壁画的生物腐蚀与防护研究进展

近年来生物因素对壁画的腐蚀破坏作用受到了众多文物保护工作者的重视,针对壁画生物腐蚀的防护研究取得了可喜的成果。本文从可以造成壁画损害的生物因素出发,综述近年来壁画生物腐蚀研究的成果,分别从小型动物、昆虫、植物、微生物以及游客五个方面阐述对壁画的影响,并讨论了进行生物腐蚀防护的措施和研究方向:对小型动物,使用一些物理性的防护措施,应成为有害动物防护研究的重点;对昆虫,防治重点是减少昆虫的植物性食物,昆虫中存在的捕食关系也是限制昆虫种群数量的一个新的突破口;对微生物,一些具有抑菌效果的无机材料或许可成为生物杀菌剂的替代品;对植物,有害植物的清除技术的提高和有益植物的筛选和应用需要进一步研究;对游客,建立人工复制的壁画或者设立数字影像代替原有文物壁画供人们参观,是目前一条行之有效的措施。本综述成果可为以后的壁画保护工作提供理论指导。     

三种凝胶材料清洁烟熏壁画的模拟试验及效果评估

烟熏污染是古代壁画的主要病害之一,严重影响其艺术价值和视觉效果。针对石窟和殿堂壁画的烟熏病害,高仿真制作了轻度、中度和重度烟熏试块,采用卡波姆凝胶、琼脂凝胶和结冷胶开展烟熏清洁实验,并利用显微镜观察、剖面分析和红外光谱(FTIR)分析烟熏污渍形态、胶结状态及评估清洁效果。结果表明,三种凝胶材料对轻度和中度烟熏试块的清洁效果较好;并能不同程度地减轻重度烟熏,使黑褐色污染变为浅灰色,其中卡波姆凝胶清洁效果为佳。便携式显微镜观察清洁界面可见,未清洁区密集分布着黑褐色污渍颗粒,清洁区污渍颗粒大幅减少;相较而言,无涂层壁画经清洁后亦有少量污渍颗粒与颜料颗粒交替相间分布,而涂层壁画清洁后除重度烟熏试块表面有少数褐色小泡状结构外,其余均无污渍,清洁后可完全再现颜料本色,壁画亮度明显提升。清洁区经FTIR检测,表面无凝胶残留。然而,清洁效果受壁画有无涂层、老化程度、并发脆弱性病害、烟熏或灼烧程度、污渍与壁画颜料结合程度以及导致烟熏的燃料介质差异等多种耦合因素共同影响。当前凝胶清洁仅适宜于涂层壁画烟熏和无涂层壁画非重度烟熏的清洁。本研究为壁画烟熏病害的清洁提供了参考和借鉴。     

河北曲阳北岳庙动物病害调查与防治对策研究

鸽子和蝙蝠的活动与排泄物污染是威胁北岳庙德宁之殿古建筑与古壁画安全的关键因素。本研究首先开展了德宁之殿动物病害现状调查,利用安防监控系统监测了大殿内蝙蝠的夜间活动特点,使用观鸟望远镜观测了鸽子的白天活动规律,并测定了病害动物排泄物的酸碱度和易溶盐含量。针对德宁之殿当前的动物病害问题,引入超声波驱赶法对大殿内病害动物进行驱逐,结合数字式声级计和单位面积蝙蝠排泄物重量变化对驱赶效果做出判定。结果表明:有近千只蝙蝠和数百只鸽子在德宁之殿内、外频繁活动;蝙蝠尿液呈酸性,富含硝酸盐和硫酸盐,其粪便为碱性,硝酸盐含量较高;鸽子粪便内含有较高的硝酸盐;病害动物排泄物易造成古壁画原有保存微环境改变,产生病害。安装超声波动物驱赶器后,大殿内蝙蝠平均活动时间缩短,活动强度受到了明显抑制,活动区单位面积内排泄物重量降低;大殿外鸽子也受到了驱赶器的影响,延迟返巢。超声波驱赶法在古建筑蝙蝠与鸽子病害防治过程中具有一定优势,同时有必要实施其它物理防治和机械防治等主动干预措施,以进一步提高综合防治效率。     

红外相机技术在石窟寺与古建筑动物活动监测中的应用

2018年1月至2021年6月，采用红外相机技术监测了以石窟寺与古建筑为代表的4处遗产地动物活动，共布设相机22台，累计9 463个相机日，获得野生动物独立有效照片10 946张，监测到鸟兽类合计6目13科18种；依据相对多度指数(RAI)确定莫高窟、炳灵寺石窟、麦积山石窟和紫金庵典型优势物种分别为：大沙鼠(Rhombomys opimus)(RAI:35.75)、岩鸽(Columba rupestris)(RAI:75.99)、岩松鼠(Sciurotamias davidianus)(RAI:43.17)和珀氏长吻松鼠(Dremomys pernyi)(RAI:43.65);4种优势物种季节性活动均表现为夏季最高，冬季最低；月活动节律为每年8月最高，1月最低；大沙鼠、岩鸽、岩松鼠、珀氏长吻松鼠日活动高峰分别为8∶00～10∶00、10∶00～12∶00、10∶00～12∶00、2∶00～4∶00。鸟兽类主要通过抓痕、筑巢、粪便污染等形式危害文物，结合上述研究，提出了针对性的防治措施建议。研究结果为厘清遗产地动物种群特征、活动节律以及动物防治提供了技术支撑和科学依据。