《武汉博物馆文物保存环境监测评价报告》结论分析及其思考

通过对《武汉博物馆文物保存环境监测评价报告》综合分析,将武汉博物馆在馆藏文物保存环境达标建设一期工程中对文物保存环境中的温湿度、空气污染物、光照等控制方法和效果做了客观分析和评价。同时从工作观念的更新、工作程序的规范和工作方案的科学方面提出了自己的见解,并对影响文物保存环境的因素做了客观分析。进而提出建立馆藏文物保存环境达标建设专业技术委员会、加强文物保存小环境的研究、尽早公布实施《博物馆藏品保存环境规范》、重点解决馆藏文物保存环境中的主要矛盾和重视新馆建设、规范陈列制作和环境改造中的环境保护问题等建议。强调要用科学的发展观指导馆藏文物保存环境达标试点工作,以实现我国基层博物馆馆藏文物保护工作从传统的个体保护走向科学的整体保护的目标。     

天津博物馆文物保存环境调查与监测分析——以2015年1月监测数据为例

为了解天津博物馆文物保护环境状况,选取天津博物馆展厅内的部分展柜微环境为监测分析对象,利用无线传感监测系统对文物保存环境进行监测,监测日期为2015年1月份,监测参数包括展柜内的温湿度、光照度、紫外线和空气污染物。在数据分析过程中结合文物保存环境监测和控制方面的若干问题进行了探讨,对展柜的调控效果进行了分析。通过分析发现:独立加湿机控制的独立展柜相对湿度介于60.4%~63.3%,相对湿度偏高,建议展柜内配合一定量的调湿材料一起控制;光照度在闭馆时为1.84lx,开馆时介于43.96~52.22lx,开馆时紫外线强度介于0.02~0.06μW/cm²,基本能够满足《博物馆照明设计规范》的要求;展厅内二氧化碳浓度受观众人数的影响,在12∶00~14∶00浓度达到最大值,随后又不断降低,VOC浓度在展柜内存在累积增加现象。调查分析结果可为提高文物保护水平提供参考。     

武汉博物馆文物保存环境研究

为全面了解武汉博物馆的文物保存环境现状,科学评价该馆文物库房环境达标试点工程的成效,总结实践经验,服务我国馆藏文物保存环境改善工作,采用相关检测设施和仪器分析手段,针对该馆的改造新文物库房、未改造老库房、文物储藏柜、包装囊盒、陈列展厅、文物展柜内的环境质量,检测了其中的温度、相对湿度、甲醛浓度、板材的木材含水率、可见光照度以及紫外辐照强度等指标,并对环境中的酸性气体和VOC浓度进行了采样分析。检测研究结果表明,武汉博物馆达标改造工程对库房温湿度和光照水平的控制成效明显,基本达到了文物保护要求;增添使用的文物储藏柜、包装囊盒、活性炭吸附材料等具有一定的微环境调控效果。由于装饰材料和橱柜材料等散发污染物的影响、恒温恒湿系统的间歇式运转模式、部分老库房和展厅采用无防护自然采光设计等原因,现文物保存环境中还存在主要污染气体浓度普遍偏高、湿度呈现短周期性波动、局部光照水平偏高等情况。对此,给出了一些建议。     

《馆藏文物防震规范》关键技术——防震安全设计研究

《馆藏文物防震规范》WW/T 0069-2015,基于馆藏文物防震安全提出馆舍、展陈和文物全系统防震安全理念、设计方法和具体措施。本研究针对馆藏文物防震设计方法、适用范围、展柜及文物安全性判别等关键技术问题展开研究。首先,提出了"地震波+馆舍+展柜+文物"的全过程全系统防震设计理念;其次,针对浮放展柜及文物,进行地震作用下安全性分析研究;第三,与Getty博物馆研究成果对比,验证本研究理论的正确性与可靠性。分析得出:文物防震安全与文物高宽比、支撑接触面摩擦系数、安放处加速度峰值等因素有关;引入了抗滑动安全系数和抗倾覆安全系数进行设计,可充分保证文物安全性。     

封闭式博物馆室内展厅秋季颗粒物数浓度变化特征

大气中的颗粒物已经成为影响文物保存环境质量的重要因素之一,监测文物保存环境中颗粒物浓度、减少其对文物所造成的损害影响已成为一个重要的研究课题。目前国内在此方面的研究尚较缺乏。因此,本研究采用气体悬浮物粒子监测仪对某封闭式博物馆不同展厅空气中不同粒径颗粒物的数浓度进行了连续监测,并与游客流量及装饰材料的相关性进行了分析。结果表明,96%以上颗粒物为PM_1.0（等效体积粒径小于1.0μm）,80%为PM_0.3（等效体积粒径小于0.3μm）。游客扰动对颗粒物数浓度的影响与粒径大小有关,PM_1.0数浓度没有明显的日变化,但1.0μm以上粗颗粒在开馆时段和夜间清扫时段出现明显的波动;节假日浓度明显高于工作日。上述研究表明,馆藏文物保存环境大气中的颗粒物污染监控应以细颗粒为主。     

文物保存微环境中的氮氧化物集成净化

氮氧化物(NOx)是环境中的重要污染物,是文物保存环境的重大威胁,不仅其本身会对文物产生严重危害,而且与其他污染物如硫氧化物和有机酸耦合会加剧侵蚀。为此,本研究采用光催化预处理与生物质吸附集成技术净化文物保存微环境空气中低浓度的氮氧化物。实验结果表明:直接使用竹屑、杉木屑、落叶松、稻壳和稻糠生物质可去除NOx;在520℃下炭化的竹炭对NOx去除率可达75%。NOx的光催化效率随流速升高而降低,当NOx中混有有机酸时集成净化效率会出现波动。对光催化和吸附的不同组合进行了比较,最优组合可使NO和NO2浓度分别降至1.98μg/m3和1.80μg/m3。     

博物馆文物库房标准的探讨

物库房是博物馆的心脏。考虑到对物长久保存的要求,博物馆库房的标准包括选址、设计布局和和设备,选址要严格按照《风险等级》规定实施,且环境安全,卫生。库房建设应定为一级风险标准,并能一级抗震,提用物便和安全,位置宜选在大楼的中间3楼或4楼,并设管道层和双走廊。一级品库房面积为60－120m^2,2-3级为120－200m^2为宜：净高度＞3m;活载荷＞4kN/m^2;一般控制温度12－18℃,湿度55％－65％;净化库房入口处设有走道式风淋。     

中欧文物运输包装规范对比研究

随着国际文化交流的发展,博物馆之间交流的日益增多,以及馆藏文物保护修复等工作的开展,科学有效地开展文物运输包装,使文物在运输过程中,受到保护,免遭破坏,显得尤为重要。在文物运输包装领域,中国制定了《文物运输包装规范》(GB/T 23862—2009),欧洲制定了《文化财产保护运输包装原则》(EN 15946:2011)、《文化遗产保护运输方式》(EN 16648:2015)。通过对比分析中欧相关标准发现:在文物运输包装方面,中国标准主要是对在文物运输包装过程中使用的材料、包装箱制作及装箱等技术要素提出了要求,但缺少风险评估、包装人员的要求以及文物卸载和重新包装等内容;欧洲标准则强调了文物包装各程序的具体要求,更加注重风险评估等包装的前期准备和计划、包装信息以及包装人员要求等。对中欧标准差异的探讨,为进一步完善我国的文物运输包装规范提供了参考。     

高原地区博物馆经书柜内环境参数稳定性分析

高原地区寒冷干燥,昼夜温差大,日照强,为了研究高原博物馆环境参数的变化情况,对拉萨市某博物馆库房经书柜内外进行为期10个月的温湿度、CO₂浓度、VOC浓度、光照强度和紫外线强度监测,分析了环境参数的变化规律、特征和影响因素。结果表明:柜内温湿度随柜外温湿度季节性变化而变化,柜内温湿度日变化小,温湿度平均日较差分别为0.73℃和0.83%,柜外为1.6℃和4.25%,经书柜可以有效保护古籍文物不受柜外环境温湿度日波动的干扰;柜内外温湿度日较差与季节无显著的相关关系,该博物馆建筑围护结构隔热性能较好;温度日较差与CO₂浓度日较差呈显著的正相关关系,即库房内工作人员越多,温度日较差越大;柜内VOC容易富集,浓度更高,建议放置活性炭等吸附材料;光照和紫外线强度极低,当前经书柜整体有利于保存。     

皮质文物常见病害及形成原因的研究

为探讨温、湿度变化对皮质文物的影响,以内蒙古博物院及呼伦贝尔民族博物馆藏皮质文物为主要调查对象,对内蒙古地区皮质文物常见的病害种类进行调查,参照已颁布执行的馆藏丝织品病害与图示(WW/T 0013-2008)等相关的国家行业标准有关病害现象的规范描述,对内蒙古地区皮质文物出现的病害现象进行归类和说明。同时利用湿热老化试验,对采集的皮质样品进行老化前后撕裂力、抗张强度、负荷伸长率等理化性能数据的研究,对温、湿度变化给不同鞣制工艺皮质样品所造成影响进行分析,并以此来研究皮质文物的劣化原因。研究结果表明,湿度变化是造成皮质文物劣化的主要因素,且对不同鞣制工艺皮质文物理化性能的影响有明显差异。     

西安碑林博物馆库房降尘的检测分析

本文利用了环境电子显微镜/能谱仪(SEM/EDAX),X-射线衍射仪(XRD)等方法对碑林博物馆新旧库房中的降尘进行了检测分析。结果发现:碑林新旧库房中的灰尘成分复杂,主要元素分布特征基本一致;老库房灰尘有机物含量显著下降,新灰尘中则存在着大量的有机物;灰尘中主要物质为石英(SiO_2),碳酸钙(CaCO_3),石膏(CaSO_4·2H_2O)和钠长石(NaAlSi_3O_8),具有一定的酸性。库房降尘的组成结构特点说明对其中保存的字画类文物需要开展必要的防尘处理,以避免灰尘中霉菌和酸性物质对纸张纤维结构的破坏作用。     

博物馆环境空气中五种有机酸的定量分析——离子色谱法

木质及纸质材料是博物馆环境空气中有机酸最主要的来源,所释放出的挥发性有机酸包含甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸等短链脂肪酸。这些有机酸气体会导致青铜文物的腐蚀,铅质器物表面的风化,珐琅、陶器的腐蚀脆化,丝织品纤维的劣化,纸张寿命的缩短等。为此,本研究建立了一种基于离子色谱同时测定博物馆环境空气中甲酸、乙酸、丙酸、丁酸和戊酸等5种挥发性有机酸浓度的方法。以超纯水作为吸收液,吸收液体积为10 mL,采集流量为400 mL/min,主动采样法采集博物馆环境空气样品。采用5 mmol/L KOH淋洗液等度洗脱,在9 min内可同时测定五种挥发性有机酸的浓度。结果表明,在0.05～0.50μg/mL的线性范围内,甲酸根、乙酸根、丙酸根、丁酸根、戊酸根的标准曲线的相关系数均高于0.995,检出限为0.001～0.009μg/mL,定量限为0.004～0.030μg/mL;五种有机酸根的加标回收率为91.4%～107.4%。库房A中检测到的甲酸、乙酸的浓度范围分别为36.40～85.44μg/m³,274.42～312.11μg/m³;库房B中检测到的甲酸、乙...     

氮氧化物对文物的危害和变化规律

氮氧化物作为当前主要的空气污染物对文物的危害也越来越受到文物保护工作者的关注。本文介绍氮氧化物、由氮氧化物带来的二次污染物-光化学烟雾中的氧化剂(O_3和PAN)以及氮氧化物在气相或物体表面形成的气态HNO_3和酸雨中的液态HNO_3对各类文物的危害作用。API公司生产的200型NO_x分析仪对上海博物馆在龙吴路的库房和实验大楼周围环境中NO_x与时间、空间、气象等因素的关系进行了连续测定。结果表明:每天清晨6:00-9:00,傍晚15:00-17:30是NO_x的高峰时段;晴天NO_x浓度明显高于阴雨天气;此外,NO_x浓度与空间位置也密切相关。本结果为分析氮氧化物污染来源、选择文物进出或保护处理的适宜时段以及选择合适的检测位置提供参考。     

铁质文物脱盐处理废水中的污染物检测

铁质文物脱盐过程要产生大量废水废水排放不得超过国家或者地方规定的水污染物排放标准。本研究依据国家标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996),对腐蚀模拟Z30试片和室外大型铁炮脱盐废水中的污染物含量进行化学分析。结果显示主要是化学耗氧量(COD)、可溶性正磷酸盐、悬浮物等项目超标;分析表明某些过量添加的脱盐试剂和助剂是造成污染物超标的主要原因。一般对馆藏铁器,因脱盐废水量小,可通过清水稀释处理(有时需预处理)后达标排放;对个别室外大型铁器而言,因废水量大,污染物超标严重时,建议将废水经过物理、化学方法等工艺处理达标后排放。总之,铁器脱盐时,环境友好型脱盐试剂和助剂的选择和适量使用是关键;铁质文物脱盐废水排放可能造成的环境污染问题应引起重视。     

莫高窟文物保存环境的大气颗粒物背景浓度及化学组成

大气颗粒物是潜在威胁遗址与文物的一种大气污染物,颗粒物沉降或吸附后覆盖文物表面细节,降低其审美价值,并带来进一步的物理或化学侵蚀。通过分析莫高窟开放洞窟(16窟、257窟)、非开放洞窟(320洞窟)和窟外大气中各粒径颗粒物(总悬浮颗粒物TSP、粗颗粒物PM₁₀和细颗粒物PM2.5)背景和典型沙尘天气质量浓度及其碳组分和水溶性无机离子组分含量,获得文物保存环境中大气颗粒物的质量浓度及化学组成。各观测季节内,非沙尘天气窟内TSP质量浓度介于48.4~60.0μg/m³,PM₁₀质量浓度介于13.3~61.3μg/m³,PM2.5质量浓度介于9.9~59.2 μg/m³。洞窟是否向公众开放对窟内颗粒物浓度水平和组成的影响不显著,开放和非开放洞窟颗粒物质量浓度的I/O比值多小于1,显示窟内颗粒物主要源于室外。窟内颗粒物化学组成中,地壳源矿物尘多占据主导地位,在沙尘频发的春季占比介于53.0%至80.7%之间,冬季占比介于17.1%~44.0%。其他化学组分中,细颗粒PM2.5中碳组分和总水溶性无机离子含量占比明显高于TSP和PM₁₀。冬季窟内PM2.5质量浓度低于春季,但碳组分和无机离子浓度值和含量占比均高于春季(除去春季16洞窟),冬季碳组分和无机离子含量占比高达60%,其中酸性组分含量占比和可达30%。对莫高窟大气颗粒物的控制不能忽视细颗粒浓度及其化学组成的潜在危害。     

闪光灯对博物馆内染色丝织品的影响

闪光灯在博物馆内总被禁止使用,但其对藏品的影响存在争议。国内外在这方面的研究较少,且已有的实验不能真实反映游客在博物馆内使用闪光灯的情况,除此之外评价指标集中在色度,较为单一。 为正确评价闪光灯对博物馆内藏品的影响,前期实地调研了博物馆内闪光灯使用情况,以游客众多的陕西历史博物馆为代表,经调研数据分析,约2.4%的游客会对特定文物使用一次闪光灯。 实验部分以符合《博物馆照明设计规范》的荧光灯作为博物馆陈列光源,以植物染料花青染色的丝织品为例模拟光敏感型藏品,根据博物馆调研的数据,分别进行荧光灯和闪光灯对染色丝织品的老化实验,共予以荧光灯组样品823 011 lx·h曝光量照射,闪光灯组样品350 166次闪光灯照射。使用色差计、万能材料试验机、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)检测样品的老化程度,探究闪光灯对染色丝织品的影响程度。2组实验条件下,研究结果显示:1)样品色差值ΔE皆小于1.0,外观基本没有变化。2)样品抗拉强度都有所下降,降幅低于10%,其中荧光灯组样品损失率为9.56%,闪光灯组样品损失率为2.54%,荧光灯组下降幅度更大。3)扫描电镜观察样品的纤维没有断裂,样品微观形貌老化前后没有明显差异。4)傅里叶变换红外光谱结构分析,2组光老化使样品975 cm-1处的—Gly—Gly—肽链结构发生了降解,荧光灯组比闪光灯组降解更多;2组光老化均没有使样品产生—CH₃对称变角振动;2组光老化使样品产生氧化降解,且荧光灯组氧化降解程度更大;二级结构分析中,结晶区的β-折叠均发生了轻微降解,且荧光灯组相对含量下降更大。 研究结果表明:在陈列光源照度50 lx,博物馆游客日流量10 000人的情况下,荧光灯给丝织品带来的影响大于闪光灯对丝织品带来的影响。从全国博物馆数量和游客参观数据来看,平均307.98年才能达到的游客1 449万人次参观博物馆所使用的闪光灯对染色丝织品的影响是轻微的。传统观点认为“闪光灯对文物影响很大”,而本研究表明,基于调研中的我国博物馆目前的参观情况,符合《博物馆照明设计规范》要求的荧光灯灯源影响更甚于闪光灯。     

馆藏砖石质文物有害盐中多种无机及有机酸阴离子的定量分析

博物馆环境空气中无机或有机酸性污染气体会腐蚀馆藏砖石质文物并使其表面出现有害盐。常见的有害盐种类复杂，可能同时含有无机和有机酸阴离子。为进一步认识文物盐害和分析盐害产生的原因，本研究建立了一种基于离子色谱的有害盐中无机和有机酸阴离子定量分析方法。该方法可同时测定馆藏砖石质文物上有害盐中氟离子、氯离子、溴离子、硝酸根、亚硝酸根、磷酸根、硫酸根、甲酸根、乙酸根、丙酸根、丁酸根、戊酸根等十二种阴离子。采用2～30 mmol/L KOH淋洗液梯度洗脱，能够在35 min的检测时间下实现该十二种阴离子的快速分离与准确检测。所有阴离子的标准曲线的相关系数均高于0.995,检出限为0.001～0.022μg/mL,定量限为0.004～0.073μg/mL;加标回收率为81.8%～107.0%。该方法采用超纯水作为溶剂，样品处理简单，易于操作；具有成本低廉、检测时间短和准确性高的特点；可定量计算有害盐中多种无机及有机酸阴离子的质量分数。将该方法应用于中国国家博物馆馆藏“汉并天下”瓦当和仿制玉炉表面有害盐中的无机及有机酸阴离子的分析，可为分析盐害发生的原因，阻止、延缓及预测盐害的发生提供依据。     

茂陵石刻表面污染物和可溶盐的分析研究

为了厘清造成茂陵石刻文物劣化的原因和机理,对石刻表面的污染物和析出可溶盐进行了分析研究,以找出石刻文物劣化和污染物、可溶盐之间的关系,为制定科学有效的保护措施提供科学依据。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)、傅里叶变换显微红外光谱仪(FTIR)等仪器对采集的茂陵石刻文物表面污染物和可溶盐进行了表征,用离子色谱(IC)分析了可溶盐的离子种类和含量。结果表明,“马踏匈奴”石刻雕像表面污染物的主要成分是CaSO4·2H2O,其形成原因是石材与空气污染物经长期化学反应形成的钙质结壳,或者是地下水中可溶盐的毛细运移造成的;“怪兽吃羊”石刻雕像表面析出的可溶盐有Na2SO4、NaNO3和CaSO4·2H2O,主要是由于地下水中可溶盐从砖石基座迁移到石刻文物本体,随温湿度变化反复结晶溶解所造成。可溶盐会引起石质文物表面酥粉、片状剥落、内部结构破坏等侵蚀,是茂陵石刻文物的主要病害之一。     

竹炭净化文物保存微环境中低浓度二氧化硫的研究

为探索竹炭在文物保存环境领域的应用特征,研究了不同粒径竹炭对于SO₂净化的影响并测定了竹炭的吸附量,研究了竹炭净化二元混合污染物耦合的效果。结果表明:相比果壳、柳壳、椰壳3种生物质炭,竹炭净化SO₂的效果最佳,当粒径小于1.7mm时,净化效率达到 (99.6±0.2)%;单位质量的竹炭对SO₂的吸附容量为8.46mg/g;此外,低浓度NO和NO₂对SO₂没有抑制作用,但高浓度NO_x对SO₂净化有较大的抑制作用,当NO浓度为536μg/m³时SO₂的净化效果较NO浓度为268μg/m³时降低了2.9%;当NO₂的浓度从411μg/m³上升至821μg/m³时,SO₂的净化效果降低了5.7%,而SO₂对于甲酸、乙酸的净化效果抑制作用在-1%以内,且在实验浓度范围内的SO₂受甲酸、乙酸影响较低,平均净化效率分别为90.4%和90.5%。     

四川大学博物馆部分馆藏线装书病害调查与研究

四川大学博物馆馆藏书籍档案数量多、时间久、价值丰富。但历经长时间的保存后,出现了不同程度的病害,亟需科学的保护修复。为此,本次研究首先对该馆线装书的病害情况进行了抽样调查;在不破坏文物的基础上,利用无损或微损分析技术,包括酸度计、光学显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜-能谱分析仪等,对样品进行分析研究。调查发现,这些线装书均存在不同程度的虫蛀、霉害、受潮、污染、断裂、脆化等病害。分析研究结果表明,这些馆藏线装书的纸张原料以竹纤维和草纤维为主,亦有添加麻纤维、韧皮纤维以改善其机械性能;CaCO_3的存在能有效减缓纸张的酸化;纸张原料中CaCO_3等碱性物质的缺乏、霉菌的滋生、Fe等金属元素的混入等可能是造成部分纸张酸化的原因。