臭氧与低氧气调技术用于档案生物病害防治比较研究

    黄玉花

    摘? 要：低氧气调技术作为新型、绿色、无副作用的档案抑菌技术，具有广泛应用前景。臭氧方法应用普遍，消毒后期效果稳定。论文通过比较研究的方法，论述低氧气调技术与臭氧方法的研究及应用现状，分析总结两种方法的共同优势和存在的问题，以期为档案保护工作提供借鉴参考。

    关键词：低氧气调;臭氧;生物病害;档案保护

    Abstract： As a new， green and side-effect-free bacteriostatic technology， low oxygen controlled technology has a wide application prospect. The ozone method is widely used and the effect of disinfection is stable in the later stage. Through the method of comparative study， the paper discusses the research and application status of low oxygen controlled technology and ozone method， analyzes and summarizes the common advantages and problems of the two methods， in order to provide reference for archives protection.

    Keywords： Low oxygen conditioning; Ozone; Biological disease; Sterilization; Archives protection

    1 低氧氣调技术与臭氧方法的相关研究及应用现状

    低氧气调技术是低氧技术中的一种，低氧指的是任何一种生理性氧量不足或组织需氧量不足的状态。20世纪90年代，学者Gilberg M [1]就低氧技术杀灭博物馆藏品虫害进行了研究。Edwin Willemsen等[2]开展了低氧技术在文博、档案、图书治理虫害的相关应用研究并指出了不足。低氧气调技术是指，持续保持密闭环境内的氧气浓度在较低的状态，并且往里填充干净的惰性气体，以保证低氧环境的压力能达到预计的目的要求。[3]

    我国学者陈菲[4]探究了低氧技术在档案方面的应用可能性。张志惠等[5]对低氧气调技术在纸质档案常见霉菌抑制能力进行了应用探析研究。

    低氧气调技术较早研究并得到应用是在食物储藏和医学应用领域。随着技术的成熟，逐渐在各个国家的文物保护领域应用开来，例如，美国国家档案馆著名的开国文件原稿，羊皮纸档案《独立宣言》，它是把密封玻璃箱里的氧气置换出来，充入氩气代替。从而起到封存的目的。中国台北故宫博物院利用“常态低氧除虫器”对进馆的珍藏品进行杀虫处理。桂林市博物馆、青岛市博物馆、中国丝绸博物馆等已经应用低氧杀虫系统对文化遗产进行保护。

    迄今为止，在文化遗产及珍贵档案保护领域，低氧气调技术应用已逐渐成为重要的一种手段，得到了普遍的应用。

    臭氧消毒法是利用臭氧分子极强的氧化能力，显著地杀灭霉菌、害虫，达到杀菌的目的。在理论方面，李景仁[6]撰文提出，臭氧浓度在20mg/m3时，维持3～4小时，能高效地杀灭霉菌，并且黑色油墨字迹的色差值为1.5，没有明显的变化。彭远明[7]就臭氧消毒房杀菌效果及影响进行探析，指出一定条件下，臭氧消毒能灭杀档案中的多种菌类，不影响档案材料，不污染环境。宋伟晾等[8]以常用四种纸张为对象，通过新型等离子臭氧档案消毒舱（MQ-800W）进行试验，特定条件下，臭氧能高效灭菌，对档案材料的影响几乎是没有的，对环境和工作人员的安全性符合相应国家标准。

    在应用推广方面，利用臭氧进行杀菌是在空气消毒、医疗、食品加工、水处理等领域使用普遍的一种方法，后来逐渐在一些档案馆、图书馆普及进行档案消毒灭菌使用。

    2 低氧气调技术与臭氧方法的优势分析

    2.1 高效杀灭微生物、害虫。档案中的微生物在新陈代谢活动中产生的有机酸，会引起纸张酸化，进一步将导致其破损、粘结、不耐折，严重危害档案保存寿命。[9]延长档案保存时间，首先就是要杀灭档案中的微生物。低氧气调技术能控制氧气浓度维持在较低或无的水平，微生物要进行呼吸，保持生命活动，氧是不可缺少的条件，这样就从根本上起到抑制微生物生长的目的。

    降低氧含量浓度或增大系统压力，灭虫所需时间就会缩短。臭氧气体对档案进行臭氧消毒，处理时间短，消毒效果好，对害虫及微生物杀灭率高。研究证明，利用新型等离子臭氧档案消毒舱（MQ-800W）、臭氧消毒房设备，在设定条件下，对档案材料上的霉菌能起到良好的杀灭效果，防霉效果良好。[9]臭氧消毒设备DAX型档案文件电子消毒柜、天星DDX-1档案电子消毒柜，经过国家卫生、技术权威部门鉴定，能有效杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等有害微生物，杀灭率达到99.8%以上。

    2.2 不影响档案纸张的物理性能和字迹。档案部门在对档案进行彻底杀菌后，对于已经进行数字化处理的珍贵档案原件，为达到防治有害生物和长期储藏的目的，系统需要保持在低氧常压下，对档案进行封存保存。系统维持在常压下，就不会对档案造成光学、机械性能的影响。填充的惰性气体，性质极其不活泼，不会与档案纸张、字迹发生化学反应，确保了纸质档案的安全性。

    利用臭氧对档案消毒杀菌。臭氧浓度保持20mg/m3，维持3～4小时灭菌时，黑色油墨字迹的色差值没有明显的变化。[7]设定条件下，通过档案臭氧消毒房进行试验，常用纸张消毒前后对比得出，纸张机械强度的抗张力、撕裂度和耐折度基本没有变化;纸张黑色打印字迹、蓝黑墨水字迹、红色印泥字迹，色差上都改变不大。[8]臭氧对档案材料的影响几乎是没有的。综合以上说明，利用臭氧消毒，在一定条件下，基本不会影响档案材料的物理性能或造成字迹褪色，是安全可靠的。

    2.3 对人、环境无毒害副作用，环保卫生。低氧气调技术，不使用化学药品，用于置换氧气的惰性气体，性质极为不活泼，很难与其他物质发生化学反应。低氧气调技术对藏品、文物、档案等处理完成后，也不会有毒素残留，其安全系数能满足最严格的食品安全法规。其具备安全可靠、环保健康、无毒害副作用等优点。所以对人、对环境都是安全的。

    利用臭氧设备进行消毒后，有分解臭氧气体的处理系统，能在短时间内把消毒后的剩余臭氧气体进行分解处理，形成的排放物符合国家控制标准，不污染环境。臭氧消毒方法既实用，也权威，对环境的影响也很小，具有良好的安全性。

    3 低氧气调技术与臭氧方法的共性问题

    3.1 对体积、幅面大的档案不能直接杀菌。低氧气调技术在处理纸页数少、幅面小的档案时杀灭微生物的效果比较好。对于5cm以上厚度的档案，作用到中心位置的抑菌效果会有影响。[6]

    由于体积大、幅面大的整件、整卷的档案中心部位不能一次性完成彻底杀菌，因此要采取分开多次操作，分批处理，或者进一步降低氧气含量、提高杀菌作用时间，以达到理想效果。

    在实际应用臭氧方法杀菌时，通常采用熏蒸处理，档案暴露在外的部分能充分接触到臭氧，而页数多、幅面大的档案内页，臭氧气体几乎覆盖不到。需要强调的是档案内页的材料更易孳生霉菌，更是杀菌的侧重点。这也需要增大接触面，展开有厚度的档案，或者进一步提高臭氧杀菌浓度，才能彻底杀菌。

    3.2 适用性不够广泛。随着社会的发展，记录载体的多样化，馆藏档案载体不再局限于纸质，新型载体档案逐渐增多。

    新型载体档案主要包括感光材料、磁性材料、光盘材料三种。到目前为止，应用低氧气调技术或臭氧方法对新型载体档案消毒的研究为数不多。大多数研究采用的对象是纸质载体。

    新型载体档案占档案馆藏比重正逐年增大。低氧气调技术、臭氧方法是否适用于新型载体档案消毒需要进一步研究。

    3.3 技术设备设计有待加强。低氧气调技术通过维持密闭环境内的氧气含量在较低的状态，并填充惰性气体来达到杀菌目的。但是真正要达到彻底杀死病毒虫害绝非易事。低氧气调技术关键在于，绝对密封的环境以及气调环境的选择，而这两点均非轻而易举可以实现。

    绝对密封的环境依靠材料的品质以及封口的严密性，适合此类设备的材料造价极其昂贵，技术要求也十分严苛，这需要我们不断地改进材料和提高技术。在实际应用中，一些档案单位使用的设备往往没有带安装残余臭氧分解装置，以至于消毒处理后，消毒设备内部臭氧浓度依然很高。

    消毒完毕后，档案工作人员很容易接触到残余臭氧并进入呼吸道，因臭氧具有强氧化性，能与有机体发生反应，这就容易损害人体呼吸系统、肺部、神经系统的健康。

    参考文献：

    [1]Gilberg M. The Effects of Low Oxygen Atmospheres on Museum Pests[J]. Studies in Conservation， 1991， 36（02）：93-98.

    [2]Willemsen E，Luyten R，castelijns W，Beentjes G.Innovation in Low -O2 Technology：A Solution for Conservation， Pro-tection and Treatentment[J].Restaurator，2011，32（01）：13-26.

    [3]刘家真. 低氧气调技术在文化遗产保护领域的应用前景及问题[J]. 国家图书馆学刊， 2018， 27（03）：89-93.

    [4]陈菲. 低氧技术在档案有害生物控制领域的应用[C]//中国档案学会，档案事业改革与创新——2013年全国青年档案工作者研讨会论文集：2013年卷.北京：中国文史出版社，2013：312-318.

    [5]张志惠， 黄晓霞， 周华华. 低氧气调技术在纸质档案霉菌抑制中的应用探析[J]. 档案学通讯， 2019（02）：43-48.

    [6]李景仁. 臭氧应用于图书馆消毒灭菌初探[J]. 中国图书馆学报， 1992（02）：32-34.

    [7]彭远明. 档案消毒灭菌新方法——臭氧消毒房的适用性、功效及影响探析[J]. 档案学通讯， 2019， 245（01）：90-96.

    [8]宋偉晾， 黄晓红， 虞慧， 童庆. 纸质档案消毒的新方法——新型档案消毒舱MQ-800W的实验验证[J]. 档案学研究， 2019（06）：102-107.

    [9]王庆伟. 有害微生物对档案的危害及档案消毒技术的研究[J]. 兰台世界， 2019（S2）：98-100.

    （作者单位：井冈山大学? 来稿日期：2020-03-21）