The Seville Cathedral altarpiece: A microbiological and chemical survey of the dust

4 pages, 4 figures, 5 references.-- Proceedings of the International Congress on Science and Technology for the Conservation of Cultural Heritage, held 2-5 october, Santiago de Compostela, España.The altarpiece of the Seville Cathedral was built between 1481 and 1565 and has a total perimeter of 20.10 m and 23.41 m height, which makes this altarpiece the largest in the world. The last restoration was performed in 1977, centered on ensuring its structural stability and consolidation of wood structures and polychromy. A new intervention to appraise the state of conservation is currently in progress. Our study is centered on the assessment of the dust accumulated on the surface including a survey of significant alterations from biological origin. The approach carried out combined molecular biology methods and analytical procedures. The composition of the dust samples is very heterogeneous, comprising mineral particles resulting from the deterioration of the building materials, fragments of decorative elements particularly gold leaf from the gilded wood, products from air pollution (soot), as well as biological fragments of insects, arachnids and bird droppings, in addition to bacteria and fungal spores.The Cabildo Catedral de Sevilla supported this research through Agora S.L. The postdoctoral fellowship granted by the Portuguese Fundação para a Ciência e a Tecnologia to A.Z.M. (SFRH/BPD/63836/2009) is acknowledged. CEPGIST work was supported by PTDC/EATEAT/ 116700/2010 and PEst-OE/CTE/UI0098/2011.Peer reviewe

Identification of organic pollutants in agricultural soils from Tianjin, China

6 pages, 1 figure, 1 table, 13 references.Organic pollutants in agricultural soils from suburbs ofTianjin were investigated. These included hydrocarbons (alkanes, fatty acids, steranes and triterpanes), phthalate esters, po1ycyclic aromatic hydrocarbons, and chlorinated pesticides. The pollutant composition directly points to strong contamination from fossil fuels derivatives.This work was supported by the Spanish-Chinese Cooperation Programme in Science and Technology.Peer reviewe

Microclimatic studies in Paranhos water galleries, Porto (Portugal)

Sanz Rubio, Enrique et al.-- 4 pages, 3 figures, 4 references.-- Proceedings of the International Congress on Science and Technology for the Conservation of Cultural Heritage, held 2-5 october, Santiago de Compostela, España.Paranhos constitutes one of the main water galleries excavated in the granite substratum of Porto City (Portugal) to gather the groundwater for public use during the past six centuries. The interest of this water gallery is double: a) Cultural Heritage and scientific value, b) Underground geoturism. A multidisciplinary research to study the microclimatology, geochemistry, mineralogy and geomicrobiology of the Paranhos catchwork galleries is currently in progress. The characterization of the main environmental parameters (air-rock temperature, relative humidity, CO2, 222Rn, etc.) in the internal atmosphere would allow the establishment of: a) Fluid-rock interactions and development of a physical-chemical model of air-water-rock, as a base to define their relations with unusual mineral formations and microbial communities b) Microclimatic parameters and determination of effective radioactive dose for visitors based on 222Rn studies, as potential use as underground geotourism site under safe conditions.This research was supported by the Spanish Project CGL2011-25690.Peer reviewe

Die Wettbewerbsfähigkeit der arabischen Mittelmeerländer im internationalen Vergleich

6 p.- Papers presented at the International Workshop "The Conservation of Subterranean Cultural Heritage", held 25-27 March 2014, in Seville, Spain.Paranhos constitutes one of the main water galleries excavated in the granite substratum of Porto City (Portugal) to gather the groundwater for public use during the past five centuries. This gallery is a Subterranean Cultural Heritage site with a potential use for underground geotourism under safe conditions. An environmental monitoring programme has been conducte in the site comprising rapid multi-parameters. This programme has allowed the identification of urban-induced causes of contamination of the aquifer and internal tunnel atmosphere (waste-water and gas leakage). This study has also comprised the determination of effective radioactive dose in different sectors of the tunnel for potential visitors based on 222Rn studies.Financiado con el Proyecto (HAR-2010-11432-E) Red de Ciencia y Tecnología para la Conservación del Patrimonio CulturalPeer reviewe

Black crusts in the European built environment

13 pages, 2 figures, 4 tables, 26 references.Buildings and monuments act as repositories of airborne organic pollutants, which accumulate at the surfaces in zones frequently soaked by rainwater but are not washed out. In these areas thick black crust deposits can be found, which contribute to soiling of stone surfaces. The exposed building materials act as a non-selective surface, passively entrapping all deposited airborne particulate matter and organic compounds, which obviously modifies the composition of the materials present in the stone surface. Black crusts from different European monuments and buildings contain molecular markers that are characteristic of petroleum derivatives.This work was supported by the European eornmission, project EVK4- CT2000-00029, and the Spanish Ministry of Science and Technology, project BTE2001-1277.Peer Reviewe

Efectos de la contaminación atmosférica sobre el patrimonio histórico. Deposición de compuestos orgánicos y formación de costras negras sulfatadas

Tesis doctoral presentada en la Facultad de Química, Universidad de Sevilla.Hoy en día, existe una gran preocupaclOn en la sociedad en todo lo referente a la conservación del patrimonio cultural e histórico que ha llegado hasta nuestros días. Es evidente que, para poder abordar adecuadamente un proceso de conservación o restauración, es necesario efectuar previamente un estudio del material deteriorado, así como de las causas y mecanismos que han ocasionado (u ocasionan) la alteración. Esto obliga a un análisis exhaustivo del material, de los agentes causantes de la alteración y de los productos que se hayan podido formar como consecuencia de la interacción entre los elementos agresivos y el material original. En los últimos años, el deterioro de edificios y monumentos históricos es uno de los problemas que más está sensibilizando a la sociedad. Los edificios y monumentos están sometidos a la acción contínua de los agentes atmosféricos (acción mecánica), animales y plantas (acción biológica) y de todos los compuestos que se encuentran en la afmósfera que los rodea y que puedan interaccionar con ellos (acción química). Rosvall (1988) cuantificó los daños en los materiales empleados en edificios históricos y monumentos, tales como piedras, ladrillos, tejas, morteros, vidrieras, etc., concluyendo que la contaminación atmosférica era una importante fuente de pérdidas económicas en áreas urbanas. La piedra se ha utilizado ampliamente desde hace siglos como material básico en la construcción de obras monumentales. Las estructuras de piedra, aún siendo más duraderas que las de otros materiales están sometidas al ataque por agentes naturales, si bien los daños se producen generalmente en el transcurso de largos períodos de tiempo. Sin embargo, las actividades de la sociedad industrializada han contribuido a una aceleración drástica de la degradación de estructuras pétreas pertenecientes a obras históricas, hasta el punto que, en muchos casos, es posible percibir claramente en una sola generación, la alteración de monumentos construidos hace centurias e incluso milenios. Ello se debe a que cientos de compuestos químicos son emitidos directa o indirectamente a la atmósfera debido a las actividades industriales y urbanas. Estos contaminantes atmosféricos son, finalmente, transferidos a diversos reservaríos como las aguas continentales y marinas, los sedimentos y los suelos. Se sabe que el destino de los contaminantes atmosféricos está determinado por procesos físicos, químicos y fotoquímicos que tienen lugar en la atmósfera durante su tiempo de residencia. Estos procesos atmosféricos influyen en la naturaleza de la captura de estos contaminantes en sumideros o reservaríos, donde son transformados, inmovilizados o encapsulados (Schroeder y Lane, 1988). Los edificios, monumentos y estatuas expuestos al aire libre también actúan como reservarías de compuestos químicos atmosféricos, los cuales se acumulan en las superficies en zonas frecuentemente mojadas por el agua de lluvia pero no lavadas por ella. Los procesos de deposición húmeda y seca combinadas con el crecimiento de los cristales de yeso da lugar a la formación de eflorescencias, pátinas o costras negras, en las cuales los aerosoles, las esporas, el polen, el polvo y toda clase de materia particulada se encuentra atrapada por la matriz mineral.Peer reviewe

Cromatografía de gases - espectrometría de masas y pirólisis: su uso para el amarilleamiento de las piedras producido por su limpieza con Láser

Comunicación presentada en la citada 2ª Reunión: Conservación del Patrimonio y conocimiento histórico, celebrada el 17 de diciembre, 2002, en Madrid.Peer reviewe

Efectos de la contaminación atmosférica sobre el patrimonio histórico: Deposición de compuestos orgánicos y formación de costras negras sulfatadas

Hoy en día, existe una gran preocupación en la sociedad en todo lo referente a la conservación del patrimonio cultural e histórico que ha llegado hasta nuestros días. Es evidente que, para poder abordar adecuadamente un proceso de conservación o restauración, es necesario efectuar previamente un estudio del material deteriorado, así como de las causas y mecanismos que han ocasionado (u ocasionan) la alteración. Esto obliga a un análisis exhaustivo del material, de los agentes causantes de la alteración y de los productos que se hayan podido formar como consecuencia de la interacción entre los elementos agresivos y el material original. Uno de los problemas, al cual la sociedad ha mostrado mayor sensibilidad en los últimos años, ha sido el deterioro de edificios y monumentos históricos. Los edificios y monumentos que se encuentran al aire libre, están sometidos a la acción contínua de los agentes atmosféricos (acción mecánica), animales y plantas (acción biológica) y de todos los compuestos que se encuentran en la atmósfera que los rodea y que puedan interacciona con ellos (acción química). Los daños en los materiales usados en edificios históricos y monumentos tales como piedras, ladrillos, tejas, morteros, vidrieras, etc. han sido cuantificados (Rosvall, 1988), por lo que la contaminación atmosférica es una importante fuente de pérdidas económicas en áreas urbanas. La piedra se ha utilizado ampliamente desde hace siglos como material básico en la construcción de obras monumentales. Las estructuras de piedra, aún siendo más duraderas que aquellas de otros materiales están sometidas siempre al ataque por agentes naturales, si bien los daños se producen generalmente en el transcurso de largos periodos de tiempo. Sin embargo, las actividades humanas de la moderna sociedad industrializada han contribuido a una aceleración dramática de la degradación de estructuras pétreas pertenecientes a obras históricas hasta el punto de que, en muchos casos, es posible percibir claramente año a año la alteración de monumentos construidos hace centurias e incluso milenios. Cientos de compuestos químicos son emitidos directa o indirectamente a la atmósfera debido a las actividades del hombre. Estos contaminantes atmosféricos son, finalmente, transferidos a diversos reservorios como las aguas continentales y marinas, los sedimentos y los suelos. Se sabe que el destino de los contaminantes atmosféricos está determinado por procesos físicos, químicos y fotoquímicos que tienen lugar en la atmósfera durante su tiempo de residencia. Estos procesos atmosféricos influyen en la naturaleza de la captura de estos contaminantes en sumideros o reservorios, donde son transformados, inmovilizados o encapsulados (Schroeder y Lane, 1988). Los edificios, monumentos y estatuas expuesto al aire libre también actúan como reservorios de compuestos químicos atmosféricos, los cuales se acumulan en las superficies en zonas frecuentemente mojadas por el agua de lluvia pero no lavada por ella. Los procesos de deposición húmeda y seca combinada con el crecimiento de los cristales de yeso da lugar a la formación de eflorescencias, pátinas o costras negras, en las cuales los aerosoles, las esporas, el polen, el polvo y toda clase de materia particulada se encuentra atrapada por la matriz mineral. Aunque el deterioro de los edificios históricos y monumentos es, hasta el momento, objeto de amplias investigaciones, el análisis químico orgánico raras veces ha sido aplicado a la investigación del deterioro de materiales pétreos. El estudio e identificación de compuestos orgánicos presentes en las superficies de las piedras, pátinas y depósitos es de gran interés porque interacciona con materiales inorgánicos favoreciendo los procesos de deterioro químicos y biológicos. Además para los propósitos de restauración, la distinción entre degradación antropogénica y biogénica es de gran importancia en orden a determinar los procedimientos de limpieza y consolidación. El objetivo fundamental es: 1. El estudio de los compuestos orgánicos presentes en las costras negras sulfatadas de diversos edificios y monumentos localizados en diferentes ciudades de la Comunidad Europea ya que se ha demostrado que existen una gran cantidad de compuestos englobados en los cristales de yeso. 2. Establecer el origen y la relación de estos compuestos con la atmósfera en las cuales se encuentran inmersos estos edificios. 3. La validación de técnicas analíticas rápidas, que necesiten poca cantidad de material y que requieran poca manipulación de la muestra, como la pirolisis convencional y la pirólisis/metilación simultánea que se espera puedan proporcionar una información suficiente sobre la naturaleza y características de los compuestos orgánicos presentes. CONCLUSIONES: 1. Los edificios históricos y monumentos situados en ambientes urbanos contaminados presentan, entre otras muchas, una alteración superficial consistente en la formación de costras negras. 2. El componente inorgánico mayoritario de las costras negras es el yeso, sulfato cálcico dihidratado, que alcanza hasta un 84% en peso. Asimismo, las costras contienen, en menor cantidad, cuarzo y calcita. 3. El origen de estas costras negras es el ataque que el SO2 gaseoso y también adsorbido a las partículas carbonáceas (hollín) produce sobre las superficies calizas donde se depositan. El SO2 se oxida, en presencia de agua, oxígeno y distintos catalizadores, a ácido sulfúrico, que reacciona con el carbonato cálcico de la caliza para formar yeso. 4. En el proceso de formación de yeso y entre los cristales queda englobada una gran cantidad de aerosoles y materia particulada, característica de la zona contaminada. 5. El análisis orgánico de las costras negras pone de manifiesto la existencia de una compleja mezcla de compuestos, derivados fundamentalmente de los combustibles y aceites empleados para la alimentación de vehículos de transportes. Esta está compuesta por n-alcanos, n-alquenos, isoprenoides acíclicos saturados, ácidos grasos saturados e insaturados, ácidos alifáticos dicarboxílicos, ácidos bencenopolicarboxílicos, alquilciclohexanos, alquilbencenos, hidrocarburos policícliso aromáticos, hidrocarburos policíclios aromáticos oxigenados, tiodenos, furanos, piridinas, quinolinas, y benzonitrilos. Estos productos proceden de la combustión total o parcial de los combustibles y aceites empleados. 6. Los mismos compuestos y grupos de compuestos se han obtenidos del hollín extraído del tubo de escape de un autobús municipal con más de 10 años de servicio, lo que indica la incidencia directa del tráfico sobre los edificios históricos y monumentos y su contribución al deterioro. 7. Los compuestos orgánicos han sido estudiados mediante la aplicación de diversas técnicas: pirolisis-cromatografía de gases-espectrometría de masas, pirolisis/metilación simultánea-cromatografía de gases-espectrometría de masas y extracción con solventes orgánicos y estudio por cromatografía de gases-espectrometría de masas. La aplicación de pirolisis requiere una mínima cantidad de muestra, usualmente inferior a 10 mg, mientras que la extracción con solventes requiere cantidades del orden de gramos. 8. La pirolisis convencional proporciona una idea general de los tipos de compuestos presentes en las costas de monumentos y hollín de autobús. Sin embargo, el proceso de pirolisis produce transformaciones térmicas en las moléculas, principalmente decarboxilación y dehidroxilación de los grupos funcionales, lo que limita su utilidad como técnica de análisis. 9. La alternativa es el empleo de la pirolisis/metilación simultánea, que metila directamente los grupos carboxilos e hidroxilos por medio del hidróxido de tetrametilamonio, protegiéndolos, por lo que los ácidos orgánicos alifáticos y aromáticos y los fenoles pueden identificarse fácilmente. 10. La pirolisis/metilación simultánea y la extracción con solvente orgánico producen los mismos tipos de compuestos, con distribuciones muy similares, por lo que la pirolisis/metilación compite ventajosamente con la extracción con solventes

Biodegradation of pollutants in urban environments

4 pages, 3 figures, 2 tables, 10 references. Proceedings of the 5th International Symposium, celebrado del 5-8, abril, 2000, en Sevilla, España[EN]: Microbial degradation of pbenanthrene is a common process in weathered stones from urban polluted environments. On the surfaces of building stones from the cathedral of Sevilla, Spain, there is an active community of bacteria able to grow using this polycyclic aromatic hydrocarbon. The rapid bacterial growth in cultures with phenanthrene as unique carbon source suggests that microbial transformation reactions might occur in situ. The particular conditions prevailing in the stone niches promote the selection of microorganisms able to transform anthropogenic compounds that have been so far considered as recalcitrant.[ES]: Sobre la superficie de la piedra de la catedral de Sevilla, España, existe una micro flora capaz de degradar hidrocarburos policíclicos aromáticos como demuestra el rápido crecimiento de bacterias que utilizan fenantreno como única fuente de carbono en medios de cultivos. Es posible que este tipo de degradación ocurra in situ.This work was supported by the European Commission, project ENV4-CT98-0705, and the Research Group RNM-201 from the Community of Andalucía.Peer reviewe

Polar compounds in diesel soot and historic monuments surfaces

4 pages, 1 figure, 10 references.-- Proceedings of the International Congress on Science and Technology for the Conservation of Cultural Heritage, held 2-5 october, Santiago de Compostela, España.Diesel soot, an important contributor to atmospheric aerosols, consists of a complex mixture of compounds. However, a very limited knowledge on the organic composition of aerosol and the water soluble fraction exists. A considerable portion of polar (oxygenated) organic compounds remained unanalysed, and additional analyses are needed to identify the polar compounds. Column fractionation of a diesel soot results in the obtaining of a methanol-soluble polar fraction enriched in aromatic polycarboxylic acids. This analysis provides a comprehensive dataset and important clues for solving the chemical nature of the polar (oxygenated) aerosol fraction and for identifying the polar compounds deposited on the surfaces of historic monuments.Funded by CSIC 200830023 project.Peer reviewe