Начало работ по тропикостойкости в Российско-Вьетнамском Тропическом центре

Аннотация

Приводятся определения биоповреждений и тропикостойкости и описание работы первого экспедиционного отряда по оценке влияния термитов на материалы и оборудование в 1988–1989 гг. во Вьетнаме.

Полный текст

7 марта 1987 г. в соответствии с межправительственным соглашением СССР и СРВ был создан Советско-Вьетнамский (ныне Российско-Вьетнамский) научно-исследовательский и технологический Тропический центр (Тропцентр). Его создание и развитие подробно описаны [Бочаров 2002; Бобров 2020]. При формирования этого научного учреждения были определены три основных направления его работы: фундаментальные исследования в области биологии и экологии тропического региона (тропическая экология); испытание тропикостойкости материалов и техники и разработка средств защиты от коррозии, старения и биологических повреждений техники (тропическое материаловедение); исследование отдалённых медико-биологических и экологических последствий массированного применения армией США гербицидов и дефолиантов во время войны с Вьетнамом, а также исследование особо опасных инфекционных болезней (тропическая медицина).

Предыдущие статьи автора были посвящены описанию экологического направления [Бобров 2017; 2018]. В настоящем сообщении приводится информация о начале работ в области тропикостойкости. Под этим термином подразумевается свойство материалов или изделий выдерживать хранение и эксплуатацию в тропических условиях (интенсивное солнечное облучение, высокая температура, высокая относительная влажность воздуха, наличие спор грибковой плесени и другие условия, свойственные странам с влажным и сухим тропическим климатом) без недопустимого ухудшения практически важных свойств [Невдяев 2002].

История работ по тропикостойкости в России ведёт свое начало с создания в 1980 г. в Институте эволюционной морфологии и экологии животных им. А. Н. Северцова АН СССР (ныне – Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН) лаборатории биоповреждений для проведения исследований по проблеме защиты материалов, технических изделий и объектов народного хозяйства от повреждений, причиняемых грызунами, птицами, насекомыми, плесневыми грибами и другими макро- и микроорганизмами. Институт стал головной российской организацией по данной проблеме, а первым (и единственным) заведующим лабораторией был назначен Борис Васильевич Бочаров. С самого начала были определены её основные задачи: изучение ущерба от биоповреждений, исследование экологии и биологии животных – агентов биоповреждений, совершенствование средств и способов защиты от биоповреждений [Институт эволюционной морфологии … 1996].

Лабораторией совместно с научным советом по биоповреждениям и смежными научными учреждениями был проведён сбор, обобщение и анализ данных по биоповреждениям, выделены наиболее опасные группы организмов – агентов биоповреждений, их привязка к различным природно-климатическим и эксплуатационным условиям, проведена классификация материалов по их стойкости к повреждению различными организмами. Важное значение придавалось изучению химических средств защиты от биоповреждений (биоцидов), наиболее широко применяемых в нашей стране и за рубежом, был подготовлен каталог опытных и промышленных биоцидов. В связи с ростом требований по защите окружающей среды от загрязнения химическими веществами перспективным направлением работ лаборатории стали: изучение химической экологии и экотоксикологии биоцидов, пестицидов и других ксенобиотиков, изыскание обладающих репеллентным действием средств и способов защиты от биоповреждений (взамен биоцидов), разработка высокочувствительных методов аналитического контроля экотоксикантов в объектах внешней среды, а также изучение путей распространения и перемещения некоторых экотоксикантов.

В 1988 г. на базе лаборатории было образовано Тропическое отделение, состоящее из трёх подразделений: лабораторий тропикостойкости (реорганизована в 1993 г. в лабораторию тропических технологий) и аналитической экотоксикологии и группы тропической экологии.

Термин «биоповреждения» относится к ситуациям, когда живые организмы своей деятельностью или даже присутствием вызывают изменения (ухудшения) функциональных и структурных характеристик у объектов антропогенного происхождения или природных объектов, используемых в качестве сырья [Ильичев и др. 1985]. Биоповреждающая ситуация, возникающая вследствие одновременного присутствия всех необходимых компонентов и факторов как предпосылок для возникновения и протекания биоповреждающего процесса, представляет собой одно из наиболее важных понятий проблемы биоповреждений. Важнейшими компонентами, одновременное присутствие которых создает биоповреждающую ситуацию, являются живые организмы, могущие стать источником биоповреждающего воздействия при взаимодействии с биоповреждаемым объектом, защищённым или не защищённым специальными средствами, обладающими или не обладающими биоцидными свойствами. В качестве средств защиты от биоповреждений используются различные биоциды, уничтожающие живые организмы, этологические средства и репелленты, отпугивающие живые организмы от объектов нападения, разнообразные изолирующие покрытия, делающие объекты недоступными для живых организмов.

В конце 1988 г. было принято решение о первой (ознакомительной) поездке специалистов по тропикостойкости в Тропцентр. В состав группы входили два сотрудника биологического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова (крупнейший на тот момент специалист по термитам в СССР д. б. н. Д. П. Жужиков, который был руководителем группы (рис. 1), и к. б. н. Н. В. Беляева) и автор настоящей статьи. Учёные из МГУ специализировались на изучении термитов – необычайно важной в плане экономического ущерба для любой тропической страны группы насекомых, а автор настоящей статьи – на изучении позвоночных (в данном случае – грызунов).

Рис. 1. Дмитрий Павлович Жужиков. Источкник: https://letopis.msu.ru/sites/default/files/images/Zhuzhikov%20DP.jpg

Вот некоторые факты о термитах, приводимые по главной монографии, посвящённой этой группе насекомых [Жужиков 1979]. Термиты (Isoptera) – отряд насекомых, широко распространённый в тропической и субтропической зонах нашей планеты. Общественная жизнь термитов издавна привлекала внимание исследователей. Семья этих мелких созданий представляет собой одно из наиболее совершенных обществ в мире насекомых: многообразие каст, чёткое распределение функций между ними, сложные инстинкты, позволяющие термитам возводить совершенные сооружения – гнёзда, камеры которых имеют специализированное назначение, жизнь, подчинённая строгим правилам. Но не столько эти биологические особенности привлекли внимание человека и вызвали огромные финансовые расходы, связанные с их изучением, сколько тот колоссальный ущерб, который причиняют эти невидимые при солнечном свете создания в тропических странах. Поскольку питаются термиты мёртвой древесиной, наиболее существенный ущерб они приносят, повреждая деревянные жилые и промышленные строения, железнодорожные шпалы, столбы линий электропередач и связи. В результате их нападений нередко полностью разрушаются целые посёлки. В СССР термиты были наиболее широко распространены в равнинных районах Средней Азии. Активное их изучение началось после разрушительных землетрясений в Ашхабаде в 1948 г. и в Ташкенте в 1966 г., когда два больших города за считанные минуты оказались разрушенными, поскольку, в том числе и в результате деятельности термитов, большинство зданий сложились, как карточные домики. Исследования термитов велись с середины 1950-х годов в Институте зоологии АН Туркменской ССР и с 1968 г. на биологическом факультете МГУ им. М. В. Ломоносова, где была создана Проблемная научно-исследовательская лаборатория по разработке методов борьбы с биологическими повреждениями материалов. Помимо подробного изучения всех биологических особенностей представителей этого отряда, были начаты работы по определению стойкости различных материалов к их воздействию и поиск средств, которые бы способствовали снижению ущерба от деятельности этих насекомых.

Нередко этих насекомых относят к всеядным. На самом деле это не так: термиты питаются мертвой древесиной, и лишь немногие виды поедают живые растения. Естественно, что наибольшую опасность термиты представляют для деревянных конструкций. Но наряду с этим в нашу эпоху термиты стали представлять опасность для различных искусственных материалов. В сложных радиоэлектронных установках термиты могут повреждать изоляцию, выводя из строя электрические цепи; забираясь внутрь различных механизмов, они затаскивают туда землю, загрязняя и приводя их в негодность.

Всё вышесказанное привело к необходимости проведения исследований повреждений, причиняемых термитами материалам и технике. И подобные работы в Советском Союзе активно проводились на двух стационарах в Туркмении: в Душаке и в Гаррыкуле. Регулярно выходили сборники со статьями, посвящёнными результатам этих работ [Термиты и меры борьбы с ними 1968; Изучение термитов и противотермитных мероприятий 1973]. Для ознакомления с методами работы автор данной статьи был командирован на оба этих стационара, и в результате к первой поездке во Вьетнам был подготовлен к участию в аналогичных исследованиях.        

Необходимо отметить, что термиты делятся на две группы: почвенных и суходревесных, имеющих в образе жизни отличия, весьма существенные с точки зрения биоповреждений. Поскольку суходревесные термиты, выгрызающие камеры и ходы только в древесине, за её пределы вообще не выходят, они могут попасть в строение или другие конструкции только вместе с заражённой ими древесиной. Они могут прогрызать и заселять также древесноволокнистые и древесностружечные плиты, фанеру, картон и другие материалы, содержащие клетчатку. Повреждения суходревесными термитами непищевых материалов возможны лишь при непосредственном контакте с заражённой ими древесиной. Почвенные термиты добывают корм за пределами своего гнезда и в поисках его могут уходить на значительные расстояния. При этом они способны прогрызать многие непищевые материалы, встречающиеся на их пути. Строительство лепных галерей приводит к тому, что почвенные термиты натаскивают землю в различные полости и могут загрязнять многие аппараты и приборы. Эти термиты широко распространяются по всему строению, образуют многочисленные колонии, за счёт чего уровень нанесённого ими вреда существенно увеличивается (рис. 2).

Рис. 2. Вылет крылатых особей термитов в гостиничном номере в национальном парке Каттиен. Фото автора

В СССР обитали только почвенные термиты, поэтому все исследования были посвящены им, а разработка методик по исследованию биоповреждающей деятельности обычных в тропиках суходревесных термитов была впереди. При обсуждении плана работ Тропцентра в области тропикостойкости изучение термитов было признано одним из важных направлений, для чего был создан экспедиционный отряд для рекогносцировочной оценки возможностей развития этого направления.

Группа биологов из Москвы прибыла в Ханой 2 декабря 1988 г. На тот момент весь штат Северного отделения (ныне – это Головное отделение) Тропцентра состоял из двух человек: директора отделения В. В. Денисенко и его заместителя В. В. Судницына. Группе была организована встреча с руководителем работ с вьетнамской стороны профессором Ханойского университета Фам Бинь Куеном (выпускником кафедры энтомологии МГУ им. М. В. Ломоносова и учеником Д. П. Жужикова). После обсуждения плана работ 8 декабря состоялся первый выезд в г. Хоабинь для обследования складов военной техники и оборудования. Предполагалось развитие работ в двух направлениях: 1) защита вооружения и военной техники (ВВТ) и другого имущества на складах от повреждения термитами; испытания новых материалов и средств защиты на стойкость к повреждению термитами; 2) экологические исследования в природных лесных ландшафтах и влияние антропогенных факторов на термитов как наиболее характерный и важный элемент тропического биоценоза.

В задачу участников отряда входило:

– знакомство с работами вьетнамских энтомологов по изучению термитов;

– знакомство с условиями хранения на складах ВВТ, повреждения имущества термитами и работами по защите от этих насекомых;

– знакомство с основными представителями фауны термитов СРВ.

Результаты работы отряда изложены по неопубликованному отчету Д. П. Жужикова и Н. В. Беляевой [1989].

Центральное место в работе группы на севере страны заняло проведение исследований на складах, изучение заражённости их этими насекомыми. Эта работа была проведена в два этапа. Для выполнения первого из них с 8 по 14 декабря 1988 г. был организован выезд в провинцию Хашонбинь. Группа базировалась в г. Хоабинь и выезжала оттуда на объекты для их обследования (рис. 3). На всех обследованных складах имущество хранилось в основном в деревянных ящиках на дощатых стеллажах, установленных на бетонных подставках. Складские помещения были каменными, но за счёт трещин, водостоков и вентиляционных окон они оказались доступны для термитов, и многие стеллажи и ящики были ими заражены.

Рис. 3. Члены экспедиционного отряда по тропикостойкости вместе с вьетнамскими коллегами во время первого выезда в г. Хоабинь (декабрь 1988 года). Фото автора

Второй этап был проведен 23 декабря. Группа посетила склады обмундирования в Ванлиене и Заляме. Практически вся территория складов была забетонирована, стеллажи в складских помещениях были высокие, соблюдалась чистота и порядок. В связи с этим почвенные термиты здесь встречались значительно реже, но в избытке были суходревесные, которыми было поражено дерево стеллажей и ящиков. Встречалась также моль, повреждающая шерстяные одеяла, пальто, костюмы и др. В итоге знакомства со складами мы пришли к очевидному заключению о большой опасности термитов для хранящегося снаряжения. При полном разрушении ящиков термитами было выявлено также повреждение ими деревянных черенков саперных лопат и деревянных прикладов винтовок.

Небольшое время группа смогла уделить знакомству с состоянием памятников культуры СРВ. Мы осмотрели пагоду Тайфын и Тай. Обе они, особенно первая, были значительно повреждены термитами. При этом почвенные виды термитов повреждали деревянные конструкции, а суходревесные, кроме того, и деревянные скульптуры. В то же время некоторые деревянные элементы, изготовленные из древесины стойких к воздействию пород, сохранились в течение веков. Очевидно, такие породы следовало использовать и при реставрации памятников культуры. Возможна была и защитная пропитка особо ценных деревянных деталей, но она требовала специальной проверки и доработки применительно к условиям СРВ.

Что касается защиты складов от повреждения термитами и грызунами, то целесообразно было организовать особую службу, включающую специалистов по термитам и грызунам, поскольку на местах систематически должна была проводиться работа по защите военного имущества, направляемая и контролируемая из центра.

Ясно также, что система защиты складов должна была быть комплексной и включать:

– строительство помещений с учетом стойкости к термитам;

– оборудование складов соответствующими стеллажами;

– создание условий, препятствующих проникновению грызунов в помещения;

– систему вентиляции складов и режим воздухообмена в помещениях;

– защиту древесины с помощью пропитки её специальными составами;

– постоянное поддержание чистоты и порядка в помещениях и на всей территории складов;

– контроль за появлением термитов и грызунов и их уничтожение, а также другие мероприятия.

Другой аспект этой проблемы в значительной мере мог быть решён советской стороной. Дело в том, что имущество на складах хранилось в основном в деревянной таре, которая в первую очередь и повреждалась термитами. Значительная часть этой тары поставлялась в СРВ из СССР и не обеспечивалась соответствующей защитой. Таким образом, защита деревянной тары могла существенно повысить сохранность дорогого имущества.

СССР в течение многих лет поставлял в СРВ различное оборудование для народного хозяйства и обороны страны. Многие из поставляемых изделий в условиях тропического климата быстро выходили из строя, так как отдельные их узлы и материалы не имели соответствующей защиты от коррозии, старения и биологических повреждений. В СССР была разработана и действовала система проверки стойкости материалов к воздействию тропических условий. Но натурные испытания во влажном тропическом климате не проводились из-за отсутствия такового на территории СССР. Подобные испытания были важны и для вьетнамских изделий и материалов. Отсюда и возникла задача организовать испытательные площадки на территории СРВ в рамках Тропцентра, и были разработаны требования к организации таких площадок.

Работы по защите древесины от повреждения термитами активно велись в Ханойском лесотехническом институте и Ханойском университете. Они сопровождались лабораторными испытаниями различных вариантов защиты. Были попытки проведения и натурных испытаний, но они не вошли в практику, хотя научные разработки уже вышли за пределы лабораторий. Наша группа ознакомилась со всем технологическим процессом изготовления и ремонта деревянной тары, начиная с заготовок досок и кончая выпуском готовых ящиков. Этот процесс включал пропитку деревянных заготовок защитным составом по способу, разработанному под руководством Фам Бинь Куена. Способ состоял в том, что заготовленную тарную дощечку погружали примерно на 10 мин. в ванну с дизельным топливом, в котором содержалось 6% ДДТ, по 2% ГХЦГ и ПХФ, затем дощечки извлекали и сушили.

В результате работы экспедиционного отряда были разработаны и предложены к использованию местными специалистами методики по обследованию складов с ВВТ и имуществом, сельскохозяйственных угодий, жилых построек и т. п., по определению первоочередности проведения мер, предотвращающих или сокращающих ущерб от термитов, рекомендации по созданию и функционированию испытательных площадок для исследования средств отпугивания или уничтожения этих вредителей и разработан план исследований на предстоящие годы. Такие площадки должны были размещаться во влажном тропическом лесу и включать открытую часть (поляну) и лесную часть, а образцы должны были закладываться так, как это было отработано в Туркмении: необработанные дощечки в качестве образца и обработанные различными биоцидами или репеллентами для исследования (рис. 4).

Рис. 4. Таких размеров достигают термитники в тропических лесах Вьетнама. Автор на острове Фукуок. Фото автора

К сожалению, вскоре последовал распад СССР, что привело к резкому сокращению финансирования Тропцентра, и работы по изучению термитов и их влияния на материалы и технику во Вьетнаме на долгие годы были приостановлены. А поскольку львиная доля ареала термитов в СССР приходилась на Среднюю Азию, которая стала заграницей, Д. П. Жужиков вынужден был перейти на изучение тараканов, что для постсоветской России, конечно же, было гораздо актуальнее. Работы по изучению термитов и их биоповреждающей деятельности во Вьетнаме спустя какое-то время были возобновлены Н. В. Беляевой, но это уже тема для отдельной статьи.