LEVEGÕTISZTASÁG-VÉDELEM
2.2
Európai múzeumok mikroklímájának vizsgálata Tárgyszavak: kulturális örökség; tömegturizmus;környezeti kockázat; beltéri levegő; múzeum.
A műalkotások megóvására irányuló kutatások két különböző, de egymással kapcsolatos irányba haladnak. Egyrészt laboratóriumi vizsgálatokat végeznek az anyagi tulajdonságok megértése céljából. Másrészt kutatások folynak az összetett kockázatok (fizikai, kémiai és biológiai) meghatározására a helyszínen, ahol a műtárgyak ki vannak állítva (múzeumok, galériák, templomok, vitrinek). Bár mindkét megközelítés bővítette a jelenlegi ismereteket, de mindkettőnek megvannak a korlátai. A laboratóriumi vizsgálatokat (pl. gyorsított öregítés) a műtárgy várható élettartamához képest viszonylag rövid ideig végzik, és általában új, sértetlen anyagból készült mintákkal. Ezenkívül a műtárgy élettartama során előforduló károsodási folyamatok eltérnek a laboratóriumi viszonyoktól. A múzeumi vizsgálatok pedig többnyire teljesen eset- vagy kockázatspecifikusak. Az EB (Európai Bizottság) által támogatott projekt keretében négy múzeumban végeztek vizsgálatokat, ahol négy szakértői kutatócsoport dolgozott együtt az általános konzerválási problémák jobb megértésére. Különös figyelmet szenteltek a fűtő-, szellőztető- és légkondicionáló berendezések (HVAC) használatával és a tömeges turizmussal kapcsolatos problémáknak. A vizsgálat alapelve, hogy a hőmérséklet vagy légnedvesség-tartalom változását tükrözi a relatív páratartalom változása. Ha a relatív páratartalom növekszik, a higroszkópos anyagok vízgőzmolekulákat adszorbeálnak, emelkedik egyensúlyi nedvességtartalmuk és belső feszültségek alakulnak ki. Ha a relatív nedvességtartalom csökken, a higroszkópos műtermékek egyensúlyi nedvességtartalma is csökken, ami zsugorodást okoz. A térbeli változási ciklusok hosszú távon kumulatív hatásnak tulajdoníthatók. Nem higroszkópos anyagok vizsgálata is azt mutatta, hogy megváltoznak a festmények festékrétegének viszkoelasztikus sajátságai, ami igen veszélyes, mivel növekszik ridegsége és a repedezésre, lepattogzásra való hajlama. A bekövetkező káro
sodások mértéke közvetlenül függ az anyag típusától, az anyagban levő feszültségektől, a környezeti változások nagyságától és számától. Ezenkívül közismert, hogy a legrégibb kényes tárgyakat – amelyek évezredeken át megmaradtak – igen stabil mikroklimatikus viszonyok között őrizték (pl. etruszk sírkamrákban vagy piramisok belsejében). A múzeumokban különböző anyagok, vegyületek és öregedési jellemzők találhatók. Azonban igen régi és kényes műtárgyak kiállításakor a mikroklímát a legkritikusabb esetnek megfelelően kell szabályozni, és a múzeumi felügyelőknek gondosan ügyelni kell a mikroklíma változásaira. A megőrzésre alkalmas környezet kialakítását megnehezíti a HVAC (fűtő-, légkondicionáló és szellőztető rendszer) alkalmazása. Ezek a berendezések ugyanis nemkívánatos légmozgásokat kelthetnek, veszélyes hő- és páratartalom-változásokat okozhatnak, növelhetik a gáznemű és szemcsés szennyeződések lerakódási sebességét, és befolyásolják a biológiai károsodást. Ezeket a problémákat tovább bonyolítja a nagyfokú turizmus, amely nagyobb teljesítményű HVAC-ot igényel, fontos mikroklimatikus zavarokat okoz, növeli a helyiségeken belüli szennyeződést, ezenkívül port, textilszálakat és spórákat szállít. A kutatásokat roncsolásmentes módszerekkel, a következő – különböző klímájú és szennyezettségű – helyeken végezték: Correr Museum (CM), Velence; Kunsthistorisches Museum (KHM), Bécs; Knonklijk Museum voor Schone Kunsten (KMSK), Antwerpen; Sainsbury Centre for Visual Arts (SCVA), Norwich, UK. Az első három múzeum hagyományosan tervezett, történelmi épületekben található; az utolsót korszerűen – üveg és fém felhasználásával – építették. A négy múzeum konzerválási szabványai megfelelnek más európai múzeumok átlagos színvonalának. Kísérleti módszerek Mind a négy múzeumban két multidiszciplináris felmérést – egyet télen és egyet nyáron – végeztek környezeti diagnosztika céljából, a mikroklíma, légszennyezés, szemcsés anyag és mikroorganizmusok ülepedésének, ill. eredetének megfigyelése alapján. A következő kísérleti módszereket alkalmazták: termodinamikai mintavétel és térképezés; belső és külső gázszennyezés vizsgálata; a szuszpendált aeroszolok optikai diffrakciós analízise; szennyező részecskék méretének fizikai mérése egyedi aeroszol-részecske elemzéssel kombinálva; automatikus mikroszondás elemzés és transzmissziós elektronmikroszkópia röntgenspektroszkópiával; SEM (pásztázó, elektronmikroszkópia), EDXRF; a részecskék belső és külső forrásainak azonosítása; mikrobiológiai szennyezettség vizsgálata.
Eredmények Mikroklíma A helyszíni vizsgálatok szerint az épületek mikroklímája általában nemkívánatos változásokat mutat. Gyakran ügyelnek arra, hogy a speciális grafikákat bemutató, specifikus termekben jó hőmérsékleti (T) és relatív nedvességtartalmi (RH) viszonyok legyenek, de a levegő vízszintes áramlása (advekció) más – eltérő T-jű vagy RH-jú – termekből meghiúsítja ezt a törekvést (1. ábra). Hasonló tapasztalatokat szereztek más múzeumokban és évszakokban. A termek közötti fő különbség a napfény-expozíciónak, falvastagságnak és szigetelésnek, az ablakok és ajtók tömítetlenségének, ablaküvegeknek és üvegházhatásnak, kiegyensúlyozatlan HVAC-nek és a tömeges turizmusnak tulajdoníthatók. Azonban nemkívánatos térbeli gradiensek minden termen belül is előfordultak. A klímaváltozók horizontális eloszlásának feltérképezése lehetővé teszi a rendellenességek, a kockázatos területek azonosítását, ahonnan a műalkotásokat át kell helyezni máshová. Párásítóberendezések és légnedvességcsökkentők minden kiállítóteremben találhatók, amelyek zavarják a helyi mikroklímát és a műtárgyakat (nedves levegőt követően szárazabb levegő áramlása). A CM-ben ezeket a berendezéseket a termek sarkában vagy a fal közelében helyezik el, igen közel a festményekhez vagy kényes tárgyakhoz (2. ábra). Ez a megoldás nem ajánlatos, mert – amikor működni kezdenek vagy leállnak – az RH növekedése vagy változása károsíthatja a műtárgyakat, és a térbeli deformálódás hosszú távon a festékréteg zsugorodását és repedezését okozhatja. Más múzeumokban (3. ábra) a szellőzőjárat a kiállítóterem közepén található, a műtárgyaktól távol. Az SCVA esetében – ahol a regionális klíma enyhébb – a belső léghőmérsékletet a levegő fűtése és újrakeringetése – hideg évszakban, szellőztetéssel a meleg évszakban – útján szabályozzák. Így a fő zavarok a belső levegőmozgásból, külső levegő beszivárgásából és az üvegházhatásból erednek (4. ábra). Számos európai múzeumban – tűz elkerülése céljából – a HVAC-ot csak a nyitvatartási időben üzemeltetik, így nappal és éjszaka közötti hirtelen változások mennek végbe. A vizsgált múzeumokban a HVAC általában éjjel-nappal működött. A vastag falú, hagyományos épületekben a változékonyság mérsékelt és 1 °C-os nagyságrendű (5. ábra). Azonban a látogatók tömege nagy eltéréseket okozhat a szokásos viszonyoktól. A KHM-ben pl. nagymértékben emelkedett a T és SH (fajlagos nedvességtartalom) egy különleges kétnapos Bruegels-kiállítás alkalmával (6. ábra), másnap a kiállítás zárva volt és a környezeti viszonyok helyreálltak. Megfigyelhető, hogy a T és SH egyidejű emelkedése kiegyensúlyozza az RH-változást, amely ilyenkor 55%-ról csak 63%-ra emelkedett. Az új anyagokból készült épületekben az üvegházhatás igen fontos napközben, a meleg évszakban és az éjszakai lehűlés következtében a R- és RH-ciklusok elérik a 8 °C-ot és a 30% RH-t (7. ábra). Borús napokon és más évszakokban ez a hatás nem jelentkezik.
2. ábra Téli hőmérséklet-eloszlás a CM termeiben (1996. 02. 12. du 3 h)
3. ábra Téli hőmérséklet, RH és SH eloszlása a KHM Rubens-termében (0998. 02. 07. de 9 h)
földszint
földszint
léghőmérséklet, °C
földszint
relatív páratartalom (RH), %
fajlagos páratartalom (SH), g/kg
léghőmérséklet, °C
relatív páratartalom (RH), %
4. ábra Nyári léghőmérséklet, RH és SH eloszlása az SCVA-ban (1997. 08. 03. de 10)
96.08.04. 00:00
96.08.04. 06:00
96.08.04. 12:00
96.08.04. 18:00
96.08.05. 00:00
5. ábra Léghőmérséklet és RH napi változása a CM-ben 1996 nyarán
kiállítás zárva
léghőmérséklet, °C
fajlagos páratartalom (SH), g/kg
kiállítás nyitva
98.02.15. 0:00
98.02.15. 6:00
98.02.15. 12:00
98.02.15. 18:00
98.02.16. 0:00
98.02.16. 6:00
98.02.16. 12:00
98.02.16. 18:00
98.02.17. 0:00
6. ábra Léghőmérséklet és SH napi változása a KHM-ben, egy kétnapos kiállítás
léghőmérséklet, °C
relatív páratartalom (RH), %
kiállítási terület
97.08.04. 0:00
97.08.04. 6:00
97.08.04. 12:00
97.08.04. 18:00
97.08.05. 0:00
7. ábra Léghőmérséklet és RH napi változása az SCVA-ban egy tipikus nyári napon
Gáznemű szennyezések A méréseket három múzeumban (CM, SCVA, KHM) végezték. Egyik helyen sem volt légszennyezésgátló berendezés, így a külső szennyezések belső koncentrációja főleg a belső elrendezéstől és az építési anyagoktól függ. A CM-ben hagyományosan elrendezett, egymással összekötött galériák találhatók, amelyeket nyitott ajtónyílások kapcsolnak össze, és természetes a szellőzés mindenütt, ahol szennyezésmérést végeztek. Az SCVA nyitott típusú múzeum, ahol lényegében egy óriási galéria van, amely a falba épített szellőzőberendezéssel van ellátva. Ez csak friss levegőt és meleget biztosít; nincs légkondicionálás. A KHM felépítése hasonlít a CM-hez, a képtárak kivételével, amelyek dupla ajtókkal vannak ellátva. Így biztosítva van a festményeknek megfelelő klíma és a szükséges szellőzés a látogatók nagy száma miatt. A légkondicionáló részecskeszűrőkkel van felszerelve, de nincsen a gáznemű szennyeződést eltávolító berendezés. Várhatóan mindhárom múzeumban a nitrogén-dioxid és kén-dioxid csak külső forrásból származik, de az esetleges belső forrásokat is figyelembe vették. Az adatok megerősítették, hogy a hidrogén-szulfid mind belső, mind külső forrásokból származhat. A méréseket egyidejűleg végezték belső és külső helyeken, diffúziós cső módszerrel. Ezenkívül az anyagfelületekhez való nitrogén-dioxid-áramlást is vizsgálták egy speciális áramlásmérő készülékkel (24 órás expozíció). A CM-ben több helyen végeztek méréseket, hogy meghatározzák a szomszédos termek közötti és a termeken belüli koncentrációváltozást. Az 1. táblázat mutatja, hogy nem volt kimutatható változás egy termen belül és a szomszédos termek között is minimális a változás. Ennek alapján a többi múzeumban csak egy méréssorozatot végeztek termenként. A CM-ben a belső/külső (I/O) szennyezés arány télen 0,43 (N2O), ill. 0,17 (SO2), nyáron pedig 0,75 (NO2), ill. kimutathatatlan (SO2) volt. A NO2-arány növekedése valószínűleg annak tulajdonítható, hogy nyáron általában kinyitották az ablakokat. A felületi áramlás a koncentrációval arányos volt, és nem befolyásolta a fokozott légmozgás a párásítóberendezés nyílásánál. Az SCVA-ban az egész nagy belső térben homogén volt a NO2 eloszlása és nem volt észlelhető lokális NO2-forrás (2. táblázat). Télen 0,74 I/O-arányt mértek. SO2-ot igen kis koncentrációban találtak a külső környezetben és a galériában egyáltalában nem volt kimutatható. A H2S kissé nagyobb koncentrációban fordult elő a galériában, mint kint – ami belső forrásokba utal –, eloszlása pedig az előzőeknél kevésbé homogén volt. A NO2-áramlás ugyancsak arányos volt a koncentrációval. nyáron furcsa jelenséget észleltek: a belső NO2-koncentráció nagyobb volt, mint a külső (3. táblázat), bár nem találtak belső kibocsátó forrásokat. Feltehetően ennek oka az, hogy a NO és ózon belső, gázfázisú reakciója során NO2 jelentkezik. Jelentős mennyiségű ózon jelenléte a galériában nyáron a külsőnél nagyobb NO2-képződéshez vezet, mert kívül a napfény hatására elbomlik.
3
1. táblázat
3
Átlagos SO2- és NO2-koncentrációk (mm /m ) és NO2-áramok (10–12 g/cm2s) a CM-ben 1996 telén és nyarán Helyszín
Téli NO2
25. terem 25. terem 25. terem 26. terem 26. terem 281. terem 281. terem
11,7 12,0 11,6 10,7 10,4 8,7 9,7
Nyári NO2 10,5
4,71
10,3
4,39
40–41. terem, ajtónyílás 40–41. terem, ajtónyílás, szemöldökfa 40–41. terem, ajtónyílás, ablakmenti oldal 40. terem, főfal (–1 m, 1 m) 40. terem, főfal (–2 m, 1 m) 40. terem, főfal (–3 m, 1 m) 40. terem, főfal (0 m, 0,1 m) 40. terem, főfal (0 m, 1 m) 40. terem, főfal (0 m, 2 m) 40. terem, főfal (0 m, 4,5 m) 40. terem, főfal (1 m, 1 m) 40. terem, főfal (2 m, 1 m) 40. terem, főfal (3 m, 1 m) 40. terem, főfal (4 m, 1 m) 40. terem ajtónál, ablak felől 40. terem ajtónál, ablak felől ablakmenti oldal
Nyári NO2-áram
8,2 6,8 4,3 3,4 6,5 4,4
Nyári SO2
4,59 6,05 4,78
10,4 10,8 11,6 11,1
11,4 11,5
10,1 11,2 10,8 10,5 10,4 9,9
5,38 5,57 5,74 7,01 5,00 4,28
10,4 10,8 10,7 11,2 10,6 11,.2
5,02 4,58 4,98 5,04 4,99 5,29
40–39. terem 40–39. terem 40–39. terem
5,05 4,78 4,96
36. terem 36. terem szemöldökfa 36. terem ablak felől
4,81 4,94 5,30
36. terem, ajtó mellett 36. terem, ablak felől (párásító felett) 36. terem, sarok 36. terem (4 m magasban) 36. terem (2,6 m magasban) 36. terem (1,1 m magasban) 36. terem (0,05 m magasban)
Téli SO2
8,3 9,1 9,5 11,5 9,0 8,2
10,4 11,5 10,3
5,04 6,31 4,96
7,1 6,4 5,2 6,1
5,2 4,7
3,8 4,5
5,3 3,5 4,3 5,9
1. táblázat folytatása Téli NO2
35. terem 35. terem 35. terem
10,2 10,6 9,7
Kívül (első udvar) Kívül (második udvar) Kívül (a San Marco térrel szemben)
25,9 21,0 25,9
12,1 16,2
34,2 19,9 40,0
16,8 25,8
Átlagos belső érték (I) Átlagos külső érték (O)
10,4 24,3
10,6 14,2
5,3 31,4
21,3
I/O arány
Nyári NO2
Nyári NO2-áram
Helyszín
Téli SO2
Nyári SO2
5,9 5,1
0,43
0,75
0,17
2. táblázat Szennyezésmérések az SCVA-ban Helyszín
Vitrin fa és bőrtárgyakkal Vitrin bronztárgyakkal Étterem Galériasarok (ÉNy) 0,02 m magasságban 1 m magasságban Mennyezet alatt, sarokban (ÉNy) Képtár közepén Speciális kiállítóterem, sarokban (DK) 0,02 m magasban 1 m magasban Mennyezet alatt, sarokban (DK) Kívül, étterem végén (ÉNy) Kívül, speciális kiállítások végén (DK) Átlagos belső érték Átlagos külső érték I/O arány
Téli NO2 Áram (ppb) 10–12 g/ cm2s 0,3 0,5 9,1
4,08
9,8 9,2 9,6 9,3
3,74 3,44 4,57 4,04
9,0 8,8 9,2 12,7 12,3 9,3 12,5 0,74
3,06 3,40 4,45 2,81 2,84 3,85 2,83
Nyári NO2 (ppb)
Áram Téli SO2 10–12 g/ (ppb) cm2s
Nyári SO2 (ppb)
Téli H2S (ppt)
2,5 0,3
13,4
6,68
13,0
7,47
13,9
7,40
10,6 9,7 13,5 10,2 1,32
5,41 5,78 7,18 5,60
104 110 89 112
<0,1
1,5 1,3 <0,1 1,4
<0,1
107
2,3 1,8 <0,1 2,1
103 88 104 95 1,10
3. táblázat További NO2-mérések az SCVA-ban Helyszín
1997. aug.–szept.
1997. szept.–okt.
1997. okt–nov.
1997. nov.–dec.
1997. dec.– 1998. jan.
166,5 14,1 1,18
19,4 15,5 1,25
22,2 24,5 0,91
16,8 22,0 0,76
18,4 24,3 0,76
Galéria Kívül, speciális kiállítási mellett I/O arány
4. táblázat Szennyeződési mérése a KHM-ben Helyszín
Téli NO2 (ppb)
Kívül (szállítási bejárat) Kívül (udvar) Kívül (XXVII. terem ablaka, 1. em.) XXVII. terem (természetes szellőzés) XXVIII. terem (természetes szellőzés) XXIX. terem (természetes szellőzés) Természetesen szellőző termek I/O aránya IX. terem (2. em., légkondicionálás) X. terem (légkondicionálás) XI. terem (légkondicionálás) XIII. terem (légkondicionálás) Légkondicionált termek I/O aránya Átlagos belső Átlagos külső Átlagos I/O arány (összes teremre vonatkozólag)
3,65 31,2
Áram 10–12 g/ cm2s
Nyári NO2 (ppb)
Áram 10–12 g/ cm2s
Téli H2S (ppt)
Nyári H2S (ppt)
44,8
21,1
129 128
262
37,5
14,8
26
20,0
11,4
23,1
15,5
6
50
18,0
13,6
22,9
16,0
29
59
18,8
15,0
21,0
18,4
27
161
0,54
0,56
30,3
17,4
106
22,7
15,3
30,7
17,7
54
83
24,9
15,9
30,1
19,2
108
139
24,1
15,4
11
0,71 21,4 33,8
0,74 26,4 41,1
0,63
0,64
39 155 0,25
100 143 0,69
A KHM-ben is észlelhető a NO2 I/O-arányainak változása (4. táblázat), a múzeum természetesen szellőző részeiben az arányok kisebbek, mint a lég
kondicionált galériákban. Ez nyáron és télen egyaránt megfigyelhető, és a légkondicionált galériák fokozott frisslevegő-ellátásával magyarázható, amely a nagyszámú látogató komfortérzésének biztosításához szükséges. Ennek következtében több szennyeződés került be, ami gázszűrés hiányában bent is maradt. Így a légkondicionálás nemkívánatos mellékhatása a káros szennyezések (NO2, SO2) által okozott expozíció fokozódása. A H2S szintén inhomogén eloszlást mutatott az egész múzeumban, bár az I/O-arányok 1-nél kisebbek voltak. Szuszpendált részecskék A szuszpendált szemcsés anyagok koncentrációjának (dN/dlogn D-ben kifejezve) napi ciklusa (8. ábra) azt mutatja, hogy a látogatási idő folyamán nagy részecskék (>1 µm átmérőjű) kerülhetnek be a múzeumba a látogatók és a levegőbeszivárgás útján. Ezek a szemcsék reszuszpendálódnak a padlóról a levegőbe a látogatók és a HVAC által keltett turbulencia következtében. Éjszaka folyamán a részecskék leülepednek és eltűnnek. A padló felett 1 m-es magasságban végzett mérések szerint valamennyi 4 µm-nél nagyobb szemcse ezen a szinten gyakorlatilag eltűnik, és leülepszik vagy felhalmozódik egy vékony rétegben, a padló közelében. A falakon kb. 10 cm-re a padlótól elhelyezett szívórácsok kivonják a tiszta levegőt, de otthagyják a részecskeréteget a padlón, amely reszuszpendálódik és felkeverik az első felbolygatás hatására.
0,1 µm
3
dN/dlogD (1/cm )
0,3 µm
0,5 µm
1 µm 5 µm 2 µm 10 µm
napi óra
8. ábra Különböző átmérőjű szemcsék koncentrációjának napi ciklusa a KHM-ban 1997 nyarán (a nagyobb szemcsék éjszaka leülepszenek és eltűnnek)
A térfogati aeroszol-koncentrációk általában a CM-ben voltak a legnagyobbak és az SCVA-ban és KMSK-ben a legkisebbek (9. ábra). A látogatók és szőnyegek befolyása világosan tükröződik a talajból származó elemek (Al, Si, Ti) koncentrációjában, amely több, mint tízszer nagyobb sűrű látogatottság esetében (CM és KHM), mint a másik két múzeumban. Ezenkívül a CM-ben és az SCVA-ban szőnyegek vannak, míg a KHM-ben és KMSK-ban parkettaburkolat. A szőnyegek jelenléte kb. tízszer nagyobb koncentrációkat eredményez, mivel elősegítik a részecskék felhalmozódását, majd reszuszpendálódását.
koncentráció, µg/m3
10 CM KHM
SCVA KMSK
1
0,1
0,01
0,001
0,0001 Na
Al
Si
P
S
Cl
K
Ca
Ti
Mn
Fe
Cu
Zn
Pb
elemek
9. ábra Különböző elemek koncentrációja az egyes múzeumokban Legkisebb Ca-koncentrációt az SCVA-ban mérték, mivel egyedül ez nem mészkőépületben található. Legnagyobb Ca-koncentráció a CM-ben fordult elő, ahol a termeknek gipszvakolatuk van. Ugyancsak nagy Ca-koncentrációt mértek a KHM-ben és a KMSK-ban, ahol a vizsgálat idején építési munkák folytak. Az egyedi részecskék elemzése alátámasztotta a vakolat mállásának és az építési munkálatoknak a jelentőségét a belső aeroszol-koncentráció szempontjából. A belső aeroszol összetétele világosan követte a külső összetételt mind a négy múzeumban. Konzerválás szempontjából legártalmasabbnak tekinthetők a kb. 0,5 µmes, szerves, S- és Fe-dús részecskék, mivel kémiailag veszélyeztetik a műtár
gyakat. Télen az SCVA-ban, valamint kisebb mértékben nyáron a CM-ben és a KMSK-ban gyakorlatilag minden vizsgált részecske potenciálisan károsnak tekinthető, de ezek abszolút koncentrációja általában kicsi (9. ábra). Mikrobiológiai vizsgálatok A múzeumok levegőjében levő mikroorganizmusok gyakoriságának vizsgálata céljából a mintavételhez különböző táptalajokat használtak (CasMMagar, TCA, élesztős agar). Egyik múzeumban sem találtak szignifikáns gombaszámot, tehát a helyiségek gombaterhelése nem tekinthető ártalmasnak sem a kiállított műtárgyak, sem az alkalmazottak vagy látogatók szempontjából. Ezzel szemben néha igen nagy baktériumterhelést mutattak ki, a táptalajtól és az évszaktól függően. Általában több baktériumot találtak a CasMM-agaron, mint a kereskedelmi TCA-n. Ez megegyezik azzal a tapasztalattal, hogy a környezeti baktériumok gyakran jobban szaporodnak kis tápértékű táptalajon, mint pl. a CasMMagar, amely jóval – kb. 60-szor – kevesebb tápanyagot tartalmaz, mint a TCA. Másrészt a TCA alkalmasabb kórokozó baktériumok vizsgálatára, amelyeknek nagyobb a táptalajigénye. A belső mintákból 37 °C-on több baktériumok tenyészett ki, mint a külső mintákból. Ez arra utal, hogy az izolátumok jó része valószínűleg emberekből származik, mivel jól szaporodnak az emberi testhőmérsékleten. Megállapították, hogy a legnagyobb baktériumterhelés a CM Bellini-termében található (télen 350, nyáron 1400 baktérium/m3). Ez az érték 2–10-szer nagyobb mint a többi múzeumban és valószínűleg összefügg a szőnyegpadlóval. Nyáron általában jelentősen nagyobb baktériumszámokat észleltek, mivel ilyenkor jobban szaporodnak a baktériumok. A nyári baktériumszám-emelkedés attól is függött, melyik teremben végezték a méréseket. A KMSK-ban – ahol a földszinten és első emeleten folytatták a vizsgálatokat – a baktériumszám 5-ször, ill. 4-szer nagyobb volt nyáron. Ugyanakkor a KHM-ben alig emelkedett a baktériumszám. A baktériumok biodiverzitásával kapcsolatban kimutatták, hogy zömében az aktinobaktériumok és proteobaktériumok közé tartoznak, bár az utóbbiak aránya a vártnál nagyobb volt. Az izolált Flexibacter-nem számos képviselője hidrolizálja a keményítőt és a karboxi-metil-cellulózt, tehát ezek a típusok megtámadhatják a növényi anyagokat. A Nocardioides- és Terrabacter-nem képviselői a galériában tartott növényekről és ezek talajából származhattak és nem kívülről kerültek be, mivel télen–nyáron egyaránt előfordulnak. Valamennyi izolátum potencionális veszélyt jelent a kiállított tárgyakra, különösen ha szaporodásukhoz kedvező a környezet (nagy páratartalom, magas hőmérséklet). Találtak más, az emberi bőrre és a levegőre jellemző fajokat (Staphylococcus, Micrococcus, Acinetobacter), de ezek jelenléte semmilyen veszélyt sem jelent a műtárgyakra.
Értékelés Az épületszerkezet és bútorzat hatása a múzeumi környezetre Nyilvánvaló, hogy a hagyományos múzeumokban (CM, KHM, KMSK) – amelyek történelmi épületekben találhatók – előnyös hatása van a vastag falak és a porózus, higroszkópos anyagokból készült belső felületek hőmérsékletet és páratartalmat pufferoló befolyásának. Ezeknek az épületeknek az is előnye, hogy jól ismert a szerkezet reakciója külső klimatikus változásokra; és az épület jellemzői nagyrészt meghatározzák a mikroklímát. Az SCVA-ban ennél jóval nagyobb a mikroklíma változékonysága, mivel nincsenek pufferoló anyagok, és az üvegből készült falak üvegházhatást eredményeznek. A műtárgyak élettartamának meghosszabbítása céljából előnyös a relatív páratartalom és hőmérsékleti ciklusok tartományának szűkítése. Kielégítő mikroklíma biztosítása céljából az érzékeny műveket gyakran jól tömített vitrinekben helyezik el. Ez azonban nem mindig javítja a helyzetet, pl. ha az izzólámpákat belül helyezik el. A belső felületkikészítés, bútorzat és a látogatók száma befolyásolta a szemcsetípusokat és koncentrációját. A CM-ben leggyakrabban Ca-dús részecskéket azonosítottak, amelyek valószínűleg a falvakolatból származnak. A többi múzeumban – ahol üveget, fémet, textilt vagy festéket használtak – nem észleltek ilyen részecskéket. A külső részecskék száma csökkent a CM-ben, miután megszüntették az ablakon át való beszivárgást. Olyan múzeumokban, ahol a bemutatótermek mellett kávézók vagy éttermek voltak, a várakozással szemben nem fordult elő nemkívánatos aeroszol beáramlása. A látogatók ruházata és cipője rostok, por és szemcsék fő forrása lehet, de a jelenlegi felmérés során jelentős részecske- és baktériumforrásnak a szőnyegek bizonyultak. Óvatosan kell bánni a porszívóval, mivel növelheti a szuszpendált szemcsék koncentrációját. Ezzel szemben a gáznemű szennyeződés állandó eloszlást mutatott valamennyi vizsgált múzeumban: A SO2 I/O-aránya volt a legkisebb, ezt követte a NO2, és a H2S értéke volt a legmagasabb. Ez azt tükrözi, hogy milyen mértékben reagál a szennyeződés a belső felületekkel. A CM-ben megfigyelték, hogy a külső gáznemű szennyezések a termekben homogén eloszlást mutatnak, és így jól jellemezhetők, ha egy épületben csak néhány ellenőrzőpontot helyeznek el. A szennyezések mérsékelhetők a külső környezetből való beáramlás csökkentésével (pl. kémiai szűrés a légkondicionáló rendszerben vagy az abszorbeáló felületek növelése). Utóbbi tekintetben egyik múzeumban sem értek el lényeges szennyezéscsökkenést. A padlószőnyegekben felhalmozódnak a por- és talajrészecskék, spórák, baktériumok és más szennyeződések, amelyeket a látogatók cipőjükkel hordanak be. Általában ezek a szőnyegek nagy mennyiségű nedvességet ab
szorbeálnak, amely kedvező életfeltétel a mikroorganizmusok számára, és így itt jól elszaporodhatnak. Ha járnak a szőnyegen, akkor rostjaiból ezek a részecskék (a mikroorganizmusokat is beleértve) a légkörbe kerülnek. A padló felett 1 m-re végzett mérések szerint a szuszpendált részecskék koncentrációja egy nagyságrenddel emelkedik. Tehát a szőnyegek nem a legalkalmasabbak múzeumokban (kivéve a rugalmas vinilszőnyegeket). Számos, növényekkel kapcsolatos baktérium előfordulása valószínűleg a pihenőhelyeken található növényeknek tulajdonítható. Ezek a baktériumok veszélyesek lehetnek a növényből (pl. vászon) készült műtárgyakra, mivel gyakran képesek a növényi anyagok lebontására. Tehát kerülni kell a növények elhelyezését múzeumokban, különösen párás környezetben. A HVAC hátrányai A HVAC mikroklíma-szabályozás általában az emberek kényelmét szolgálja, és néhány esetben csak a nyitvatartási idő alatt működtetik. Ez azonban veszélyes lehet a konzerválás szempontjából, mivel változó hőmérsékletet és páratartalmat okoz. Ez különösen kockázatos lehet, ha a levegőt ki- és beszívó nyílások túl közel vannak a festményekhez, amelyek így folyamatosan káros hatásoknak vannak kitéve. A szabályozott hőmérsékletű és páratartalmú levegő bevezetőnyílásokon át jut a termekbe és ennek megfelelő mennyiségű levegőt a kivezetőnyílásokon át szívnak el. Ennek során a termekben meredek gradiensek alakulnak ki, amelyek térben és időben folyamatosan változnak. Kimutatták, hogy a mikroklíma térben nem homogén és időben nem konstans, a légmozgás pedig növeli a levegőben levő részecskék leülepedését, még szűrők alkalmazása esetén is. A megoldás – új és nagy teljesítményű gépek tervezése helyett – a friss levegő szétosztása a bemutatóteremben megfelelő módon, időben folyamatosan, térben pedig egyneműen. A hő és pára homogén eloszlásához túl sok – a termekben mindenütt elhelyezett – be- és kivezetőnyílás szükséges. Ennek megvalósítása nem könnyű feladat, a hő és páratartalom nem oszlik el olyan jól, mint természetes rendszerben, és a kiegyensúlyozatlanságok veszélyesek a konzerválás szempontjából. Ezenkívül a beáramlás nemkívánatos szellőzést okoz, amely fokozza a szuszpendált részecskék tehetetlenségi leülepedését. A passzív eljárások (pl. szigetelés, védelem) előnye, hogy hosszú távon veszélyes zavaró hatások nélkül szabályozzák a klímát. Régi épületekben nehéz megfelelő HVAC beszerelése, mert helyigényes és károsíthatja az épületszerkezetet a csővezetékek és gépek felszerelése. Az új múzeumok tervezése során figyelembe lehet venni a legmodernebb HVACtechnológiát. Az SCVA-ban nincsenek nedvességpufferoló anyagok és termikus tömeg, de van nagy üvegfelület, így nagy teljesítményű HVAC-ra van szükség stabil belső klíma mesterséges kialakításához. A gyakorlatban igen nehéz ilyen épülettípus mikroklímájának kialakítása, amely térben homogén,
napi vagy évi ciklusok folyamán változatlan. Ezentúl egy ilyen épületben nagyobb az energia- és üzemeltetési költség, mint egy hagyományos tervezésű múzeumban, az alapterület 10–15%-át foglalná el a HVAC. Ezenkívül a HVAC befolyásolja a belső szennyeződés jellegét és mennyiségét is. A rendszer által keltett belső örvénylés felelős a levegő belső keveréséért és a szuszpendált részecskék (főleg a 4–10 µm átmérőjűek) gyorsabb ülepedésért. Jobb lenne a szívórácsokat a padlón elhelyezni, amelyek éjszaka eltávolítanák a durva szemcséket. Ezt a megoldást bevezették az Uffizi képtár egyik termében, amelyet nemrég rekonstruáltak. A KHM légkondicionált képtárában nagyobb NO2-koncentrációt mértek, mint a természetes szellőzésű galériákban. Ez a fokozott szellőzési sebességnek – tehát a HVAC-rendszernek – tulajdonítható. Ezért – ott, ahol a szennyezés kockázatot jelent – tanácsos a légkondicionálás felszerelésével egyidejűleg gázszűrést is alkalmazni. A tömegméretű turizmus hatása Az óriási turistaforgalom egyrészt gazdasági forrás, másrészt a műemlékvédelemmel kapcsolatban új munkahelyeket teremt. Azonban negatív hatása is van, mivel a látogatók szennyeződéseket hurcolnak be, ezen kívül vízgőzt, CO2-ot és hőt bocsátanak ki. Sok látogató esetében a friss levegő nem biztosítható csupán természetes szellőzéssel, hanem HVAC-re van szükség. Azonban igen vonzó, speciális kiállítások alkalmazásával még HVAC-vel sem tartható fenn stabil mikroklíma. Azonban az emberi eredetű baktériumok jelenléte nem eredményezi a műtárgyak esetleges károsodását. (Dr. Pálfi Ágnes) Camuffo, D.; Van Grieken, R. stb.: Environmental monitoring in four European museums. = Atmospheric Environment, 35. k. 1. sz. 2001. különszám, S127–S140. Mecklenburg, M. F.; Tumosa, C. S.: Temperature and relative humidity effects on the mechanical and chemical stability of collections. = ASHRAE Journal, 2000. p. 77–82. Yoon, Y: H.; Brimblecombe, P.: Contribution of dust at floor level to particle deposit within the Sainsbury Centre for Visual Arts. = Studies in Conservation, 45. k. 2. sz. 2000. p. 127–137
EGYÉB IRODALOM Németh Sz.: Acélipari izzítókemencék NOx-emissziójának csökkentése osztott tüzeléssel. = Kohászat, 134. k. 5. sz. 2001. p. 161–168. Papp S.; Mészáros E.: Levegőkémia: új tudományág a kémia és a meteorológia határán. = Magyar Kémikusok Lapja, 56. k. 7–8. sz. 2001. p. 284–290. Ludányi Gy.: Füstgáz-kéntelenítő építése a Mátrai Erőműben. = Bányászat, 134. k. 6. sz. 2001. szept/okt. p. 468–473.
