Ахметкалиев Р.Б., Алтынбеков К. Научно-реставрационная лаборатория ТОО «Остров Крым

Ахметкалиев Р.Б., Алтынбеков К.
Научно-реставрационная лаборатория ТОО «Остров Крым
1.Кандидат химических наук. 2.Академик академии художеств.
Анализ содержания микроэлементов и тяжелых металлов в почве и
археологической древесине и их применение в консервации
Проведено
исследование
физико-химических
свойств
деградированной
древесины
археологических находок, на основании которого разработана технология их консервации, реставрации,
очистки и дальнейшей реконструкции. Приведены результаты применения этой технологии для
сохранения сухой и водонасыщенной древесины.
Археологиялық жұмыста табылған ескі ағаштардың физико- химиялық қасиеттері зерттелді.
Табылған заттарды консервация, реставрация, тазалау және реконструкция жасайтын технология іске
қосылды. Сол технологияның құрғақ және сулы ағаштан жасаған заттарының сақтауына қолдануы
көрсетілді.
The analysis of degradation of wood as it dispersed system is carried out. They are the
condition of archaeological sites, factors of stability in the wood and their connection with dispersed
system. There was defined the ways of regulation the property of degraded wood and the methods for
conserving of archaeological materials.
Археологиялық ағаштардың консервация және зертеу жұмыстары.
The analysis and conservation of degradation wood.
Существование человеческого общества в природе связано с обменом вещества,
энергии и информации между ними двумя способами. Это непосредственное
использование природных ресурсов: воздуха, воды, растений, животных,
минералов и путем создания того, чего в природе нет. В обоих случаях
используется геохимическая среда, отражением которой является содержание
химических веществ в растениях и костях.
Микроэлементный состав палеопочвы, костной ткани и археологической
древесины может дать большой объем информации о жизни человека, о его связи
с конкретной территорией, о его миграции.
Живое вещество состоит главным образом из кислорода, углерода, водорода и
азота. Содержание других элементов значительно меньше и их называют
микроэлементами.
Организмы избирательно поглощают нужные им вещества, которая
характеризуется коэффициентом биологического поглощения. Но, одновременно
имеет место накопление в организмах некоторых вредных веществ [1].
По степени накопления все элементы подразделяются на вещества энергичного
накопления (фосфор, сера, йод, бром), сильного накопления (цинк, бор), среднего
накопления (никель, медь, марганец, олово, железо, ртуть) и слабого накопления
(алюминий и др.) [2].
.
Многие из этих соединений относятся к тяжелым и токсичным веществам (при
избытке), другие к жизненно необходимым.
Геохимическая среда влияет на человека через воду и рацион питания,
накопление элементов в древесине происходит через воду и почву.
В древние времена человек был гораздо ближе к природе, чем сейчас и поиск
связи между содержанием элементов в почве и живом организме вполне
обоснован.
Нами были проведены определения содержания некоторых элементов в почве
кургана Берел (палеопочва, археологической древесине и костях лошадей этих
курганов). Результаты приведены в таблице 1.
Таблица 1. Содержание некоторых элементов в древней почве, древесине и
кости в мг/кг
Наименование
образцов.
Элементы.
Натрий
Калий
Кальций
Магний
Железо
Марганец
Свинец
Кадмий
Медь
Цинк
Никель
Кобальт
Палео
почва
1
412,0
3262,0
42063,0
7294,0
16090,0
309,0
41,7
14,2
26,2
20,8
28,5
10,7
Палео
почва
2
359,0
2475,0
48151,0
6418,0
11665,0
374,0
50,2
3,4
64,0
56,2
27,7
11,0
Древесина Древесина Кость
1
2
1
Кость
2
266,8
251,0
7436,0
867,0
2194,1
103,5
11,9
1,2
2593,5
11,7
16,2
3,3
4170,1
371,7
225347,5
987,7
945,2
95,9
50,6
3,7
15,4
560,9
9,7
6,2
251,0
152,2
10342,4
656,0
4250,8
80,8
27,9
0,32
99,2
153,9
19,4
3,8
3795,2
235,8
117650,9
996,7
2664,3
374,6
55,0
7,5
31,2
402,6
12,6
8,1
Анализ таблицы показывает, что наблюдается сильное накопление в кости цинка,
значительно превышающее допустимое значение (300 мг/кг).
Имеет место значительное накопление в кости свинца, превышающее допустимое
значение в 3 раза, и, аналогично для марганца. Содержание меди близко к
предельному.
Анализ содержания соединений металлов в древесине показал, что они имеются в
очень высоком количестве. Был проведен сравнительный анализ содержания
олова в палеопочве кургана Берел и почвах других регионов, который показал,
что концентрация этого элемента в палеопочве Береля увеличено в 8-10 раз.
Олово также относится к элементам, проявляющим вредное воздействие при
высоких концентрациях.
Степень накопления минеральных веществ в древесине возрастает по мере
деградации материала. Анализ зольности трех следующих образцов древесины,
отличающихся степенью деградации: сильная деградация, слабая деградация и
свежая древесина показал, что она составляет: 21,8%; 8,2%; 0,4%.
Сильно деградированные образцы древесины со значительным накоплением
соединений металлов могут быть закреплены использованием фосфатирования
металлов.
При взаимодействии солей металлов с ортофосфорной кислотой образуются
дигидрофосфаты, моногидрофосфаты, трехзамещенные фосфаты. Они
представляют собой твердые малорастворимые в воде вещества. Они обладают
химической стойкостью против окисления соединениями из воздуха и могут
сохраняться в неизменном виде значительное время.
Указанные образцы деградированной древесины в силу значительного
накопления в них соединений металлов и других минеральных веществ
незначительно поглощают полиэтиленгликоль и технология с применением ПЭГ
не обеспечивает хороших результатов.
Нами были проведены несколько работ по применению этого способа пропитки,
который показал перспективность его применения. На рис.1 приведены
фотографии изделия, пропитка которого была проведена с использованием
предлагаемого метода для сильно деградированной древесины. На рис.2
приведены фотографии изделия, пропитка которой проводилась с использованием
ПЭГ по разработанной нами технологии. Однако, это изделие изначально
обладало сильно уплотненной структурой. Мы предполагаем, что здесь имело
место пропитка изделия сложным почвенным составом, образованным в
результате смешения вещества грунта данной местности и органических
соединений от биологического материала лошадей. В данном примере степень
поглощения ПЭГ древесиной была незначительной.
Литература
1.Самашев З.С., Ахметкалиев Р.Б., Алтынбеков К. Консервация и реставрация
деградированной древесины Берельского кургана №11, Алматы, 2004 г.
2.Александровская Е.И., Александровский А.Л. Историко-географическая
антропохимия. М. НИА-Природа, 2003 г.