云冈石窟大气总悬浮微粒金属元素富集特征及污染源初探

采用ＰＩＸＥ和ＩＣＰ对云冈石窟大气粉尘中的金属元素进行定性和定量测定。根据元素的富集情况及其含量与其它城市的比较,结果表明：云冈地区大气颗粒物含量居高的主要原因是云冈地区的风沙、运煤车辆引发的降尘、二次扬尘、以及周围工矿企业、民用燃煤等。     

地球物理勘探方法在云冈石窟保护中的应用

地球物理勘探方法是一种有效的地质探测技术,它可依据岩体不同构造、岩石的地球物理性质不同产生的不同物理场来了解岩体地质特征而石窟寺的风化与其所处的岩体的性质有着密切的关系,所以,在石窟保护中应用地球物理勘探方法了解石窟赋存岩体的地质特征具有重要意义。本研究系统介绍了在石窟保护中常用的各种地球物理勘探方法的原理,回顾了电法勘探、探地雷达、地震勘探、井中物探等技术在世界文化遗产云冈石窟保护中的应用情况,同时指出了已有工作中存在的问题。     

云冈石窟大气中二氧化硫浓度的变化特征分析

利用1991年、2001年和2011年云冈石窟站点的空气质量日报数据,研究了云冈石窟大气中二氧化硫浓度的年、季和月变化特征,探讨了二氧化硫对云冈石窟的腐蚀性,分析了云冈石窟大气中二氧化硫来源及影响因素。结果表明,1991年以来云冈石窟大气中二氧化硫浓度逐年减轻,2001年比1991年下降17%,2011年比2001年下降57%,2001~2011年二氧化硫浓度降低幅度较大;1991年、2001年二氧化硫浓度年平均值高于国家三级标准,2011年二氧化硫浓度年平均值低于国家二级标准。二氧化硫浓度存在明显的季节变化特征,冬季最高,春秋次之,夏季最低。二氧化硫浓度月平均值呈"U"型发展变化趋势,1月份和12月份最高,随后逐月下降,6~9月份最低。煤矿生产、居民生活用煤和煤矸石自然是云冈石窟大气中二氧化硫的主要来源,且受气象变化、粉尘及草本植物等因素的影响,云冈石窟大气中二氧化硫污染状况的改善主要是景区多年来周边环境整治的结果,特别是1998~2001年、2008~2010年两次重大的环境整治工程。因此,要长期有效地改善云冈景区的大气环境质量,不仅要科学合理的控制本地煤矿的私采滥挖及工厂企业的燃煤废气排放,更应重视文物周边环境的改善,云冈石窟从保护文物演进到保护文物及其周边环境的综合概念,可作为其他文化遗产地保护的一个例证。     

Discussion on the variation characteristics of water content of Quaternary soil cover on the top of Yungang Grottoes and the problem of water seepage in caves北大核心

为研究云冈石窟顶部土壤覆盖层的含水率变化情况,建设了土壤环境监测网收集云冈石窟土壤含水率实时监测数据,并分析其时空变化特征及影响因素。结果表明,平坦地形条件下云冈石窟顶部第四纪土壤覆盖层含水率时空变化特征明显:年变化具有周期性,垂向上随深度逐层降低(冬季除外)。春、夏季土壤含水率抬升、储水,秋、冬季下降、失水;在春、夏日土壤含水率呈白天上升、夜晚下降趋势,秋、冬日则呈白天下降、夜晚也下降趋势。土壤含水率时刻处于不停的运动变化之中,受温度、大气降水、微地形等众多因素影响,山体边坡浅层土壤可能为侧向饱和流的入渗通道。降雨对土壤含水率的影响深度与实际入渗深度不一致。云冈窟内顶板及岩壁上部、中部含水率主要受降雨渗透窟顶土壤层、沿岩体裂隙通道进入洞窟的渗漏水控制,而岩壁底部含水率更多受窟前不饱带和与地下毛细水的影响。多年的防水实践也证明云冈洞窟渗漏水主要来自于石窟顶部及附近区域。防渗排水始终是云冈洞窟渗漏水治理的主导思路,建议应根据窟顶土壤厚度、地形地貌和遗址分布等分区治理,充分发挥土壤的防渗作用,减少对土壤覆盖层的过度干预。防渗层材料在具有防渗作用的前提下,应具备一定的透气性,满足“洞窟—覆盖层—大气环境”之间的水汽循环。     

实验室模拟硅酸盐质文物除盐控盐的可视化研究

针对目前广泛使用的材料吸附除盐和加湿喷雾控盐等方法对含盐硅酸盐质文物可能造成的损伤,采用扫描电子显微镜、电阻仪和高分辨摄影仪等实时在线记录具有显色性质硫酸铜溶液在吸附除盐和水雾控盐加湿干燥过程中文物内部盐带分布的变化。研究结果表明：吸附材料除盐法和表面喷雾控盐法均会加速样品内部盐离子的扩散迁移,在样品中形成双层或多层盐结晶带;所形成的盐结晶带与样品结构特性、盐溶液在样品中的运移和蒸发速率、加湿-干燥频率等因素有关,其中溶液毛细上升高度和样品透气性越好,以及环境温度和盐溶液浓度越高,加湿-干燥频率越快,样品内部的盐带分布变化越明显。材料吸附除盐和水雾控盐等方法加速了盐溶液在样品内部的扩散,促进多层盐带的形成。这些结果对于目前文物保护所采取的除盐控盐技术手段提出了新的挑战。