志丹苑元代水闸遗址霉菌及防霉剂抑菌效果的再调查与评估

志丹苑元代水闸遗址中处于潮湿环境条件下的木构件经IPBC(碘代丙炔基氨基甲酸酯Iodopropy-nyl Butyl Carbamate)处理已有8年,2012年时测得其细菌总量及真菌总量比2007年分别减少89.25%和55.56%,且木构件中微生物主要类群也在变化。可近年发现IPBC药物的药效在缩短,为了更加有效地治理志丹苑元代水闸遗址饱水木构件上生长的霉菌,对遗址木构件霉菌种类再次进行调查,并对防霉剂IPBC抑菌性能进行再评估。本研究从遗址木构件中分离到8类高丰度霉菌,通过菌落形态特征、培养特性和DNA-ITS序列分析等方法进行菌种的鉴定,发现种类与前几次有明显不同。例如,本次在遗址广泛分布着的一种盘菌科下未分类的菌及绿色木霉都是前几次未曾发现过的。用滤纸片抑菌圈法对这些菌进行IPBC抑菌试验。分析结果发现,木质文物霉菌的防治药物有待升级。     

常见彩绘文物霉菌抑菌剂评价体系的构建

彩绘文物表面滋生霉菌会改变文物的颜色与外貌、破坏整体稳定性,对文物造成严重破坏。防止霉菌破坏的重要方法就是使用抑菌剂,但目前缺乏科学评价彩绘文物抑菌剂的方法体系。本研究选择异噻唑啉酮、戊唑醇等12种抑菌剂,以产黄青霉(Penicillium chrysogenum)、杂色曲霉(Aspergillus versicolor)、枝孢菌(Cladosporium sp.)、交链孢霉(Alternaria alternata)和日本曲霉(Aspergillus japonicus)五种彩绘文物常见霉菌为对象,从抑菌活性、抗药性、颜色变化、抑菌效果及其长效性等方面对抑菌剂性能进行了系统评价,并初步构建了用于彩绘文物典型病害菌防治的抑菌剂评价方法体系。实验结果表明:依据所构建的评价方法体系筛选出对上述五种常见霉菌抑菌效果良好的抑菌剂及其质量分数,即0.15%异噻唑啉酮和戊唑醇,2%苯扎氯铵、肉桂精油和克霉唑；同时,苯扎氯铵对五种霉菌抑菌效果的长效性良好；0.2%纳他霉素会引起部分颜料颜色的改变。本研究通过多项指标选择抑菌剂,所构建的霉菌抑菌剂评价体系为彩绘文物的霉菌防治提供依据,对彩绘文物保护具有重要意义。     

志丹苑元代水闸遗址木构件侵蚀微生物的防治研究

为研究志丹苑元代水闸遗址木构件免受微生物危害的方案,本工作采用碘代丙炔基氨基甲酸酯(Iodopropynyl Butyl Carbamate,简称IPBC)处理的方法解决志丹苑元代水闸遗址木构件侵蚀微生物的防治问题。将遗址中处于潮湿环境条件下的木构件经IPBC处理5年后,测得其细菌总量减少89.25%,真菌总量减少55.56%,且木构件中微生物主要类群发生了很大的变化。研究表明,IPBC对于可能导致潮湿环境条件下木构件材质软腐的微生物的生长具有明显的抑制作用。本研究为控制志丹苑元代水闸遗址木构件的微生物危害提供了有效的备选方案。     

生物酶对跨湖桥遗址丝状真菌抑菌作用的研究

确定萧山跨湖桥遗址空气、土壤、字幕墙和独木舟侵蚀丝状真菌的种类,探讨生物酶对侵蚀丝状真菌的有效抑菌浓度,为消除生物危害提供参考依据。采用经典方法对侵蚀丝状真菌进行分离、鉴定,并对生物酶的有效抑菌浓度进行研究。空气中主要的丝状真菌有:黑曲霉(Aspergillus niger)、土曲霉(Aspergillus terreus)、展青霉(Penicillium patulum)和圆弧青霉(Penicillium cyclopium)。土壤中主导菌为黑曲霉(Aspergillus niger)、土曲霉(Aspergillus terreus)、聚多曲霉(Aspergillus sydowii)、杂色曲霉(Aspergillus versicolor)、圆弧青霉(Penicillium cyclopium)、展青霉(Penicillium patulum)、黑青霉(Penicillium nigricans)、宛氏拟青霉(Paecilomyces varioti)和枝孢霉(Cladosporium)。字幕墙侵染菌为杂色曲霉(Aspergillus versicolor)。独木舟侵蚀菌为宛氏拟青霉(Paecilomyces varioti)。不同的丝状真菌对生物酶的感应性/耐受性有很大不同。单一的几丁质酶对丝状真菌的生长发育有抑制作用,但几丁质酶和葡聚糖酶的复合协同作用更能有效地抑制丝状真菌的生长发育。     

天津博物馆文物库房部分文物与囊匣中霉菌的分离与鉴定

馆藏文物中的书画、古籍、档案、纺织品和竹木漆器等有机质文物,常常受到霉菌的破坏。为了解文物库房有机质文物中霉菌病害现状,寻找适合的防治方法,利用显微形态观察和分子生物学方法,对四个库房内文物材料与囊匣上滋生的霉菌进行采样、培养、分离和鉴定。实验分离出的14株菌株通过形态观察和分子生物学鉴定为6个属,包括毛壳菌属(Chaetomium)、畸枝霉属(Malbranchea)、曲霉属(Aspergillus)、派伦霉属(Peyronellaea)和枝孢属(Cladosporium)等,其中毛壳菌属数量最多,曲霉属次之,多数为能对文物产生危害的常见菌种,亟待采取有效防治措施。实验结果可为今后霉菌的防治工作提供依据。     

基于ATP生物发光法的文物霉变检测与应用研究

为研究判定ATP(adenosine triphosphate,三磷酸腺苷)生物发光法在文物表面霉菌污染检测中应用可行性、科学性及适用性,利用ATP生物发光法对文物表面50种霉菌的生物发光值进行检测;构建了7种常见霉菌及其混合菌的菌落总数值与ATP生物发光值的线性关系函数,并在对应线性关系下分析了预测菌落总数值与实际值的差异;进一步利用ATP生物发光法评价模拟染霉试样在香茅醛熏蒸处理前后的霉菌数量变化。结果显示:50株待测霉菌中90%霉菌均检出了生物发光值(RLU)。在不同培养条件下,青霉、曲霉、木霉、毛壳菌、枝孢菌以及其混合菌的菌落总数对数值(lg^(CFU/mL))与生物发光对数值(lg^(RLU))之间均呈现了良好的线性关系,相关系数R^(2)>0.9817;在相应的线性关系下,预测的菌落总数值与实际平板计数的菌落总数值具有一致性(P<0.05),说明ATP生物发光法可以对文物表面霉菌进行准确相对定量。此外,香茅醛熏蒸处理组和对照组文物表面霉菌的生物发光值和菌落总数呈现了相同的差异变化趋势,说明ATP生物发光法可以直接用于熏蒸剂抑菌效力的评价。因此,ATP生物发光法在文物霉变检测中具有很高的适用性,同时在文物霉变程度分析及霉变文物消杀处理的效果评价等方面具有良好的应用价值,可为文物微生物病害的防控提供有效的技术支持。     

泉州湾宋代海船船体微生物群落结构多样性研究

泉州湾宋代海船于1974年发掘出土,是我国发掘的第一艘体量大,年代早的远洋贸易木帆船,也是研究我国古代海外交通史、对外贸易史、造船史等不可多得的实物资料,属于国家珍贵一级文物,具有重要的保护价值。作为国内乃至亚洲大型海洋出水木质文物保护的先例,泉州湾宋代海船经过多年来综合性保护修复和开放式展览,其船体的保存现状值得关注。 微生物是造成木材降解糟朽的重要生物因素之一。微生物对木材的危害主要是木腐菌、着色菌和霉菌等真菌以及一些能够分解纤维素的细菌引起的各种损害。因此,木质文物中微生物类群的解析是众多木质文物预防性保护的重要前期基础,也是微生物病害发生时针对性高效防护的重要保障。为了了解当前泉州湾宋代海船船体中微生物的种群及分布规律,本研究采集从船头到船舱及船尾组成的25个不同区域的样品,采用新一代高通量扩增子测序技术,分析了不同木材类型组成的船体微生物的类群及分布规律,并解析当前船体中是否存在对其潜在有害的致腐微生物类群。 微生物群落组成调查与分析结果表明,船体各个部位中存在稳定且丰富的微生物类群。尽管船体不同部位的细菌和真菌群落组成具有一定的差异性,但这种差异性与船体的木材类型和所处结构位置的关联性不显著。其中船体不同保存区域中存在的优势细菌种属为不动杆菌属(Acinetobacter)(13.65%)、芽孢杆菌属(Bacillus)(6.88%)和假单胞菌属(Pseudomonas)(3.69%),优势真菌为枝孢霉属(Cladosporium)(12.26%)、假丝酵母菌属(Candida)(5.93%)和扁孔腔菌属(Lophiostoma)(5.66%)。本次检测分析发现的芽孢杆菌属、链球菌属、枝孢霉属和曲霉属均可降解木材纤维素,这些微生物在一定环境条件下生长爆发则会威胁船体的保存,具有一定的潜在隐患。因此,在后续该船体的保护中应该定期对船体进行微生物病害防治处理,严格控制船体的展存环境温湿度,以益于船体的长期保存。 本研究首次系统地解析泉州湾宋代海船船体各个部位的微生物群落结构组成,同时也对泉州海外交通史博物馆当前对该船体的开放式展览微生物病害风险进行评估,为后续该船体微生物病害的预防性保护工作提供重要的参考。     

敦煌莫高窟洞窟内外空气中微生物的对比研究

环境空气中微生物会引起文物的损坏,因此开展针对文物保护的空气微生物研究非常重要。本研究利用Anderson FA-I型空气采样器在莫高窟封闭洞窟(常年不开放)中和洞窟外(检票口)采样,研究了空气中微生物的种群动态和群落。结果表明,洞窟内的细菌数量远远高于洞窟外,而洞窟内外的真菌数量相差不大。空气中的细菌和真菌的季节性变化不明显,但夏季洞窟外环境中真菌数量最高,冬季洞窟内环境细菌数量较多。洞窟外环境空气中的细菌数量与环境空气温度、太阳辐射强度、地表温度以及风速呈显著正相关,而与空气相对湿度呈显著负相关。窟外环境空气中的真菌数量与游客数量呈显著正相关。此外,空气中的细菌主要分布在采样器的第一、三、四级中,而真菌分布以第二、三、四级为主。研究还表明,敦煌莫高窟空气中的主要真菌为枝孢属,无孢菌,青霉属,链格孢属和曲霉属的种类。     

故宫武英殿建筑群木构件树种及其配置研究

我们从武英殿建筑群的武英门、武英殿、敬思殿、武英门东西值房、东配殿及北值房、西配殿及北值房、恒寿斋、井亭11座建筑的20余种木构件上,共采集1145个样本进行树种鉴定。结果表明,武英殿建筑群共使用了15个种或属的木材,其中有落叶松、软木松、硬木松、冷杉、云杉、黄杉、柏木、杉木、圆柏、金钱松等10种针叶材,桢楠、椴树、润楠、喃喃果、印茄等5种阔叶材。其中,杉木、桢楠和润楠是我国南方树种,喃喃果和印茄是东南亚进口材。武英殿主要承重木构件选用主要为北方树种中密度和力学强度较高的落叶松、黄杉和云杉,其他木构件则主要使用的是密度低、重量轻的软木松;敬思殿主要承重木构件使用的是云杉,其他木构件也以软木松为主,但使用的木材比较杂,角梁和爬梁全部使用了东南亚进口阔叶材;敬思殿在选材方面与武英殿的差异,可能是在光绪三十年重建时选材标准不如武英殿严格所致。武英门的木材,硬木松占了绝大多数,使用的都是强度较大的木材。所有配殿和值房的主要承重构件中,柱使用最多的是硬木松,其次是落叶松、软木松;月梁、三架梁和四架梁、瓜柱、四架梁随梁、抱头梁及其随梁木构件使用的是杉木,配殿、值房等建筑的梁没有使用强度高的木材。是以南方树种为主,其中某些主要构件还使用了珍贵的南方阔叶树种如桢楠、润楠等。这种情况表明,恒寿斋和井亭是武英殿几次大火后的仅存建筑,因而保留了明代建造时选材的历史信息。木材的使用差异具有一定的时代意义。从润楠在恒寿斋的柱和梁上,椴树、桢楠和润楠在斗棋上使用,以及根据构件的承重和位置不同进行树种配置,既考虑了对主要建筑结构材的强度要求,也考虑了尽可能减小其他木构件对主要构件的负荷,这种按照木材物理力学的性质和木材承重强度等因素进行选材的建筑原则,相当清楚地表明当时吉建筑在科学选材方面已达到很高的水平。在故宫维修工程中通过对各种木构件树种配置的研究,进行科学定性分析,将深层次地探索古建筑留给我们的历史痕迹和信息,揭示其科学性,为制定维修保护方案提供科学依据,并为故宫古建筑保护研究提供新的方法,丰富故宫历史档案资料。     

浙江浦江上山遗址宋代陶缸中的红曲酒遗存

本文对上山遗址出土的两件宋代陶缸中的残留物进行分析,鉴定出与酿酒有关的霉菌、酵母细胞以及具有发酵和糊化特征淀粉粒,说明陶缸中曾经盛装过发酵酒。其中大部分霉菌为红曲霉,并有少量曲霉及根霉(或毛霉)。主要酿酒原料可能包括大米、小麦(或大麦),薏米以及菱角。这些微体植物和微生物的组合说明陶缸中的发酵酒为红曲酒。浙江地区有酿造红曲酒的传统,现代江南地区酿造红曲酒的酒缸与宋代陶缸一致,类似的器型最早见于新石器时期的崧泽、良渚和大汶口文化的大口缸或大口尊。本文首次利用科技手段鉴定出浙江地区古代红曲酒的遗存,为研究中国早期酿酒技术提供了新资料和新方法,有助于进一步追溯酿造红曲酒的起源,并了解其发展过程。     

浙江省平湖庄桥坟遗址出土石犁的保护修复

浙江平湖庄桥坟遗址出土的石犁是史前考古的新发现,属于痕迹文物。出土时木构件痕迹饱水,为暗褐色、开裂严重、整体呈腐蚀状,非常脆弱。针对器物的保存状况,因地制宜地制定一系列保护方法:木构件痕迹的脱水保护、底托的加固制作、木构件粘贴复原等,使文物得以长期保存。     

泉州闽台馆馆藏木质类文物的保护处理

福建泉州闽台关系史博物馆多年来收藏的大批木质类文物,不少遭虫蛀和霉菌侵袭。为了不让这些滋生虫菌的文物带到新馆,对这些文物进行了保护处理。先采用溴甲烷常压熏蒸方法杀灭木质文物体内和体表的成虫、虫卵和菌丝。再用软毛刷对木雕文物表面灰尘等物进行小心刷除,然后用水或25%酒精或酒精和丙酮混合液仔细擦拭清洁处理。再用Sparpec 08木材防蛀防腐剂进行渗透处理。保护处理结果表明,本方法技术简单、快捷、易于掌握、实用性强,适用于大批量藏品的杀虫灭菌保护。     

浙南木拱廊桥结构与起源探析

浙江南部山区庆元、景宁、泰顺、青田以及闽北寿宁等地遗存有较多数量历史悠久、结构独特、造型别致、地域特征明显的木拱廊桥。本详细阐述了浙南木拱廊桥的发展历史,对木拱廊桥的建筑结构、营建方式等进行了初步研究,重点探讨了浙南木拱廊桥与汴水虹桥在结构上的异同,认为浙南木拱廊桥有着独立的发展体系。     

志丹苑元代水闸遗址木质文物保护前期工作

志丹苑元代水闸遗址是目前我国保存最好、规模最大、结构严谨、做工考究的古代水工建筑遗址.遗址内有大量的木桩、闸门、闸板等木质文物需要保护.本研究介绍水闸遗址木质文物保护的前期准备工作:对遗址中水质、土壤和各类木质文物材质、保存现状、有害菌种等情况进行了科学分析,在发掘过程中及时对遗址现场进行杀菌,对闸板和门槛进行回填保护处理,试验了针对木桩的现场脱水方案.     

New data on relevant ancient Egyptian wooden artifacts: Identification of wooden species and study of the state of conservation with multidisciplinary analyses

Wood species identification and characterization of its weathering processes are crucial steps in the scientific approach of conservation of wooden cultural heritage. Many precious wooden objects of ancient Egypt are largely present in museums, nevertheless relatively little information is available concerning the nature of timber used and on their status of conservation. To address this gap, the wooden species of three relevant archaeological wood objects (statue, box, and coffin) arising from different Egyptian archaeological sites dated from the Old Kingdom (2,686–2,181 BC) to New Kingdom (1,550–1,069 BC) were deeply studied. Five hardwood and softwood species were identified belonging to Tamarix mannifera, T. gennessarensis, Ficus sycomorus, Vachellia nilotica, and Cedrus sp. Such data confirmed the recurrence of Vachellia and Tamarix among the most common timbers found in ancient Egypt. Scanning electron microscope, Fourier transform spectroscopy, and synchrotron x-ray radiation diffraction were conducted to evaluate the archaeological wood deterioration. The formation of microcracks, biological degradation patterns (fungal colonization), or chemical characterization (accumulation of salts on and in-between wooden cells) were detected. SEM micrographs showed the presence of fungal hyphae and conidial spores on the wooden cells. Significant changes in the chemical wood composition and decrease in the crystallinity index were detected.     

遗址大型饱水木构件原址保护技术初探

本针对古遗址这一特殊建筑物,从环境地质的角度分析了古遗址及其大型木构件原址保护的主要环境地质病害,提出了“堵、截、排结合”的疏干排水方案、锚杆加固边坡和化学加固木构件的治理保护措施。并例举了湖北省铜绿山古铜矿遗址原址保护的环境地质病害的治理措施,和治理措施的预测的结果。     

宁波“小白礁I号”清代木质沉船中硫铁化合物脱除技术研究

近年来的分析与研究表明,海洋出水沉船的木材中普遍存在大量的以Fe S2和Fe S为代表的硫铁化合物难溶盐,它们在空气中和一定湿度条件下,会氧化生成硫酸,使木材纤维素发生快速降解,从而对木船造成毁灭性的破坏。目前,硫铁化合物的脱除仍然是世界性难题,很多国家发现的木质沉船都面临这方面的困扰。为此,本研究以宁波象山"小白礁I号"清代沉船遗址出水的船体木材构件为研究对象,研发了金属络合剂与氧化剂复配材料EDTAHO,开展了海洋出水木材中沉积的二硫化亚铁的去除技术初步研究,取得了良好的保护效果。本研究结果可为后续脱水定型和加固修复打下良好的基础,有利于海洋出水木质船体的长期保存。     

古建筑木构件的防火处理与性能研究

古建筑具有重要的文化价值和经济价值,是重要的不可再生文化遗产。中国的古建筑以木为主要结构,而木结构的耐火等级低,这就造成了中国古建筑面临了一个极大的隐患——火灾,因此对古建筑木构件的防火处理与性能的研究迫在眉睫。为此,试验选取3种不同的木材和5种不同的阻燃剂作为研究对象,首先对涂覆不同阻燃剂的木材进行表观特征测量,然后分别采用热重分析法和扫描电子显微镜测试技术进行表征测试,最后分析阻燃木材的各种力学性能测试。研究结果表明:喷涂阻燃剂的木材其性能效果均优于未喷涂的木材。特别针对未涂油漆的原木构件,可以采用有机磷杂环阻燃剂或磷—氮类阻燃剂;普通油漆的木构件则适用于磷—氮类阻燃剂,而处理桐油木构件应用磷—氮类阻燃剂或阻燃油。