古建筑木結(jié)構(gòu)病蟲害防治初探

[摘要]古建筑是一種不可移動(dòng)文物，在文物保護(hù)單位中占有重要的地位，據(jù)統(tǒng)計(jì)古建筑在我國已公布的文物保護(hù)單位中大約占到50％。我國的古建筑多使用木材作為建筑材料，作為一種生物材料，木材又很容易遭到各種損害。對(duì)于古建筑，最大的損害來自病蟲害，所以，病蟲害的防治是古建筑維修的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本文針對(duì)古建筑病蟲害的起因、特性、防治，同時(shí)結(jié)合筆者在工作中的一些嘗試作了初步論述，討論重點(diǎn)為白蟻的防治工作，希望對(duì)以后的保護(hù)工作能有所借鑒和幫助。

[關(guān)鍵詞]古建筑；病蟲害防治；文物修繕

[中圖分類號(hào)]G251.6

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1005—3115(2009)18—0081—06

一、中國古建筑的結(jié)構(gòu)特征

任何生物形式都是在與自然界抗?fàn)幣c共生的過程中，獲得自己的生存權(quán)。在我國境內(nèi)人類活動(dòng)伊始，也就是在原始社會(huì)初期生產(chǎn)力發(fā)展水平極度低下的狀況下，人類對(duì)于生存空間的要求，也只是能夠遮風(fēng)避雨，抵御猛獸侵襲。在那時(shí)，建筑僅僅是物質(zhì)生活手段。隨著生產(chǎn)力的緩慢提高及氏族文化的逐漸形成與發(fā)展，建筑開始成為社會(huì)思想觀念的一種表現(xiàn)方式和物化形態(tài)。這樣的變化促進(jìn)建筑技術(shù)和藝術(shù)向更高層次發(fā)展。由此開始，歷經(jīng)六七千年的發(fā)展，形成了燦爛的中國建筑歷史與豐富多彩的建筑文化。我國的古建筑歷經(jīng)數(shù)千年的發(fā)展，具有極高的文物、歷史和藝術(shù)價(jià)值，它不僅是中華民族的寶貴財(cái)產(chǎn)，也是世界建筑藝術(shù)的珍寶。盡管在歷史的進(jìn)程中歷盡滄桑，許多珍貴的古建筑毀于天災(zāi)人禍，但現(xiàn)存遍布全國的古建筑，仍然豐富多彩。

我國的古建筑以木結(jié)構(gòu)體系為主，它以靈活的風(fēng)格、合理的布局、適宜的建筑體量和精巧的裝修取得了高度的藝術(shù)成就，在世界上享有盛譽(yù)。傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)形式和建筑材料，具有廣泛的適應(yīng)性和較大的靈活性，木材與磚、石、灰等建筑材料比較，抗彎、抗拉強(qiáng)度相對(duì)較高。木材質(zhì)輕易加工，規(guī)矩統(tǒng)一，建造靈活，形式多樣，抗震性好，適應(yīng)性強(qiáng)。然而木材作為一種生物材料，木結(jié)構(gòu)本身又存在著天然的弱點(diǎn)：易腐、易蛀和易燃。

二、木材的損害機(jī)理

木材的損害是由其自身的結(jié)構(gòu)所決定的。木材是由彼此相連的無數(shù)個(gè)細(xì)胞組成的，木材細(xì)胞由細(xì)胞壁和細(xì)胞腔組成，細(xì)胞壁是植物細(xì)胞所特有的一種結(jié)構(gòu)。細(xì)胞壁不僅完成著植物組織的吸收、蒸騰和物質(zhì)運(yùn)輸?shù)裙δ埽疫€起著重要的支持作用，這一點(diǎn)在木材細(xì)胞中表現(xiàn)的尤為突出。人們?cè)诮ㄖ兄饕褪抢昧四静牡募?xì)胞壁，木材的主要化學(xué)成分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，主要組成元素是碳、氫、氧、氮，這些都是木材易受侵害的原因。木材是由各種各樣的高分子聚合而成的有機(jī)物質(zhì)，發(fā)生蟲害的主要原因，除了木材的特殊結(jié)構(gòu)及木材產(chǎn)生裂隙等缺陷有利于害蟲產(chǎn)卵外，更重要的是木材含有害蟲需要的營養(yǎng)物質(zhì)。可溶性糖分是蛀木昆蟲十分敏感的物質(zhì)，因?yàn)檫@種物質(zhì)能直接被昆蟲吸收，轉(zhuǎn)化為能量(熱能)。所以，木材中的可溶性糖分越多，越容易發(fā)生蟲害。可溶性糖分大多存在于邊材的細(xì)胞腔中，因而邊材更容易遭受蟲害：淀粉是蛀木害蟲重要的營養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)蟲體內(nèi)的淀粉酶的催化作用后，分解為葡萄糖而被昆蟲吸收。淀粉大多存在于邊材中，因而邊材更易受到蟲害；纖維素、半纖維素，皆為多種類物質(zhì)，是木材的主要成分，經(jīng)蟲體內(nèi)的酶作用后，可水解為葡萄糖，被蟲體吸收：木材中的蛋白質(zhì)、脂肪、無機(jī)礦物質(zhì)也是木材害蟲的營養(yǎng)物質(zhì)：氮素是幼蟲不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，但木材的含氮量很低，木材害蟲必須攝取大量的木材才能維持它們的生活；有些木材害蟲，依靠它們的巢穴中繁殖的真菌(霉菌)作為食物，如：食蜂蠹蟲(針孔蛀蟲、食菌小蠹)。

木材發(fā)生蟲害的因素主要有以下幾方面：其一，營養(yǎng)物質(zhì)。包括碳水化合物(可溶性糖和淀粉)、纖維素、半纖維素、微量元素等等。其二，木材材性。木材的樹皮、邊材、心材、早晚材、密度、含水率、抽提物等對(duì)蟲害程度的大小都有關(guān)系。木材硬度越大，抗蟲性就越強(qiáng)；密度越小，越易遭受蟲害。其三，溫度。溫度對(duì)昆蟲的發(fā)育及分布起著決定性作用，一般來說，昆蟲最適宜的生長(zhǎng)溫度為26％左右。在此溫度上下，有一個(gè)能夠生長(zhǎng)的溫度范圍，一般在15％以上，木材害蟲開始活動(dòng)。溫度為38～45％開始呈夏眠狀態(tài)，害蟲的致死溫度一般高于48℃，昆蟲耐寒性較強(qiáng)，致死溫度在0℃以下。其四，濕度(含水率)。濕度不會(huì)對(duì)木材害蟲的生命產(chǎn)生直接的影響，但木材害蟲對(duì)木材的含水率很敏感，有些害蟲只有在含水率低的木材(即干材)上才能發(fā)育，而有些木材害蟲只能在含水率高的濕木材上發(fā)育。

木材的損害可以分為物理化學(xué)損害和生物損害，前者對(duì)木材的損害較小，我們平時(shí)所說的木材損害就是指生物損害。

(一)木材的植物性損害

木材的植物性損害包括木腐菌和細(xì)菌損害。

木腐菌是木材最重要的植物性損害，與一般植物不同，木腐菌沒有葉綠素，不能在陽光下合成碳水化合物，而是通過酶溶過程使木材分解，以獲取自身生長(zhǎng)發(fā)育必需的營養(yǎng)，從而使木材的強(qiáng)度降低。由于木材的心材缺少可供木腐菌生存的碳水化合物，故心材一般不會(huì)受到木腐菌的侵害。木腐菌繁殖條件首先是水分適宜(木腐菌分泌酵素以水為媒介，把木質(zhì)本身分解為糖作營養(yǎng)，木材含水率在30％～50％時(shí)最易腐朽)；適宜溫度為10～30％。

細(xì)菌對(duì)木材的損害比木腐菌要輕得多。細(xì)菌的損害只使木材的強(qiáng)度有很少的降低，但有可能使木材變色。

(二)木材的動(dòng)物性損害

木材的動(dòng)物性損害是目前古建筑所面臨的最主要的損害，也是對(duì)木材損害程度最大的，是古建筑保護(hù)所研究的重點(diǎn)。古建筑木材的動(dòng)物性損害主要是指昆蟲對(duì)木材的蛀蝕。

1.蛀木甲蟲。重要的蛀木甲蟲一般屬于下面幾個(gè)科：天牛科、長(zhǎng)蠹科、象蟲科和長(zhǎng)小蠹科等，它們一般將木材蛀成針孔大小的蟲眼，危害嚴(yán)重時(shí)，木材內(nèi)部坑道縱橫交錯(cuò)，使木材呈海綿狀，降低木材的強(qiáng)度，稍用力即可破損。

2.白蟻。白蟻對(duì)古建筑的損害非常大，而且是毀滅性的，筆者這幾年負(fù)責(zé)維修的幾座古建筑都遭到白蟻的蛀蝕，國內(nèi)關(guān)于白蟻對(duì)古建筑的毀壞報(bào)道也屢見不鮮。

白蟻俗稱白螞蟻、大水蟻、漲水蟲和“無牙老虎”，是一種古老而又低等的昆蟲，在地球上生存歷史已有2.5億年。全球白蟻種類有2000余種。我國白蟻種類有500余種，主要分布于長(zhǎng)江以南各省市。白蟻的壽命很長(zhǎng)，一般是5～6年，危害性大。白蟻是世界性的害蟲，群體大、數(shù)量多，活動(dòng)隱蔽，能蛀蝕玻璃和陶瓷以外的所有含纖維的物品，危害對(duì)象極為廣泛。白蟻是一種筑巢以群體生活的昆蟲，以家白蟻為例，一個(gè)成熟的白蟻巢中有白蟻的數(shù)量達(dá)30萬以上。

白蟻對(duì)古建筑的危害之所以很大，主要是因?yàn)樗怯幸韵聨讉€(gè)特性。其一，隱蔽性，除一年一度的季節(jié)性分飛出來外，白蟻從不露天活動(dòng)，它的巢穴多在地下和物體內(nèi)部，一般不易發(fā)現(xiàn)，其二，廣泛性。白蟻以纖維素為主要食源，而纖維素隨地都有。其三，嚴(yán)重性。白蟻的生物特性是營巢群體性，一個(gè)成熟的白蟻巢少則幾萬只，多則幾百萬只，因此，白蟻危害常可造成房屋倒塌，可以說已經(jīng)成為破壞古建筑的一個(gè)主要原因。我國是白蟻危害比較嚴(yán)重的國家之一，過去人們只注意南方省市的蟻害，實(shí)際上北方一些地區(qū)的蟻害也相當(dāng)嚴(yán)重。陜西在地理位置上屬于西北地區(qū)，這就使人們對(duì)陜西白蟻的存在和危害有所忽視，事實(shí)上白蟻不僅在陜西存在，而且危害比較嚴(yán)重，尤其是古建筑的蟻害相當(dāng)嚴(yán)重，如碑林、大學(xué)習(xí)巷清真寺、八路軍辦事處、戶縣文廟等地。我們?cè)谖奈锲詹楣ぷ髦校瑢?duì)戶縣古建筑遭病蟲害情況進(jìn)行了調(diào)查，并對(duì)其原因進(jìn)行了初步分析。

三、戶縣古建筑病蟲害情況調(diào)查

戶縣位于陜西關(guān)中平原中部、古都西安西南45公里處，歷史上是周秦漢唐等13個(gè)王朝的京畿重地，因而帝王的離宮苑宇，名人的別墅舊居及宗教方面的庵觀寺廟等星羅棋布，現(xiàn)存的古建筑以元明之際所修為多，其中不少有較高的工藝價(jià)值，比較著名的有全國罕見的小木作建筑公輸堂、全真教祖庭重陽宮、佛教圣地草堂寺。這些古建筑由于歷經(jīng)年久，有的嚴(yán)重?fù)p壞，尤其是近年來一些建筑受到白蟻侵害，受損情況更為嚴(yán)重。

戶縣地處秦嶺南部，縣域北部為關(guān)中平原地形，南部為秦嶺北麓。所以，古建筑的分布也可按此分為兩大片，其中北部地區(qū)古建筑較多，保存規(guī)模也較大。

北部地區(qū)古建筑主要有以下幾處：重陽宮、公輸堂、東岳廟、鐘樓、文廟、羅漢寺、空翠堂、成道宮、草堂寺、羅什寺、關(guān)帝廟。

南部山區(qū)古建筑主要有以下幾處：東岳行祠、新興寺、三清殿、大園寺、大悲寺。

我們對(duì)古建筑逐一進(jìn)行調(diào)查，對(duì)殘損情況統(tǒng)計(jì)，在調(diào)查中將白蟻侵害作為重點(diǎn)。近年來北方地區(qū)白蟻對(duì)木構(gòu)建筑的危害越來越嚴(yán)重，古建筑一旦感染上白蟻，后果將是毀滅性的。經(jīng)過調(diào)查，戶縣的古建筑所有都被普通蟲害感染，而遭白蟻侵害的不多，主要分布在北部平原地區(qū)。

(一)公輸堂

公輸堂位于戶縣渭豐鄉(xiāng)祁村，是我國現(xiàn)存惟一一座規(guī)模較大的天宮樓閣精品，有很高的歷史、藝術(shù)、科學(xué)價(jià)值。由于公輸堂地勢(shì)較低，常年處于潮濕的狀態(tài)，所以。害蟲滋生，其中一間已經(jīng)坍塌。主要害蟲有天牛、粉蠹。小木作出現(xiàn)霉變，比較嚴(yán)重，尚未發(fā)現(xiàn)白蟻。20世紀(jì)90年代初，曾在其護(hù)殿前檐柱根部發(fā)現(xiàn)白蟻侵蝕痕跡，后經(jīng)滅殺，此次調(diào)查再未發(fā)現(xiàn)。

(二)戶縣鐘樓

戶縣鐘樓又名大觀樓，位于縣城中心，臺(tái)基式閣樓木結(jié)構(gòu)，其中木結(jié)構(gòu)建于高8米的臺(tái)基之上。曾于2000年進(jìn)行了大修。損害主要集中在屋面和木基層，維修時(shí)在其一層木結(jié)構(gòu)西南部發(fā)現(xiàn)白蟻，其中西南角廊柱根部1.1米以下，西次間廊柱根部1.2米以下，西明間廊柱根部0.4米以下，西南角檐柱2米以下，西明間檐柱2.2米以下，南明間檐柱2.5米以下，西次間檐柱3.8米以下，均遭白蟻侵蝕，其中西次間檐柱的白蟻還漫延至與之相連的平板枋。2000年對(duì)鐘樓進(jìn)行維修時(shí)，同時(shí)進(jìn)行了白蟻防治，但此次調(diào)查沒有發(fā)現(xiàn)白蟻害蟲。

(三)文廟

文廟是戶縣現(xiàn)存最大的古建筑群，也是戶縣遭白蟻侵害最嚴(yán)重的古建筑。其前后共五進(jìn)建筑，均不同程度發(fā)現(xiàn)白蟻：過廳后檐柱有白蟻?zhàn)躺挥谥?.0～2.3米以下。戟門后檐六根檐柱，均被白蟻侵蝕，其中明間兩根檐住被蟻蛀空，后檐金柱有三根發(fā)現(xiàn)白蟻。大成殿是文廟中規(guī)格最高的建筑，現(xiàn)正在維修，多數(shù)柱子遭白蟻侵害，前檐檐柱有六根，前檐金柱有六根，后檐金柱七根，后檐檐柱全部發(fā)現(xiàn)有白蟻侵害，其中有三根金柱、兩根檐柱被蛀空，漫延至立枋和平板枋，甚至兩根五架梁的梁頭也被白蟻蛀蝕。1996年維修明倫堂時(shí)，發(fā)現(xiàn)大部分柱子遭蟻害，并進(jìn)行了白蟻防治，由于資料短缺，當(dāng)時(shí)的被蛀情況不明，此次調(diào)查，在東次間、東梢間前檐又發(fā)現(xiàn)白蟻，尤以東次間為重，新?lián)Q的格扇門門檻被蛀空。據(jù)介紹1996年維修明倫堂時(shí)，采用落架大修，但由于資金所限，對(duì)損壞不嚴(yán)重的東山墻沒有進(jìn)行更換，對(duì)墻內(nèi)的木構(gòu)件沒有進(jìn)行防蟻處理，留下了隱患。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)再次漫延的白蟻正是從東邊開始的；尊經(jīng)閣：后檐柱有兩根遭白蟻侵害，在根部1.2～2.3米之間。其他動(dòng)物性損害，也出現(xiàn)在與地面和土壤接觸的木柱上，有天牛、蛀木蠹蟲等。

(四)羅漢寺

羅漢寺位于戶縣東郊的秦渡鎮(zhèn)龐村小學(xué)內(nèi)，有回廊式歇山頂大間一座，面闊七間，進(jìn)深三間。此次調(diào)查發(fā)現(xiàn)這里也遭白蟻侵害，共有四根檐柱和一根金柱受害，分部在后檐明間和東西次間，均在根部0.8～2.4米之間。

(五)草堂寺

草堂寺是西安地區(qū)名剎之一，大悲殿為清代建筑，在2002年就發(fā)現(xiàn)白蟻，經(jīng)過治理，但效果不明顯。此次調(diào)查發(fā)現(xiàn)其前后檐柱均有白蟻，并蔓延到西次間五架梁。該殿現(xiàn)在正在維修，并進(jìn)行了防治處理。

為什么同在戶縣，僅這五處古建筑發(fā)現(xiàn)有白蟻，我們對(duì)其原因進(jìn)行了分析和思考。

首先要有適合白蟻生存的條件，即一定的溫度和潮濕的環(huán)境。這其中潮濕更為重要，因?yàn)榘紫伈幌衿渌ハx，其生存與水是分不開的，所以，潮濕是其滋生的必備條件。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，有蟻害的古建筑都分布在北部平原地區(qū)，而南部山區(qū)的古建筑中沒有一座發(fā)現(xiàn)蟻害，這是因?yàn)槟喜可絽^(qū)古建筑都建在山腰，地勢(shì)較高，風(fēng)速高，其木結(jié)構(gòu)干燥。另外，山區(qū)晝夜溫差較大，且年平均氣溫比北部平原地區(qū)低5～8℃，都不利于白蟻生存。發(fā)現(xiàn)白蟻的五處建筑中除鐘樓外都有一個(gè)共同之處，就是其建筑地基較潮濕。公輸堂地面比周圍民房要低1.4米；文廟地坪比門前路面低1.2米，比西側(cè)民房低1.6米之多；據(jù)記載草堂寺清代曾遭受了一次大規(guī)模水患，泥沙淤積，致使寺內(nèi)路面及地面大規(guī)模升高，大悲殿臺(tái)基被埋沒，所以，該建筑也常年潮濕：羅漢寺也存在與草堂寺同樣的問題。由此可見，這些古建筑都地處低凹之地，排水不暢，在雨季容易積水，造成地面潮濕，成為白蟻?zhàn)躺臏卮病２萏盟隆⑽膹R、鐘樓都進(jìn)行了維修，由于財(cái)力所限，對(duì)根部糟朽的柱子沒有進(jìn)行更換或墩接，而采取了用水泥或石塊墊高的方法。并且為了美觀，還將其根部用水泥砂漿外粉，做成柱頂石的形狀，這樣也同時(shí)將柱子根部封閉在了水泥之內(nèi)，致使柱子根部不通風(fēng)，遇雨淋或其他原因進(jìn)水后，水分無法蒸發(fā)出來，導(dǎo)致柱子根部長(zhǎng)期處于潮濕狀態(tài)，致使白蟻?zhàn)躺?/p>

綜上所述，戶縣古建筑白蟻?zhàn)躺饕沁@幾座古建筑地面潮濕所致，加之近幾十年氣溫的升高也給白蟻生存造成了有利條件。由此，在開展白蟻防治工作的時(shí)候，除了對(duì)已有白蟻進(jìn)行徹底滅殺，對(duì)木構(gòu)件進(jìn)行防蟻處理之外，對(duì)于地基、木結(jié)構(gòu)的防潮處理也非常必要，如進(jìn)行維修時(shí)給地基做防潮層，墻內(nèi)的木柱、梁等要留通風(fēng)孔等。這樣處理以后可以有效解決建筑物潮濕問題，白蟻就失去了其生存的必要條件。

四、古建筑病蟲害的防治

木材是一種天然有機(jī)材料，具有明顯的生物特性，易被菌、蟲等生物侵襲。在使用前，根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境，選用合適的防腐劑，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚恚梢杂行У匮泳從静母唷?duì)于古建筑病蟲害的防治，世界上和我國的古建專家都進(jìn)行了很多研究，我們?cè)趯?duì)幾座古建筑進(jìn)行維修時(shí)也做了些嘗試，下面將主要對(duì)這些方法作一介紹和分析。

木材保護(hù)是指使用化學(xué)、物理和生物技術(shù)保護(hù)木材，使其免受或少受各種損害，以延長(zhǎng)木材的使用壽命。其中物理手段比較環(huán)保，但是操作復(fù)雜，不太實(shí)用。最常用的是化學(xué)手段，即使用藥劑處理木材，殺死木材中的各種生物或抑制其生長(zhǎng)，這一方法習(xí)慣上被稱作“木材防腐”，所用的藥劑稱作“防腐劑”。

當(dāng)前使用最多的是水溶性防腐劑，約占防腐劑使用總量的3／4。水溶性防腐劑主要有銅鉻砷、銅鉻硼、氟鉻酚砷、氨溶砷酸銅、酸性鉻酸銅等。這些藥劑已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，其中銅鉻砷的使用量最大，約占水溶性防腐劑使用量的60％。由于單一防腐劑抗木腐菌、蟲的范圍比較狹窄，現(xiàn)在一般將兩種或幾種防腐劑按一定比例混合，不但可以克服單一防腐劑使用時(shí)的不足，而且還會(huì)產(chǎn)生一些新的特性。

我們?cè)诰S修戶縣鐘樓、文廟名倫堂、大成殿古建筑時(shí)，采用的就是CCA-B型復(fù)合防蟻劑，這種防蟻劑最早于美國使用，對(duì)白蟻、鞘翅目蛀蟲及腐木真菌均有預(yù)防作用，可使木材的壽命延長(zhǎng)12年以上。CCA-B型復(fù)合防蟻劑的主要成分是銅、鉻、砷，雖然銅、鉻、砷三者的化合物均為水溶性物質(zhì)，但在木材中構(gòu)成非水溶性物質(zhì)鉻酸銅、砷酸銅，故能抗雨水淋失，此外該藥劑氣味小、著色淺、腐蝕性小，不影響油漆、不影響木材硬度。這種防蟻劑使用簡(jiǎn)便，對(duì)于小的木構(gòu)件可以進(jìn)行浸泡，使藥劑滲入木材內(nèi)部，起到殺蟲防腐的作用。對(duì)于大的木構(gòu)件，就用涂刷和噴淋的方法，重復(fù)四五遍，亦可達(dá)到滲入木材的目的，因?yàn)榘紫佋谏钪须x不開水分，而古建筑木材一般比較干燥，缺少水分，白蟻就會(huì)到土壤里去汲取水分，有時(shí)白蟻會(huì)將蟻巢建在土壤里，所以對(duì)于白蟻防治，毒土處理是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，這樣土壤里的水分中就會(huì)含有藥劑成分，起到滅殺白蟻的作用。一般進(jìn)行毒土處理是將地基50厘米下土壤用10％藥劑拌勻，再進(jìn)行夯實(shí)，同時(shí)為了隔斷地下水分向上侵入木結(jié)構(gòu)，還要對(duì)地基進(jìn)行防潮處理，這也對(duì)白蟻和其他害蟲有預(yù)防作用。從1996年以來，戶縣文物部門陸續(xù)對(duì)五座古建筑進(jìn)行了白蟻防治，使用銅鉻砷B型復(fù)合防蟻劑進(jìn)行處理的建筑(除文廟名倫堂外)，再?zèng)]有發(fā)生過白蟻蔓延。銅鉻砷B型防蟻劑雖然對(duì)白蟻和其他害蟲有比較好的防治效果，但是它的主要成分含有砷，眾所周知。砷是巨毒物質(zhì)，對(duì)人體有害，同時(shí)會(huì)污染環(huán)境。所以，施工時(shí)要特別注意用藥安全。

由于傳統(tǒng)防腐劑存在諸多不足，迫使人們研究和尋找對(duì)人畜無害、對(duì)環(huán)境無污染、僅對(duì)微生物有毒的新型防腐劑。符合上述要求的防腐劑較多，目前有包括水溶性的烷基銨類化合物、氨溶烷基胺銅、硼化物、二甲基二硫代氨基甲酸銅和油溶性的百菌清、有機(jī)碘化物等。下面將就這些防腐劑的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析和比較。

氨溶烷基胺銅原液為深藍(lán)色，在進(jìn)行防腐處理時(shí)，會(huì)有刺激性的氣體揮發(fā)出來。氨溶烷基胺銅有較好的滲透性，對(duì)大規(guī)格木材處理十分有效。氨溶烷基胺銅還可用于鐵路枕木的處理，效果很好。由于氨溶烷基胺銅在處理過程中有揮發(fā)性氣體，操作人員需要防護(hù)裝備。氨溶烷基胺銅具有如下優(yōu)點(diǎn)：具有良好的防霉、防腐、防蟲的性能；對(duì)木材具有良好的滲透性，可用來處理大規(guī)格、難處理的木材和木質(zhì)品；抗流失性，具有長(zhǎng)效性：低毒，不含砷、鉻、酚等對(duì)人畜有害的物質(zhì)。氨溶烷基胺銅已成為取代目前在世界各國廣泛使用的銅鉻砷的新一代木材保護(hù)劑，現(xiàn)已在美國、日本和東南亞等國家投入使用。

烷基銨化物是第三級(jí)銨鹽和第四級(jí)銨鹽的總稱，它對(duì)大范圍的生物有效力、對(duì)環(huán)境的影響小、自然降解性好，處理后的木材外觀和加工性能與未處理過的相似，頗有應(yīng)用潛力。烷基銨化物作為木材防腐劑為水溶性，與銅鉻砷類防腐劑價(jià)格相近，但其抗流失效力較銅鉻砷類防腐劑低。在烷基銨化物中，季銨鹽用作木材防腐劑的研究較多。季銨鹽本是一種陽離子表面活性劑，自從半個(gè)多世紀(jì)前被發(fā)現(xiàn)含有長(zhǎng)鏈烷基的季銨鹽具有強(qiáng)力的殺菌性能以來，被逐步引入到木材保護(hù)行業(yè)。作為木材防腐劑用季銨鹽的篩選圍繞著以下幾個(gè)方面進(jìn)行：殺菌的廣泛性，即產(chǎn)品對(duì)多種木腐菌具有較強(qiáng)的殺滅和抑制能力：產(chǎn)品的毒性要小，生物降解性要好，對(duì)環(huán)境沒有不良影響：產(chǎn)品在水中溶解性能要好，耐光和熱，貯存穩(wěn)定性要好；表面張力小，浸潤、滲透性強(qiáng)；與其他防腐劑和殺蟲劑的配伍性要好。目前季銨鹽防腐劑已經(jīng)發(fā)展了多代。在一些發(fā)達(dá)國家，廣泛用作木材防腐劑和木材防變色劑。有些品種還可用作防蟲劑。在詳細(xì)研究了季銨鹽類化合物的結(jié)構(gòu)與殺菌力之間的關(guān)系后，認(rèn)為二甲基二癸基氯化銨是最具應(yīng)用前景的木材防腐劑和抗變色的藥劑。二甲基二癸基氯化銨對(duì)木材具有天然親和力，通過陽離子交換作用固定在木材上，可作與地面接觸場(chǎng)合的木材防腐劑，但其固定速度較慢，一般需兩周。

近年來，有關(guān)硼化合物的木材防腐劑日益增多。硼鹽作為木材防腐劑，對(duì)危害木材的生物具有高毒性，但對(duì)人畜低毒，且價(jià)格較低，已成為一類較為重要的防腐劑。硼化物處理后的木材表面潔凈，無刺激性氣味，對(duì)人畜和環(huán)境安全，其pH值接近中性，處理后木材不變色，對(duì)力學(xué)強(qiáng)度影響較低，便于著色、油漆和膠合。由于硼化物優(yōu)點(diǎn)突出，在國內(nèi)外已被廣泛使用，包括硼酸、硼砂、八硼酸鈉。為了達(dá)到足夠的殺蟲力，木材中的殺蟲劑要達(dá)到一定的數(shù)量(即干鹽保持量)和一定的滲透深度。硼在自然界中是普遍存在的東西，例如在人體、植物、土壤、水等當(dāng)中，硼都是不可缺少的元素。硼之所以有廣泛的用途，主要是因?yàn)樗辛己玫奶匦裕缍拘蕴貏e低、無色無味、價(jià)格便宜等。硼作為木材防蟲劑，已經(jīng)使用數(shù)十年。各種試驗(yàn)表明，硼化合物對(duì)于危害的一些菌、蟲有相當(dāng)?shù)亩拘裕F(xiàn)在使用硼化物的主要國家有新西蘭、澳大利亞、美國、加拿大、菲律賓、芬蘭、法國、荷蘭、比利時(shí)、英國、日本、馬來西亞、印度尼西亞、泰國等。最初用于木材的含硼藥劑是硼酸和硼砂。近年來，為了工廠生產(chǎn)中的使用方便，以及確保硼酸和硼砂的最佳配比、溶解度、處理木材的顏色和質(zhì)量控制的要求，研制出了硼酸與硼砂的預(yù)混和物，這樣在工廠使用中，就可以避免操作人員在配制處理溶液時(shí)因估計(jì)重量產(chǎn)生的誤差，避免硼酸與硼砂配比不一致的問題。作為木材防蟲劑，現(xiàn)已在世界很多國家得到廣泛的使用。

硼化合物具有以下特點(diǎn)，在選擇和使用時(shí)應(yīng)注意：硼化合物處理對(duì)于危害建筑物或所有建筑設(shè)備的木材腐朽菌有效；對(duì)于一般危害家具的干材害蟲也有效；硼化合物處理用在不和土壤接觸的地方，或被屋面、墻壁、油漆等保護(hù)在室內(nèi)使用時(shí)，對(duì)于害蟲或腐朽菌可以保持半永久性的效果：硼化合物處理木材時(shí)，可以用擴(kuò)散法，也可以用加壓浸漬法。擴(kuò)散法可以把邊材完全浸透，加壓法還可以浸透到心材；硼化合物處理絲毫不改變木材本身的顏色和性質(zhì)，也沒有藥品的臭味，而且非常干凈；硼化合物處理材對(duì)人畜無害、無毒，操作安全。但應(yīng)該注意的是，硼化合物不穩(wěn)定，不抗流失。如果硼化合物處理的木材被浸濕(如雨淋、水沖等)，則木材中的硼化合物會(huì)逐漸流失，而其防腐防蟲效果就會(huì)逐步減小，甚至完全喪失，也會(huì)對(duì)地下水產(chǎn)生影響。人們一般在硼化物防腐劑中加入一些助劑來幫助硼固著在木材上，這些助劑大多為一些高分子單體和聚合物，如用乙烯單體、聚乙二醇和脲醛預(yù)縮液、高沸點(diǎn)樹脂等，復(fù)配能提高硼的固著性能，抑制硼的流失。并對(duì)木材的其他性能也有一定的改善。用一些天然物(蛋白質(zhì))和植物提取物(如類黃酮單寧)使硼酸部分固定于木材上，可提高硼在木材中的持久性。因此，硼化合物處理的木材，只能用于室內(nèi)且不與水接觸的部位，用于室外，則必須用油漆等進(jìn)行防水保護(hù)，在古建筑維修中使用油漆對(duì)硼化合物進(jìn)行保護(hù)是最簡(jiǎn)單的辦法。

二甲基二硫代氨基甲酸銅是通過先用乙醇胺銅或硫酸銅處理，接著再用二甲基二硫代氨基甲酸鈉進(jìn)行雙重處理后，通過配位體交換與木材組分相互作用，在木材中形成的不溶于水的螯合物。二甲基二硫代氨基甲酸銅處理的木塊防白腐和軟腐的效果也較銅鉻砷好，抗流失性較銅鉻砷和氨溶砷酸銅均強(qiáng)，且固著時(shí)間短(處理后1小時(shí)即固定)。二甲基二硫代氨基甲酸銅處理的木材高溫干燥后不會(huì)降低其強(qiáng)度指標(biāo)，與中碳鋼接觸時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)腐蝕。國外在二甲基二硫代氨基甲酸銅與木材的化學(xué)作用和二甲基二硫代氨基甲酸銅在木材中的微觀分布研究方面較多，應(yīng)用分析工具包括環(huán)境掃描電子顯微鏡、X光衍射法、X光光電子能譜、傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜和能量彌散X射線分析等。國內(nèi)還沒有相關(guān)研究和應(yīng)用。

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，木材保護(hù)技術(shù)面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，開發(fā)低毒、高效、低污染、具有選擇性和經(jīng)濟(jì)的木材防腐劑是所急需解決的關(guān)鍵問題。目前，木材防腐劑的發(fā)展呈以下幾個(gè)特點(diǎn)：殺菌劑中使用銅是一種重要趨勢(shì)，銅對(duì)真菌有較好的抑制作用，防腐效果好，價(jià)格適中，對(duì)環(huán)境柔和，對(duì)人畜無害，故被廣泛應(yīng)用于木材防腐劑中：利用制做復(fù)合殺菌劑的方法開發(fā)新型木材防腐劑可具有廣泛、使用量少等優(yōu)點(diǎn)。采用和木材組分以共價(jià)鍵結(jié)合固定機(jī)理的防腐劑是發(fā)展方向，這樣，可以使防腐劑與木材各組分形成較牢固的化學(xué)鍵，降低其流失性，提高防腐劑的長(zhǎng)效性。

病蟲害的防治還有一種重要的方法，就是熏蒸法。熏蒸殺蟲即以毒劑揮發(fā)出來的有毒氣體在空氣中達(dá)到一定的濃度，通過害蟲的呼吸系統(tǒng)進(jìn)入內(nèi)部組織引起中毒現(xiàn)象，使其經(jīng)過一定時(shí)間后死亡。由于氣體分子有很大的活動(dòng)性，物理性質(zhì)上的滲透和擴(kuò)散力很強(qiáng)，能侵入到任何縫隙中，在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最佳的殺蟲效果。熏蒸殺蟲對(duì)象涵蓋廣泛：包括木材木器、糧食(谷類、豆類)、煙草、藥材、纖維織物、檔案書籍等。熏蒸殺蟲的特點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)要求高、空間密閉程度要求高、害蟲殺滅率高、熏蒸物品不會(huì)殘留任何毒氣或污染物。這種方法對(duì)于比較重要、珍貴，同時(shí)體量較小的木構(gòu)件使用較合適。戶縣公輸堂小木作在進(jìn)行保護(hù)時(shí)，就需要采取熏蒸法。

在對(duì)戶縣文廟戟門維修的時(shí)候，我們還試過一種誘殺法，效果較好。就是在發(fā)生白蟻的古建筑附近地下挖一個(gè)大坑，將維修時(shí)剩下的下腳木料埋在土里。由于白蟻對(duì)新鮮木材情有獨(dú)鐘，過一段時(shí)間埋在土里的木材就會(huì)將白蟻吸引過來，到這時(shí)候再挖開。就會(huì)很輕松地將其殺滅。這種方法簡(jiǎn)單易行，而且投資少，對(duì)于發(fā)生蟻害但又不能盡快維修的古建筑，采取誘殺法應(yīng)該是比較好的選擇。當(dāng)然，這種方法只是我們的一點(diǎn)嘗試，還需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的研究，如選擇的地點(diǎn)、木材的種類、誘殺時(shí)限等。

五、結(jié)語

除了在維修時(shí)進(jìn)行病蟲害防治以外，古建筑的日常保養(yǎng)對(duì)于減少病蟲害也很有幫助。屋面維護(hù)是應(yīng)該注意的一項(xiàng)日常工作，如果屋面發(fā)生滲漏，就會(huì)使木基層受到雨水侵害而受潮，木腐菌就會(huì)繁殖生長(zhǎng)，對(duì)木結(jié)構(gòu)造成損害。日常保養(yǎng)還應(yīng)該關(guān)注害蟲的監(jiān)測(cè)，比如每年4～7月這段時(shí)間內(nèi)，是白蟻的繁殖期，白蟻會(huì)飛出來進(jìn)行繁殖，建立新巢，這段時(shí)間應(yīng)該特別注意，對(duì)于飛出來的白蟻要進(jìn)行及時(shí)撲殺，以免造成更大的危害。另外，古建筑的油漆對(duì)于木材也有保護(hù)作用，所以隔幾年就要對(duì)油漆進(jìn)行修補(bǔ)，以更好的起到保護(hù)作用。