Arsenic Pigments in Libraries – Testing Methods, Contaminated Spaces, and Occupational Safety Measures
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Juliana Wetten
,
Andrea Pataki-Hundt
Abstract
Arsenic-containing pigments in library materials are a source of danger for institutional staff, conservators, scientists, and users. In a research project, the Bonn University and State Library and the Cologne University of Applied Sciences analysed the handling of arsenic in library materials. Over 300 volumes with suspicious green book components were analysed using both XRF and Raman spectroscopy, with arsenic compounds being detected in around half of them. A rapid test based on bromide test strips and the MQuant® test were then evaluated. The MQuant® test proved to be more useful. Dust tests at various locations in the library stacks detected arsenic concentrations that were above the permissible guideline values. In addition to arsenic, other heavy metals like lead and mercury were also detected. The secondary contamination of books standing next to arsenic-containing bindings was investigated further, showing positive results for arsenic on most of the books tested. The cause of this secondary contamination could not be discerned. The results of this study show that a precise occupational safety-based risk assessment in accordance with the (S)TOP principle, the drafting of work instructions and, above all, thorough hygiene measures are necessary. The cleaning of library rooms and hygiene standards should be pursued consistently and should be taken as seriously as the detection of arsenic compounds.
Zusammenfassung
Arsenhaltige Pigmente in Bibliotheksgut sind eine Gefahrenquelle für die institutionellen MitarbeiterInnen, für RestauratorInnen, für WissenschaftlerInnen und BenutzerInnen. In einem Forschungsprojekt haben sich die Universitäts- und Landesbibliothek Bonn und die Technische Hochschule Köln mit dem Umgang von Arsen in Bibliotheksgut auseinander gesetzt. Es wurden über 300 Bände mit verdächtigen grünen Buchbestandteilen sowohl mit XRF als auch mit Ramanspektroskopie untersucht, wobei bei etwa der Hälfte Arsenverbindungen nachgewiesen werden konnten. Daraufhin wurden Arsen-Schnelltests auf Bromidbasis und das MQuant® Test-Kit evauliert. Das MQuant® Test-Kit hat sich als sinnvoller erwiesen. In Staubproben aus verschiedenen Räumen der Universitätsbibliotek wie Magazinen und Büros wurden teilweise erhöhte Arsenkonzentrationen nachgewiesen. Neben Arsen wurden weitere Schwermetalle wie Quecksilber und Blei detektiert. Zusätzlich wurden Bücher untersucht, die in den Regalen der Sammlung neben nachgewiesen arsenhaltigen Einbänden standen. Eine Zweitkontamination von diesen Bänden scheint möglich, wobei die genauen Faktoren für die Kontaktkontamination nicht festgestellt werden konnten. Die Ergebnisse der verschiedenen Untersuchungen verlangen eine genaue arbeitssicherheitsbasierte Gefährdungsbeurteilung, das Verfassen von Arbeitsanweisungen und vor allem die Umsetzung gründlicher hygienischer Maßnahmen nach dem (S)TOP- Prinzip. Das Reinigen von Bibliotheksräumen und Hygienestandards sollten viel konsequenter und nachdrücklicher verfolgt werden und dem Nachweisen von Arsenverbindungen an einzelnen Bucheinbänden gleichgestellt werden.
Acknowledgments
This work was supported by the KEK – Koordinierungsstelle für die Erhaltung des schriftlichen Kulturguts (Coordination Office for the Preservation of the Written Cultural Heritage), under Grant SPM-2020-06. We would like to thank our funding partner as well as our cooperation partner ULB – Universitäts- und Landesbibliothek Bonn (University and State Library of Bonn), Dr. Michael Herkenhoff, the TH Köln, University of Applied Sciences Cologne, all colleagues involved and the student assistants Maike Linden, Kerstin Merz, Mairid Schleinschock and Karen Studniarz.
References
Angelova, Lora V., Sadat Nawaz, Barbara Kafadaroğlu, Boaz Paz, Francisco Moreta, Helen Woollaston, Marc Vermeulen, and Juergen Vervoorst. 2023. “The Use of ‘Poisonous Insecticidal Solutions’ in Bookbinding: Coping with Historic Pesticide Treatments in the Archive.” Heritage Science 11 (1). https://doi.org/10.1186/s40494-023-00866-y.Suche in Google Scholar
Arndt, Torsten und Karsten Stemmerich. 2024. „Zur Bedeutung der Hintergrundbelastung bei toxikologischen Untersuchungen an historischem Schriftgut“. Bibliotheksdienst 58: 248–258.10.1515/bd-2024-0041Suche in Google Scholar
Bruns, J., K. Helmkamp, and R. Sindt. 2023. “Der Umgang mit potentiell arsenbelasteten Bibliotheksbeständen an der Universitätsbibliothek Kiel – ein Werkstattbericht.” Bibliotheksdienst 57: 487–502. https://doi.org/10.1515/bd-2023-0068.Suche in Google Scholar
Deering, Katharina, Elise Spiegel, Christiane Quaisser, Dennis Nowak, Rudolf Schierl, Stephan Bose-O’Reilly, and Mercè Garí. 2019. “Monitoring of Arsenic, Mercury and Organic Pesticides in Particulate Matter, Ambient Air and Settled Dust in Natural History Collections Taking the Example of the Museum Für Naturkunde, Berlin.” Environmental Monitoring and Assessment 191 (6). https://doi.org/10.1007/s10661-019-7495-z.Suche in Google Scholar
Delbey, Thomas, Jakob P. Holck, Bjarke Jørgensen, Alexandra Alvis, Vanessa H. Smith, Gwénaëlle M. Kavich, Kimberly A. Harmon, Bertil F. Dorch, and Kaare L. Rasmussen. 2019. “Poisonous Books: Analyses of Four Sixteenth and Seventeenth Century Book Bindings Covered with Arsenic Rich Green Paint.” Heritage Science 7 (1). https://doi.org/10.1186/s40494-019-0334-2.Suche in Google Scholar
Deutscher, Bibliotheksverband, Kommission, Bestandserhaltung. 2023. “Information zum Umgang mit potentiell gesundheitsschädigenden Pigmentbestandteilen an historischen Bibliotheksbeständen (hier: arsenhaltige Pigmente).” https://www.bibliotheksverband.de/publikationen#Bestandserhaltung (accessed March 5, 2024).Suche in Google Scholar
Eastaugh, Nicholas, Valentine Walsh, Tracey Chaplin, and Ruth Siddall. 2004. “Pigment Compendium: A Dictionary of Historical Pigments”.Suche in Google Scholar
Herm, Christoph. 2020. “Emerald Green Versus Scheele’s Green: Evidence and Occurrence.” In Acta Artis Academica 2020: The Colour Theme: Proceedings of the 7th Interdisciplinary ALMA Conference, 16th–18th October 2019 University Library Bratislava, Slovak Republic, 189–202.Suche in Google Scholar
Keune, Katrien, and Jaap J. Boon. 2011. “Can Dispersed and Migrated Arsenic in Paintings Be a Marker for Water-Linked Transport Processes?” In ICOM Committee for Conservation 16th Triennial Meeting, 1–7. Almada: Critèrio.Suche in Google Scholar
Keune, Katrien, Jaap J. Boon, R. Boitelle, and Y. Shimadzu. 2013. “Degradation of Emerald Green in Oil Paint and its Contribution to the Rapid Change in Colour of the Descente Des Vaches (1834–1835) Painted by Théodore Rousseau.” Studies in Conservation 58 (3): 199–210. https://doi.org/10.1179/2047058412Y.0000000063.Suche in Google Scholar
Keune, Katrien, Jennifer Mass, Apurva Mehta, Jonathan Church, and Florian Meirer. 2016. “Analytical Imaging Studies of the Migration of Degraded Orpiment, Realgar, and Emerald Green Pigments in Historic Paintings and Related Conservation Issues.” Heritage Science 4 (1). https://doi.org/10.1186/s40494-016-0078-1.Suche in Google Scholar
Marcotte, Stéphane, Lionel Estel, Sébastien Minchin, Sandra Leboucher, and Sébastien Le Meur. 2017. “Monitoring of Lead, Arsenic and Mercury in the Indoor Air and Settled Dust in the Natural History Museum of Rouen (France).” Atmospheric Pollution Research 8 (3): 483–9. https://doi.org/10.1016/j.apr.2016.12.002.Suche in Google Scholar
Pedersen, Carl T. 2014. “The Killer Wallpapers. Green Pigments Used in the 19th Century with Serious Consequences for Health.” Journal of Paper Conservation 12 (4): 27–9.Suche in Google Scholar
Rasmussen, Pat E., K. S. Subramanian, and B. J. Jessiman. 2001. “A Multi-Element Profile of Housedust in Relation to Exterior Dust and Soils in the City of Ottawa, Canada.” Science of The Total Environment 267 (1–3): 125–40.10.1016/S0048-9697(00)00775-0Suche in Google Scholar
Rötter, Carolin. 2007. “Natürliches und künstliches Auripigment – unter Einbeziehung von Realgar.” In Auripigment, Orpiment: Studien zu dem Mineral und den künstlichen Produkten = Studies on the Mineral and the Artifical Products, 7–103. Materialien aus dem Institut für Baugeschichte, Kunstgeschichte, Restaurierung mit Architekturmuseum/Technische Universität München, Fakultät für Architektur 11. München: Siegl.Suche in Google Scholar
Seifert, Bernd, Kerstin, Becker, Dieter, Helm, Christian, Krause, Christine, Schulz, and Margarete, Seiwert. 2000. “The German Environmental Survey 1990/1992 (GerES II): Reference Concentrations of Selected Environmental Pollutants in Blood, Urine, Hair, House Dust, Drinking Water and Indoor Air.” Journal of Exposure Analysis and Environmental Epidemiology, 10 (6 Pt 1): 552–65. https://doi.org/10.1038/sj.jea.7500111.Suche in Google Scholar
Spiegel, Elise. 2019. Handreichung zum Umgang mit kontaminiertem Sammlungsgut. With the assistance of K. Deering, C. Quaisser, S. Böhm, D. Nowak, S. Rakete and S. Böse-O’Reilly. München: Oekom Verlag. https://ebookcentral.proquest.com/lib/kxp/detail.action?docID=6388915.10.14512/9783962386313Suche in Google Scholar
Tedone, Melissa, and Rosie Grayburn. 2022. “Arsenic and Old Bookcloth: Identification and Safer Use of Emerald Green Victorian-Era Cloth Case Bindings.” Journal of the American Institute for Conservation: 1–12. https://doi.org/10.1080/01971360.2022.2031457.Suche in Google Scholar
Tinkham, Rebecca. 2011. “Case Study of the Effectiveness of the Removal of Arsenic from Textiles Prior to Exhibit.” In ICOM Committee for Conservation 16th Triennial Meeting, 1–9. Almada: Critèrio.Suche in Google Scholar
Vermeulen, Marc, Samuel M. Webb, Susan Russick, Alicia C. McGeachy, Karissa Muratore, and Marc S. Walton. 2023. “Identification, Transformations and Mobility of Hazardous Arsenic-Based Pigments on 19th Century Bookbindings in Accessible Library Collections.” Journal of Hazardous Materials. 454, no. 131453 https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131453.Suche in Google Scholar
Werner, Sabine, Eberhard Nies, Simone Peters, Katrin Plitzke, Jörn Hitz, Andrej Kraus, Stefan Reuther, and Christoph Franzen. 2019. “Arsenhaltige Farben Am Kulturerbe: Schweinfurter Grün in Historischer Wandgestaltung.” Gefahrstoffe Reinhaltung der Luft: 57–66. https://doi.org/10.37544/0949-8036-2019-03-19.Suche in Google Scholar
Wetten, J. 2021. ““Konservatorischer Umgang mit arsenhaltigem Bibliotheksgut” (Eng. Conservation Handling of Library Materials Containing Arsenic).” Unpublished Bachelor Thesis. Technische Hochschule Köln.Suche in Google Scholar
TRGS 500. 2021. Technische Regeln für Gefahrstoffe: Schutzmaßnahmen. https://www.baua.de/DE/Angebote/Regelwerk/TRGS/TRGS-500.Suche in Google Scholar
TRGS 524. 2010. Technische Regeln für Gefahrstoffe: Schutzmaßnahmen bei Tätigkeiten in kontaminierten Bereichen. https://www.baua.de/DE/Angebote/Regelwerk/TRGS/TRGS-524.Suche in Google Scholar
TRGS 910. 2014. Technische Regeln für Gefahrstoffe: Risikobezogenes Maßnahmenkonzept für Tätigkeiten mit krebserzeugenden Gefahrstoffen. https://www.baua.de/DE/Angebote/Regelwerk/TRGS/TRGS-910.Suche in Google Scholar
Materials Sources
MQuant, Arsenic Test, 1.17917.0001, 5 ml/10 ml Test liquid, Specification: colorimetric with test strips and reagents. A test kit contains 100 test strips and costs about 150 €, depending on the supplier. All necessary materials are included in the test kit, so there are no additional costs, https://de.vwr.com/store/product/795046/arsen-teststabchen-mquant-supelco.Suche in Google Scholar
Macherey-Nagel Bromide Test Paper, Ref 90762, https://www.mn-net.com/de/qualitatives-arsen-quecksilberbromid-testpapier-fuer-arsen-0-5-mg-arsen-90762.Suche in Google Scholar
XRF Device: XRF Thermo Scientific – Niton XL3t GOLDD+, 42 kv, 40 µA, capture time 120 sec.Suche in Google Scholar
Raman spectroscopy: Bruker Senterra: a dispersive Raman spectrometer with a confocal microscope, OPUS Software.Suche in Google Scholar
© 2024 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston
Artikel in diesem Heft
- Frontmatter
- Original Works
- Techniques for Filling Losses in Palm Leaf Manuscripts
- Study of Toned Photographs of the Late 19th and Early 20th Century Using Multispectral Imaging and SEM/EDS Analysis
- Arsenic Pigments in Libraries – Testing Methods, Contaminated Spaces, and Occupational Safety Measures
- Article
- Critical Paradigm Approach in Preservation and Conservation Studies: An Initial Note
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