Environmental Effects of Wood Preservatives Used from Past to Present

Year 2023, Issue: Special Issue - Special Issue, 17 - 31, 23.06.2023

Betülnur Hülagü , Papatya Seçkin

Abstract

Wood has been a frequently preferred building material since ancient times. However, it can be exposed to mechanical and physical damage due to biological organisms that see wood as a nutrient and environmental factors. Many civilizations have used different methods to prevent damage to wood. It is known that the Chinese tried to protect the wood with salt water, the Greeks with cedar and olive oil, the Vikings with animal fat, and the Ottomans with bits of pitch and rope. Although the environmental effects of wood preservatives used in the past were low, the demand and need for longer-lasting wood materials has increased with the development of technology and industry. Especially used chemical products prolong the service life of the material, but also cause environmental damages and diseases. It is known that the use of arsenic may cause skin cancer, and copper causes damage to sea creatures by flowing in wet areas. Although the use of certain carcinogenic chemicals is prohibited, these wood preservatives are still used today. The currently used wood preservatives are called ecological but when the ingredients are examined, it is seen that they are harmful to non-target creatures. Looking at the contents of the currently used wood preservatives, it has been observed that they can be fatal if swallowed and inhaled, and include even potentially harmful to unborn children. In this study, the environmental damages of the chemicals used in wood protection from past to present and the today preferred innovative preservatives will be examined, and alternatives that minimize these damages will be emphasized.

Keywords

Wood preservatives, eco-friendly preservatives, impregnation materials, impregnation damages, environmental pollution

Geçmişten Günümüze Kullanılan Ahşap Koruyucuların Çevresel Etkileri

Abstract

Ahşap eski çağlardan günümüze kadar sıkça tercih edilen bir yapı malzemesi olmuştur. Fakat ahşabı besin maddesi olarak gören biyolojik canlılar ve çevresel faktörler nedeniyle mekanik ve fiziksel hasarlara uğrayabilmektedir. Ahşapta oluşan hasarları engellemek için birçok medeniyet farklı yöntemler kullanmıştır. Çinlilerin tuzlu suyla, Yunanlıların sedir ve zeytinyağıyla, Vikinglerin hayvansal yağlarla ve Osmanlınınsa zift ve halat parçalarıyla ahşabı korumaya çalıştıkları bilinmektedir. Geçmiş dönemlerde kullanılan ahşap koruyucuların çevresel etkileri her ne kadar az olsa da teknoloji ve sanayinin gelişmesiyle daha uzun ömürlü ahşap malzemeye olan talep ve ihtiyaç artmıştır. Özellikle kullanılan kimyasal ürünler malzemenin hizmet ömrünü uzatmakta, ancak aynı zamanda çevresel zararlara ve hastalıklara neden olmaktadır. Arsenik kullanımının cilt kanserine neden olabileceği, bakırın ise sulak alanlarda akma yaparak deniz canlılarına zarar verdiği bilinmektedir. Bununla birlikte belli başlı kansorejen kimyasalların kullanımı yasaklansa da günümüze bakıldığında hala bu ahşap koruyucular kullanılmaktadır. Güncel olarak kullanılan ahşap koruyucular her ne kadar ekolojik olarak adlandırılsa da içeriğindeki maddeler incelendiğinde hedefte olmayan canlılara da zararlı olduğu görülmektedir. Bahsedilen zararlara başlıca bakıldığında yutulması ve solunması halinde ölümcül olabileceği ve hatta doğmamış çocuklara zarar verme ihtimalinin olduğu gözlemlenmiştir. Bu çalışmada, geçmişten günümüze ahşap korumada kullanılan kimyasal maddelerin ve günümüzde tercih edilen yenilikçi koruyucuların çevresel zararları irdelenerek, bu zararları minimuma indirecek alternatifler üzerinde durulacaktır.

Keywords

Ahşap koruma, çevreci koruyucular, emprenye maddeler, emprenye zararları, çevresel kirlilik

References

• BOZKURT, A., Y., GÖKER, Y. VE ERDIN, N., 1993. Emprenye Tekniği, İstanbul Üniversitesi, Yayın No: 3779, Fakülte Yayın No: 425 İstanbul.
• CAN, Y. 2004. Samsun Yöresinde Bulunan Ahşap Camiler, İstanbul: Etüt Yayınları, ISBN 9758217542
• RICHARDSON, B. A. 1993. Wood Preservation (second).
• STONER, H.B., BARNES, J.M., 1995. Studies on teh toxicity of alkytin compounds, Brit. J. Pharmacol., 10, 16-25
• UNGER, A., SCHNIEWIND, A. P., & UNGER, W. (2001). Conservation of Wood Artifacts A Handbook (Springer). ISBN: 3-540-41580-7.
• BOSTAN İ., ÖZBARAN S.,2009. ‘‘Türk Denizcilik Tarihi ’’ s.330
• BUB-BADMAR F, TILGER B., 1922. Die Konservierung des Holzes in Theorie und Praxis. Parey, Berlin
• CALLOW, M., 1990. Ship Foyling: Problems and Solutions, Chemistry - Industry, 123- 127
• CICHOWLAZ, S. D. 2005. Wood Preservation & Wood Products Treatment Pest Control Study Guide. In Nevada state department of agriculture: Vol. X (pp. 4–36).
• CLAUSEN, C.A., 2000. Isolating Metal Tolerant Bacteria Capable of Removing Copper, Chromium and Arsenic from Treated Wood. Waste Management Research. (18):264-268.
• CONNEL LAKS P.E., 1991. Wood preservation as trees do it. Scottish Forestry 45: 275-284.
• GOH, C.L., 1984. Irritant dermatitis from tri-N-butyl tin oxide in paint, Contact Dermatitis, 12, 161-163.
• GRAHAM R.D., 1973. History of wood preservation. In: Nicholas DD (ed) Wood deterioration and its prevention by preservative treatments, Volume 1: Degradation and protection of wood. Syracuse University Press, New York: 1-30
• THOMASSON, G., CAPIZZI, J., DOST, F., MORRELL, J., & MILLER, D. 2015. Wood Preservation and Wood Products Treatment:Training Manual EM 8403 • Revised December 2015 (pp. 1–24). https://catalog.extension.oregonstate.edu/sites/catalog/files/project/pdf/e m8403_1.pdf
• UYSAL, Zekiye. 1993. “Afyon Ulu Câmii’nin Ahşap Üzerine Boyalı Nakışları”, 3. Afyonkarahisar Araştırmaları Sempozyumu (Afyonkarahisar, 22-24 Ekim 1993), Afyon, s.236-248.
• WOOD PRESERVERS İNSTITUTE, Wood Preservation Canada, Southern Forest Products Association. 2012., Treated Wood in Aquatic Environments
• ADAMS, RP, CA MCDANIEL, AND FL CARTER. (1988). “Termiticidal Activities in the Heartwood, Bark/sapwood and Leaves of Juniperus Species from the United States.” Biochemical Systematics and Ecology 16 (5): 453– 456.
• CANTÜRK, M., 2002. TÜBİTAK Bilim ve Teknik Dergisi (www.biltek.tubitak.gov.tr/merakettikleriniz).
• DEGROOT, R. C. , T. W. POPHAM , L. R. GJOVIK , AND T. FOREHAND ., 1979. Distribution gradients of arsenic, copper, and chromium around preservative-treated stakes. J. Environ. Qual. 8:39–41
• DEMİRTAŞ, A. 2010. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 41 (1), 75-80, 2010 Journal of Agricultural Faculty of Atatürk University, 41 (1), 75-80, 2010 ISSN : 1300-9036
• ELLER, FRED J, MANKOWSKI, M. E., KIRKER, G. T., & SELLING, G. W. (2021). Effects of Loblolly Pine Extract , Primary and Quaternary Alkyl Ammonium Chlorides Combined with Burgundy Oil from Eastern Red Cedar against Subterranean Termites and Wood- Decay Fungi. 16(1), 893–910.
• FREEMAN M.H, SHUPE T.F, VLOSKY R.P ve BARNES H.M., 2003. Past, present and future of the wood preservation industry. Forest Products Journal 53(10): 8-15.
• F., HANSEN, B., AGGERBECK, B. AND JANSEN, J. A., 1982. Unaffected blood boron levels in newborn in fants treated with a boric acid ointment, Food Chem Toxicol., 20, 451- 454.
• GRESS, J., DA SILVA, E. B., DE OLIVEIRA, L. M., ZHAO, D., ANDERSON, G., HEARD, D., STUCHAL, L. D., & MA, L. Q. 2016. Potential arsenic exposures in 25 species of zoo animals living in CCA-wood enclosures. Science of The Total Environment, 551–552, 614–621. https://doi.org/10.1016/J.SCITOTENV.2016.02.065
• KAILA P. 2000. Talotohtori – Rakentajan pikkujättiläinen. 6th ed. WSOY, Porvoo, Finland. In Finnish.
• KORKMAZ, M., 2007. Borun İnsan Sağlığına Etkisi, Celal Bayar Üniversitesi Tıp Fakültesi Biyoloji Anabilim Dalı, Manisa.
• NEMETH, R., TOLVAJ, L., BAK, M., & ALPAR, T. (2016). Colour stability of oil-heat treated black locust and poplar wood during short-term UV radiation. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 329, 287–292. https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2016.07.017
• NIELSEN, F.H., SCHULER T.R., 1992. Studies of the interaction between boron and calcıum, and its modification by magnesium and potassium in rats, Effects on growth, blood, variables and bonne mineral composition, Biol Trace Elem Res., 35; 225-237.
• OBANDA, D., SHUPE, T. AND BARNES, H.M. (2008), Reducing leaching of boron-based wood preservatives – A review of research, Bioresource Technology 99, 7312–7322
• ÖZGENÇ, Ö., OKAN, O. T., CAKIR, U., & ILHAN, D. (2013). Wood Surface Protection against Artificial Weathering with Vegetable Seed Oils Wood Surface Protection against Artificial Weathering. August. https://doi.org/10.15376/biores.8.4.6242-6262
• REİNPRECHT, L., POP, D.-M., VİDHOLDOVÁ, Z., & TİMAR, M. C. (2019). Antı-Decay Potentıal Of Fıve Essentıal Oıls Agaınst The Wood-Decayıng Fungı Serpula Lacrymans And Trametes Versıcolor. Acta Facultatıs Xylologıae Zvolen, 61(2), 63–
• SUOLAHTI O. 1961. Laho ja sen torjunta. WSOY, Porvoo. In Finnish.
• ŞAYLI, B.S., Tüccar, E. ve Elhan A.H., (1998). “An Assessment of Fertility in Boron- Exposed Turkish Subpopulations”, Reproductive Toxicology, 31(2):297- 304.
• ŞAYLI, B. S., 2000. İnsan Sağlığı ve Bor Mineralleri, Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi Öğretim Üyesi ve A.Ü.Tıp Fakültesi - Eti Holding Projeleri Yürütücüsü, Ankara, (www.bıgadıc.gov.tr).
• ŞEN, S., & YALÇIN, M. 2009. Hizmet ömrünü Tamamlamış Emprenyeli Agaç Malzemenin Çevresel Tehditleri ve Geri Dönüşüm Prosesleri. Düzce Üniversitesi Orman Fakültesi Ormancılık Dergisi, 5(1), 91–106
• TAŞÇIOĞLU C,TUFAN M (2011). Hizmet ömrünü doldurmuş emprenyeli ağaç malzemenin geri dönüşüm yöntemleri üzerine genel bir değerlendirme. Artvin Çoruh Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 12(1), 86 - 91.
• TERZIEV N., (2006). Innovative non-metal based formulations for wood protection. Presentation in Current issues in wood preservation and modification, 27-28 April, 2006, Mikkeli, Finland. [Online, cited 24 August 2006] Available from: http://www.puuoske.com.
• THAIN, J.E., WALDOCK, M.J.,1986. The Impact of Tributyl Tin (TBT) Antifouling Paints on Molluscan Fisheries, Wat. Sci. Eech., 18, 193-302.
• UNGER, A., SCHNIEWIND, A. P., & UNGER, W. 2001. Conservation of Wood Artifacts A Handbook (Springer). ISBN: 3-540-41580-7.
• YANG, V. W., & CLAUSEN, C. A. (2007). Antifungal effect of essential oils on southern yellow pine. International Biodeterioration and Biodegradation, 59(4), 302–306. https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2006.09.004
• WEIS, S. J., & WEIS, P. 1992. Transfer of contaminants from CCA-treated lumber to aquatic biota. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 161(2), 189–199. https://doi.org/10.1016/0022-0981(92)90096-S
• ANONIM 2008. Origen Biomedical, Arsenic and CCA Pressure Treated Wood, 2525- Hartford, Rd. Austin, Texas, USA
• CARTWRIGHT, M. 2017. Horyuji - World History Encyclopedia. https://www.worldhistory.org/Horyuji/ Richardson, B. A. (1993) Wood Preservation (second).
• KALAYCIOĞLU, H., 2012. Yongalevha Endüstrisi Basılmamış Ders Notları, K.T.Ü. Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Trabzon.
• ROYAL MUSEUMS GREENWICH, URL:https://www.rmg.co.uk/stories/topics/viking-ships, erişim tarihi:2020
• URL1: https://www.cnnturk.com/2008/turkiye/06/22/arsenikli.suyu.kullananlar.zararlarini.bilmiyor/472970.0/index.html
• URL2: https://www.legislation.gov.uk/eur/2008/1272/contents
• UNESCO World Heritage Centre. (n.d.). Retrieved June 8, 2021, from https://whc.unesco.org/en/list/59/
• ACAR, D., 2015. 19. Yüzyılın İkinci Yarısında İstanbul'da Ahşap Yapım Sistemlerin Değişimi: Gelenekselin Rasyonelleşştirilmesi, Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi.
• HÜLAGÜ, B., 2021. yazılan Ahşap Yapı Malzemesinin Korunmasında Çevreci Yaklaşım: Bitkisel Yağların Kullanılabilirliği, Yüksek Lisans Tezi, Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi.
• UZUN, S. 2018. Tarihi Ahşap Yapı Taşıyıcı Sistemlerinin İncelenmesi ve Boğaziçi Örneği: Amcazade Hüseyin Paşa Yalısı, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi.
• WEST, DANIEL C., 2004. MD Associate Professor of Pediatrics, University of California, Davis