Dezynfekcja w magazynach muzealnych i bibliotecznych metodą jonizacji fotokatalitycznej

Pietrzak, K.; Gutarowska, B.; Skóra, J.; Rembisz, D.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Dezynfekcja w magazynach muzealnych i bibliotecznych metodą jonizacji fotokatalitycznej

Autorzy

Pietrzak K. , Gutarowska B. , Skóra J. , Rembisz D.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Disinfection of Museum and Library Warehouses with Photocatalytic Ionisation

Języki publikacji

Abstrakty

Zbiory przechowywane w pomieszczeniach bibliotecznych i muzealnych w nieodpowiednich warunkach mikroklimatu mogą stać się doskonałym środowiskiem dla wzrostu drobnoustrojów oraz zagrożeniem dla zabytków oraz pracowników. Zapobieganie wysokiemu zanieczyszczeniu mikrobiologicznemu polega m.in. na okresowej dezynfekcji zbiorów oraz pomieszczeń je gromadzących. Zaproponowana przez autorów metoda dezynfekcji polega na jonizacji fotokatalitycznej. Badania przeprowadzone w magazynach bibliotecznych i muzealnych wykazały niskie zanieczyszczenie bakteryjne (w powietrzu 5,7×101–6,9×102 jtk/m3, na powierzchniach 7,0×101–2,6×102 jtk/100cm2), ale wyższą liczebność grzybów (w powietrzu 3,7×102–3,9×104 jtk/m3, na powierzchniach 1,4×102 – 4,0×102 jtk/100cm2). Dezynfekcja metodą fotokatalitycznej jonizacji poprawiła stan higieniczny powietrza i powierzchni dzięki redukcji liczby drobnoustrojów w zakresie od 23,3 do 99,6% w zależności od rodzaju drobnoustrojów oraz badanego pomieszczenia. Opisywana metoda dezynfekcji skutecznie eliminuje bakterie i grzyby oraz efektywnie ogranicza liczbę drobnoustrojów w powietrzu oraz na powierzchniach. Stwierdzono, że drobnoustrojami opornymi na ten sposób dezynfekcji są grzyby z rodzaju Penicillium, Aspergillus, Cladosporium, Acremonium, Rhodotorula oraz bakterie Brevundimonas vesicularis i promieniowce, natomiast wrażliwe są grzyby z rodzaju Botrytis, Mucor, Alternaria, a także bakterie Sphingomonas paucimobilis, Kocuria kristinae, Stenotrophomonas maltophilia, Bacillus megaterium, Bacillus sp. Stwierdzono, iż wilgotność względna powietrza nieprzekraczająca 50% pozwala na zadawalający stopień redukcji drobnoustrojów w pomieszczeniach (do 99,6% liczby grzybów i do 91,5% bakterii). Fakt, iż jonizacja fotokatalityczna może pracować w układzie ciągłym i jest bezpieczna dla pracowników, daje jej wartość aplikacyjną.

Historical objects stored in the library and museum premises under inappropriate conditions of microclimate may be a perfect environment for microbial growth and the threat to the archives and the employees. Prevention of the high microbial contamination includes periodic disinfection of objects and the premises collecting them. The proposed by the authors disinfection method is photocatalytic ionization. The study in library and museum storehouses showed the low bacterial contamination (in the air 5.7×101 –6.9×102 cfu/m3, on surfaces 7.0×101–2.6×102 cfu/100cm2), but increased number of fungi (in the air 3.7×102–3.9×104 cfu/m3, on the surfaces 1.4×102 – 4.0×102 cfu/100cm2). Photocatalytic ionization disinfection method improved hygienic condition of the air and surfaces by reducing the number of microorganisms in the range from 23.3 to 99.6% depending on the type of microorganisms and the analysed premise. The described disinfection method effectively eliminates bacteria and fungi, efficiently limits the number of microorganisms in the air and on the surfaces. It was found that microorganisms resistant to this disinfection method are fungi of the genus Penicillium, Aspergillus, Cladosporium, Acremonium, Rhodotorula and also bacteria Brevundimonas vesicularis and actinomycetes, while sensitive are fungi of the genus Botrytis, Mucor, Alternaria and bacteria Sphingomonas paucimobilis, Kocuria kristinae, Stenotrophomonas maltophilia, Bacillus megaterium, Bacillus sp. It was found, that the relative humidity of the air, not exceeding 50%, allows for a satisfactory reduction of microorganisms in the rooms (up to 99.6% of fungi and up to 91.5% of bacteria). The fact that photocatalytic ionization can operate continuously and safely for the employees gives it the application value.

Słowa kluczowe

dezynfekcja jonizacja fotokatalityczna mikroorganizmy muzeum biblioteka

disinfection photocatalytic ionisation microorganisms museum library

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Przegląd Papierniczy

Rocznik

2014

Tom

R. 70, nr 1

Strony

47--54

Opis fizyczny

Bibliogr. 53 poz.

Twórcy

autor

Pietrzak K.

Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, Politechnika Łódzka, ul. Wólczańska 171/173, 90-924 Łódź

autor

Gutarowska B.

Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, Politechnika Łódzka, ul. Wólczańska 171/173, 90-924 Łódź

autor

Skóra J.

Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, Politechnika Łódzka, ul. Wólczańska 171/173, 90-924 Łódź

autor

Rembisz D.

Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, Politechnika Łódzka, ul. Wólczańska 171/173, 90-924 Łódź

Bibliografia

1. Strzelczyk A.B.: “Observations on aesthetic and structural changes induced in Polish historic objects by microorganisms”, International Biodeterioration & Biodegradation 53, 151-156 (2004).
2. Valentin N.: “Microbial contamination in archives and museums: health hazards and preventive strategies using air ventilation systems”, Contribution to the experts’ roundtable on sustainable climate management strategies, Tenerife, Spain 2007, http://www.getty.edu/conservation/ our_projects/science/climate/paper_valentin. pdf.
3. Camuffo D., Van Grieken R., Busse H.-J., Sturaro G., Valentino A., Bernardi A., Blades N., Shooter D., Gysels K., Deutsch F., Wieser M., Kim O., Ulrych U.: “Environmental monitoring in four European museums”, Atmospheric Environment 35/2001, Supplement No. 1, s. 127-140.
4. Rams D.: „Wpływ niektórych zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego na zbiory biblioteczne”, Notes Konserwatorski 7, 131-162 (2003).
5. Jabłońska E., Strzelczyk A.B.: „Czynniki niszczące zbiory biblioteczne i archiwalne”, Notes Konserwatorski 11, 46-71 (2007).
6. Abe K.: “Assessment of the environmental conditions in a museum storehouse by use of a fungal index”, International Biodeterioration & Biodegradation 64, 32-40 (2010).
7. Rams D.: „Aktualne tendencje ochrony zbiorów bibliotecznych i archiwalnych oraz zapobieganie zagrożeniom w zbiorach”, Aktualne tendencje ochrony zbiorów bibliotecznych i archiwalnych. Materiały z ogólnopolskich warsztatów konserwatorskich, Warszawa 13-14 czerwca 2002 [red. B. Drewniewska-Idziak], s. 42-59.
8. Woźniak M., Tymińska A.: „Mikrobiologiczne aspekty konserwacji starodruków”, III Konferencja Naukowa Rozkład i Korozja Mikrobiologiczna Materiałów Technicznych 2003, materiały konferencyjne, s. 186-193.
9. Barr P.: “Book conservation and University Library Administration”, College and Research Libraries 7, 3, 214-219 (1946).
10. Kolmodin-Hedman B., Blomquist G., Sikstrom E.: „Mould exposure in museum personnel”, Intern. Archives of Occupational and Environmental Health 57, 321-323 (1986).
11. Leśkiewicz-Laudy A.: „Badania mikrobiologiczne powietrza wewnętrznego w muzeum - pałacu w Wilanowie jako istotny element konserwacji prewencyjnych”, III Konferencja Naukowa Rozkład i Korozja Mikrobiologiczna Materiałów Technicznych 2003, materiały konferencyjne, s. 140-144.
12. Górny R.L.: „Biologiczne czynniki szkodliwe: normy, zalecenia i propozycje war tości dopuszczalnych”, Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy 3, 41, 17-39 (2004).
13. Karbowska-Berent J., Górny R.L., Strzelczyk A.B., Wlazło A.: “Airborne and dust borne microorganisms in selected Polish libraries and archives”, Building and Environment 46, 10, 1872-1879 (2011).
14. Malmros P., Sigsgaard T., Bach B.: “Occupational health problems due to garbage sorting”, Waste Management & Research 3, 227-234 (1992).
15. Camuffo D., Brimblecombe P., Grieken R.V., Busse H.J., Sturaro G., Valentino A .: “Indoor air quality at the Correr Museum”, Sci. Total Environment 236, 15, 135-152 (1999).
16. Gysels K., Delalieux F., Deutsch F., Grieken R.V., Camuffo D., Bernardi A .: “Indoor environment and conservation in the Royal Museum of Fine Arts, Antwerp, Belgium”, J. Cultural Heritage 5, 2, 221- 230 (2004).
17. Zielińska-Jankiewicz K., Kozajda A., Piotrowska M., Szadkowska-Stańczyk I.: “Microbiological contamination with moulds in work environment in libraries and archive storage facilities”, Annals of Agricultural and Environmental Medicine 15, 10, 71-8 (2008).
18. Niesler A., Górny R.L., Wlazło A., Łudzeń- Izbińska B., Ławniczek-Wałczyk A., Gołofit- Szymczak M., Meres Z., Kasznia-Kocot J., Harkawy A., Lis D.O., Anczyk E.: “Microbial contamination of storerooms at the Auschwitz-Birkenau Museum”, Aerobiologia 26, 125-133 (2010).
19. Strzelczyk A.B., Karbowska-Berent J.: „Drobnoustroje i owady niszczące zabytki oraz ich zwalczanie”, Wydawnictwo Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń 2004.
20. Stobińska H., Zyska B.: „Papier – produkcja, wytwory papiernicze, materiały w zbiorach bibliotecznych”, Praca zbiorowa: Zyska, B., Żakowska, Z. Mikrobiologia materiałów, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź 2005, s. 137-185.
21. Tymińska A.: „Dezynfekcja zbiorów przy pomocy komory na tlenek etylenu w bibliotece narodowej w Warszawie”, Rozkład i Korozja Mikrobiologiczna Materiałów Technicznych 2001, materiały konferencyjne, s. 324-327.
22. Szostak-Kot J.: „Zagrożenia mikrobiologiczne zbiorów muzealnych i bibliotecznych”, Chemia konserwatorska. Materiały dla studentów Uniwersytetu Jagiellońskiego 2010.
23. Perkowski J.: „Technika radiacyjna w pracach konserwatorskich i renowacyjnych”, Renowacje 14, 3, 12-17 (2000).
24. Perkowski J., Zajączkowska-Kłoda J.: „Zastosowanie radiacyjnej dezynfekcji przy konserwacji rzeźby Matki Boskiej z dzieciątkiem”, Rozkład i Korozja Mikrobiologiczna Materiałów Technicznych 2001, materiały konferencyjne, s. 319-323.
25. Rosa H., Strzelczyk A.B., Jutrzenka- Supryn D., Perkowski J.: „Zastosowanie techniki radiacyjnej do masowej dezynfekcji zbiorów bibliotecznych i archiwaliów”, Notes Konserwatorski 4, 86-105 (2001).
26. Perkowski J., Goździecki T.: „Zastosowanie promieniowania jonizującego do dezynfekcji obiektów muzealnych”, Rozkład i Korozja Mikrobiologiczna Materiałów Technicznych 2003, materiały konferencyjne, s. 202-207.
27. Machnowski W., Gutarowska B., Perkowski J., Wrzosek H.: “Effect of gamma radiation on the mechanical properties and susceptibility to biodeterioration”, Textile Research J. 83, 1, 44-55 (2013).
28. Machnowski W., Perkowski J., Wrzosek H.: „Badania wpływu promieniowania jonizującego stosowanego w konserwacji tkanin zabytkowych na wybrane włókna naturalne”, Rozkład i Korozja Mikrobiologiczna Materiałów Technicznych 2009, materiały konferencyjne, s. 85.
29. Miklaszewska B, Starzyńska B., Łukomska W., Twarużek M., Grajewski J.: „Jakość powietrza po sterylizacji lampami UV w laboratorium mikrobiologicznym”, Rozkład i Korozja Mikrobiologiczna Materiałów Technicznych 2006, materiały konferencyjne, s. 234
30. Gutarowska B., Kancler M.: „Dezynfekcja powietrza metodą UV z zastosowaniem lamp przepływowych Medivent”, Instal, 6, 26-29 (2009).
31. Brycki B.: „Chemiczne inhibitory biodeterioracji”, Rozkład i Korozja Mikrobiologiczna Materiałów Technicznych 2003, materiały konferencyjne, s. 272-292.
32. Gutarowska B., Brycki B., Koziróg A., Brycka J.: „Dezynfekcja powietrza metodą zamgławiania chemicznego”, Instal, 3, 30-33 (2010).
33. Fujishima A., Honda K.: “Electrochemical photolysis of water at semiconductor electrode”, Nature 238, 37-38 (1972).
34. Vijay M., Selvarajan V., Sreekumar K.P., Jiaguo Yu, Shengwei Liu, A nanthapadmanabhan P.V.: “Characterization and visible light photocatalytic properties of nanocrystalline TiO2 synthesized by reactive plasma processing”, Solar Energy Materials and Solar Cells 93, 9, 1540-1549 (2009).
35. Fujishima A., Rao T.A., Tryk D.A.: “Titanium dioxide photocatalysis”, J. Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews 1, 1-21 (2000).
36. Zaleska A.: „Nowe fotokatalizatory na bazie TiO2. Struktura, aktywność i zastosowanie”, Zeszyty Naukowe Politechniki Gdańskiej. Chemia 610, 59, 3-122 (2009).
37. Banerjee S., Gopal J., Muraleedharan P., Tyagi A.K., Raj B.: “Physics and chemistry of photocatalytic titanium dioxide: Visualization of bactericidal activity using atomic force microscopy”, Current Sci. 90, 10. 1378-1383 (2006).
38. Kono Y, Fridovich I.: “Superoxide radical inhibits catalase”, J. Biological Chemistry 257, 10, 5751-5754 (1982). 39.
39. Lu Z.-X., Zhou L., Zhang Z.-L., Shi W.-L., Xie Z.-X., Xie H.-Y., Pang D.-W., Shen P.: “Cell damage induced by photocatalysis of TiO2 thin films", Langmuir 21, 19, 8765–8768 (2003).
40. Gogniat G., Dukan S.: “TiO2 photocatalysis causes DNA damage via Fenton reactiongenerated hydroxyl radicals during recovery period”, Applied and Environmental Microbiology 73, 7740–7743 (2007).
41. Tejero I., Gonzalez-Lafont A., Lluch J.M., Eriksson L.A.: “Theoretical Modeling of Hydroxyl- Radical-Induced Lipid Peroxidation Reactions”, J. Physical Chemistry B 111, 20, 5684-5693 (2007).
42. Moga M., Małecka I.: „Wpływ zjonizowanego powietrza na organizm ludzki”, Zeszyty Naukowe. Inżynieria Lądowa i Wodna w Kształtowaniu Środowiska 4, 26-29 (2011).
43. Zarządzenie Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej z dnia 12 marca 1996 r. w sprawie dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia, wydzielanych przez materiały budowlane, urządzenia i elementy wyposażenia w pomieszczeniach przeznaczonych na pobyt ludzi. Monitor Polski 1996, nr 19, poz. 231.
44. Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 29 listopada 2002r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. Dz.U. z 2002 r. nr 217, poz. 1833.
45. Fassatiova O.: „Grzyby mikroskopowe w mikrobiologii technicznej”, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1983.
46. Flannigan B., Samson R.A., Miller J.D.: „Microorganisms in home and indoor work environments: diversity, health Impacts, investigation and control”, Taylor&Francis Inc., London, New York 2001.
47. Hodgson A.T., Sullivan D.P., Fisk W.J.: “Evaluation of ultra-violet photocatalytic oxidation (UVPCO) for indoor air applications: conversion of volatile organic compounds at low part-per-billion concentrations”, Indoor Environment Department, Environmental Energy Technologies Division, E.O. Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA, USA 2005.
48. Markowska-Szczupak A., Ulfig K., Morawski A.W.: “The application of titanium dioxide for deactivation of bioparticulates: An overview”, Catalysis Today 169, 1, 249-257 (2011).
49. Sánchez B., Sanchez-Muńoz M., Muńoz- Vicente M., Cobas G., Portela R., Suárez S., González A.E., Rodríguez N., Amils R.: “Photocatalytic elimination of indoor air biological and chemical pollution in realistic conditions”, Chemosphere 87, 6, 625-630 (2012).
50. Hanus J., Minarikowa J., Durovic M., Bacilkova N.: “Influence of ethylene oxide sterilization on some properties of different types of paper”, [w:] La Conservation: une science en evolution. Bilan et Perspectives, Actes des Troisiemes Journes Internationales d’Etudes de L’Arsag, Paris 1997.
51. Florian M.-L.: “Fungal Facts: Solving fungal problems in heritage collections”, Archetype Publications Ltd., London 2002.
52. Brokerhof A.W., van Zanen B., den Teuling A.: “Fluffy stuff: integrated control of mould in archives”, Amsterdam: Netherlands Institute for Conservation, 1997.
53. Fuchs R.: „Zwalczanie szkodników na zaatakowanym materiale bibliotecznym i archiwalnym — porównanie starych i nowych metod. Nowoczesne metody badawcze do porównania zmian w strukturze molekularnej”, Ochrona Zabytków 51, 63-80 (1998).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-59036ba3-3269-4a92-9163-cbd2d6e181e5