Биоповреждения произведений искусств

ВВЕДЕНИЕ 3
1. ПРИЧИНЫ БИОПОВРЕЖДЕНИЙ 5
1.1. Экологические факторы 5
1.2. Антропогенно-технологические факторы 6
2. АГЕНТЫ БИОПОВРЕЖДЕНИЙ 7
2.1. Бактерии 7
2.1.1. Хемолитотрофные бактерии 7
2.1.2. Гетеротрофные бактерии 8
2.2. Грибы 9
3. КЛАССИФИКАЦИЯ БИОПОВРЕЖДЕНИЙ 10
4. ЗАЩИТА МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ БИОПОВРЕЖДЕНИЙ 10
4.1. Химические методы 11
4.1.1. Химические биоциды 11
4.1.2. Наночастицы 12
4.2. Физические методы 14
4.2.1. Механическое удаление биоповреждений 14
4.2.2. Ультрафиолетовое облучение 15
4.2.3. Гамма-излучение 15
4.2.4. Лазерная очистка 16
4.2.5. Тепловой шок, микроволны и обработка сухим льдом 17
4.3. Биологические методы 17
4.3.1. Биоцидная обработка соединениями природного происхождения 17
4.3.2. Обработка ферментами 19
5. ПРИМЕРЫ БИОПОВРЕЖДЕНИЙ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ИСКУССТВ 20
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 22
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 23

Весь текст будет доступен после покупки

Термин "биоповреждение" обозначает нежелательное изменение свойств материалов, вызванное деятельностью живых организмов [1]. Среди основных биологических агентов, вызывающих такие повреждения, можно выделить бактерии, грибы, водоросли, лишайники, насекомых и других микро- и макроорганизмов. Они могут инфицировать материалы, такие как древесина, бумага, текстиль, металл и камень, приводя к их физическому и химическому разрушению. Проявления биоповреждений включают пятна, изменения цвета, разрушение поверхностных слоев, деформацию и утрату структурной целостности [2]. Понятие биоповреждение следует отличать от понятия биодеградация. Биодеградация означает полезную деятельность организмов, направленную на разрушение и утилизацию отживших материалов, в то время как биоповреждение подразумевает негативные для человека последствия жизнедеятельности организмов-биодеструкторов [3].
В контексте сохранения произведений искусства биоповреждения означают процесс разрушения и изменения материальной структуры объектов под воздействием живых организмов. Это оказывает значительное влияние на культурное и историческое наследие, приводя к утрате уникальных и ценных произведений, таких как картины, скульптуры, текстиль, книги и архитектурные элементы. Взаимодействие биологических агентов с материалами произведений приводит к изменениям, часто приводящим к потере оригинальности и аутентичности, а также исторической ценности. Это имеет серьезные культурные последствия, включая утрату культурного наследия, ограничение образовательных возможностей и снижение культурной значимости. Экономические последствия включают высокие затраты на реставрацию, снижение стоимости объектов и даже ущерб для туризма [4].

Весь текст будет доступен после покупки

1. ПРИЧИНЫ БИОПОВРЕЖДЕНИЙ
К числу основных причин биоповреждений можно отнести использование материала как субстрата для размножения микроорганизмов, воздействие на него продуктов их метаболизма и участие в электрохимических реакциях на поверхности металлов и сплавов [1]. Безусловно, для начала процесса биоповреждения, который происходит не слишком быстро, необходимы определенные условия. Биоповреждение возникает и поддерживается благодаря взаимодействию двух факторов: экологического и антропогенно-технологического. Однако, единого мнения о причинах биоповреждений не существует. Одни исследователи считают, что главным фактором является экологический, в то время как другие придают решающее значение антропогенно-технологическому, полностью зависящему от человеческой деятельности. В любом случае, каждая из этих причин играет важную роль в возникновении биоповреждений, и обе включают множество факторов. Экологические и антропогенно-технологические компоненты настолько переплетаются и взаимопроникают, что их нельзя рассматривать отдельно как альтернативные причины биоповреждений [5, 6].
1.1. Экологические факторы
Экологические факторы, в первую очередь, включают в себя показатели, такие как влажность, температура, освещенность и другие параметры окружающей среды. Высокая влажность является ключевым фактором для жизнедеятельности многих микроорганизмов, особенно для водорослей и плесневых грибов. Свет, будь то естественный или искусственный, необходим фотосинтезирующим микроорганизмам, лишайникам и мхам. Температура среды также играет значительную роль в жизни микробов; для каждого вида микроорганизмов существует свой температурный диапазон и оптимум [7].
Также к важным факторам относятся плохая вентиляция и количество органических веществ в воздухе. Недостаточная циркуляция воздуха способствует накоплению влаги, которая обеспечивает благоприятные условия для роста микроорганизмов. В свою очередь различные частицы пыли и грязи, содержащие в себе органические вещества, оседают на произведениях и служат питательной средой для микроорганизмов. Даже композиция подложки для художественных работ, состоящая в основном из органических веществ, способствует росту гетеротрофов, в частности мицетов, в то время как материалы, состоящие в основном из неорганических веществ, таких как камень, способствуют росту хемолитотрофов и фототрофов [7].
1.2. Антропогенно-технологические факторы
Не менее важную составляющую причин биоповреждения составляют антропогенно-технологические факторы, вызванные жизнедеятельностью человека. К ним относится в основном загрязнение биосферы, а также нарушение условий хранения, неправильная транспортировка произведений, несоответствующая упаковка. Неправильная транспортировка часто сопровождается резкими колебаниями температуры и влажности, что способствует появлению микротрещин и других повреждений, которые могут служить входными воротами для микроорганизмов. Несоответствующая упаковка, которая не обеспечивает необходимую защиту от внешних факторов, дополнительно усиливает эти риски.
Кроме того, в настоящее время появляется все больше производств, которые приводят к загрязнению биосферы за счет выбросов, в том числе и органических. Эти выбросы могут оседать на поверхностях произведений искусства, создавая благоприятные условия для микроорганизмов. Химические загрязнители, такие как сернистый газ и другие промышленные выбросы, могут взаимодействовать с материалами произведений, изменяя их химический состав и делая их более уязвимыми к биоповреждениям [5].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Прикладная экобиотехнология [Электронный ресурс] : учебное пособие: в2т.Т.2/А.Е.Кузнецов[идр.].—3-еизд.(эл.).— Электрон. текстовые дан. (1 файл pdf : 492 с.). — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015.
2. Sterflinger K., Pinar G. Microbial deterioration of cultural heritage and works of art--tilting at windmills? // Appl. Microbiol. Biotechnol. – 2013. – Vol. 97, № 22. – P. 9637–9646.
3. Allsopp D., Seal K.J., Gaylarde C.C. Introduction to Biodeterioration. – 2004.
4. Negi A., Sarethy I.P. Microbial Biodeterioration of Cultural Heritage: Events, Colonization, and Analyses. // Microb. Ecol. – 2019. – Vol. 78, № 4. – P. 1014–1029.
5. Ильичев, В.Д. Биоповреждения / В.Д. Ильичев // М.: Высшая школа. – 1987. -352 c.
6. Кряжев Д.В. Экологические основы диагностики процессов биодеструкции природных и синтетических полимерных материалов в условиях воздействия ряда абиотических факторов внешней среды: дис. д-р. б. наук: 03.02.08. - Нижний Новгород, 2015. - 305 с.
7. Ranalli G., Zanardini E., Sorlini C. Biodeterioration – Including Cultural Heritage // Encyclopedia of Microbiology. – 2009. – P. 191–205.
8. Florian M.E., Kronkright D., Norton R.E. The conservation of artifacts made from plant materials // J Paul Getty Trust. – 2002. – P. 171–175.
9. Ребрикова Н.Л. Биология в реставрации. - М.: РИО ГосНИИР, 1999. - 184 с.
10. Cappitelli F., Catto C., Villa F. The Control of Cultural Heritage Microbial Deterioration. // Microorganisms. – 2020. – Vol. 8, № 10.
11. Becerra J., Ortiz P., Zaderenko A.P., et al. Assessment of nanoparticles/nanocomposites to inhibit micro-algal fouling on limestone facades // Build. Res. Inf. – 2020. – Vol. 48, № 2. – P. 180–190.
12. Toreno G., Isola D., Meloni P., et al. Biological colonization on stone monuments: A new low impact cleaning method // J. Cult. Herit. – 2018. – Vol. 30. – P. 100–109.
13. Young M.E., Alakomi H.-L., Fortune I., et al. Development of a biocidal treatment regime to inhibit biological growths on cultural heritage: BIODAM // Environ. Geol. – 2008. – Vol. 56, № 3–4. – P. 631–641.
14. Essa A.M.M., Khallaf M.K. Biological nanosilver particles for the protection of archaeological stones against microbial colonization // Int. Biodeterior. Biodegradation. – 2014. – Vol. 94. – P. 31–37.
15. van der Werf I.D., Ditaranto N., Picca R.A., et al. Development of a novel conservation treatment of stone monuments with bioactive nanocomposites // Herit. Sci. – 2015. – Vol. 3, № 1. – P. 29.

Весь текст будет доступен после покупки