на морозі при температурі -20 --25С, в результаті чого личинки гинуть. У зв'язку зі складністю боротьби особливо важливу роль відводять профілактичним заходам. Оскільки найчастіше точильники потрапляють в приміщення зі старими дерев'яними предметами, необхідно проводити ретельне їх обстеження і в разі необхідності - ізоляцію і фумігацію. Другий шлях проникнення точильщиков в приміщення - заліт жуків у відкриті вікна. Його можна запобігти, встановивши у віконних прорізах металеву сітку з осередками не більше 1,5 мм.
Основні шкідники холодних будівель у північних областях - північно-східний, будинковий, грабовий точильники. Це вологолюбні види, їх розвиток пов'язаний з грибними захворюваннями деревини. У середній смузі істотної шкоди завдають червононогі і особливо ребристий точильники. Обидва види вологолюбні, але не пов'язані з грибними захворюваннями деревини. У південних районах значно шкодять бархатистий, середземноморський і кримський будинковий точильники. Вони менш чутливі до вологості, але для їх розвитку необхідна більш висока температура. У всіх цих точильщиков розвиток триває не менше двох років. Боротьба з точильника, вражаючими зовнішні стіни будівель, найбільш надійна з допомогою глибокого просочення деревини розчином пента хлор феноляту натрію.
Точильники вражають тільки витриману деревину н не шкідливі для інших матеріалів, але їх діяльність дуже небезпечна для багатьох старовинних ікон, меблів та інших музейних експонатів. Не обійшли вони і такий безцінний пам'ятник дерев'яного зодчества, як Книжковий., Для збереження якої зараз докладають зусилля багато фахівців.
Жуки-кожеед. Кожеед являють собою порівняно невелику, але дуже важливу в економічному відношенні групу жуків. У нашій країні кожеед поширені повсюдно, але найбільшої чисельності та видового різноманіття досягають у районах із сухим і спекотним кліматом - в пустелях і напівпустелях (Казахстан, Середня Азія, Закавказзя). Багато видів кожеед є небезпечними шкідниками всіляких продуктів тваринного і рослинного походження, а також деяких неорганічних матеріалів. Вони пошкоджують всі види шкір, фетр, повсть, шовк і т.п.
Штучні та неорганічні матеріали частіше за інших ушкоджують сім видів кожеед з родів дерместес і аттагенус. Це може відбуватися в трьох випадках: при безпосередньому харчуванні матеріалом, при будівництві куколочной камери (лише дерместес), при подоланні перешкод, що відокремлюють харчової субстрат від комах.
Пошкодження першого типу можливі, якщо матеріал включає речовини тваринного або рослинного походження. Пошкодження другого типу пов'язані з тим, що личинки кожеед з роду дерместес перед окукливанием залишають харчової субстрат і вгризаються в будь-які перебувають поблизу предмети для будівлі куколочной камер. У залежності від твердості матеріалу личинки прогризають в ньому ходи довжиною від 50 до 100 мм і діаметром 5 мм. Пошкодження третього типу виникають у тих випадках, коли харчовий субстрат (повсть, фетр, клей і т.д.) покритий яким-небудь ізолюючим матеріалом. У пошуках їжі личинки кожеед легко прогризають всілякі плівки, технічні тканини, гумові прокладки.
Господарські збитки, заподіяні кожеед в даний час, ще не піддаються точній оцінці, але уявлення про їх масштабах можуть дати наступні цифри: у США, Новій Зеландії та АРЄ тільки один кожеед плямистий пошкоджує щорічно запаси шкір на суму 500000 фунтів стерлінгів.
Матеріали неорганічного походження найбільше пошкоджуються кожеед з роду дерместес. Дуже часто їх личинки вигризають численні ходи в стінах кам'яних і дерев'яних споруд, руйнують всілякі звуко-і теплоізоляційні матеріали. Неодноразово відзначалися пошкодження кожеед різних тканин, плівок, азбесту, особливо якщо вони просякнуті якими-небудь речовинами рослинного чи тваринного походження, наприклад, кістковим клеєм. Неодноразово відзначалися також пошкоджень меблів, тари, різних пакувальних матеріалів. За даними зарубіжних авторів, кожеед є одними з серйозних руйнівників кабелів. Їх личинки легко прогризають свинцеву оболонку кабелю і можуть повністю вивести його з ладу.
Мінімальні терміни, за які кожеед можуть пошкодити ті чи інші матеріали, залежать від їх міцності, пори року, біологічних особливостей шкідника та інших умов. Практично можна вважати, що для істотних пошкоджень матеріалів тваринного походження (шкіра, клей тощо) необхідно не менше двох педель. Ушкодження інших матеріалів, якими кожеед безпосередньо не харчуються, може спостерігатися не раніше ніж через місяць після контакту цих шкідників з об'єктом.
У природі кожеед розмножуються в пташиних гніздах, у норах гризунів, на полеглих тварин. Жуки розлітаються на досить великі відстані і можуть залітати в приміщення через вікна. Тому для запобігання розмноження кожеед велике значення мають санітарно-гігієнічні заходи, підтримання чистоти в приміщеннях і на прилеглій території, регулярні огляди шкіряної сировини та іншої продукції, яка підлягає нападу цих шкідників, застосування репелентів типу нафталіну і Параді хлорбензолу. У разі виявлення кожеед слід негайно їх знищувати за допомогою інсектицидів. Найкращі результати дає фумігація бромистим метилом.
Молі-кератофагі. Молі-кератофагі - група комах, що приносить значний збиток господарству людини. Поряд з кожеед - це основні шкідники ряду матеріалів тваринного походження. Як шкідників у світі зареєстровано близько 40 видів молей, а для Радянського Союзу - 22. Найбільш небезпечним і постійним шкідником, який вирізняється здатністю до масового цілорічному розмноження і мають велике економічне значення, є платтяна міль. Другий за шкідливістю для смуги з помірним кліматом вважають шубную моль.
Ушкодження у вигляді погриз наносять гусениці молей різного віку. Кількість з'їденого гусеницею матеріалу за весь період її розвитку залежить від виду молі, якості матеріалу, а також від температури і відносної вологості повітря. У тонкій плательно вовняної тканини гусениця прогризає наскрізний отвір за добу. При масовому ж розмноженні молі незахищений матеріал кератінової природи може бути знищений повністю. Харчові пошкодження молі можуть завдавати і змішаним тканинам, причому іноді їдять їх більш інтенсивно, бо синтетична нитка не засвоюється ними і поживність такої тканини нижче, ніж шерстяний.
До нехарчових відносяться пошкодження матеріалів при будівництві гусеницями павутинних ходів та дорослих чохлик, стінки яких вони інкрустують отгризеннимі шматочками матеріалів, а також при міграціях, викликаних пошуками їжі або відповідних місць для окукліванія, якщо ушкоджується матеріал служить перешкодою для їхнього руху. Голодні гусениці можуть ушкоджувати такі нехарчові, але доступні їх щелепів матеріали, як папір, картон, тканини бавовняні, лляні і синтетичні, плівки полнін-нілхлорідную та поліетиленову, ізоляцію телефонних дротів і ін
Поширені молі повсюдно, в різних місцях змінюється лише набір їх видів. За Винятком платтяна молі, яка постійно пов'язана c людиною, вони живуть у гніздах птахів, в норах гризунів, на падали. З природних вогнищ молі легко переходять на різні придатні для їх живлення матеріали в житлових та господарських приміщеннях.
Платтяна міль - космополіт, вона проникає за людиною навіть у місця, вкрай несприятливі для життя в природі, і, як правило, зустрічається лише в будівлях людини, де при безперервному розвитку в залежності від температури дає 2-7 поколінь на рік. Шкідлива діяльність молей в опалювальних приміщеннях може тривати цілий рік, у не опалювальних - при температурі вище 15 ° С.
Переварювання кератину в кишечнику молей відбувається за допомогою ферментів, що діють тільки на цей специфічний білок. Один з цікавих і перспективних методів захисту вовни від пошкодження комахами заснований на заміні дисульфідних зв'язків в молекулі кератину на бістпоефірние зв'язку, що володіють більшою стійкістю до дії цих ферментів. Таким способом вдається практично повністю захистити вовняні вироби від поразки міллю. Розроблено кілька модифікацій цього методу, але жодна з них не визнана поки економічно вигідною і тому не отримала ще широкого промислового застосування. Можна сподіватися, що подальший розвиток досліджень у цій області дозволить впровадити в практику надійний метод захисту без застосування отруйних речовин. А поки для боротьби з молямі використовують фуміганти - метилбромід, парадіхлор-бензол, нафталін, з яких два останніх є одночасно досить ефективними репелентами і перешкоджають зараженню міллю ємностей, насичених парами цих речовин.
Терміти. Терміти - теплолюбні суспільні комахи. Вони живуть великими сім'ями в земляних або деревних гніздах і широко поширені в країнах з сухим і вологим тропічним кліматом. Південні райони пашів країни захоплюють лише невелику частину ареалу цих комах, на якій відомо всього сім видів термітів. Найбільш небезпечні два дуже близьких види - великий Закаспійській і туркестанський терміти. Вони заселяють Туркменську, Узбецьку, частина Таджицької і південь Казахської РСР. Значної шкоди будівлям заподіюють светобоязлівий і далекосхідний терміти, поширені на півдні
Україна, у Молдавії та у Владивостоці (завезений людиною вид).
Основну частину населення гнізда термітів становлять робітники - безплідна каста, спеціалізована на добуванні їжі і вирощуванні личинок. У пошуках корму і вологи робочі терміти можуть опускатися в землю на глибину понад 15 м, підніматися на вершини телеграфних стовпів і йти від гнізда на відстань до 100 м. І хоча вони позбавлені крил, в місцях, заселених цими комахами, їх можна зустріти всюди. Підрахунки, проведені на острові Шрі Ланка в верхньому шарі грунту глибиною до 10 см, дали загальну чисельність термітів для острова 770 більйонів примірників. Якщо цих термітів укласти в один шар щільно один до іншого, то вийде роги шириною 10 м і довжиною 384 000 км, що дорівнює відстані від Землі до Місяця.
На відкриту поверхню терміти виходять дуже рідко, а перемішуються за численними ходами в грунті. У природі вони харчуються сухими частинами дерев, чагарників і трав'янистої рослинності, збираючи корм під прикриттям земляних кірочок, які вони ліплять на поверхні грунту, на стовбурах дерев і чагарників.
У тропіках, де зустрічаються більші і агресивні види, терміти активні протягом всього року. У нас же в зимові місяці вони майже нерухомі, хоча в опалювальних приміщеннях їх шкідлива діяльність продовжується і взимку.
Шкода, заподіяна термітами в країнах з тропічним кліматом, настільки великий і різноманітний, що іноді цих комах відносять до всеїдних. Насправді ж терміти харчуються в основному мертвою деревиною і травою. Природно тому, що найбільшу небезпеку вони представляють для дерев'яних конструкцій і матеріалів, що містять клітковину. Розмножуючись у великих кількостях, терміти приводять у повну непридатність дерев'яні житлові будинки, промислові і гідротехнічні споруди, руйнують залізничні шпали і стовпи ліній зв'язку. Терміти охоче поїдають папір, картон, бавовняні і льняні тканини. Матеріали тваринного походження в меншій мірі привертають термітів. Проте шкіра, повсть, вовняні тканини досить сильно пошкоджуються термітами і, ймовірно, частково можуть використовуватися ними в якості додаткового джерела їжі.
Володіючи дуже міцними і сильними щелепами, терміти можуть ушкоджувати і багато неїстівні для них матеріали. Вони вигризають глибокі ходи і камери в ряді мінеральних будівельних матеріалів (сирцовий цегла, глина, гіпс, вапно), істотно змінюючи внутрішню структуру матеріалу і міцність конструкції. Сильно пошкоджуються фібролітові і арболітових плити, пухкі теплоізоляційні матеріали, тканини зі скловолокна, в тому числі електроізоляційні лакоткани. З металів помітний збиток терміти можуть завдавати алюмінієвої фольги і свинцю.
Синтетичні матеріали також не завжди стійкі до впливу термітів. Вони прогризають всілякі плівки, штучні шкіри, тканини та інші вироби. У деяких пінопласту терміти вигризають великі порожнини і заселяють їх. Також легко вони пошкоджують пористі гуми.
Особливу турботу викликають пошкодження термітами кабельних виробів. Грузькі обмотувальні дроти терміти можуть перекушувати, викликаючи обрив електричного кола. З більш товстих монтажних проводів терміти зчищають ізоляцію з пластмаси, лаків, паперу, бавовняної пряжі, шовку та скловолокна; наскрізь прогризають свинцеву оболонку кабелів. Забираючись всередину різних механізмів і апаратів, терміти натаскують туди землю і прикріплюють її до різних деталей. При цьому вони не тільки забруднюють систему, але можуть змінювати її електричні параметри, заважати взаємодії окремих її вузлів.
Потайлива діяльність термітів сильно утруднює виявлення заподіяної ними шкоди. У житлових будинках він часто виявляється вже на такій стадії, коли провалюються статеві дошки та перекриття. У результаті нападу термітів рідко повністю руйнуються цілі селища дерев'яних і глинобитних будинків. Найсильніше землетрус 1948 року в Ашхабаді оголило величезну руйнівну роботу, виконану термітами, в результаті якої міцність більшості будівель була значно ослаблена.
Захисту промислових матеріалів і виробів першим з європейських держав стала надавати серйозного значення Німеччина в період другої світової війни, коли значно постраждало від термітів військове спорядження се військ в Африці. Але в той час втрати обмежилися інтендантські господарством та пошкодженнями
* Дерев'яних елементів зброї та спорядження. Ще більш істотну шкоду від термітів проявився під час війни у ​​В'єтнамі, коли в результаті їх діяльності не могли злітати після зберігання в джунглях американські літаки і вертольоти, не працювали радіолокатори і системи наведення ракет.
У мирні дні жертвами термітів стають не лише сучасні будівлі, але й знамениті пам'ятники стародавньої архітектури. У Хіві в музеї під відкритим небом значного руйнування зазнали різьблені дерев'яні колони, двері та стелі старовинних мечетей та інших будівель. На початку 60-х років в сховище давніх книг і рукописів бібліотеки іранського парламенту (меджлісу) були загублені термітами багато стародавніх твори.
Інтерес до термітів в останні роки посилився у зв'язку з розширенням поставок промислового обладнання та інших товарів в тропічні країни. При цьому захист від термітів стала невід'ємною частиною «тропікалізаціі» матеріалів, тобто підвищення їх стійкості До впливу всього комплексу руйнуючих чинників, що діють в країнах з тропічним кліматом.
Точного обліку втрат від термітів і витрат на компенсацію їхньої шкоди немає ні в одній країні. Найбільш докладні підрахунки проведені в США, де терміти не дуже численні й не представлені агресивними тропічними видами.
На початку 50-х років втрати від повного руйнування термітами оцінювалися там в 40 млн. доларів, а до кінця десятиліття - 100 млн. доларів. У середині 60-х років ця сума зросла до 250 і навіть до 500 млн. доларів. Зростання цих сум відбувається як за рахунок більш повного обліку втрат від термітів, так і у зв'язку зі збільшенням вартості протівотермітних заходів і витрат на їх розробку. В даний час щорічні потерн від термітів у всьому світі приблизно оцінюються в 1 млрд. доларів.
У нашій країні найбільш значні роботи з вивчення термітів і захисту від них матеріалів та споруд ведуться в Інституті зоології Академії наук Туркменської РСР в Ашхабаді і в Московському державному університеті, де на кафедрі ентомології вивчають та інших шкідників матеріалів зі світу комах. За останні роки відбулися три всесоюзних наради з вивчення термітів і розробці протівотермітних заходів. Проведені численні дослідження в ряді лабораторій країни. В результаті зусиль колективу вчених розроблені спеціальні інструкції протівотермітному будівництва житлових будинків і промислових споруд.
Багаторічний досвід боротьби з термітами показує, що надійніше всього можна захистити будівлю, правильно його спроектувавши і побудувавши. Значно більших витрат вимагає боротьба з термітами у вже пошкоджених ними будовах. При будівництві будь-якої будівлі з метою захистити його на тривалий термін від пошкодження термітами вирішують два завдання: знищення термітів в грунті безпосередньо під будівлею і недопущення їх у будова з навколишнього грунту.
Вирішення першого завдання при будівництві великих будинків, під «які риють котлован глибиною 1,5 м і більше, виконується при виробництві земляних робіт, коли разом з виїмкою грунту видаляються з-під майбутньої будівлі і живуть там терміти. У тих випадках, коли грунт знімають на меншу глибину або видаляють тільки культурний шар грунту, необхідно проводити хімічну обробку грунту сильнодіючими І довго зберігають токсичність в грунті хлорорганічними отрутохімікатами.
Другу задачу вирішують застосуванням комплексу конструктивних заходів. Будівля будують на кам'яному фундаменті і опорах, з високим цоколем, складеним з обпаленої цегли або каменя на складному розчині з високомарочних цементом, або застосовують суцільне залізобетонне підставу, укладене на протравлені інсектицидами грунт. Грунт навколо будівлі протруюють на велику глибину інсектицидами і поверх цього роблять навколо цоколя бетонний або асфальтовий відлив. Протравлені грунт, прихований під будівлею і відливом зберігає захисну дію багато років. Періодичні огляди будівель, своєчасний ремонт, утримання в чистоті підвалів та навколишньої території сприяють тривалому збереженню житлових а промислових будівель. У тих випадках, коли у призначених для експлуатації в тропіках промислових виробах і конструкціях використовують ушкоджувані термітами матеріали, виникає необхідність їх захисту. Найбільш надійний спосіб при цьому - ізоляція уразливих деталей від доступу термітів. Вона досягається герметизацією окремих вузлів, заливанням їх у різні смоли, розміщенням устаткування на бетонних майданчиках, застосуванням огороджувальних частих металевих сіток, знищенням термітів на навколишньої території за допомогою інсектицидів і т.д. У ряді випадків потрібно підвищити стійкість і деяких матеріалів. Особливо це стосується дерев'яних деталей. Саме для деревини вже давно розроблені і поставлені на промислову основу методи просочення її антисептиками, що захищають від гниття. Деякі з застосовуваних антисептиків є одночасно досить хорошим захистом від термітів. Введення антисептиків підвищує також стійкість паперу і картону.
Перспективним може виявитися застосування репелентів, за відносно термітів цей спосіб поки не знайшов практичного застосування. Заміна повреждаемого матеріалу стійким до впливу термітів є, безсумнівно, найбільш радикальним способом захисту всього виробу.
4. Гризуни - руйнівники матеріалів, виробів, споруд
Гризуни (Rodentia), найбільш численний загін класу ссавців (2800 видів з 5400), відрізняються не тільки різноманітністю, але й високою чисельністю, а також активністю. Вони широко поширені по земній кулі, а в нашій країні заселяють всі райони і зони від жарких пустель Середньої Азії до тундри і островів Льодовитого океану, піднімаючись і гори до висоти 4,5 тис. м над рівнем моря.
Назва загону дано за специфічну будову щелепного апарату: сильно розвинені різці мають долотоподібні форму і постійно зростають.
Роль гризунів у житті природи і в народному господарстві велика і різноманітна: у багатьох районах (луки, степи, пустелі, гори) їх риюча діяльність служить важливим фактором грунтоутворення, впливає на розвиток ерозії! Розпушування грунту і нерідко суцільне виїдання рослин на місцях проживання сприяють формуванню і розселення бур'янів, впливаючи па різноманітність лучних, степових та пустельних рослинних асоціацій. Деякі види гризунів - важливий об'єкт промислу (бобер, білка, бабак, ондатра). Дрібні мишоподібні гризуни служать їжею для таких цінних звірів, як соболь, куниця, норка, лисиця та інші, для хижих денних птахів і сов. Гризуни - зберігачі та переносники багатьох збудників хвороб людини і домашніх тварин: чуми, туляремії, енцефаліту, ріккстснозов, лейшманіозу та інших. Вони завдають величезної шкоди сільському і лісовому господарствам, запасам продовольства, ушкоджують тару і упаковку, різні матеріали та вироби, споруди і т.д.
Чисельність багатьох гризунів зазнаватиме великих коливань і завдяки високій плодючості при сприятливих умовах протягом усього року може досягати великої величини. Збільшенню чисельності дрібних, так званих «мишоподібних», гризунів нерідко сприяють порушення в господарській діяльності людини, викликані війнами або іншими надзвичайними подіями.
Найбільше число шкодять видів належить до сімейств мишей - Muridae (щури та миші) і хом'яка-образних - Cricetidae (піщанки, хом'яки, полівки). У сімействі білячих - Sciuridae - значної шкоди приносять ховрахи.
До родини мишей ставляться так звані синантропні гризуни - будинкова миша, сіра і чорна щури, здавна заселяють споруди людини. Своїм широким розповсюдженням вони (особливо домашня миша і сірий пацюк) зобов'язані людині, слідом за яким транспортними шляхами проникли на північ до полярного кола і на півдні до зони пустель. Ці гризуни тільки на півночі тримаються в будівлях людини зазвичай круглий рік. У середній смузі і на півдні в теплу пору року вони звичайно виселяються у відкриті біотопи.
Крім сірих і чорних пацюків і будинкових мишей, в СРСР зустрічаються ще 8 видів цього сімейства. У Середній Азії живуть пластіпчатозубая і туркестанська щури; в житло людини вони ведуть себе як сірі щури, винищуючи продукти і завдаючи іншої шкоди речам, а нерідко і здоров'ю людини. Пластіпчатозубая щур, крім того, шкодить своїй риючою діяльністю, створюючи нори з великою кількістю складних ходів і тим пошкоджуючи земляні підлоги і глинобитні стіни, а також зрошувальні канали.
На Далекому Сході і в Східному Сибіру широко поширена азіатська лісова миша. Тваринки шкодять сільському господарству, лісооновлення, врожаю цитрусових (чорні щури) і горіхів (туркестанська пацюк). Великої шкоди приносять синантропні гризуни, знищуючи і забруднюючи запаси продовольства, папір, тканини і т.п.
До родини хомякообразних належать гризуни, які пошкоджують зернові культури, луки і пасовища, лісові насадження. Велика частина представників сімейства - мешканці відкритих і лісових ландшафтів. Ряд видів живе в більш-менш складних порка, а деякі ведуть підземний спосіб життя. До підродини полівок відносять види, чисельність яких особливо різко коливається; в роки масових розмножень вони завдають великої шкоди сільському господарству.
Сімейство хомякообразних включає три підродини: хом'яків, полівок і піщанок. У фауні СРСР налічується 12 видів підродини хом'яків - Cricetinae.
Хом'яки заселяють оброблені землі, межі і поля, нерозорані ділянки і т.п. Деякі види зустрічаються в населених пунктах, на присадибних ділянках та житлових будівлях. Хом'яки риють нори складні з камерами для зберігання запасів харчування. Харчуються зеленими частинами рослин, насінням, коренеплодами; поїдають комах та інших дрібних тварин. Роблять великі запаси їжі на зиму (звичайний хом'як запасає до 20 кг). Високо плідні, особливо звичайний хом'як, який приносить до 3 приплодів на рік, в середньому по 10 дитинчат (максимально 15-20), у решти видів - 2-3 посліду (від 4 до 9 дитинчат).
Найбільшої шкоди сільському господарству, місцями лісооновлення приносять звичайний, дагестанський і закавказький хом'яки. Сірий і Наурського хом'ячки шкодять також у житлових приміщеннях і складах.
- Підродина піщанки - Gerbillinae. У нашій фауні представлені 8 видів роду Meriones і 1 вид роду Rhombomys - велика піщанка. Поширені в сухих степах, напівпустелях і пустелях рівнин, передгір'їв і частиною гірських районів Північної Африки, Передньої і Малої Азії, Кавказу і північно-східного Передкавказзя до південно-східного Казахстану, Забайкалля, Монголії та Китаю.
У більшості піщанки заселяють не освоєні сільським господарством землі, а проте краснохвостая, малоазийская, монгольська і грєбєнщікова піщанки охоче селяться на зрошуваних ділянках, ріллі, поблизу поселень людини. Монгольська піщанка поселяється і на присадибних ділянках. Розмножуються протягом теплої пори року, за сезон буває 2-3 посліду. У виводку від 2 до 7-8 дитинчат. Зимової сплячки у них немає; роблять на зиму запаси з насіння диких рослин і культурних злаків, іноді значні.
Малоазийская і перська піщанки не риють складних нір - «колоній», інші види роблять нори різної складності. Найбільшою складності нори (колонії) досягають у великої піщанки. Шкодять рослинам, що зміцнює піски, пасовищам, посівам зернових, бавовни. Велика піщанка пошкоджує саксауловие лісу, руйнує берега зрошувальних каналів, залізничні насипи і т. л - Більшість видів піщанок мають важливе епідеміологічне значення.
Підродина полівок - Microtinae - представлено в нашій фауні 45 видами. Вони населяють практично всю територію нашої країни. Серед них є гризуни, провідні підземний спосіб життя і рідко виходять на поверхню землі (слепушонка), ондатра та водяний пацюк ведуть напівводний спосіб життя. Більшість же полівок риють нори різного ступеня складності.
Всі полівки рослиноїдні; в їжі переважає зелена рослинність * Високо плідні. Самка приносить на рік 2-3 посліду, по 5-6 дитинчат-у кожному. Для полівок характерне раннє настання статевої зрілості (самки можуть приступати до розмноження у віці 3 тижнів, самці - 1 - 1,5 місяця). При сприятливих умовах розмноження в популяції може йти круглий рік. З цим пов'язані високі підйоми чисельності багатьох видів цієї підродини.
Деякі види є серйозними шкідниками в сільському господарстві (звичайна і громадська полівки, степова форель, полівка Брандта, водяна полівка та ін), лісовому господарству шкодять руда європейська, червона сибірська полівка та ін Ондатра пошкоджує іригаційні споруди. Деякі види передають людині та домашнім тваринам туляремію, лептоспірози, рикетсіози і багато інші інфекційні захворювання.
Сімейство білячих. Рід ховрахи - Cilellus. У нашій фауні представлені 10 видів. У СРСР мешкають переважно у відкритих »ландшафтах: лісостепу, степової та напівпустельній зонах; деякі види заходять в пустелю. Ховрашки заселяють луки, пасовища, вигони, межі і нерозорані ділянки серед полів. Харчуються переважно соковитими трав'янистими рослинами, цибулинами, зернами (головним чином на ранніх стадіях зрілості). Запасів на зиму не роблять.
Розмножуються один раз на рік - навесні. У посліді від 2 до 15 дитинчат. Всі ховрахи впадають взимку в сплячку.
Пустинним видами властива ще й літня сплячка, пов'язана з вигорянням рослинності. Ховрашки селяться колоніями. Нори глибокі й довгі, складної будови, особливо у пустельних і степових видів. Активні у денний час. Найважливіші шкідники сільськогосподарських культур, пасовищ і лісопосадок - малий, крапчастий, великий, червонощокий, азіатський довгохвостий ховрахи. Мають важливе епідеміологічне значення.
Освоєння людиною нових територій, будівництво залізниць, гідротехнічних споруд, розробка корисних копалин і т.д. змінюють умови існування і призводять до того, що місцеві види гризунів заселяють споруди людини, стаючи частковими або умовними синантропами. У Якутії, наприклад, у населених пунктах, де відсутня будинкова миша, в ролі синантропних гризунів виступають сибірська червона і узкочерепная полівки, а також полівка-економка. Вони заселяють житлові і надвірні споруди, тримаються в них круглий рік, розмножуючись у житлових будівлях і взимку. Сірий хом'ячок на півдні зустрічається в оселях людини і господарських по-
будівництвах. У таких містах, як Ашхабад, Фрунзе, Єреван, він заселяє багатоповерхові будинки до самих горищ, мешкаючи спільно з домовою мишею, іноді перевершуючи її за чисельністю.
Відзначено заселення житлових і господарських будівель іншими видами гризунів: лісовий і польовий мишами, звичайної і рудої полівки, червонохвостий і Гребєнщиковим песчанками та ін Будівництво каналів і розвиток зрошуваного землеробства сприяють проникненню в посушливі райони вологолюбних видів, раніше там не зустрічалися: звичайної і водяний полівок , польової миші, ондатри та ін Одночасно з цим будівництво тваринницьких ферм, фуражних складів, водойм обумовлює подальше розселення сірої пацюки в посушливі райони Ростовської області, Ставропольського краю, а також в деякі області Західної. Сибіру, ​​де йде інтенсивне сільськогосподарське і промислове освоєння земель.
Вплив господарської діяльності людини на розселення синантропних гризунів, заселення нових біотопів іншими видами гризунів у зв'язку зі зміною умов існування, збільшення їх «контактів» з людиною і його виробничим оточенням постійно посилюються.
Добираючись до їжі, гризуни ушкоджують тару (упаковку), прогризають отвори в підлозі або стінах комор, складів, зерносховищ. Окрім продуктів харчування, гризуни псують на складах тканини, хутра, взуття та інші предмети. Відзначалися пошкодження щурами водопровідних труб зі свинцю, трубок з алюмінію і ін Пошкодження неїстівних предметів носять зазвичай випадковий характер і викликані необхідністю подолання перешкод на шляху до їжі, воді, притулку. Іноді пошкодження обумовлюються дослідним поведінкою. Деякі матеріали гризуни використовують для влаштування гнізд. У житлових приміщеннях та інших спорудах гризуни роблять гнізда з паперу, ганчір'я, пати. В експериментах щури та інші гризуни використовували як гніздового матеріалу пінопласт, шматки гумових і полівінілхлоридних ізоляційних матеріалів, шматки тонкого дроту і т.п.
Значних збитків завдають гризуни, пошкоджуючи кабелі та проводи, що призводить до аварій, порушення руху поїздів, зв'язку, пожеж та людських жертв. У Японії через пошкодження кабелю і вузлів автоматичної світлової сигналізації на залізниці не раз порушувалося рух електропоїздів. Пошкодження кабелю ЕОМ будинковими мишами в Центральному банку Буенос Айреса призвело до призупинення. деяких операцій на біржі і банках міста. В іранському місті Ахваз щури Дуже сильно пошкодили лінії зв'язку в підземних комунікаціях. Протягом кількох днів у багатьох установах і житлових будинках не працювали телефони. Боячись щурів, працівники відмовлялися ремонтувати кабель в підземних колекторах.
Експериментально показано, що гризуни можуть ушкоджувати кабелі та проводи, що перебувають під напругою, без особливої ​​шкоди для себе. Американські гризуни гофера (Geomys), відомі як шкідники сільського господарства і матеріалів, пошкоджували електричний дріт з напругою 700 В і не гинули. Про причини пошкоджень кабелів гризунами відомо небагато. Вважають, що звірків може залучати розрита при прокладці кабелю земля; можливо, вони іноді гризуть кабель, як і інші тверді предмети, для заточування різців або гризуть його, коли він є перешкодою їх пересуванню.
Передки пошкодження, пов'язані з риючою діяльністю гризунів. Поселяючись по берегах каналів за облицювальними плитами, у греблях та дамбах, гризуни риють пори в насипах, прокладаючи ходи часто нижче рівня води. Це сприяє посиленню фільтрації води і може викликати руйнування насипів, прорив гребель і навіть повені. Серйозної шкоди іригаційних споруд в Західній Європі заподіює ондатра. У нашій країні зрошувальних систем шкодять також пластінчатозубая пацюк і піщанки.
Пошкодження матеріалів, сировини та виробів гризунами відбуваються в різних умовах, і чималу роль тут грає елемент випадковості. Це свідчить про те, що серед гризунів немає спеціалізованих шкідників матеріалів, за практично всі види гризунів потенційно небезпечні в цьому відношенні. Пошкодження мають «нехарчової характер» і є результатом гризучий і риючою діяльності, коли виникає необхідність подолання перешкод на шляху до їжі, воді, притулку і т.п., або можуть бути результатами дослідного поведінки тварин.
Подібно до того як розвиток сільського господарства супроводжувалося появою його шкідників, так і багатоаспектний використання людиною середовища при будівництві, прокладанні комунікацій та багато чого іншого сприяло формуванню різноманітної шкідливої ​​діяльності тварин, у тому числі і гризунів. У зв'язку з цим виникла проблема захисту матеріалів і різних об'єктів від пошкодження гризунами.
Розмір шкоди, викликаної гризунами народному господарству, обчислюється сотнями мільйонів рублів. Крім прямого знищення сировини, матеріалів і виробів, гризуни забруднюють їх екскрементами, сечею, вовною. За даними ФАО, загальний збиток, що наноситься гризунами в США, оцінюється в 300-500 млн. доларів на рік, в Індії - 1242,5 млн. рупій. ' Але в багатьох випадках пошкодження різних виробів, споруд та особливо архівних «документів, книг і т.п. не піддаються точному обліку і не обмежуються лише економічним збитком. Непоправність пошкодженого додає особливу гостроту цієї проблеми.
Експериментальні дослідження в лабораторних умовах показали, що гризуни можуть ушкоджувати найрізноманітніші матеріали: папір, картон, різні тканини і плівки, а також гуму, поліетилен і полівінілхлорид, газонаповнені пластмаси, деякі текстоліти, лакофарбові покриття та ін Більш стійкими виявилися матеріали на основі епоксидних смол, склопластики, більшість прес-матеріалів. Імовірність ушкодження матеріалів гризунами залежить від характеру поверхні матеріалу (гладка і шорстка), його твердості і структури (пориста, в'язка, щільна і т.п.). В експериментах гризуни пошкоджували пінопласти в тому випадку, якщо пористої пенопластовой платівкою закривали вікно, що відділяє кормове відділення клітини від гніздового (де містилися звірята). Пориста поверхня дає упор для зубів. Якщо ж пінопласт фарбували епоксидної шпаклівкою і поверхня пластинки ставала гладкою, гризуни не могли прогризти платівку, бо різці ковзали по гладкій поверхні. Лише після того, як в платівці були зроблені отвори діаметром 5 мм, звірята її прогризли. Виступи, отвори і щілини на поверхні матеріалу сприяють повреждающей діяльності гризунів.
Від виду гризунів залежать характер і розміри пошкоджень, що наносяться ними. Відомо, що твердість емалі різців гризунів приблизно однакова і становить 5,5 одиниці за шкалою Моша для великих гризунів (ондатра, бобер, нутрія, сірий пацюк) і 5 одиниць - для мишей і полівок. Це означає, що імовірність і розміри пошкодження матеріалу будуть залежати від величини звірків, будови щелепної і жувальної мускулатури, біомеханіки щелепного апарату.
Розміри ушкоджень залежать також від біологічних особливостей гризунів. Порівняння даних лабораторних випробувань показало, що пластінчатозубая пацюк - гризун, що риє складні і великі нори, перегризають коріння дерев і долає глинобитні стіни, пошкоджує матеріали в набагато більшому ступені, ніж сірий пацюк, яка в природі робить нескладні нори, а за типом харчування - всеїдна (розмір звірків обох видів приблизно однаковий). Величини прогризенних отворів у платівці пінопласту відповідно дорівнювали: 65 X 40 мм і 40 X 30 мм. Крім цього, пластінчатозубая пацюк дуже сильно обгризали краю пластинок, а в деяких дослідах розгризати пінопласт на шматки. Сірий пацюк робила це значно рідше. Вдалося встановити зворотну залежність інтенсивності пошкодження гризунами пінопластів від їх щільності. Чим щільність
пінопластів вище, тим меншою мірою звірята пошкоджували матеріал, і особливо чітко це простежувалося щодо дрібних звірків (мишей і полівок).
Наведені приклади показують, наскільки важливі проведення попередніх випробувань стійкості і уважний відбір найбільш «гризуностойкіх» зразків матеріалів. Треба визнати, що методи цілком надійною безпосередній зашиті матеріалів від пошкодження поки ще не розроблені в достатньому ступені. Пошкоджуються діяльність гризунів досить різноманітна. Існуючі способи боротьби спрямовані на загальне зниження їх чисельності та зменшення масштабів шкоди, що може зменшити можливість пошкодження матеріалів, виробів тощо, але не виключити його. Тому корисно привести короткі відомості про систему і методи боротьби, які прийняті в сучасній дератизації.
Основне завдання боротьби з гризунами - це зниження чисельності або повне винищення шкідників на певних об'єктах, в Окремих населених пунктах, спорудах і т.п.
Заходи здійснюють у двох напрямках: проведенням загальних профілактичних заходів, що забезпечують гризунонепроніцаемость, і винищувальних робіт шляхом використання хімічних, механічних і біологічних способів винищення. Успіх боротьби залежить від правильного визначення місць обробки і вибору найбільш придатних в даних умовах засобів боротьби (див. інструкції по боротьбі з гризунами Мінсільгоспу і Мінздоров'я). Роботу необхідно починати з широкого проведення профілактичних заходів (знищення місць, зручних для концентрації гризунів і шляхів їх проникнення па об'єкт ззовні), яким потім повинні супроводжувати винищувальні роботи.
Профілактичні заходи повинні забезпечити не тільки знищення умов, що сприяють шкідників, але й ускладнити їм доступ до захищених об'єктів. У містах та інших населених пунктів ". пунктах цьому сприяє проведення санітарно-профілактичних заходів, спрямованих на створення гризунонепроніцаемості будівель (особливо складів), поліпшення санітарного стану населених пунктів та ін Ці зміни середовища проживання ускладнюють заселення гризунами об'єктів та постійне перебування в них.
- Для зменшення шкодочинності гризунів у сільському господарстві велике значення мають дотримання правил агротехніки, своєчасне прибирання врожаю, хороший стан зерносховищ та овочесховищ, т. з. все те, що викликає різке погіршення умов проживання і кормності угідь для гризунів. Погіршення умов існування може спричинити спад інтенсивності розмноження та зменшення чисельності. Для своєчасної організації боротьби з шкідливими гризунами розроблені методи обліку і складання прогнозів їх чисельності, які дозволяють визначити ймовірний чисельність і можливу шкоду сільськогосподарським культурам протягом найближчого сезону, року.
Щоб правильно організувати боротьбу, важливо знати закономірності стаціонарного розподілу і динаміки чисельності видів шкідників з тим, щоб наносити удари в найбільш вигідний час і в місцях, які вирішують долю населення гризунів. Такими є стації переживання - ділянки ландшафту, де є оптимальні для даного виду умови існування. Тільки у стаціях переживання в роки депресії зберігається чисельність гризунів і звідси йде розселення звірків у прилеглі угіддя. На цій основі виникає можливість профілактичної боротьби про шкідниками. При цьому знищення гризунів особливо доцільно проводити при низькому рівні їх чисельності, зосереджуючи його насамперед у стаціях переживання і особливо в ранньовесняне час, коли кількість особин виробників найменше. Таку роботу, потрібно проводити систематично, постійно контролюючи чисельність шкідників. Важливою умовою при цьому стає картографування «поселень» гризунів. І виділення «стацій переживання». На цій основа можлива профілактична боротьба зі шкідниками, яка дозволить підтримувати їх чисельність на мінімальному рівні.
У містах і населених пунктах заходи по боротьбі з синантропними гризунами повинні бути побудовані на тому ж принципі. Після суцільних обробок, що дали різке зниження чисельності, необхідно систематично вести боротьбу, виявляючи місця, де з *, зберігалися гризуни, інакше звільнені від гризунів об'єкти будуть знову ними заселені.
Хімічний метод боротьби з гризунами в даний час є провідним і найбільш ефективним. Отрути, що застосовуються для боротьби з гризунами, за характером своєї дії діляться на препарати гострого та кумулятивного дії. З отрут гострої дії найбільш широко використовують фторовмісні з'єднання (фторацетат натрію, фторацетамід, монофторин тощо) і фосфорорганічні сполуки (фосфід цинку, гліфтор). Отрути кумулятивного дії - антікоагуляпти - створені на основі кумарину (варфарин, зоокумарін) і індадіону (ратіідан, фентолацін та ін.) Поява антикоагулянтів підвищило ефективність винищувач-t пих робіт і, на думку фахівців, дозволяє ставити питання про практично повне звільнення він гризунів (зокрема, від щурів) окремих міст і навіть областей. Гризуни не розрізняють ці отрути в приманці і охоче поїдають її.
Добре захищає звільнені від гризунів об'єкти застосування довготривалих точок отруєння - ящиків з сухою харчової приманкою, яка містить антикоагулянт, фторацетат натрію або фосфід цинку. Так, завдяки поєднанню винищувальних робіт з подальшим застосуванням точок довготривалого отруєння сірі щури були практично ліквідовані в 450 населених пунктах ФРН. Значні успіхи в боротьбі з щурами були досягнуті також в Ризі, Саратові, Тулі та інших містах.
Для винищування гризунів в ізольованих складських приміщеннях, на морських і річкових суднах, у залізничних вагонах і в окремих випадках у літаках використовують газоподібні речовини: сірчистий ангідрид, вуглекислий і чадний гази, хлорпікрин, препарати синильної кислоти, бромистий метил. Для боротьби з ховрашками і песчанками газацію нір проводять хлорпікрином, бромистим метилом, ціаносплавом, вихлопними газами. Перспективне використання хемостерілянтов - речовин, що діють на генеративну систему звірків і знижують темпи розмноження у популяціях.
13 останнім часом у багатьох країнах серйозну увагу приділяють пошуків репелентів - речовин, які відлякують гризунів від захищається предмета, Як репелентів запропоновані ціклогексамід, хлордан, спиртовий розчин меркаптанів, додеціловий спирт, діелдрін, алдрин, солі діметілдітнокарбаміновой кислоти, оловоорганические з'єднання та ін ( патенти Англії, США, Японії). Судячи з літературними даними, багато хто з них на практиці виявляються непридатними або внаслідок того, що не виявляють репеллентних властивостей, або в результаті токсичності. Найбільш перспективними, мабуть, є оловоорганические з'єднання - трібутілхлорстаннан, Трифену. члорстаннан, тріціклогексілстаннаноксі та ін, запропоновані в США для введення в фарби, паперову масу, що йде на виготовлення тарного картону, в обмазки для захисту рослинності і, зокрема, плодових дерев від пошкодження гризунами та копитними. Введення оловоорганічних сполук BiO = MeTi2 в покриття телефонного кабелю дало позитивний ефект, і гризуни не пошкоджували цей кабель ні в лабораторії, ні в польових умовах. Позитивні результати були отримані при захисті кабелю від пошкодження гофера за допомогою репеленту R-55 (третинний бутилсульфенилдиметилдитиокарбанат), розробленого нафтовою компанією Філіпс (Phillips Petroleum Company). Ця речовина використовують для захисту проводів та кабелів, прокладених на поверхні землі, і кабелів, що прокладаються під землею. У першому випадку в гумову або поліуретанову оболонку кабелю вводили репелент. При прокладці кабелю під землею обробляли траншею водоемульсійні розчином репеленту R-55. Введення репеленту в оболонку і обробка грунту дали добрі результати, і пошкодження кабелю не відзначали протягом тривалого терміну (в досвіді до 2,5 років). Спостереження показали, що гофера уникають ділянок землі, оброблених цим репелентом.
Ці результати відкривають великі перспективи для подальших досліджень і пошуків речовин, досить надійно відлякують гризунів. У нашій країні Всесоюзним науково-дослідним інститутом дезінфекції та стерилізації для захисту гумових і пластмасових оболонок кабелів рекомендовані сланцеве масло і альбіхтол. Для захисту будівель (особливо комишитових і дерев'яних будинків) і плодових дерев В.
Г. Полежаєв запропонував цинкову сіль діметілдітіокарбаміновой кислоти (ЦІМАТ). Два перших речовини не проявили тривалого відлякує дії і тому не знайшли застосування.
Пошук репелентів - завдання складне. Речовини, пропоновані як репелентів, повинні відповідати наступним вимогам: не бути токсичними, при введенні в матеріали, не втрачати своїх відлякують властивостей, не змінювати властивостей самого матеріалу і не змінюватися під дією факторів зовнішнього середовища. Механізм дії репелентів вивчений ще недостатньо. Це ускладнює пошук нових речовин і вимагає комплексного підходу і спільної роботи хіміків, технологів та біологів.
Пошкодження кабелів гризунами тягнуть за собою часом серйозні аварії. Тому максимум уваги з боку всіх країнах світу приділяють питанням їх захисту. Хімічний спосіб захисту полягає у введенні в пластмасові або гумові оболонки проводів та кабелів речовин, що володіють відлякує дією, або пропонують цими речовинами покривати оболонки зовні. Одні з перспективних репелентів - згадані вище R-55 і ВЮ = Мет | 2.
Механічні способи захисту передбачають кабелі, броньовані сталевий або мідною стрічкою або обплетенням із сталевих оцинкованих дротів. Японські вчені для захисту прокладених у землі силових ц комунікаційних кабелів пропонують поміщати їх у жолоби, засипані щільним сипучим матеріалом. Для запобігання доступу гризунів у щілину, утворену кабелеукладачем, застосовують пристрій, що ущільнює шар землі над кабелем. Оскільки гризунів приваблює розрита земля, необхідно після прокладки кабелю зарівнювати поверхню грунту.
Під час прокладання траси важливо враховувати розподіл гризунів на території, їх чисельність і т.п. У цьому відношенні перспективний досвід виділення зон потенційної небезпеки для кабелів, що прокладаються на глибині 0,7-1,2 м. Було виділено. 77 видів тварин, які прокладають ходи, що риють нори і здатні пошкоджувати кабелі на цій глибині. У їх числі 69 видів гризунів. Найбільшу небезпеку становлять хом'яки, ховрахи, піщанки, слепушонка, пластинчато зубі щури, що живуть у лісостеповій та степовій зонах, в напівпустелі.
Вирішення питань, пов'язаних із захистом матеріалів від пошкодження гризунами, вимагає комплексних наукових досліджень. Вони повинні проводитися в декількох напрямках.
Уточнення видового складу шкідників, їх поширення, визначення характеру, обсягу та умов їх шкідливої ​​діяльності.
Розробка нових та удосконалення наявних способів захисту сировини, матеріалів, виробів та споруд різного призначення від проникнення гризунів шляхом створення «гризуностойкіх» матеріалів і конструкцій.
Вивчення механізму гризучий і риючою діяльності гризунів, біомеханіки щелепного апарату, впливу факторів навколишнього середовища на гризучий і риють діяльність. Знання біологічних особливостей поведінки шкідливих гризунів дозволить розробляти рекомендації щодо зниження їх шкідливої ​​діяльності.
4. Дослідження біостійкості наявних і створюваних матеріалів, їх фізико-механічних властивостей. Розробка цих напрямків може виявитися перспективною, оскільки дозволить прогнозувати інтенсивність ушкодження різних матеріалів гризунами і своєчасно визначити систему можливого захисту найменш стійких матеріалів.
5. Пошуки репеллентних агентів проти гризунів і розробка системи засобів захисту матеріалів з їх допомогою.
У намічених напрямках вже розпочато роботу у багатьох країнах світу і досягнуті певні результати.
5. Птахи - джерело біопошкоджень
У вік науково-технічної революції птиці все частіше опиняються в ряду організмів, що завдають шкоди техніці, архітектурним спорудам, пам'ятникам культури, транспорту, технічного та сільськогосподарської сировини. В одних випадках цей збиток незначний і обчислюється сотнями мільйонів рублів, в інших - поки зовсім невеликий, але ми говоримо про нього, тому що нас турбує тенденція його зростання. Людина вже накопичив гіркий досвід подібних ситуацій; багато чого з того, що викликає сьогодні величезні матеріальні втрати, було відомо давно і тому могло бути попереджено, якби були прийняті спеціальні заходи або принаймні була б передбачена ця ситуація заздалегідь.
У 1912 році в Каліфорнії відбувся перший офіційно зареєстроване зіткнення літального апарату з птахом, в результаті якого розбився льотчик-випробувач. Тоді цьому не надали великого значення. Нещасні випадки в результаті зіткнень з птахами були вкрай рідкісними. В даний час у світі щорічно стикаються з птахами близько 4000 літаків, значна частина зіткнень закапчівается дорогим ремонтом двигунів або фюзеляжу, деякі зіткнення призводять до катастроф.
Вартість найдешевшого ремонту - заміна двигуна - оцінюється в 40000 доларів. Вартість найдорожчого - у кілька мільйонів доларів (вартість літака), у тому випадку, якщо літак зазнав аварії і зіткнення закінчилося важкими наслідками, загибеллю екіпажу і пасажирів.
Запобігання зіткнень літаків з птахами в наші дні є предметом постійної уваги Міжнародної організації цивільної авіації (ІКАО), Міжнародного та Європейського комітетів з небезпеки птахів для літаків, регулярно скликаються міжнародних конференцій за небезпекою птахів для літаків (остання - в Парижі в 1977 р.). Цими питаннями займаються створені при авіаційних міністерствах США, Англії, Франції та інших країн урядові комітети і велика кількість наукових лабораторій багатьох країн світу.
Що ж сталося за півстоліття і головним чином в останні десять років з авіацією, чому захист могутніх сучасних лайнерів від крихітного пташиного тільця стала такою серйозною завданням для техніки та біології? Перш за все тому, що саме в останні десятиліття значно зросла швидкість літаків. Птахам стало важче уникати зіткнень з. літаками. Сила удару тіла птаха об літак при швидкості літака близько 1000 км / год стала досягати майже 30 000 кг. За ці ж роки зросла не тільки швидкість, але і обсяг транспортних та пасажирських перевезень, а отже, різко збільшилася кількість літаків, що піднімаються в повітря. В даний час обидві тенденції збільшуються і, отже, птиці як чинник небезпеки для літаків завтра будуть означати ще більше, ніж сьогодні, якщо, звичайно, не прийняти профілактичні заходи. Але які заходи можуть захистити літаки від птахів, зробити маршрути надзвукових гігантів безпечними в цьому відношенні?
Перш за все ми повинні відзначити, що гарантувати повну безпеку літака від зіткнень з птахами в даний час неможливо. У той же час, своєчасно здійснюючи спеціальні заходи, ми можемо суттєво зменшити ймовірність таких зіткнень в умовах окремих аеродромів, що знаходяться на шляху масових перельотів або в місцях масових скупчень мігруючих птахів. При цьому позитивний ефект досягається за рахунок багатьох заходів, що проводяться різними службами під наглядом та за участю вчених. Па малюнку наведена схема таких заходів, спрямованих на запобігання зіткнень літаків з птахами. Схема, розроблена В.А. Нікітіним і В.Е. Якобі, дає уявлення про те, які партнери беруть участь у цій роботі.
Конструктори за рахунок спеціальних пристосувань збільшують птіцестойкость літакових конструкцій; особливу увагу звертають на ті вузли, в які за статистикою особливо часто потрапляють птиці, викликаючи при цьому найбільші руйнування. Так, статистика показує, що в 39,4% зіткнень цивільних літаків птиці вдаряються у двигун, у 32,4% - у площині, в 16% - у засклення кабіни, у 7% - в передню частину фюзеляжу. Конструкторські рішення мають велике значення в захисті літака від птахів. Таким шляхом вдається послабити наслідки зіткнення, якщо воно все ж відбулося. Для вивчення цього питання стоїть на спеціальному стенді літак обстрілюють пташиними тільцями (в якості стандарту використовують голубів) з * пневматичної гармати. Сила удару такого «снаряда» відповідає тій, яку відчуває літак, стикаючись з птахом у повітрі. Якщо пташине тільце потрапляє у двигун., Конструктори стежать за «тим, щоб падіння його потужності не перевищувало певні межі. Відповідні вимоги птахо-стійкості пред'являються і до інших вузлів літакових конструкцій.
Проте можливості конструкторських рішень у захисті літака від птахів обмежені. Птіцестойкость конструкцій пов'язана з їх навантаженням, з падінням потужності двигуна та іншими небажаними наслідками. Тому повністю вирішити проблему захисту літаків від птахів таким шляхом неможливо. Для цього використовують одночасно багато інші шляхи. Авіаційні метеорологи уважно стежать за появою мігруючих зграй птахів, фіксують, висоту і швидкість їхнього польоту особливо в тих точках, де вони перетинаються з трасами авіаліній. Літаки як відомо літають строго за визначеним коридорами. Під час міграцій коридори, які заповнюються птахами, закриті для літаків.
Звичайно, виявлення і простежування мігруючих птахів - складне і важка справа. Метеорологам допомагають орнітологи. Велика частина птахів (до 90%) летить вночі, в тумані, в хмарах, і їх не побачиш простим неозброєним оком. У цьому випадку на допомогу приходять спостерігачам аеродромні локатори. Мігруючі зграї на екранах локатора виглядають як повільно рухаються плями - засвічення. Досвідчений оператор розрізняє засвічення і уважно стежить за ними. г
Велика кількість зіткнень (більше 60% від загального числа) відбувається поблизу від аеродрому на зльоті або посадці. Це і зрозуміло. Більшість птахів летить на висоті 300-1000 м (хоча відомі випадки перельоту на висотах до 8000 м і вище), і саме такі висоти перетинають злітають і сідають літаки. Але крім того, аеродром і його оточення мають особливу привабливість для птахів. Перш за все тому, що ця територія охороняється, і отже, для риб, що тут птахів створюється режим своєрідного заповідника. Розташовані поблизу звалища представляють собою гарну кормову базу. На злітно-посадкову смугу виповзають дощові хробаки і комахи, вибігають мишоподібні гризуни, поруч із смугою ростуть бур'яни, які постачають їстівні для птахів насіння. Якщо аеродром розташований поруч з водоймою, на ньому охоче гніздяться чайки, зупиняються на прольоті кулики, качки. Ангари і даху адміністративних будівель аеродрому заселяють галки й голуби, на липах і тополях насаджень аеропортів влаштовують колонії граки.
Концентрація птахів на аеродромі завжди висока. Але вона ще більше зростає, коли настає період весняних чи осінніх міграцій і коли в кінці літа молодняк покидає гнізда й у масі збирається поблизу від злітно-посадочної смуги. Саме ці періоди найбільш небезпечні для авіації. Спостереження показують, що з літаком стикаються в основному молоді ненавчені птиці, порівняно недавно покинули гнізда, чи мігранти - прибульці. І ті й інші не знайомі з місцевими умовами, не «знають» літак і не бояться його. Потрапивши на смугу, по якій раз у раз з гуркотом і свистом проносяться літаки, вони втрачають орієнтування і стають безпорадними. Саме такі птахи представляють собою найбільшу небезпеку для літаків. Оцінюючи цю аеродромну ситуацію в цілому, орнітологи і авіаційні фахівці розробляють комплекс екологічних заходів, спрямованих на зменшення чисельності птахів у районі аеродрому. Важливо підкреслити, - що це досягається «м'яким» шляхом. Птахів не знищують і не вбивають, не розоряють їх гнізд.
Увага насамперед звертають на ті види, які найчастіше стикаються з літаками. З 760 видів птахів, що мешкають на території нашої країни, таких «авіа небезпечних» лише близько 10. Це Вранова, чайки, голуби, деякі кулики і т.д. Вивчаючи екологію і поведінку цих видів в умовах конкретного аеродрому, фахівці насамперед ліквідують фактори, що привертають птахів. Знищуються звалища сміття і харчових відходів, осушуються невеликі водойми, закладаються і закриваються сіткою горищні вікна і т.д. Навіть ці заходи самі по собі виявляються досить ефективними. Так, на наших прибалтійських аеродромах проведення подібних заходів на 40% скоротило число зіткнень. Безпосередньо на злітно-посадковій смузі і поблизу від неї проводять боротьбу з мишоподібними гризунами, дощовими черв'яками та комахами, з бур'янами, що привертають птахів. Уздовж смуги встановлюють динаміки, через які транслюють крики, що відлякують птахів (акустичні репеленти). Як репелентів використовують записані на магнітні стрічки крики лиха і тривожні сигнали птахів. Акустичні репеленти надають гарний ефект на мігруючих птахів, особливо небезпечних для літаків.
Розробка та впровадження комплексу екологічних заходів, спрямованих на запобігання зіткнень літаків з птахами, є заслугою радянських вчених і практичних працівників. За кордоном вживані заходи носять односторонній характер і нерідко супроводжуються масовим знищенням птахів. Так, авіаційні відомства США всупереч протестам наукової громадськості за допомогою отрут і вибухів неодноразово знищували сотні тисяч птахів, що гніздяться або зимують поблизу від аеродромів.
Слід підкреслити, що в нашій країні нічого подібного не траплялося. Масове знищення птахів в районі аеродромів, з цим погодилися всі вчені, неефективно. У цьому випадку мішенню виявляються місцеві птахи, які, як правило, менш небезпечні для літаків, ніж прибульці. Але птахи - найважливіший компонент природних спільнот, і його вилучення навіть на обмежених територіях загрожує небезпечними наслідками.
Ми обрали авіацію як приклад, що показує, яку роль відіграють птиці як біоповреждающій фактор і які зусилля доводиться застосовувати для того, щоб захиститися від них. Тим часом завдання, пов'язані з біоповреждающей діяльністю птахів значно більш широкі. Зростання енергетичної мережі призвів до того, що граки, лелеки і деякі інші птахи стали гніздитися на металевих опорах електропередач. Заплітаючи у свої гнізда шматки металевого дроту, птиці викликають серйозні аварії в роботі енергетичних установок.
Великі міста з великою кількістю старовинних пам'яток і металевими дахами нерідко обираються зимуючими птахами для відпочинку та ночівлі. Кілька місяців у році пташиний послід рясно покриває даху і пам'ятники, викликаючи їх корозію і завдаючи великої, часом непоправної, збиток матеріальним і культурним цінностям. Боротьба зі збитком, заподіюється птахами в цих умовах, складна. Вчені шукають різні способи відлякування, що дозволяють розсіювати зимуючі в містах стан птахів, змушують птахів уникати ліній електропередач при будівництві гнізд, але до остаточного вирішення цих питань ще далеко.

6. Биоповреждения у водних середовищах
Морське обростання. Морську воду по праву можна називати живий тому, що вона переповнена живими істотами і їх зародками. 68 з 70 класів тварин живуть в морі. Кожен занурився у воду предмет відразу атакують осідають зародки морських мікроорганізмів, водоростей, тварин як місце поселення і перехоплення з товщі вод кисню і їжі. Починається обростання цього предмета організмами обростувачів. При хорошому доступі їжі, тепла і кисню створювана тілами, будівлями і виділеннями обростувачів кірка оброста швидко зростає. На ще живий чи відмерлий нижній шар організмів-обростувачів з товщі вод осідають все нові і нові зародки. Відмерлі і слабкі стають здобиччю рухливих трупоедов і хижаків. Йде сукцесія - придушення і заміщення одних видів іншими. Розвивається, старіє і змінюється за віком і по сезонах співтовариство організмів - біоценоз обростувачів. У зміні його складу беруть участь як самі обростувачів, так і рухомі прибульці - мешканці оброста.
Споруда островів і природних захисних хвилеломів (наприклад, Бар'єрного рифу Австралії), укріплення берегів, створення міцного каменю - ракушняку та будівельного вапняку - не єдина користь від обростувачів. Безхребетні тварини-обростувачів - найпотужніші фільтратори і седнментатори - очисники вод. З усіх мешканців моря саме вони найбільшою мірою освітлюють взмученной в шторм або потоками з гір морську воду, переводячи мутевие суспензії в донний мул, який добувають у багатьох країнах з дна мілководь і використовують як чудовий добриво. Вони ж очищають воду і від покидьків, і від хвороботворних мікробів. Багато обростувачів вилучають з неї і знешкоджують надлишки токсичних і шкідливих органічних і неорганічних речовин, накопичуючи їх у тілах і переводячи в донні відкладення. Водорості-обростувачів завершують біологічне самоочищення вод, насичуючи їх киснем.
Кожен внесений у воду предмет дозволяє осілим на нього організмам-обростувачів перехоплювати з повз протікають вод розчинені та завислі речовини та харчові частинки. Покидьки їх життєдіяльності також легко несуться геть. Тому темпи росту організмів-обростувачів нерідко на порядок вище темпів зростання тих же видів у донних співтовариствах (бентосі), де водообмін слабше, а води завдяки життєдіяльності організмів-сусідів, біднішими їжею і киснем і багатше шкідливими покидьками.
Застава існування видів-обростувачів - величезна продуктивність їх зародків і личинок: вони часом складають '/ г, навіть до 9 / ю зважених у воді організмів (планктону). Розселення обростувачів йде не тільки завдяки відвідуванню та плавання зародків рослин і личинок тварин, але і поселенню дорослих на виноситься ріками в море і дрейфуючій через течій і вітрів деревині та інших предметах.
Хто ж такі обростувачів? У процесі обростання беруть участь майже всі класи мікробів, водоростей і безхребетних тварин. Це понад 3000 видів. Масовими з них вважають від 40 до 90 видів (не рахуючи мікроскопічних бактерій, синьо-зелених, діатомових водоростей і грибів). Найбільш широко поширених витривалих (еврібіонтних), масових і створюють основу оброста пологів, що грають головну роль в обростанні суден, підводних споруд і водоводів, близько 20. Коротко про них.
Мікрообрастателі - організми, тіла яких не більше 1 мм. Це бактерії, що використовують розчинені органічні речовини, останки організмів і покидьки - детрит. Для осідання на субстрат деяких тварин-обростувачів необхідна первинна слизова плівка бактерій, мікроводоростей (синьо-зелених, діатомей, зелених та ін), мікроскопічних грибів і найпростіших тварин. Вони можуть або екранувати отрути необростаючих - фарб від організмів-обростувачів, або навпаки - вилуговувати отрута з основи фарби або вести себе індиферентно.
Деякі види синьо-зелених здатні давати темно-зелений, іноді чорний наліт або нитки. Широко поширені діатомові водорості. Навіть в небагатій видами флорі Каспію на теплообмінниках виявили 140 видів і різновидів діатомей. Мікроскопічні гриби нечисленні і мало вивчені. Серед них є види, що живуть на поверхні і оброста. Є й паразити - вороги обростувачів, що вражають ікряние маси або зовнішні вапняні кістяки вусоногих раків - баланусов.
Найпростіші тварини присутні у оброете, але не грають великої ролі, бо біомаса їх невелика.
Мікрообрастателі - багатоклітинні організми, видимі неозброєним оком.
З зелених водоростей найбільш массопи нитчасті - неветвящихся улотрикс і розгалужені кладофора. Численні види ентсроморфи (морські, соло і оватоводпие, прісноводні і еврібіоітние) витримують забруднення органічними і навіть токсичними речовинами. З червоних водоростей найбільш поширені полісіфоння, нераміум, каллітамній і каміевідний лнтотамннй. Бурі водорості різноманітні за розмірами і будовою. Дрібний ектокарпус прикріплює до інших обростувачів пучки розгалужених ниток. Ламінарія («морська капуста») має «коріння» - ризоїди для прикріплення і «стебло», що переходить у шкірясту зелено-буре платівку - «лист». Всі водорості ростуть тільки на освітлюваних місцях і стримують поселення і розвиток тварин-обростувачів. Гнучкістю водоростей визначається мала величина заподіяна ними судам збитку (втрата не більше 5І> швидкості ходу).
Тварини-макрообрастателі приносять найбільший збиток, бо багато прикріплюються надзвичайно міцно і володіють твердим скелетом. Деякі здатні навіть продавлювати або прорізати до металу пластичні лакофарбові покриття.
Губки утворюють нижче 0,5 м нерівні м'які різнокольорові пористі нарости на малорухомих спорудах, частіше на затінених або Темна поверхнях, іноді поверх інших обростувачів.
Кишковопорожнинні майже завжди беруть участь в обростанні. Це помітно знижують швидкість ходу суден густі поселення гідроїди, що відірвалися шматки колоній яких часто викликають засмічення у водозаборах і водоводах. Рідше це корали і одиночні поліпи.
Хробаки в біоценозі обростання представлені нечисленними вільно рушійними видами й будують міцні трубки злісними обростувачів сімейства серпулід. Широко розповсюдилася на суднах мерціс Реллі загадкова. Вона виживає і в опріснених естуаріях рік, і в Каспії, і в сильносолених озерах Тунісу. Трубки-будиночки прикріплені так міцно, що уцелевают на лопатях суднових гребних гвинтів при швидкості до 700 об / хв на відстані 15 см від центру обертання. У оброете часто повзає невеликий плоский хижий хробак-стілохус - пожирач злісних обростувачів і руйнівників лакофарбових покриттів баланусов.
Моховатки краще за інших безхребетних витримують нафтове забруднення. Вапняні коркові моховинки здавна відомі геологам як будівельники рифів. При обростанні віх, буїв і паль вони сильно збільшують поверхню, про яку вдаряють хвилі, і тим сприяють розхитування і зриву цих навігаційних огороджень, необхідних для безпеки мореплавання.
Молюски-двустворкі - найвідоміший з давніх-давен масовий і зазвичай завершальний процес обростання клас обростувачів. Мідії, мітіластер, дрейссена міцно прикріплюються нитками біссуса. Устриці цементуються нижньої сплощеної стулкою до металу і каменю настільки міцно, що збивати їх доводиться киркою чи відбійним молотком.
Равлики не тільки живуть у оброете, але прикріплюють до нього кладки яєць. Саме так на судах була завезена у вигляді щіток рожевих коконів в кінці 40-х років з Японського в Чорне море хижа равлик рапана.
Ракоподібні займають, як правило, перше місце в морському обростанні. Прибережні вусоногі баланіди зазвичай першими створюють макрооброст і поступаються панування двустворкам мітілідам не раніше осені. Численні балануси сприяють утворенню виразок в обшивці до 4 мм глибини за рік (з 8 мм товщини обшивки середніх судів!). Вони не тільки псують забарвлення, сприяючи виразкової корозії корпусу, але й викликають втрату 18% швидкості ходу судна. Усоногие морські качечки (лепадпди) - обростувачів з відкритих вод океану. Викликають великі втрати ходу судів і сильні перешкоди в роботі океанологічних приладів. Корофііди живуть головним чином у солонуватих водах і будують численні шкірясто-мулові будиночки-трубочки, корою одягають поверхні поблизу урізання води. Інші бокоілави і креветки часто харчуються обростом стаціонарних споруд і дещо зменшують його біомасу, але суттєвої ролі в процесі обростання не грають.
Краби зазвичай пожирають обростувачів. На днищах суден у Красноводську та Керчі чисельність крабів нерідко перевищувала 1000 екз/м2. Особливо численні розселятися з моря в море судами дрібний краб рітропанопеус.
Голкошкірі - рухливі вороги обростувачів: зірки пожирають двустворок, їжаки - водоростей. Найчастіше очищають від обростувачів моли і інші нерухомі споруди.
Покривники - нижчі хордові тварини. Найбільш поширені колоніальні асцідпі ботріллус. Подібно мідій і моховинками, ботріллуси, розвиваючись до осені великими плівками, можуть задушити всіх обростувачів підстильного їх знизу шару оброста. Майже всесветно поширені поодинокі асцидії, добре переносять опріснення молгули, зеленувата Ціона, що досягає довжини 10 см, яйцеподібна з грубої зморшкуватою шкірою стіела.
Чим менше число видів обростувачів в даному місці, тим сильніше зростання окремих особин і вище загальна біомаса оброста. Взаємозв'язки видів досить складні. Навіть в однорідних умовах для спільноти, що складається лише з 4 нерухомих і 2 Хижачить рухливих безхребетних, у водозаборі на Азовському морі встановлено понад 30 взаємозалежностей, причому найменші річні або сезонні відхилення сильно впливають на склад і динаміку всього співтовариства.
Склад і швидкість розвитку оброста залежать і від матеріалу та форми поверхні виробу, її освітленості і омиваемості водою. Асбоцемент і кераміка обростають сильніше дерева і пофарбованого металу, скло і оргскло - менше. Горизонтальне і вертикальне розподіл обростувачів найбільш чітко в Чорному морі біля судів з постійною ватерлінією (див. малюнок на 3-й стороні обкладинки: А - вигляд лівого борту; По-вид корми, зображена ліва сторона).
Збиток від обростання величезний. Це втрата 20-42% швидкості судів, засмічення, перегрів і передчасний знос систем і двигунів, втрата ходу, вібрація, кавітація 'і корозія гвинта. Обростають навіть сітчасті стінки кошів для риб. Оброет корпусів суден і буїв, паль, естакад та вишок посилює у кілька разів руйнівний вплив ударів хвиль. Обростання підводних приладів спотворює їх показання та виводить прилади з ладу. Практично всі обростувачів сприяють корозії: своєю присутністю створюють диференціальну аерацію, впливають виділеннями, деякі руйнують захисні від корозії покриття. Крім обростання і біокорозії, організми можуть викликати засмічення водоводів, захисних грат гідроспоруд та т.п. Тут важливі і обростувачів, і рухливі мешканці оброста, і навіть планктсри (вихід з ладу водозаборів за нагону вітром медуз).
У проектах водних споруд необхідно передбачати можливість експлуатаційних умов, що сприяють не тільки місцевим, але і чужорідним організмам, постійно заносяться при транспортних і акліматизаційних перевезеннях в нові місця. На місцях вселення звичайні спалаху розмноження. У Каспії всесвіти аккліматнзанти (черв'як-нерєїс і двустворка-сіндеемня) і завезені судами (водо-росла-рнзосолення, двустворка-мітіластер, балануси, моховинки, хробак-мерцнерелла, крабіка-рнтропанопеус) набагато перевершили за чисельністю та біомасою корінних обростувачів і, кілька потіснивши їх, стали найбільш масовими організмами.
Заходи захисту та засоби боротьби з обростання різноманітні. Найбільш старий і примітивний - механічне очищення оброста щітками - важкий і малоефективний, бо молодь обростувачів найохочіше прикріплюється до уцелевающім уламках дорослих. Найкращий та поширений для захисту та очищення водоводів - термічний-періодична промивка зворотним струмом гарячої (не нижче 48 °) води. Покриття мастикою з парафіну з вазеліновим маслом, що виділяється на поверхню тонкою плівкою, також перешкоджають прикріплення обростувачів.
Широко поширена хіміко-біологічна зашита отрутами. На стаціонарних об'єктах проводять постійне або періодичне хлорування або купоросованіе води; у прісних водах - тільки в замкнутих системах водопостачання. Можна використовувати і токсичні відходи нафтопереробних і металургійних заводів.
Отруйні обростають фарби зручні для судів та інших предметів і споруд, що офарблюються поза водою. До 60-х років не обростають фарби захищали один сезон. Нині в СРСР, Нідерландах, Японії, США створені міцні фарби, що працюють близько 2 років. Додаткові отруйні покриття продовжують термін служби всієї схеми фарбування до 4 років. Обростають фарби бувають на різних засадах для різних матеріалів (дерева, металів, пластмас) і різних соленосних, температурних та експлуатаційних умов. Загальне використання отрут миш'яку, важких металів (міді, свинцю, олова, цинку, а в старих фарбах і ртуті) проти водоростей і безхребетних. Виробництво фарб - складний процес, тому з сотень тисяч отруйних сполук і тисяч основ за 100 років принципу необрастаемості створено хороших фарб близько десятка! Нікчемні відхилення від технічних умов, режиму виготовлення і точного складу фарби знижують її ефективність.
Морські сверлильщика (шашелі і камнеточци). Морську двустворку «корабельного хробака» тередо римляни вважали найвищим лихом кораблів. При нас біля берегів Кавказу «корабельний черв'як» з'їв фанерний катер за 2 тижні, а 50-сантіметрбвис палі причалу - за літо. Тільки в одній з провінцій Канади за рік один вид древоточца-бапкія заподіяв збитків на 1 млн. доларів.
При осолоненія морів і заток через вилучення частини вод річок на полив, в малодождлівие роки при вітрах і течіях, що утримують личинок тередо біля берега, і особливо при занесенні судами здатних розмножуватися древоточцев може виникнути небезпека там, де її століттями не відчували. Так, і од Одесою спаї протягом 150 років дивувалися вкрай слабко, а в теплому і багатому морським вітром 195) р. раптово був за сезон серйозно пошкоджений причал.
Широко поширений рачок-лімнорія точить дерево поблизу поверхні. Лпмноріі слабо допомагають живуть у його ходах два рачка-супутника - хелюра і сферома. Але там, де пісок, гравій або крижана шуга стирають сточений шар, ці три рачка бурят нову мережу ходів, а пальові та шпунтові споруди руйнуються за декілька років.
Завдяки науково-практичних робіт найбільшого фахівця з шашіль П.І. Рябчикова розроблено комплекс запобіжних заходів. Чисельність древоточцев і шкоду можна різко скоротити, якщо не допускати потрапляння в море незахищеною просоченням деревини і прибрати всі затонулі її уламки, як зробили французи в Старому порту Марселя. Мідні та інші просочення захищають дерево довгі роки. Надійна глибоке просочення дерев на корені. Мідь зв'язується з полімерами деревини, а кількості се настільки малі, що зовсім не отруюють вод.
Тередо, мартезія і кенлофага свердлять іноді пластикові і свинцеві оболонки підводних кабелів.
Організми руйнують в море не тільки дерево, але камінь і бетон.
У числі морських камнеточцев багато різних класів і загонів організмів (таблиця 2), але найбільш руйнівна і помітна діяльність двустворок. У морях СРСР мешкають 10 пологів двустворок.
У східній Адріатиці камені втрачають понад 25% ваги через морського фініка, що розчиняє вапняки. Будівельники одного кавказького порту не врахували, що шторму рухають з півночі гальку і вона захищає берег від морських камнеточцев двустворок. Побудовані моли перекрили потік гальки, і на південь від порту се віднесло хвилями. На кожен метр оголилося мергелевого дна накинулися тисячі молюсків камнеточцев. Толаді і барною бурили норки до чверті метра глибиною і в палець шириною один з одним поруч. Порода стала схожа па соти. Під ударами хвиль берег почав руйнуватися. Радянські вчені запропонували новий нині широко відомий спосіб зміцнення берегів, надійно захищає від камнеточцев.
Значні руйнування каменів і дна можуть вибувати і раки. Так, у Новій Зеландії морські мокрііисфероми сильно поточила грунт, підстави хвилеломів і молів, викликавши зсуви в одному з портів.
Заходи захисту від пошкодження камнеточцамі повинні і в кожному випадку виходити з особливостей екології виду, виявленого в якості руйнівника.
Прісноводне обрастаніе1. Прісноводних організмів за кількістю видів і по біомасі в багато разів менше, ніж морських. Це наслідок того, що живі системи подібні за складом тел породили їх водних розчинів Океану. У прісні води увійшли тільки організми, які створили покриви і органи виділення, які захистили клітини тіла від вилуговування прісною водою. Багато вищі класи (мохи, папороті, квіткові рослини, малощетінковиє черв'яки і п'явки, павуки, комахи, ссавці і птахи) прийшли в прісні води після того, як забезпечили сталість своєї внутрішнього середовища (гомеостаз), живучи на суші. Досконалість гомеостазу ускладнює боротьбу з нечисленними, на щастя, видами прісноводних обростувачів і засорітелей вод.
Прісна вода не тільки одна з середовищ життя на Землі. Вона потрібна для пиття, для живлення рослин, для побутових і виробничих потреб у всезростаючих кількостях. Проблеми биоповреждения у прісних водах тому стосуються не тільки обростання, псування матеріалів, перешкод засобам транспорту, але і псування властивостей і технологічних якостей прісної води, біоперешкод у водосховищах, каналах і енергосистемах, перешкод транспорту води. Запаси чистих прісних вод вкрай малі, і в ряді місць доводиться вдаватися до багатоетапної дорогою очищення забруднених вод і до опріснення морської води. Інтенсифікація сільського господарства, зростання поживних для водних організмів побутових і виробничих стоків, приплив біогенів з артезіанськими водами і викопними паливами, підігрів використовуваних для охолодження і в побуті прісних вод - усе це сприяє бурхливому вторинному розвитку організмів у водоймах з біогенної псуванням ними якості вод, в якій беруть участь і прісноводні обростувачів. Перерахуємо основні з них.
Мікроби (як і в морі) зазвичай першопоселенці. Серед них шкідливі - утворювачi нальотів слизу, віз-1 Розділ складений за матеріалами Г.Д. Лебедєвої.

Висновок
Биоповреждения виникають в результаті взаємодій матеріалів і виробів з компонентами біосфери. Отже, вирішення проблеми зводиться до оптимізації цих відносин. Людині потрібно, щоб створювані їм вироби були захищені від згубного впливу живих організмів протягом усього терміну експлуатації, після чого їх руйнування не тільки не забороняється, але навіть стимулюється (біоруйнування відходів займається новий перспективний напрям науки та промисловості).
Важливо відзначити, що «золотий ключик» у захисті від біопошкоджень створити неможливо. Спробуємо хоча б у найзагальнішому вигляді уявити собі всі ситуації, з якими доводиться мати справу.
Немає матеріалів і, відповідно, виробів з них, які не пошкоджувалися б бактеріями, грибами, лишайниками, водоростями, вищими рослинами, тваринами (від найпростіших до ссавців). Взаємовідносини між організмами і ушкоджує ними об'єктами носять складний, мозаїчний характер і до того ж постійно ускладнюються. Людина безупинно створює нові і нові матеріали та вироби, насичує ними біосферу, і всі нові види організмів набувають біоповреждающую активність. Як все це передбачити, створюючи нові матеріали і нову техніку?
Перш за все, вивчають величезний практичний досвід, накопичений за багато століть і, головним чином, в останні роки. В даний час ми маємо у своєму розпорядженні цілий арсенал захисних засобів. Ось деякі з них.
У розпорядженні суднобудівників і моряків є протівообрастающіе лакофарбові матеріали, такі як закис міді та біс - (дігідрофенарсазін) - оксид (II-оксид), оловоорганические з'єднання (бістібутіл-оксид), хлорфеноксарсін та інші. За кордоном створені так звані самополірующіеся протівообрастающіе сополімери, здатні при русі корпусу судна зменшувати шорсткість поверхні і протягом двох років захищати судно від обростання. Покриття цього типу екологічно менш небезпечні, ніж хлорвміщуючі, ртутьорганічні і свинцево-органічні біоциди. Вони можуть захищати не тільки судна, але і будь-які підводні поверхні.
Деревину захищають від ураження грибами, просочуючи антисептиками (біхромат натрію, фтористий і кремнефторістий натрій, пентахлорфенол натрію, нафтенат міді, антраценове масло та ін.) Це збільшує термін її служби в 2-3 р, що в масштабах країни дає величезний економічний ефект.
Для захисту від біопошкоджень синтетичних полімерних матеріалів успішно використовуються саліціланілід, 8-оксіхінолят міді, мишьякоорганіческіе і оловоорганические речовини, Тіур, цімід, 2-оксидифенил, трілан та ін
Розроблено технічні пристрої з застосуванням біоакустичні і екологічних коштів, що відлякують птахів від ЛЕП, електропідстанцій, архітектурних пам'яток.
Загальним для більшості захисних заходів пороком є ​​їх вузька спеціалізація: одні об'єкти вони захищають добре, інші погано. Їх розробники домагаються високої ефективності в окремих конкретних випадках, зате найменша зміна еколого-господарської ситуації зводить позитивний ефект до нуля.
Оскільки розробка та впровадження кожного нового засобу вимагає величезних витрат, а окупаються вони далеко не відразу, набагато доцільніше зосереджувати зусилля на комплексному захисті від біопошкоджень, яка об'єднує як екологічні, так і технологічні методи і придатною для обслуговування широкого кола ситуацій.
Ще зовсім недавно одним з головних засобів відлякування птахів від аеродромів, де відбувається близько 60% усіх зіткнень, були газові хлопавки, що імітують рушничний постріл. В даний час тут використовується ціла система запобігання льотних пригод з вини птахів. За допомогою локатора виявляються і відслідковуються масові скупчення птахів. З сусідніх аеродромів надходять оповіщення про наближення мігруючих зграй. При необхідності вживаються заходи, які роблять район аеродрому і його околиці екологічно непривабливими для птахів. Нарешті, при появі птахів на злітній смузі включаються потужні звукові відлякують пристрою. В результаті вдається поліпшити статистику зіткнень на 10-18%. Зниження небезпеки зіткнення досягають внесенням змін в конструкцію двигунів, скління та інших вузлів, після чого проводиться спеціальна перевірка обладнання і конструкцій на "птіцестойкость», і літаку видається сертифікат.
Одна з головних умов, що стоять перед розробниками нових захисних комплексів, - екологічна безпека. Якщо безпека не гарантована, то застосування багатьох високоефективних, але токсичних для людини і навколишнього середовища препаратів, обмежується або забороняється.
Перший у світі координуючий орган з проблеми біопошкоджень - Наукова рада РАН з биоповреждениям (створений 14 вересня 1967) - займається розробкою теоретичних основ для вирішення цієї проблеми, узагальненням величезного практичного досвіду, накопиченого установами і відомствами. Існує серія спеціалізованих збірників-довідників «Біологічні ушкодження» (мікроорганізми, обростувачів, комахи, гризуни і птахи). Розпочато випуск багатотомної «Каталогу біопошкоджень».
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Курсова
241.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Засоби захисту від електромагнітних полів радіочастот і від дії
Засоби захисту від електромагнітних полів радіочастот і від дії інфрачервоного випромінювання
Державний нагляд і контроль за ВІД Іонізуючі випромінювання та способи захисту від них
Методи і засоби захисту від вібрації
Методи захисту від воздейсвія шуму
Заходи та засоби захисту від вібрації
Способи і заходи захисту від шуму в поліграфії
Законодавчі основи захисту населення від радіації
Методи захисту від комп`ютерних вірусів
© Усі права захищені
написати до нас