王殿軒，皇 欣，陸 群，崔運(yùn)祥，李佳麗，王繼婷，劉 浩

（1.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，糧食儲(chǔ)藏與安全教育部工程研究中心，糧食儲(chǔ)運(yùn)國家工程實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450001；2.中央儲(chǔ)備糧鄭州直屬庫，河南 鄭州 450066；3.鄭州裕元工貿(mào)有限責(zé)任公司，河南 鄭州 450009）

0 前言

隨著商業(yè)貿(mào)易的發(fā)展，許多商務(wù)檔案需要被大量保存，將大批量檔案存放于一些大型商業(yè)倉庫中的需求日益增多.這些以紙質(zhì)材料為主的檔案在存放中易產(chǎn)生一些檔案害蟲，有些檔案害蟲的產(chǎn)生和危害可能會(huì)造成不可估量的損失.因此對于庫存檔案進(jìn)行殺蟲或預(yù)防性殺蟲是自然而必需的.一些文獻(xiàn)資料上的防治檔案害蟲的方法包括多種技術(shù)措施[1-2]，這些技術(shù)通常是針對傳統(tǒng)的存儲(chǔ)于檔案館等建筑內(nèi)的文獻(xiàn)檔案的保護(hù)與處理技術(shù).對于大型庫房中批量存放的檔案來說，熏蒸是有效可行的殺蟲技術(shù)，也最為經(jīng)濟(jì)、方便和最易于取得完全殺死害蟲的效果.以往在選定熏蒸劑的情況下，進(jìn)行的檔案熏蒸通常處理規(guī)模較小，密閉環(huán)境施入藥劑后熏蒸氣體較易于分散和達(dá)到各部位，容易將其中的害蟲殺死[3].

隨著國際上依照蒙特利爾議定書淘汰溴甲烷計(jì)劃的實(shí)施，硫酰氟作為溴甲烷的替代熏蒸劑，其應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大[4].從物品保護(hù)和殺蟲性能上說，在溴甲烷被淘汰后，硫酰氟是較好的替代溴甲烷進(jìn)行檔案熏蒸殺蟲的熏蒸劑[5]，硫酰氟用于木材中白蟻熏蒸已有50 多年的歷史[6]，甚至其在木材中的穿透能力超過溴甲烷[7].硫酰氟蒸氣壓較大，沸點(diǎn)較低（-55.2 ℃），具有良好的揮發(fā)和擴(kuò)散性能.熏蒸散氣后在紫外線輻射下，可分解產(chǎn)生氧化物和硫化物[8].硫酰氟已被較多用于木材、檢疫、土壤、建筑、檔案等環(huán)境熏蒸.硫酰氟在中國于20 世紀(jì)90 年代初開始用于檔案熏蒸處理[1]，且對檔案中的紙質(zhì)、木質(zhì)、絲綢、緞、漆器安全，對金、銀、銅、鐵、錫、鋁制品無不良影響[9-10].

使用較空氣重的熏蒸劑一般采用由貨物頂部施入，以防熏蒸氣體出現(xiàn)層離[11].硫酰氟的相對體積質(zhì)量為2.88，較空氣重，屬于易于出現(xiàn)層離的熏蒸劑.對于大型且具有一定高度的庫房，熏蒸氣體的下降會(huì)導(dǎo)致庫房內(nèi)高處的殺蟲氣體濃度偏低，難以將庫房上部的害蟲完全殺死，從而導(dǎo)致整體熏蒸失敗.高大的庫房有時(shí)難以從頂部進(jìn)行施藥，在地面或下部施藥時(shí)更容易出現(xiàn)熏蒸氣體的層離，有時(shí)需要采取一些輔助措施促進(jìn)氣體分散.一些商業(yè)檔案往往是裝入紙箱中進(jìn)行分架存放，包裝物和檔案體本身的空間阻礙也會(huì)影響到熏蒸氣體的穿透，從而影響到對包裝和檔案內(nèi)部害蟲的致死效果等.將硫酰氟用于大型庫房以分架碼放于紙箱中的商業(yè)檔案熏蒸還未見報(bào)道.筆者測試了在大型庫房采用硫酰氟熏蒸、以風(fēng)機(jī)輔助促進(jìn)氣體分散的情況，考察硫酰氟在庫房上部的分布情況以及在不同部位檔案中設(shè)置的3 種檔案害蟲試蟲樣本的死亡情況，以期為大型庫房檔案的有效熏蒸殺蟲提供參考.

1 材料與方法

1.1 庫房與檔案放置

熏蒸庫房位于中央儲(chǔ)備糧鄭州直屬庫內(nèi)，結(jié)構(gòu)為磚混結(jié)構(gòu)預(yù)制屋頂平房倉，長42 m，寬22 m，倉體檐口平均高度約9 m，屋頂高度9.5 m，倉內(nèi)總?cè)莘e約8 500 m3，除一個(gè)進(jìn)出大門外，其他門窗均處于關(guān)閉狀態(tài).庫房內(nèi)共放置金屬框木板貨架12 個(gè)，呈東西方向放置.其中，4 個(gè)短貨架長約為10 m，貨架總高度為8.5 m，分為5 層，各層高度（自下而上）分別為0.3 m、1.8 m、3.0 m、4.2 m、5.4 m.長貨架長約為20 m，貨架寬度為2.1 m，高度與分層同短貨架.各貨架西端離庫房西墻約為1 m，短貨架東端位于庫房南北中線位置，兩相鄰貨架距離約為1.5 m.

貨架上放置厚度2 mm 單層瓦楞紙板檔案箱，長、寬、高分別為42 cm、32 cm、30 cm.貨架第一層放置四層檔案箱，其余層貨架均放置三層檔案箱，檔案箱用同樣材質(zhì)的瓦楞紙做成整體帶邊箱蓋.檔案箱內(nèi)為裝訂成冊的A4 復(fù)印紙檔案資料，檔案裝滿程度約為7 成箱體高度.

1.2 試蟲與放置

試蟲采用在河南工業(yè)大學(xué)儲(chǔ)藏物昆蟲研究室培養(yǎng)的花斑皮蠹Trogoderma variabile Ballion 幼蟲、谷蠹Rhizopertha dominica Fabricius 成蟲和嗜卷書虱Liposcelis bostrychophila Bodonnel 成蟲，培養(yǎng)條件為溫度（28±2）℃，相對濕度（70±5）%.采用直徑10 mm、長70 mm 的兩端開口的指形玻璃管作蟲籠，每個(gè)蟲籠分別放入谷蠹成蟲30 頭、花斑皮蠹幼蟲30 頭、嗜卷書虱成蟲50 頭，分別用40 目篩絹和棉線扎緊封口.將5 個(gè)檔案箱的裝滿度分別調(diào)整為約箱體高度的一半，在其中檔案上放入3 種試蟲，每種蟲籠設(shè)3 個(gè)平行，再用檔案壓蓋其上至約7 成的裝滿高度，蓋上檔案箱.將3 個(gè)設(shè)有蟲籠的檔案箱分別放在庫房中部貨架的上、中、下3 層部位處，其各自高度分別為0.3 m、3.0 m 和5.4 m（如圖1 中的①至③處）.另將2 個(gè)設(shè)有蟲籠的檔案箱放置在庫房一個(gè)端墻的兩角（如圖1 中的④、⑤處）.另用粘膠帶將每種害蟲蟲籠各3 個(gè)粘于門口密封塑料薄膜內(nèi)側(cè)，蟲籠高度約為1 m（見圖1“⑥”處位置和圖2 照片）.膠帶粘連蟲籠時(shí)盡量保持蟲籠水平，保證其兩端的通氣性不受影響.

圖1 庫房中試蟲籠檔案箱的放置位置Fig.1 The position of insect cages in file box in warehouse

圖2 密封門薄膜內(nèi)面試蟲蟲籠懸掛狀Fig.2 The state of insect cage hanged on the sealed plastic sheeting

1.3 密閉檢查與處理

在白天將所有門窗完全關(guān)閉，室內(nèi)呈黑暗狀態(tài)，在庫房內(nèi)仔細(xì)檢查四周及倉頂是否有光線透過.使用空中作業(yè)車，在倉房墻體和倉頂結(jié)合部打密封膠至無可見光線.門窗采用厚度0.18 mm 的PVC 塑料薄膜與槽管密封.先將槽管固定于密封部位并與墻體密封結(jié)合完好.檢查密封薄膜上有無沙眼、孔縫，并將軟空心密封條緊緊壓入密封塑料凹槽內(nèi).所有施藥口、濃度監(jiān)測管處用玻璃膠粘牢密封.

1.4 施藥設(shè)置與施藥

在庫房兩側(cè)各均勻設(shè)置2 個(gè)施藥點(diǎn)，裝有硫酰氟的鋼瓶置于室外磅秤上，通過減壓閥及導(dǎo)氣耐高壓軟管（內(nèi)徑9 mm）連接至倉內(nèi)施藥出氣點(diǎn).耐高壓軟管以及后面提到的氣體取樣管通過墻體孔，并用密封膠密封過墻孔.施藥出氣點(diǎn)出口位置分別在庫房寬度一半的中點(diǎn)處（如圖1 中的A、B、C、D 處），且距離地面高度約為1 m.導(dǎo)氣耐高壓軟管出口放置在不銹鋼盤上，以利于從管中導(dǎo)出的藥劑揮發(fā).在每個(gè)施藥出氣點(diǎn)附近設(shè)置1 個(gè)DZ-11 型軸流風(fēng)機(jī)（轉(zhuǎn)速720 r/min，風(fēng)量6 000 m3/h，電機(jī)功率容量0.25 kW），風(fēng)機(jī)吹風(fēng)方向?yàn)槊娣e施藥出氣點(diǎn)45 °傾角向上，以便于在施藥后將熏蒸氣體強(qiáng)力擴(kuò)散到庫房內(nèi)的空間.將熏蒸劑鋼瓶與施藥口連接，通過減重法施藥，4 個(gè)施藥點(diǎn)共施入硫酰氟350 kg，各點(diǎn)施藥量基本接近.施藥完畢后用JSA8 型硫酰氟檢測報(bào)警儀（量程為0～10 000 mg/kg，精度為≤±3%（F.S），深圳市吉順安科技有限公司生產(chǎn)）對倉庫各密封部位及四周墻體進(jìn)行檢測，未發(fā)現(xiàn)漏氣點(diǎn).

1.5 氣體濃度強(qiáng)力分布處理

施藥時(shí)間為2014 年5 月1 日14:00 至19：00，開始施藥即從倉外接通置于庫房內(nèi)地面上的風(fēng)機(jī)的電源，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)以促進(jìn)氣體快速擴(kuò)散到庫房空間，并促使其空間分布.首次開動(dòng)風(fēng)機(jī)時(shí)間至2014年5 月2 日09：00.5 月3 日到7 日的每天開機(jī)時(shí)間為09：00 至12：00.

1.6 氣體濃度檢測

在庫房中心點(diǎn)和中心點(diǎn)至西北角與東南角的對角線中點(diǎn)設(shè)3 個(gè)濃度取樣點(diǎn)位，每點(diǎn)位分上、中、下3 層，各層點(diǎn)高度分別為9 m、4.5 m、0 m.氣體取樣檢測管為直徑5 mm 的透明塑料管，置于庫房外的端頭采用截止夾密封.施藥當(dāng)天和以后每天定時(shí)用硫酰氟檢測報(bào)警儀檢測記錄濃度，并記錄當(dāng)日氣溫情況.

1.7 熏蒸效果檢查

對于庫房門口密封薄膜內(nèi)掛置的試蟲籠，在熏蒸施藥后透過薄膜觀察害蟲活動(dòng)情況.對于檔案箱中的試蟲籠，散氣后取出蟲籠檢查害蟲死亡情況，并加入適宜的飼料后在原培養(yǎng)條件下放置14 d 后再次檢查害蟲存活情況.

2 結(jié)果與分析

2.1 熏蒸庫房中硫酰氟濃度變化與分布

熏蒸庫房中硫酰氟的濃度變化見表1.從濃度變化情況看，施藥后大型庫房下層部位的硫酰氟濃度大于上層或空間部位.隨后在風(fēng)機(jī)的強(qiáng)力分布作用下，上層濃度有所上升，上層濃度增加幅度最大達(dá)1 900 mg/kg，且在第2 天后基本保持平穩(wěn)；中層濃度在不同時(shí)間基本保持接近，下層濃度先升后降，但濃度降低幅度最大只有800 mg/kg.本試驗(yàn)過程中，環(huán)境溫度在13～30 ℃之間，庫房內(nèi)貨物溫度還會(huì)更低，較低的固體溫度會(huì)增加氣體吸附.熏蒸中實(shí)際檢測到的最高濃度為10 000 mg/kg，說明在庫房結(jié)構(gòu)、檔案以及檔案包裝物對藥劑的吸附等因素影響下，檢測到的最大濃度值與施藥量相當(dāng)，在施藥初期接近41.2 g/m3的劑量.

表1 施藥后庫房中不同檢測點(diǎn)的硫酰氟濃度和環(huán)境溫度Table 1 Concentration of sulfuryl fluoride in some locations of warehouse and environment temperatures

在施藥開始的初期7 h 內(nèi)，庫房內(nèi)上層、中層、下層硫酰氟濃度差別明顯，上層與底層濃度相差3 200 mg/kg，說明從地面高度1 m 施藥后，盡管有風(fēng)機(jī)輔助，硫酰氟因相對體積質(zhì)量大于空氣的原因，其上層分布的程度要明顯小于在施藥空間的下層分布.在風(fēng)機(jī)的不停促動(dòng)下，上層濃度有所升高，但總體每天的濃度分布仍然是下層最高，中層次之，上層最低.施藥次日，每天啟動(dòng)風(fēng)機(jī)一定時(shí)間，庫房中最高與最低濃度差可保持在870 mg/kg 以下，或最低與最高濃度比在0.91 以上，濃度分布均勻性較好.從熏蒸過程中的硫酰氟濃度保持情況看，庫房的密封性能可以較好地保持熏蒸氣體的濃度.

2.2 殺蟲效果

從前一天下午14:00 開始施藥至次日12:00檢測濃度，透過密封薄膜觀察薄膜內(nèi)蟲籠中的試蟲，發(fā)現(xiàn)谷蠹成蟲和花斑皮蠹幼蟲均已無爬動(dòng)或蠕動(dòng)現(xiàn)象，用手指輕彈蟲籠也未見任何活動(dòng)反應(yīng).因書虱蟲體太小，沒有觀察其情況.熏蒸結(jié)束后取出預(yù)設(shè)蟲籠，用毛發(fā)輕觸蟲體，均未發(fā)現(xiàn)花斑皮蠹幼蟲、谷蠹成蟲和嗜卷書虱成蟲存活.加入飼料后在原培養(yǎng)條件下培養(yǎng)14 d 后也沒有活蟲出現(xiàn).從透過薄膜觀察的殺蟲效果看，所用試蟲可以在熏蒸條件下停止活動(dòng)或致死，而此過程中Ct 值還不到1 000×22=22 000 mk/kg·h（從施藥開始計(jì)時(shí)，采用同時(shí)間和高度的下層濃度數(shù)值）.在后期繼續(xù)保持有效硫酰氟氣體濃度熏蒸，延長若干天后其Ct值更大，因此可保證害蟲全部自然死亡.

3 討論

Chayaprasert 報(bào)道，在采用硫酰氟進(jìn)行商業(yè)熏蒸時(shí)，環(huán)境中氣體濃度從高峰值衰減一半的時(shí)間應(yīng)在15 h 以上[12].本試驗(yàn)中，在密封至第7 天時(shí)硫酰氟濃度仍然保持在最高濃度的92%，說明熏蒸庫房對采用硫酰氟熏蒸來說密封性能良好.

硫酰氟相對空氣較重，空間施藥后容易出現(xiàn)氣體分層或?qū)与x現(xiàn)象[11].空間熏蒸在中下部施藥后，熏蒸氣體較易于在較低高度分布，大型庫房的上部空間濃度會(huì)快速下降，以致影響高處的殺蟲效果.試驗(yàn)說明，對于大型庫房采用硫酰氟熏蒸，采用風(fēng)機(jī)輔助氣體分布很有必要且效果明顯.硫酰氟對金屬無腐蝕[11]，在大型密閉環(huán)境中進(jìn)行硫酰熏蒸時(shí)，采用風(fēng)機(jī)輔助氣體分布和保證氣體分布的均勻性是可行的.

徐國淦介紹用硫酰氟熏蒸谷物類中的皮蠹、谷蠹等害蟲和熏蒸文物檔案中的皮蠹時(shí)，在19～30 ℃的溫度下推薦劑量為30～40 g/m3熏蒸24 h[11].袁曉玉報(bào)道硫酰氟熏蒸檔案時(shí)一般采用劑量為10～40 g/m3，熏蒸48～72 h[1].Baltaci 等報(bào)道采用12 g/m3的硫酰氟在各溫度下可以在18 h 殺死煙草螟Ephestia elutella（Hübner）各蟲態(tài)[6]，進(jìn)一步說明硫酰氟對有些害蟲作用效果更好.從本試驗(yàn)的結(jié)果看，試驗(yàn)條件下可以保證完全殺死花斑皮蠹和谷蠹，也可殺死嗜卷書虱.在實(shí)際熏蒸中，如果密閉時(shí)間等條件允許，適當(dāng)延長熏蒸時(shí)間更有利于保證殺死包裝和檔案卷宗內(nèi)的害蟲.另外，考慮到本試驗(yàn)的庫房規(guī)模和高度較大，為了保證殺蟲效果，采用了較大的劑量，且因庫房密封性能較好，熏蒸劑濃度也得到較好的保持.對比已有報(bào)道和本試驗(yàn)的結(jié)果，在保證環(huán)境密封性的情況下，可嘗試在較低劑量下保持熏蒸劑的有效濃度而實(shí)現(xiàn)有效殺蟲，以獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益.

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