天水市博物馆文物预防性保护环境数据分析

作者:未知

  摘 要:文章以天水市博物馆文物预防性保护项目历年来的数据分析为理论依据,对馆藏文物保护现状的实例进行分析,总结建立天水地区博物馆文物预防性保护工作的技术参考数值,并归纳出文物预防性保护在天水市博物馆实施过程中存在的问题及建议,以期使天水地区博物馆在将来实施文物预防性保护项目的过程中有所受益。
  关键词:天水市博物馆;预防性保护;数据分析
  天水市博物馆作为国家一级馆和天水地区博物馆的领头羊,常年致力于典藏具有地方特色文物的征集、预防和保护、整理、研究、展陈及社会教育等工作,使所有工作都向好的方向发展,并初见成效。本文将全面汇总天水市博物馆自2016年以来文物预防性保护项目的实施运行状况及存在的问题和建议,对近几年来的具体数据进行分析、整理、汇总和研究,以期对西北地区博物馆在文物预防性保护项目具体的实施和运行中有所帮助。
  1 天水市博物馆馆藏文物存放环境概况及文物病害情况调查
  ①自然环境。天水市属北温带季风气候,年降水量在400~600毫米,且月份降水不均,降水多集中在夏、秋两季,空气湿度较大。天水市四季分明,夏季炎热,冬季寒冷,昼夜温差较大,极端最高气温38.2摄氏度,极端最低气温零下17.4摄氏度。这种气候环境极不利于文物的安全保存,部分文物由于温湿度的变化已产生病害,部分文物原有病害缓慢发展。
  ②文物病害调查。参照2004年国家文物局“全国馆藏文物腐蚀调查项目”文物评估标准,对天水市博物馆馆藏文物腐蚀情况进行抽样调查。此次共抽查492件馆藏文物,基本完好占26.2%,中度腐蚀文物约占39.8%,重度腐蚀文物约占25.4%,濒危文物约占8.6%。以上调查结果显示,馆藏中度腐蚀文物高达70%,文物腐蚀普遍存在。环境因素对文物的寿命所起的影响是不可低估的,为了文物的长期保存,对于博物馆环境进行系统的探讨尤为重要。如铁付德等人对青铜器的研究表明,从技术、青铜器的微观结构及考古意义方面不可能彻底地清除造成青铜器腐蚀的氯离子。而任何封闭手段也仅起到相对缓蚀的作用,因此,对腐蚀青铜器保护的最有效方法应从研究和控制腐蚀环境入手。
  2 监测系统下数据化的天水市博物馆
  为确保馆藏文物的安全,天水市博物馆决定对文物库房、展厅进行自动监测。2011年4月3日,由德图仪器国际贸易(上海)有限公司承担的天水市博物馆温湿度自动监测系统工程,经过安装调试,正式交付使用。从自然环境各项指标数据的采集,到展厅、库房、展柜、密集柜、文物囊匣的数据采集,天水市博物馆文物生存环境被数据化的同时,也使文物的日常管理走向科学化、规范化、制度化,向好的方向发展。
  把天水市博物馆文物监测数据与国家对不同质地文物环境数据要求进行比对,发现文物预防性保护工作的意义重大深远,文物保护迫在眉睫。馆内大部分藏品均有不同程度的腐蚀,如纸质类文物普遍存在酸化、污损、折痕、折裂、虫蛀、褪色等,糟朽也很严重,中度腐蚀达76%以上;陶质文物主要病害有表面盐析、沉积物、褪色或脱落、彩绘层酥粉等,中度腐蚀达82.1%以上;纺织品、竹木器等杂项类文物存在的主要病害是裂隙、褪色、霉斑、残损、糟朽等,中度腐蚀达69.7%以上;随着时间的推移,大气污染、气候变暖等环境因素的影响,文物腐蚀程度及病害有蔓延、加重的趋势,保护形势不容乐观。
  依据监测数据,对照国家对不同质地文物的环境要求,在湿度大的阴雨季节,库管员在柜子里投放变色硅胶来吸湿,在湿度数值较小的时候,采用拖地及在展柜里放量杯加水来调整微循环,均收效甚微。文物库房是古建筑,窗户密封不好,民俗库房面积大,人为调控根本没有办法实现,导致部分有机质文物霉变,并互相感染。
  3 天水市博物馆预防性保护项目
  1930年在意大利罗马召开的“艺术品保护国际研讨会”上,首次提出了“预防性保护”的概念,此次会议在国际范围内达成了文物科学预防性保护的共识,对于推进文物科学的预防和保护工作功不可没。2014年3月,天水市博物馆与敦煌研究院合作编制《天水市博物馆馆藏文物保护方案》,同年该方案获国家文物局(文物博函【2014】412号)和甘肃省文物局(甘文局博发【2014】21号)的批复,并获得中央财政补助专项资金,2017年初天水市博物馆馆藏文物预防性保护项目工程实施完毕,并通过专家验收交付使用。
  ①监测系统。博物馆环境无线传感监测系统的布设区域直接面向天水市博物馆的展厅、文物库房的珍贵馆藏文物、文物保护修复实验室,共布设温湿度传感器76个、光照传感器12个、CO2传感器3个、VOC传感器4个、PM2.5和甲醛各2个,布点标准参照《中华人民共和国文物保护行业标准(WW/T0016-2008):馆藏文物保护环境质量检测技术规范》。通过全面布控,实现了天水市博物馆文物所涉及环境温湿度全天候自动监测、记录以及异常情况下的自动报警。整个系统带有故障自查的报告功能,探头检测精度温度小于0.3摄氏度,相对湿度小于3%;最少间隔15分钟测量一次温湿度。
  ②恒温恒湿系统。结合环境监测结果,对环境实施调控。为陶瓷器库房、青铜库房和书画库房配备恒温恒湿机组;为民俗库房配备除湿机;对临展厅、书画厅展柜进行密闭性改造;将重点藏品的独立展柜更换为恒湿展柜;在库房、展厅配备空气净化机和超薄空气洁净屏;设立监测控制中心。第一是大环境调控,使用中央空调系统控制博物馆的大环境温湿度,使其恒定在20~25摄氏度,为微环境调控提供辅助条件。第二是对珍贵文物采取独立控制和微环境调控,加强展柜密封性的同时,使用恒湿系统对展柜内湿度进行宏观调节,依据检测数据的浮动,加入调湿剂或小型恒湿机进行精准的湿度调控,使文物保存的微环境处于“稳定”状态。
  ③密集柜和文物囊匣。首先根据文物质地不同增设密集柜,为陶瓷器文物库房、青铜器文物库房购置智能密集柜,增强密集柜的智能度,提高操作性,方便文物分类存放,实现科学化管理。其次为书画杂项文物库房购置樟木柜,起到防虫害的作用。另外因民俗文物多数体积大且比较重,民俗库房需购置固定文物柜和文物架。因文物质地不同,并为便于管理,国家对珍贵文物推行一物一匣的存放要求,需购置无酸囊匣与布套。以馆藏珍贵文物为主,适当照顾脆弱和易受环境影响的文物,为其量身定做无酸囊匣,为书画定做布套,以期达到文物保存“稳定、洁净”的微环境。制作无酸囊匣和布套總计2192件,基本达到国家对珍贵文物的科学化管理要求。   此次采购的新型无酸文物囊匣在盒型设计、制作工艺、材料选择及生产设备定型等方面均有严格的要求,在保护文物安全的同时,能够对文物的物理、化学性腐蚀劣化起到良好的阻隔和缓冲作用。囊匣的制作材料须全部使用无酸材料及经过处理的pH值7~8.5的弱碱料,这些材料防虫蛀、抗霉菌、不易老化。采用无酸胶粘剂(无酸白胶、EVA胶棒),pH值在4.0~7.0,不易生虫生霉。使用的聚乙烯醇(防虫蛀、虫咬)无毒,无甲醛、苯和酸性物质析出。无酸囊匣与布套的使用,进一步提升了馆内文物的保护水平。为防止直接接触囊匣对文物造成二次污染,对一些体积大的文物还要达到能承重安全搬移的功能。
  ④照明。天水市博物馆藏品库房和藏品提看室内分别装有灯具,每盏灯具内安装飞利浦40瓦无紫外线直型荧光灯管4个。吸顶格栅灯陶瓷器库房内安装16个,青铜库房安装8个,书画杂项库房内安装8个,民俗库房内安装14个,每盏灯具内安装飞利浦30瓦无紫外线直型荧光灯管4个,所使用的电子整流器均符合国家安全及能效标准。根据国家认证的相关检测机构检测,藏品库房的照度小于50勒克斯,藏品提看室的照度小于75勒克斯,符合国家规定,测量方法符合《中华人民共和国文物保护行业标准(WW/T0016-2008):馆藏文物保护环境质量检测技术规范》。
  ⑤监测数据分析。图1是天水市博物馆监测到的基本陈列厅的一组数据,对天水地区的气候来说,每年3月的气候是最正常的,一般无极寒和极热天气,但从图1的监测数据来看,对文物生存环境而言是不适宜的。图1温度在4~14摄氏度之间跳动,湿度在60%~65%之间跳动;图2温度在19~25摄氏度之间跳动,湿度在56%~62%之间跳动。我们取这两个月的数值对天水地区而言都是很平稳的天气。但温度从20摄氏度升高至25摄氏度时,锌板印刷品在相对湿度30%条件下未产生图像变色。随着相对湿度的增大,褪色程度增加。植物染料在相对湿度20%~40%条件下最稳定,相对湿度在60%~100%时,一般均明显褪色。相对湿度在43%以上时,“青铜病”有可能爆发或蔓延。①我们从这些研究成果中可以看出,人类感觉适宜的环境对文物而言,仍然存在严重的问题,不可忽视。
  图3是陶瓷器库房的温湿度数据。陶质文物成分为黏土,即硅酸盐类,一般情况下比较稳定,有良好的耐候性能。可溶性盐类在一定温度和湿度条件下有一定的溶解度,当温湿度变化时,就会发生溶解重结晶现象,在一般博物馆的保存条件下,这一现象在含盐分高的陶质文物上也会发生,可能短时期内无大的变化,时间稍长(2~3年)器物表面就会泛白,盐结晶长出的无数小花点会造成器物表面粗糙,甚至使釉面剥落,同时也使器物内部松脆、容易碎裂。可溶性盐类是陶质文物最主要的病害。②
  图4、图5是气象站监测的天水地区2018—2019年的温湿度情况。图4记录监测的最高温度是33.6摄氏度,最低温度为零下9.5摄氏度,作为文物保管员,最大的心愿就是最大限度地延长文物的存世寿命。我们很清楚一组数据,对纸质文物若以25摄氏度、相对湿度50%为标准,纸张可保存100年;当相对湿度升高至70%,能保存74年。自文物预防性保护系统实施以来,基本上可调控到最佳数值。图5记录的监测数据是湿度,其显示的数据最大值是99%,最小值是4.5%;文物在这样的自然环境中根本无法保存。
  图6是通过调控的青铜库房的温湿度数据分析图,1月温度在18~21摄氏度,完全符合国家制定的标准,青铜器的温度在14~24摄氏度,环境温度日较差不得高于2~5摄氏度;1月记录最低湿度是36.9%,最高湿度是54.8%,平均值是45.4%。根据数据管理员的日志记录,本月的几天数据不正常是厂家仪器维护的时间段。图7记录2017年1月1日—2019年1月1日书画库房的数据分析,2018年后半年至2019年,文物预防性保护系统已开始维护,数据起伏变化较2017年处于不平稳状态。但是光照度和紫外线数值偏小。
  通过以上数据分析可以看出,自文物预防性保护项目实施起,天水市博物馆文物保存环境良好。经相关专业机构检测,藏品库房内大环境、各分类藏品柜内小环境、珍贵文物囊匣内的微环境温湿度均能常年达到《博物馆建筑设计规范》(JGJ66-91)和《博物馆藏品保存环境试行规范》的国家标准。库房内温度常年保持在12~22摄氏度,日较差不大于4摄氏度;相对湿度常年保持在50%左右,日波动值不大于5%,测量方法符合《中华人民共和国文物保护行业标准(WW/T0016-2008):馆藏文物保护环境质量检测技术规范》。
  经专业机构检测,藏品库房内大环境、各分类藏品柜内小环境、珍贵文物囊匣微环境中的空气质量达到《大气环境质量标准》的一级标准,各类污染物浓度上限值是二氧化硫0.05毫克每立方米、氮氧化物0.05毫克每立方米、一氧化碳4.00毫克每立方米、飘尘0.05毫克每立方米、总悬浮颗粒物0.15毫克每立方米、臭氧0.12毫克每立方米,测量方法符合《中华人民共和国文物保护行业标准(WW/T0016-2008):馆藏文物保护环境质量检测技术规范》。①
  4 存在的问题和不足
  ①本项目所涉及的监测点布设,充分考虑了系统运行的高可用性。由于网络中继设备的正常工作直接决定整个监测网络的数据有效性,因此保证网络中继设备的正常运行尤为重要。中继设备的正常运行离不开电,因天水市博物馆坐落于伏羲庙内,近年来根据国家的要求,晚上必须全部断电,造成中继设备不能正常运行。
  ②后续日常维护跟不上。维护资金、技术要跟上。所有仪器在运行一年以后就需要维护,从技术到部件的更换逐渐增加,相应的资金需求也随之增大。另外随着新技术的开发和应用,大量需要更换的部件因后续没有生产而无法更换,这一系列问题导致日常维护跟不上。
  ③文物保管员、文物预防性保护系统管理人员和厂家检修维护人员相互衔接不畅。对文物管理人员进行技术培训和有效监管,高效利用平台的制度化推动规章守则的制订,规范管理程序,强化管理意识,明确博物馆环境监控岗位职责,应用好技术,形成藏品保护管理、协调、监测、分析、处理、预案等一系列风险预控机制。
  ④恒温恒湿设备的构成由末端系统、水路系统、主机制冷系统和电控系统等主要的四部分构成。天水市博物馆的恒温恒湿空调安装在户外,因是临时建筑,工作环境比较恶劣,长时间运行会造成压缩机油的碳化和乳化,从而使系统发生腐蚀、堵塞、积碳、润滑性能降低,使恒温恒湿机组工作性能下降,严重的直接影响到机组的使用年限。②
  ⑤原始数据的整理研究跟不上。在特殊天气如极热、极寒的天气下,恒温恒湿机运行系统的养护和系统日常管理人员特殊情况下数据记录不到位,导致后期研究不准确。就青铜器而言,其表面有长期形成的薄而致密的氧化物和金属矿化物,对温湿度要求也是不一样的,如果研究不准确,会对诸如枣皮红、粟子壳和黑漆古等皮壳造成不可挽回的损失,所以青铜库房的温湿度要严格把控。另外,经过去除有害锈物、封护处理修复后的青铜器,應该置于相对湿度低于58%的环境中保存,防止环境作用使有害锈再次出现。
  ⑥库管员综合素养有待进一步提高。近几年来,上至国家政策,下到馆领导都特别重视对库管员的业务能力培训,但库管员对所管文物的鉴别能力仍然不足,如彩陶保存,可根据年代并在日常管理中对环境、文物进行综合判断,对陶质文物中含盐分高的文物要更关注,可溶性盐是陶质文物最主要的病害。
  文物是我们博物馆的根,文物的保护功在预防性保护,文物预防性保护的道路很漫长,也很枯燥和艰辛。文物正在以我们看不见、摸不着的速度离人类远去,博物馆人应该多一份责任和使命,守住初心,保护好文物。
  参考文献
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