1、档案保护技术学之,档案害虫及防治,档案害虫的基础知识 档案害虫的发生与环境条件的关系档案害虫的预防及杀灭,第一节 档案害虫的基础知识,档案害虫属于动物界、节肢动物门、昆虫纲。凡是身体分为明显的头、胸、腹三体段，胸部生有四翅六足的动物就是昆虫。在整个动物界昆虫种类多、分布广、适应性强、繁殖快食量大为明显特征。,档案害虫的概念：生活史中大多数时期或全部时期生活在档案库房（在库房条件下能完成某一虫期生活史），以纤维素材料为主食并适应库房温湿度环境的一群有害昆虫。档案害虫属于仓储类昆虫。档案害虫的特点：耐干旱；耐热性与耐寒性强；耐饥饿耐低营养；杂食性；繁殖能力强,经过7年我国档案库房档案害虫普查，从3
2、0个省、市、自治区的458个馆，采虫样400余份，鉴定出6目19科54虫种，其中主要档案害虫有档案窃蠹、烟草甲、药材甲、毛衣鱼、黑胸散白蚁等。档案害虫蛀蚀纸张，在上面布满虫孔虫道，并以虫皮、虫尸、虫卵、虫蛹、虫屎、虫排泄物和分泌物污染档案，有些种类甚至损害库房木质结构材料。,一、档案害虫形态,（一）头部感觉中心和吃食中心 1、复眼和单眼视觉 2、口器咀嚼式，由上唇、上颚、下颚、下唇和舌五部分组成，蚕食纸张和破坏建筑材料的木结构等。咀嚼能力强 3、触角嗅觉、触觉、听觉，感觉灵敏。触角的嗅觉作用对某些化学物质的喜好或厌恶特性是使用驱避剂进行害虫防治的依据,（二）胸部运动中心 运动器官发达，一般有两
3、对翅三对足，使其分布广泛，增加昆虫的适应能力。 （三）腹部生殖和新陈代谢中心，腹内藏有整个生殖、消化、排泄、呼吸、循环器官和系统。,昆虫的生殖系统,（四）体壁（外骨骼）体躯和附肢最外面的一层组织，是内部器官和外部环境之间的保护屏障，有皮肤和骨骼的双重作用（防止水分蒸发；保护内脏和防御水分、化学离子和病原体的侵入；着生肌肉；保证附肢运动；与环境联系的感觉面）。,昆虫体壁构造图,、表皮层：骨骼的支撑作用；具有坚硬性、弹性、不透水性，能抵御外物的侵入和防止体内水分过量蒸发。 （1）上表皮：最薄的一层，由外向内分为护蜡层、蜡质层、脂腈层。 护蜡层主要成分有脂类、鞣化蛋白、蜡质，具有疏水和防止水分失散作
4、用，分子排列紧密定向，三层形成紧密化学结合。 蜡质层主要成分有脂类、蜡质、游离固醇，具有防止水分失散和外部水溶性物质侵入的保护作用。 脂腈层主要成分有脂蛋白，具有疏水作用,（2）外表皮：最硬最密的一层，主要成分有几丁质（chitin）和骨蛋白，骨蛋白是坚硬不可溶物质再加上几丁质的固结作用，保护能力较强。 （3）内表皮：最软最厚的一层，主要成分有几丁质和蛋白质，几丁质是一种含氮的多糖物质，不溶于水、弱酸、弱碱和浓碱，具有柔韧性使表皮具有机械性能便于伸展弯曲。许多昆虫当饥饿和蜕皮时内表皮可被消化吸收，具有储存营养的生理功能。,2、真皮细胞层：排列整齐的单层活细胞，具有防御作用，有些细胞特化成刚毛、
5、鳞片、腺体（蜕皮腺、粘液腺、毒腺、蜡腺、臭腺）等 3、基膜：体壁的最内层与体腔接触主要成分是中性粘多糖。,4、昆虫体壁的生理意义 昆虫的体壁结构复杂，其中表皮层由不同物质重叠组成，如果外界物质要渗透到昆虫体内首先要通过构造复杂的表皮层，特别重要的是蜡层和几丁质特殊的化学结构和功能。,几丁质,几丁聚糖,（1）蜡层的作用 上表皮蜡层虽然薄，但分子排列紧密而且定向，并与脂腈层形成化学结合，因此水分子和其他物质很难渗透到体内，体内水分也不易蒸发。在使用物理或化学方法杀虫时，或提高温度溶解蜡质，或使用有机溶剂溶解表皮层物质，破坏表皮层的分子排列，虫体内的水分就会迅速蒸发而死亡。,（2）几丁质的作用 几丁
6、质化学结构与纤维素相同，呈螺旋状直链结构，在电子显微镜下，有纤维状态，为半结晶性天然高分子；相邻且平行的分子链间 ,因分子间的氢键而造成空间中不同形态的堆叠，分子结构稳定。在一般状态下，分子链不易断裂、不易变性，具有相当良好的机械强度，非常有利于体壁的保护作用。,二、档案害虫的内部器官与防治关系 （一）消化系统及其与防治关系（一般不用胃毒剂杀虫） （二）呼吸系统及其与防治关系 1、呼吸系统的构造,昆虫身体周围的气门,小纵干 细支干 组织细胞 线粒体（生物氧化反应）,2、呼吸机理 气体的扩散作用（O2和CO2高压到低压）、虫体运动的通风作用（体躯扩张时吸气，收缩时呼气） 3、呼吸作用与防治关系
7、化学熏蒸效果好，在密闭条件下，当毒气分子和空气分子通过呼吸作用迅速扩散至机体各部位，昆虫便迅速死亡。 提高熏蒸效果：温度升高，分子运动快，吸入毒气多；降低氧浓度或增加二氧化碳浓度，使气门打开时间长，呼吸次数增加，毒气迅速进入体内,（三）神经系统及其与防治关系 1、神经系统的作用 昆虫的感觉和反应受神经系统的支配，神经系统能联络各器官，感受外来刺激并迅速产生对刺激的反应（应激性），从而获得对外界环境的适应性，同时将体内所有器官和组织联络成为一个协调统一的整体。 2、神经传导的途径（反射弧） 感受器（感受外界的触、嗅、味、听觉等） 传入神经 中枢神经系统 传出神经 运动器,3、神经系统及其与防治关
8、系 （1）化学触杀剂（神经毒剂） 触觉器 神经传导 神经突触 抑制胆碱酯酶活性使昆虫神经机制失调，过度兴奋疲劳而死。 （2）昆虫外激素（信息素） 嗅觉器 神经传导 运动器 改变昆虫个体行为，增加个体间的信息传递，如聚集、追踪、报警等复杂行为，便于杀灭。,（四）档案害虫生长发育和变态 档案害虫生长发育过程从卵到成虫的全部过程，包括胚胎发育和胚后发育 、发育阶段（1）卵一个受精卵细胞，由卵壳、卵黄膜、原生质、卵黄和卵核组成（2）幼虫由卵孵化而成的幼体，经过多次蜕皮而长大（3）蛹内部组织器官发生激烈变化，幼虫器官分解和成虫器官新生相互交替进行的过程（4）成虫性器官成熟，雌雄交配繁殖下一代,昆虫的完全
9、变态,、昆虫变态（1）完全变态昆虫 如：档案窃蠹、烟草甲等卵幼虫 蛹成虫 （2）不完全变态昆虫 如：毛衣鱼、蜚蠊卵若虫成虫,孵化,蛹化,羽化,蜕皮,雌雄交配产卵,孵化,蜕皮,雌雄交配产卵,三、档案害虫的一般特性（一）耐干性由于虫体体壁表皮蜡质层的疏水性和真皮细胞层紧密的分子排列，昆虫体壁具有不透水性，从而阻止水分的散失减少蒸发量。档案害虫具有惊人的耐干旱能力，这是长期适应相对湿度较低、载体材料含水量少的库房环境的结果。如皮蠹科个别虫种能以含水量为2%的纸张为食。,（二）耐热性和耐寒性 、耐热性在高温干燥季节，档案害虫体内水分蒸发加速，体温下降，同时又因为体内水分减少，提高了蛋白质的凝固温度，增
10、加了档案害虫的耐热性。4045是昆虫的亚致死高温区，如此温区对昆虫作用时间不长，仍会复苏。烟草甲在84，经20分钟才能全部杀死。 、耐寒性在低温季节或全年无阳光的库房里，档案害虫体内代谢水平降低，又提高了低温代谢的调节能力，积累了充分的营养物，可增加冬季的耐寒性。-108是昆虫的亚致死低温区，如此温区对昆虫作用时间不长，仍会复苏。烟草甲在-14条件下14天才能死亡。,（三）耐饥性在库房无高营养和氮源少的条件下，大多数档案害虫能生活较长一段时间，以大量摄食作为适应环境的生存方式，如花斑皮蠹幼虫断食三年半后，体长从78mm 缩小到1mm，供食后，很快恢复原形，断食后再缩小。（四）杂食性档案害虫食性
11、很广，除了咬损动物质和植物质材料外，还能咬损库内重要设备、用具及电线等。,（五）繁殖力档案害虫的繁殖力取决于两个基本因素：一是种群的遗传性；二是生存环境的稳定性，温湿度波动小，又很少遇到天敌的袭击，所以短期内种群数量可能有较大发展。烟草甲一般在25条件下，一年发生36代，雌虫产卵数100多粒，卵孵化率70%以上。（六）耐低氧档案害虫大多生长在密闭库房的纸张缝隙内，相对来说氧浓度较低，昆虫的呼吸强度也较低，耐低氧的能力较高。 以上的档案害虫生物特性给库房防虫、杀虫带来较大的难度。,思考题、档案害虫的体壁构造、功能与库房防虫杀虫的关系是什么？、档案害虫的呼吸系统的构造、功能与库房防虫杀虫的关系是什
12、么？、档案害虫的神经系统功能与库房防虫杀虫的关系是什么？、档案害虫完全变态各阶段的特征是如何适应生活环境的？、档案害虫的一般特性与库房防虫杀虫的关系是什么？名词解释与基本概念 档案害虫 触角功能 反射弧 昆虫变态 蜕皮 蛹期 完全变态和不完全变态 休眠,第二节 档案害虫的发生与环境条件的关系 研究昆虫机体与环境相互关系的学科叫昆虫生态学，对昆虫生长、发育和繁殖最重要的生态环境因子有：气候因子（温度、湿度、氧气浓度等）、生物因子（食物、天敌、微生物病原体等）、人为因子（库房建筑、防治措施等）。其中有些是昆虫生存的必需条件，有些则是作用因子。,一、温度适宜的温度是档案害虫正常生活所必需的条件之一。
13、昆虫是变温动物，保持和调节体内温度的能力不强，新陈代谢的速率在很大程度上受外环境的影响。温度的变化可以加速或抑制代谢过程，也可使代谢过程完全停止。根据温度对大多数昆虫的影响，可将温度分为 致死低温区（-50-10） 亚致死低温区 （-10 8） 适温区（840） 亚致死高温区（40 45） 致死高温区（4560）,低适温区（822）,最适温区（2230）,高适温区（3040）,注：由上可见，昆虫耐低温能力高于耐高温,二、湿度水是昆虫生命活动的基础。新陈代谢只有在水作介质的情况下才能进行；昆虫体内营养物质循环，代谢产物输送，废物排除，激素传递，体温调节都是在溶液状态条件下进行。昆虫体内失水过多容
14、易死亡。,三、空气 档案害虫生命活动需要呼吸，环境中O2、CO2的浓度变化直接影响其呼吸作用。 CO2 1015% 昆虫气门有节奏的关闭 CO2 25% 昆虫气门全部敞开 O2 8 %， 昆虫呼吸次数明显增加 将空气中各种气体的正常比例加以调整是气调杀虫法的依据。,虫孔虫道,蜚蠊,书虱,烟草甲,黑皮蠹,白蚁,白蚁头部,思考题1、了解档案害虫生长所需要的温度条件以及与防虫杀虫的关系。2、了解档案害虫生长所需要的湿度条件以及与防虫杀虫的关系。3、了解档案害虫生长所需要的氧气条件以及与防虫杀虫的关系。名词解释与基本概念致死高温区 亚致死高温区 适温区 亚致死低温区 致死低温区 常见档案害虫种类 物种
15、的概念,1、取食载体材料和档案装具用品；2、蛀损和污染档案；3、有些昆虫携带多种致病菌和脏物，威胁档案工作者的健康。,第三节 档案害虫的防治,档案害虫的危害主要表现为：,一、档案害虫的预防 （一）清洁卫生防虫 档案害虫一般具有喜温、喜湿、喜脏、喜阴暗、杂食等习性，必须健全库内外卫生制度。 （二）库房建筑防虫 1、选址 将库址选在地势较高而又干燥的地方，远离粮食仓库、饭店和医院 2、库房密闭性好 3、地基采用钢筋水泥或石质结构，避免白蚁繁殖 （三）严格控制库房温湿度，抑制害虫正常发育繁殖（特别是温度，昆虫耐寒性大于耐热性） 档案害虫是变温动物，喜温厌寒，喜湿厌旱。温度应控制在低适温区，湿度控制在
16、不适干燥区，是最好的防虫措施。,不同温度下烟草甲各虫态历期（天）,在恒温下饲养烟草甲，在33左右发育最快，20发育较慢,相对湿度对档案窃蠹孵化率的影响,在恒温下饲养档案窃蠹， 8090% 孵化率较高；4055%，孵化率较低,（四）做好档案入库前的检疫和处理 检查纸质档案上有无虫孔、虫道、虫卵、虫蛹及虫污染物等，一旦发现及时处理。 （五）对入库档案进行定期检查 （六）药物防虫 1、使用中草药驱避剂，如:芸香、雄黄、檀香、白芨、樟脑、皂角、烟叶、花椒、艾草等，其中最常见的是芸香。 驱避剂一般为烈性的、含芳香气味或刺激性强的物质。,2、防蠹纸 黄柏纸：用黄柏汁制取的防蠹纸，内含小柏碱、棕榈碱、黄柏酮
17、等，性味苦寒，具有防虫杀虫功效。 万年红纸：以红丹（铅丹，Pb3O4）为涂料制成的纸，有毒性，具有良好杀虫功效. 椒纸：用花椒汁浸渍的纸，花椒性温味辛，有毒，能杀虫，宋代专为皇家藏书定制。 3、樟脑丸 樟树的枝叶提取内含双环萜酮类物质，极易升华，具有防虫杀虫功效。,二、档案害虫的杀灭 （一）化学熏蒸法（档案库房一般不用胃毒剂和触杀剂） 1、熏蒸作用：在密闭条件下，利用易挥发的化学药剂的蒸汽通过害虫的呼吸系统和体壁膜质进入虫体使昆虫中毒死亡，特别适用杀灭档案库内案卷成叠存放，栖息在缝隙、装订线等隐蔽处的档案害虫。,2、熏蒸剂必备条件 （1）杀虫剂对档案图书制成材料及装具无明显不良影响 （2）杀虫
18、剂具有良好的挥发性和渗透性，能够把隐蔽在档案深处不同虫态的害虫全部消灭。 （3）在一定剂量范围内，不燃不爆，安全性能好 （4）高效低毒，残留量少，对环境污染小，对人畜毒性小 （5）方便利用,3、几种熏蒸剂 （1）溴甲烷（CH3Br 分子量95） 优点：化学性质稳定，不易为酸碱物质所溶解，渗透性强，不易燃烧和爆炸 杀虫机理：对害虫各虫态阶段都有较强毒性，是神经性毒剂，害虫吸入后呈兴奋状态；原生质破坏；呼吸酶抑制，呼吸衰竭。,测尾毒气方法：利用溴的有机物和测溴灯的铜生成铜卤化物， 在火焰中呈现各种颜色反应而测定含毒量。,（2）磷化铝（AlP 分子量34） 优点：固体粉末状，化学性质稳定，便于使用，
19、具有极强的吸湿分解性能，与水作用产生PH3气体，分子量较小，挥发性和渗透性较好。 粉剂： AlP + 3H2O Al(OH)3 + PH3 片剂： AlP + NH2COONH4 + 3 H2OAl(OH)3 + PH3 + 2NH3+ CO2 杀虫机理：磷化氢主要作用与昆虫的神经系统而使昆虫死亡，对成虫、幼虫的杀灭效果好，对卵、蛹的毒杀效果较差。 测尾毒气方法： PH3 + 3AgNO3(白色) 3HNO3 + Ag3P(黑色) 要提高PH3的熏蒸效果，可用间歇熏蒸法、循环熏蒸法（2004年第5期档案学通讯）,4、影响熏蒸毒效的因素 （1）熏蒸剂的理化性质与熏蒸毒效的关系 挥发性：固、液、
20、气 药剂的挥发性与沸点和蒸汽压有关，在一定的温度和压力下，药剂的沸点越高，其挥发性越弱，蒸汽压越小；另外温度高，表面积大，挥发就快。 扩散性：气态高浓度 低浓度 药剂的扩散性与温度、药剂的分子量及气体的浓度有关。温度高，扩散快；药剂的分子量小，扩散快；气体的浓度高，扩散快。,渗透性：指气态分子进入物体内部的能力 药剂的扩散性与与温度、药剂的分子量及气体的浓度有关。另外渗透性与被熏蒸物的性质、存放形式有关，若物质组织疏松、多孔隙、排放松散，药剂则易于渗透。 比重：比空气重，施药在上部位；比空气轻，施药在下部位。如施药点的位置不妥则影响毒效。 燃烧性：影响药剂的毒效,（2）熏蒸的环境条件与熏蒸毒效
21、的关系 密闭程度：密闭程度越好，毒效越高，对环境污染小 温度：温度越高，毒气分子挥发性、扩散性、渗透性越强，有助提高毒效；温度越高，昆虫新陈代谢能力越强，呼吸越快，吸入毒气越多；温度越高，昆虫新陈代谢能力越强，解毒能力越强，影响毒效 物体吸附性：其他物体表面积越大、孔隙越多吸附毒气越多；其他物体越潮湿吸附毒气越多 湿度：湿度越大，毒气分子挥发性、扩散性越弱；湿度越大，其他物体对毒气的吸附性越大，影响毒效。,（3）同种有害昆虫的不同虫态与熏蒸毒效的关系 卵期：有卵壳和卵黄膜保护，药剂不易渗入，影响毒效；后期卵比前期卵发育好，对毒剂敏感，易杀。 幼虫期：初龄幼虫表皮薄，脂肪含量少，呼吸率高，比老龄
22、幼虫敏感易杀。3龄幼虫杀虫效果最好 蛹期：有蛹壳保护，药剂不易渗入，影响毒效；蛹的前期、晚期比中期的新陈代谢及呼吸率高对药剂敏感易杀。 成虫期：初羽化及死亡前成虫抵抗力弱，易杀；雄虫比雌虫体内脂肪少对毒剂抵抗力弱，易杀；雌虫产卵后比产卵前体内脂肪少对毒剂抵抗力弱，易杀。,（4）昆虫的生理状态与熏蒸毒效的关系 越冬期昆虫体内脂肪积累多，有利于解毒；越冬期和休眠期新陈代谢缓慢呼吸减少，对药剂抵抗力强；饥饿期昆虫营养状态差，体内脂肪及肝糖含量少，对药剂敏感，易杀。,5、昆虫抗药性 （1）昆虫抗药性产生：一个地区若干年连续使用一种药剂，昆虫后代对此药剂具有高度耐受力，表现为毒效降低甚至无效的性能。抵抗
23、力较强的个体能生存繁殖，经过一个变异阶段，形成抗性种群，这是昆虫长期适应环境、自然选择的结果。 （2）昆虫抗药性预防：少用药或不用药；改用、轮用或混用；控制密闭条件；改进杀虫方法。 6、化学熏蒸法的优缺点 优点：只要密闭条件好，足够的浓度和足够的时间能把各种虫种和虫态全部杀死，处理量大，作用时间段短，价格低，方法灵活。 缺点：毒气污染环境；昆虫产生抗药性，对药剂原有的敏感程度不易恢复。,（二）物理杀虫法 1、 高温杀虫 温度控制在昆虫亚致死高温区和致死高温区（4060），68小时死亡。 杀虫机理：破坏体壁上的护蜡层，体内的水分蒸发，呼吸先快后慢，蛋白质凝固，酶失活。 杀虫方法：远红外辐射（温度
24、控制在50以下，30分钟）和微波辐射（温度控制在40，34分钟），主要利用热效应，微波杀虫还利用高频电磁场振荡效应。,2、低温杀虫 温度控制在昆虫亚致死低温区和致死低温区，体液结冰，原生质冻伤而脱水，生理失调，有毒物质积累而死。 在低温杀虫中，要确保深冷温度恒定在-20以下，并采取缓慢降温方法，才能促使细胞内形成大量大冰晶，从而有效使昆虫致死。,如降温速度过快，使体内水分跨越结晶过程而形成玻璃态，对细胞破坏较小，不利于杀虫。玻璃态是一种水分的非结晶固态，分子结合形式和性质更接近于液态，反而是一种十分理想的保护生物体免受损害的固态形式。专家有实验证明，从5缓慢降温至-28，冷冻24小时，可将烟草
25、甲卵100%杀死（常规培养25天，无幼虫出现）。,3、射线杀虫：使用变异剂量、半致死剂量、全致死剂量。作用机理参考第六章灭菌（水分子电离、酶失活、DNA及其他物质分解） 在一定剂量的射线照射下，经测试，对纸张强度、白度影响很小；对圆珠笔、蓝黑复写纸、油墨、晒图纸、印台油、蓝黑墨水等字迹，直观基本没变化。,4、气调杀虫： 降低氧浓度或增加氮、二氧化碳浓度 二氧化碳杀虫原理是在密闭的容器内将二氧化碳增加到一定浓度,使害虫缺氧窒息而死亡.经过科学实验证明,二氧化碳对纸张、字迹材料没有明显的不良影响,二氧化碳浓度对死亡率的影响最大； 其次是湿度,再次是时间,温度对杀虫效果的影响很小.,将氮气应用于珍贵
26、文物、文献的保存和保护,在国内外已不乏先例,美国的独立宣言永久性保存在密闭的氮气环境中,是应用氮气保护珍贵文献的典型范例.我国的重庆、上海两市利用充氮降氧方法杀虫获得成功。要达到杀虫容器中氮的含量高,氧的含量低,需要能抽成真空的耐压容器。 充氮杀虫目前已有档案馆使用，效果较好，其优点是无害、无污染、大中城市使用很安全、有推广应用价值，但耐压容器容量有限，不便于大量文献的处理和保存。,思考题1、档案库房有哪些防虫措施？2、化学熏蒸法和物理杀虫法的特点和存在的问题是什么？3、溴甲烷、磷化铝杀虫后如何测毒、测毒的意义是什么？4、如何从熏蒸剂理化性质和熏蒸环境提高熏蒸效率？5、如何从昆虫虫态分期提高熏蒸效率？6、如何防治昆虫的抗毒性？名词解释和基本概念 熏蒸剂质量要求 熏蒸剂挥发性、扩散性和渗透性 物体的吸附性 昆虫抗药性 气调杀虫 真空充氮,
