Postęp w dziedzinie chemicznych środków ochrony drewna.pdf

www.lech-bud.org

Postęp w dziedzinie chemicznych środków ochrony drewna

Stosowanie chemicznych środków ochrony drewna budzi szereg kontrowersji związanych z

ich potencjalną szkodliwością dla środowiska i dla ludzi. Pierwsze profesjonalne preparaty do

ochrony drewna zaczęto wytwarzać przemysłowo w początkach XIX w.. Charakteryzowały

się one wysoką skutecznością i szerokim zakresem działania. Stosowane wówczas środki

zawierały w wielu wypadkach nieorganiczne związki fluoru, cynku, a nawet i rtęci. Znaczny

udział miały także środki oleiste zawierające szkodliwe dla zdrowia mieszaniny

węglowodorów aromatycznych pochodzących z destylacji ropy naftowej, węgla kamiennego

lub smoły drzewnej. Początkowe lata po II Wojnie Światowej, ze względu na duże

zapotrzebowanie na środki ochrony drewna i brak nowych badań w tym zakresie, stanowiły

kontynuację stosowania fungicydów znanych przed wojną. W niedługim czasie

upowszechnione zostały także rozwiązania oparte na nieorganicznych związkach arsenu,

związkach chromu oraz pochodnych pięciochlorofenolu. Środki ochrony drewna

komponowane były również ze związków chemicznych stosowanych w ochronie roślin (np.

DDT i HCH).

Ówczesne środki ochrony drewna, obok wysokiej skuteczności działania były także

stosunkowo tanie w produkcji, co sprzyjało ich szerokiemu zastosowaniu w budownictwie.

Sytuacja ta powodowała silny opór producentów przy próbach ograniczania tego rodzaju

produkcji.

Na podstawie badań i obserwacji naukowych udowodniono, że zdecydowana większość

związków chemicznych stosowanych wówczas w ochronie drewna stanowiła poważne

zagrożenie dla zdrowia ludzi i dla środowiska naturalnego. W ślad za tymi ustaleniami, w

połowie lat osiemdziesiątych nastąpił przełom w dziedzinie środków ochrony drewna w

Polsce. Coraz ostrzejsze wymagania ekotoksykologiczne stawiane fungicydom, w ciągu

zaledwie kilku lat przyczyniły się do zaprzestania produkcji szeregu preparatów nadmiernie

toksycznych. Spośród fungicydów stosowanych dawniej w ochronie drewna tylko nieliczne

znajdują dalsze zastosowanie (np. sole boru i związki miedzi). Konsekwencje decyzji

administracyjnych nie były jednak odczuwalne z dnia na dzień. Na rynku środków ochrony

drewna jeszcze przez długie lata pojawiały się partie preparatów stanowiące tzw. zapasy

magazynowe producentów i dystrybutorów. Równocześnie pojawiały się preparaty o nowych

nazwach handlowych. Wiele z nich było produktami pokrewnymi do wcześniej istniejących, a

część stanowiły sprowadzane z zagranicy preparaty o bliżej nie znanym składzie.

Uregulowania administracyjne w krajach sąsiadujących z Polską nie były na owe czasy tak

postępowe jak w naszym kraju. Jeszcze do dzisiaj dopuszczone są do stosowania w

Niemczech środki zawierające związki chromu, fluoru a nawet arsenu (stan w 1999 r.).

Głęboka luka w dziedzinie środków ochrony drewna w Polsce, jaka wytworzyła się w końcu

lat osiemdziesiątych, była z trudem zapełniana przez produkty krajowe i zagraniczne. Brak

jasnej i konsekwentnej polityki dopuszczania produktów toksycznych na rynek, a szczególnie

brak skutecznych narzędzi kontroli tego rynku, umożliwiał pojawianie się preparatów

zupełnie przypadkowych. Przemiany ustrojowe zachodzące w Polsce od 1989 roku i związane

z tym szerokie otwarcie na produkty zagraniczne spowodowały napływ zarówno produktów

wartościowych jak również produktów o słabej jakości a niekiedy także nadmiernie

toksycznych. Wspomniany okres w historii ochrony drewna cechuje się dużą zmiennością

nazw handlowych środków ochrony drewna. Opracowania próbujące opisać gamę produktów

dostępnych na rynku należą do publikacji najszybciej dezaktualizujących się. Konsekwencją

opisanych przyczyn jest dzisiaj niewątpliwy brak pełnego zaufania użytkowników do

współczesnych środków ochrony drewna.

fot. 1. Przykład badań skuteczności zabezpieczenia drewna przed pleśnieniem. Grzyb testowy

- Trichoderma viride .

fot.2. Grzyb testowy - Aspergillus niger.

Wymagania względem nowoczesnych środków ochrony grupowane są obecnie w

następujących obszarach.

1. Wymagania pod względem trwałości i skuteczności działania preparatów dostosowane do

przewidywanych warunków eksploatacji drewna.

2. Wymagania techniczne i ekonomiczne m.in. w zakresie zdolności wnikania w drewno,

wpływu na wytrzymałość i zapalność drewna, działania korodującego na łączniki metalowe,

niski koszt składników itp.

3. Wymagania ekotoksykologiczne i toksykologiczne m.in. w zakresie badań: działania

mutagennego (równolegle kilkoma metodami), działania drażniącego na skórę, określania

wartości toksycznej LD50 (w stosunku do organizmów stałocieplnych np. szczurów).

Przewiduje się rozszerzanie badań w zakresie oznaczeń ekotoksykologicznych, a szczególnie

określania wartości toksycznych w stosunku do dżdżownic, mikroorganizmów glebowych,

ptaków (drogą pokarmową), pszczół, ryb, glonów itp.

Wśród aspektów toksykologicznych, podstawowym kryterium wyboru substancji

chemicznych jako składników środków ochrony drewna jest warunek ich możliwie

najmniejszej toksyczność w stosunku do organizmów stałocieplnych. Zgodnie z postulatami

niektórych znanych specjalistów ochrony drewna, wartość toksyczna fungicydów badana na

populacji szczurów powinna spełniać warunek LD50 > 600 mg substancji toksycznej na

każdy kg masy ciała organizmu testowanego.

Wysiłki czynione dla odbudowania uszczuplonej w latach osiemdziesiątych, gamy

preparatów doprowadziły do wdrożenia szeregu nowych rozwiązań. Dotychczasowy

tradycyjny podział środków ochrony drewna na solne, rozpuszczalnikowe i oleiste uległ

pewnej przemianie. Pojawiła się szeroka grupa preparatów produkowanych w formie

koncentratów płynnych past, przeznaczonych do rozcieńczania wodą. Opracowane tutaj

zostały np. takie preparaty jak; grupa środków ACQ (ang. Ammoniated Copper Quats),

kompozycje z udziałem czwartorzędowych związków amoniowych QAC (ang. - Quaternary

Ammonium Compounds, potocznie - Quats), kompleksy organiczne miedzi, glinu lub potasu-

(Cu-HDO, Al.-HDO, K-HDO).

Wysokie tempo zmian wśród biocydów spowodowało, że szereg norm państwowych

określających podstawowe wymagania i badania środków ochrony drewna podlega obecnie

nowelizacji.

fot. 3. Drewno impregnowane środkiem starszej generacji. Przykład niewłaściwego doboru

preparatu. Rozwój pleśni na elementach uprzednio zawilgoconych. Próbki wymontowane z

budynku i przedstawione do ocenymikrologicznej.

fot. 4. Rozwój pleśni na zawilgoconych nie zabezpieczonych chemicznie elementach

podwaliny w budynku szkieletowym.

Nowoczesne rozwiązania w środkach ochrony drewna coraz częściej sięgają po takie biocydy

jak: dichlofluanid, tolilfluanid, pochodne benzotiazolu, pochodne izotiazolu, pochodne

hydroksychinoliny, związki jodoorganiczne (np. IPBC), pochodne triazolu - (np. tebuconazol,

propiconazol). Część z wymienionych środków wywodzi się z preparatów mających już

wcześniejsze zastosowanie np. w ochronie roślin, medycynie czy farmacji. Jedną z dróg

uzyskiwania nowych środków ochrony drewna jest łączenie ze sobą różnych biocydów.

Fungicydy odpowiednio połączone wykazują niekiedy poszerzony zakres działania.

Uzyskanie pozytywnego współdziałania fungicydów w postaci synergizmu może być

wykorzystywane do obniżenia udziału składników aktywnych przy zachowaniu wymaganej

skuteczności preparatu. Mniejszy udział fungicydów w środkach ochrony w praktyce

zmniejsza obciążenie środowiska substancjami chemicznymi i stanowi tym samym element

zmniejszania zagrożeń ekologicznych. Postęp w dziedzinie środków ochrony drewna

doprowadził do sytuacji gdzie dobra skuteczność preparatu notowana jest już przy nasycaniu

drewna roztworem o koncentracji nie przekraczającej 2% składnika aktywnego. Coraz

większą uwagę zwraca się na ograniczanie toksycznego oddziaływania fungicydów na rośliny

oraz na zagadnienia związane z biodegradacją preparatów i unikaniem tzw. odporności

nabytej przez mikroorganizmy.

Wśród nowoczesnych rozwiązań tworzących trzon współczesnych środków ochrony drewna

w Polsce, wskazać należy preparaty z udziałem czwartorzędowych związków amoniowych

(QAC). Wśród nielicznych produktów krajowych posiadających w swoim składzie tego typu

substancje jest preparat Fungosept 93 służący do ochrony tarcicy iglastej przed sinizną. Na

bazie czwartorzędowych związków amoniowych utworzony został także nowy wszechstronny

preparat o nazwie Intox U (Inco-Veritas S.A), który zastąpi dotychczas produkowany preparat

solny o podobnej nazwie Intox S.

Czwartorzędowe związki amoniowe (QAC) wchodzące w skład nowoczesnych preparatów,

stanowią interesującą grupę kationowych związków powierzchniowo czynnych. Poza ochroną

drewna używane są one powszechnie m.in. przy produkcji tkanin, szczególnie do zmiękczania

i usuwania elektryczności statycznej, stosowane są także w szeregu dziedzinach produkcji

jako związki dyspersyjne i jonowymienne, służą do modyfikacji asfaltów i niektórych

produktów przemysłu petrochemicznego. Dzięki stwierdzonej w latach trzydziestych

aktywności biocydowej, czwartorzędowe związki amoniowe znalazły również szerokie

zastosowanie jako konserwanty przy produkcji kosmetyków, dezynfekanty w medycynie a

później także jako przyjazne środowisku biocydy w ochronie drewna.

Ważnym elementem pozwalającym postrzegać czwartorzędowe związki amoniowe jako

substancje przyjazne środowisku jest fakt, że niektóre z nich występują w naturalnym świecie

organizmów żywych. Substancje o strukturze czwartorzędowych związków amoniowych

zostały wyizolowane z organizmów roślinnych i zwierzęcych. Przykład mogą stanowić sole

pirydyniowe, które biorą udział w złożonych procesach komórkowych przemian

energetycznych.

Wartości toksyczne fungicydów zawierających QAC, określone wartością LD50 w stosunku o

organizmów stałocieplnych, kształtują się w wielu wypadkach nawet powyżej 1200 mg/kg, co

wskazuje, że substancje te z powodzeniem spełniają wymogi stawiane nowoczesnym

środkom ochrony drewna w zakresie cech toksykologicznych.

fot. 5. Rozwój pleśni na zawilgoconym stropie w budynku szkieletowym.

Obok czwartorzędowych związków amoniowych coraz większe znaczenie w ochronie drewna

zaczynają odgrywać pochodne triazolu (szczególnie propiconazol i tebuconazol) oraz związki

jodoorganiczne (np. IPBC). Fungicydy te powstały stosunkowo niedawno. W 1982 roku po

raz pierwszy firma Janssen Pharmaceutica N.V. zastosowała biocyd o nazwie azaconazol do

ochrony drewna. Niewiele lat później, tj. pod koniec lat osiemdziesiątych wprowadzono do

ochrony drewna następne dwa fungicydy sprawdzone wcześniej w zastosowaniach do

ochrony roślin. Fungicydami tymi były tebuconazol (w postaci środka Preventol A8 firmy

Bayer AG), a następnie propiconazol w preparacie Wocosen firmy Janssen Pharmaceutica

N.V. Przytoczone niżej dane toksykologiczne zwracają uwagę pod względem swojej wysokiej

skuteczności przeciwko grzybom podstawczakom. Skuteczne zabezpieczenie drewna przed

rozkładem uzyskane zostało po wprowadzeniu mniej niż 0.5 kg fungicydu na m3 drewna,

stosując roztwory robocze o stężeniu poniżej 0.5%, obserwując jednocześnie bardzo małą

toksyczność w stosunku do organizmów stałocieplnych. Ustalona wartość toksyczna LD50 w

stosunku do szczurów wynosi dla propiconazolu: nieco ponad 1500 mg/kg (drogą doustną),

4000 mg/kg (drogą kontaktową przez skórę), 5800 mg/m3 powietrza (drogą oddechową).

Analogiczne dane przedstawione dla tebuconazolu wynoszą odpowiednio: 4000, 5000, 5800

mg. Biorąc pod uwagę niewielkie stężenie substancji aktywnej występujące w roztworze

roboczym (ok. 1%) można stwierdzić, że fungicydy te są praktycznie nieszkodliwe.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: