"Cultural Relics Doctor" - Mikroorganismen

Kulturelle Relikte sind als historische Ansammlung menschlichen Lebens äußerst wertvoll und haben einen sehr hohen künstlerischen, historischen, wissenschaftlichen, militärischen und kulturellen Wert.

Unter ihnen sind steinerne Kulturdenkmäler besonders wertvoll, da sie schwer zu erhalten sind und zahlreichen Beschädigungsfaktoren ausgesetzt sind. Es gibt viele Arten von Steinartefakten, darunter Werkzeuge, Gebäude, Statuen, Schnitzereien usw.

Im Allgemeinen sind Kulturgüter aus Stein oft über lange Zeit im Freien ausgesetzt und werden durch Wind, Regen (insbesondere sauren Regen), menschliche Einwirkung, mikrobielle Einwirkung und Salzkristalle beschädigt. In den Ländern und Regionen besteht mittlerweile Einigkeit darüber, die Umwelt angemessen zu schützen und entsprechende Maßnahmen wurden bereits ergriffen.

Bei der Restaurierung und dem Schutz steinerner Kulturdenkmäler kommen derzeit vor allem chemische Beschichtungsverfahren zum Einsatz. Allerdings gibt es, gemessen an der bisherigen Anwendungspraxis, zahlreiche Probleme.

Organische Beschichtungen wie Acrylharz und Epoxidharz haben eine begrenzte Lebensdauer, müssen relativ häufig gewartet werden und sind teuer. Darüber hinaus führen sie aufgrund ihrer unterschiedlichen Hydrophobie zu einem schlechten Transport von Salzionen auf der Oberfläche von Kulturdenkmälern, wodurch sich Salzkristalle absetzen und Schäden verursachen.

Im Vergleich zu organischen Beschichtungen weisen anorganische Beschichtungen, wie Zink-(Aluminium-)Stearat und Phosphat sowie Kalkwasser, ebenfalls Nachteile auf.

Die von ihnen gebildete „Hülle“ ist mit dem ursprünglichen Material der Kulturdenkmäler nicht kompatibel. Nach der Auflösung bilden sich in den Rissen des Steins sogar Salzkristalle, die zu Rissen an der Oberfläche der ursprünglichen Kulturdenkmäler führen.

Mikroorganismen bringen der Menschheit zwar Überraschungen und Vorteile, doch ihre Entwicklung und Nutzung hat nie an Tempo verloren. Sie wurden „nahtlos“ in jeden Aspekt des Lebens der Menschen integriert. Sehen Sie, sie werden sogar bei der Restaurierung von Kulturdenkmälern verwendet.

Tatsächlich ist die Verwendung von Mikroorganismen, die Karbonate ausfällen können, zur Reparatur von Kulturdenkmälern aus Stein nichts Neues.

Bereits in den 1970er Jahren nutzte der Franzose Pierre Adolphe die „bakterielle Sprühmethode“, um die durch sauren Regen korrodierten Außenwände alter Gebäude zu reparieren. Nach 15 Tagen kontinuierlichen Sprühens „wuchs“ eine neue Schicht „Gestein“ auf der reparierten Wand, und selbst nach vielen Jahren der Inspektion war sie noch immer so stabil wie zuvor. Bei dem neu gewachsenen „Stein“ handelt es sich tatsächlich um von Mikroorganismen ausgefälltes Kalziumkarbonat. Da es härter als natürliches Calciumcarbonat ist, weist es einen erheblichen Vorteil hinsichtlich der Korrosions- und Beschädigungsbeständigkeit auf.

Seitdem gibt es zahlreiche Berichte über den Einsatz von Mikroorganismen zur Restaurierung steinerner Kulturdenkmäler.

Zum Beispiel Tiano et al. verwendete Bacillus subtilis im späten 20. Jahrhundert zur Verstärkung steinerner Kulturdenkmäler und erzielte gute Ergebnisse;

Um 2006 haben Gauri et al. verwendete Desulfovibrio desulfuricans, um Kalk und Flecken (schwarze Sulfat-Kalksteine) mit hervorragenden Ergebnissen von Marmoroberflächen zu entfernen;

Li Peihao von der Zhejiang University of Technology und Qu Wenjun von der Tongji University verwendeten Sporosarcina pasturii als Testmikroorganismus, um zu beweisen, dass dieser zur Reparatur von Betonrissen usw. verwendet werden kann.

Wenn Kulturgüter aus Stein mithilfe von Mikroorganismen restauriert werden, bildet sich auf der Oberfläche der Kulturgüter eine Schicht aus Kalziumkarbonat-Mineralfilm. Diese Schicht aus „Schutzfilm“ schmiegt sich nicht nur eng an die Oberfläche der Kulturgüter an und besteht aus dem gleichen Material wie diese, sondern weist aufgrund der Zusammensetzung einer Reihe organischer Substanzen auch eine bessere Zähigkeit und Festigkeit auf.

Der Grund hierfür liegt darin, dass in den meisten der oben genannten Wiederherstellungsfälle die Fähigkeit funktioneller Mikroorganismen ausgenutzt wurde, die Konzentrationen von Bicarbonat und Carbonat zu erhöhen und dadurch die Niederschlagsreaktion zu verstärken.

Welche Faktoren beeinflussen also die Reparaturfunktion von Mikroorganismen?

Erstens: Temperatur. Alle physiologischen Aktivitäten von Mikroorganismen finden innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs statt, und es gibt eine optimale Temperatur. Durch die Wahl der richtigen Jahreszeit oder die Schaffung einer geeigneten Umgebungstemperatur können die kleinen Kerlchen zu freudiger Arbeit angeregt werden.

Zweitens Säure und Alkalität (pH-Wert). Der pH-Wert hat einen erheblichen Einfluss auf die Fähigkeit der Mikroorganismen, Bicarbonat und Carbonat zu produzieren. Bei der tatsächlichen Sanierung müssen Arbeiter häufig Pufferlösungen vorbereiten, um eine geeignete Säure-Basen-Umgebung für Mikroorganismen zu schaffen.

Drittens die Arten der Mikroorganismen. Es gibt viele Arten von Mikroorganismen, die für die Restaurierung kultureller Relikte verwendet werden können, jeder mit seinen eigenen Eigenschaften und Stärken. Daher ist es notwendig, spezifische Probleme gezielt zu analysieren und einen oder mehrere Mikroorganismen mit den am besten geeigneten Eigenschaften und Funktionen für die Sanierung auszuwählen.

Viertens: mikrobielle Dichte. Die Durchführung einiger physiologischer Aktivitäten von Mikroorganismen hängt eng mit ihrer Dichte zusammen. Nur wenn sichergestellt ist, dass die Bakteriendichte den entsprechenden „Schwellenwerten“ entspricht, können die Sanierungsarbeiten ordnungsgemäß durchgeführt werden.

Während sie stille Restaurierungsarbeiten durchführen, können Mikroorganismen das wahre Erscheinungsbild von Kulturdenkmälern weitestgehend wiederherstellen. Sie erfordern keine spezielle Ausrüstung, sind relativ arbeitssparend, äußerst umweltfreundlich und verursachen keine sekundären Umweltverschmutzungsprobleme. Die Kosten sind wesentlich niedriger als bei herkömmlichen Methoden und deshalb erfreuen sie sich immer größerer Aufmerksamkeit und Beliebtheit.

Darüber hinaus ist der mikrobielle Wiederherstellungsprozess selbst „sanft“ und die Wahrscheinlichkeit einer versehentlichen Verletzung der Anwender ist gering. Dies steht im Einklang mit dem Ton eines harmonischen Fortschritts zwischen Mensch und Natur, Mensch und Kultur sowie Mensch und Gesellschaft. Man kann sagen, dass die Stärkung der Forschung und der Anwendung dieser Erkenntnisse ein natürlicher Schritt ist.

ENDE

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