陜西歷史博物館壁畫大型展柜柜內(nèi)微環(huán)境場(chǎng)分布研究——以白虎圖為例

本研究將在陜西歷史博物館近幾年壁畫展柜內(nèi)氣體環(huán)境（大氣溫濕度、有害氣體、VOC、光照、降塵等）、館內(nèi)柜外環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及研究工作的基礎(chǔ)上，以“唐代壁畫珍品館”大型展柜柜內(nèi)微環(huán)境為主要研究對(duì)象，開展“陜西歷史博物館大型展柜柜內(nèi)微環(huán)境場(chǎng)分布研究”，選取壁畫館具有代表性的三幅壁畫（白虎圖、宮女圖、儀衛(wèi)圖），對(duì)展柜柜內(nèi)溫濕度進(jìn)行立體監(jiān)測(cè)，了解柜內(nèi)溫濕度場(chǎng)的分布情況，并利用現(xiàn)代科學(xué)分析技術(shù)定期對(duì)壁畫本體、壁畫病害的信息進(jìn)行采集，以期通過環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果與病害發(fā)育規(guī)律的結(jié)合，分析探究符合壁畫保護(hù)環(huán)境要求的最佳條件，為館藏壁畫預(yù)防性保護(hù)提供具有借鑒和參考意義的標(biāo)準(zhǔn)。

01

溫濕度

2016 年7 月到2018 年10 月，白虎圖壁畫溫濕度變化情況如圖1、圖2所示，展柜內(nèi)外溫濕度的波動(dòng)趨勢(shì)基本一致，展柜內(nèi)溫濕度波動(dòng)明顯小于展柜外，溫濕度在冬季供暖、夏季制冷時(shí)的日波動(dòng)明顯增大。溫濕度均呈現(xiàn)夏季高、冬季低的趨勢(shì)，2016 年11 月到2017 年3 月，溫度受空調(diào)供暖影響出現(xiàn)供暖前后最低、供暖期溫度上升的現(xiàn)象，2017 年11 月至2018 年3 月，由于外界氣溫影響大于空調(diào)供暖影響，因此雖出現(xiàn)供暖后溫度上升，但整體仍然呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，間接導(dǎo)致濕度的升高。

圖1 白虎圖展柜內(nèi)溫濕度

圖2 白虎圖展柜外溫濕度

2016 年7 月到2018 年9 月，白虎圖每月展柜內(nèi)外平均濕度及波動(dòng)范圍對(duì)比情況如圖3所示，平均濕度均呈夏季高、冬季低的趨勢(shì)，在夏季制冷時(shí)期展柜內(nèi)低于展柜外，冬季供暖時(shí)期展柜內(nèi)高于展柜外，2016 年夏季展柜內(nèi)外的濕度差大于2017 年、2018 年同一時(shí)期。而每月的濕度波動(dòng)范圍展柜內(nèi)明顯小于展柜外，呈現(xiàn)夏季波動(dòng)范圍小、冬季波動(dòng)范圍大的趨勢(shì)。2017 年11 月展柜內(nèi)的濕度波動(dòng)范圍明顯增大，是由于11 月22 日、23 日濕度波動(dòng)突增導(dǎo)致的（圖4），推測(cè)是展柜內(nèi)恒溫恒濕系統(tǒng)調(diào)節(jié)溫濕度造成的溫濕度突變。

圖3 白虎圖每月展柜內(nèi)外平均濕度及波動(dòng)范圍對(duì)比

圖4 白虎圖2017.11.21～2017.11.23 展柜內(nèi)外溫濕度變化

2016 年7 月到2018 年9 月，白虎圖每月展柜內(nèi)外平均溫度及波動(dòng)范圍對(duì)比情況如圖5 所示，平均溫度均呈夏季高、冬季低的趨勢(shì)，在冬季供暖時(shí)出現(xiàn)供暖前后溫度低于供暖時(shí)的現(xiàn)象。展柜內(nèi)外溫度基本一致，在冬季供暖時(shí)期展柜內(nèi)溫度略高于展柜外。每月的溫度波動(dòng)范圍展柜內(nèi)外相差較小，呈現(xiàn)夏季波動(dòng)范圍小、冬季波動(dòng)范圍大的趨勢(shì)，展柜內(nèi)波動(dòng)范圍基本小于展柜外。

圖5 白虎圖每月展柜內(nèi)外平均溫度及波動(dòng)范圍對(duì)比

02

光照度與紫外線強(qiáng)度

白虎圖壁畫光照度基本保持在50lx 以下，符合壁畫的光照推薦值（光照≤50lx），有利壁畫的長(zhǎng)期保存，但2017 年8 月至11 月光照達(dá)到80lx，應(yīng)引起注意。紫外線強(qiáng)度保持在0.2μW/cm2～0.4μW/cm2，超出壁畫的紫外推薦值（紫外線強(qiáng)度≤0.1μW/cm2），建議對(duì)燈光進(jìn)行檢查（圖6）。

圖6 白虎圖光照度與紫外線強(qiáng)度

2017 年春節(jié)前后，白虎圖光照情況如圖7 所示，壁畫館展柜內(nèi)使用感應(yīng)式照明，有人靠近展柜時(shí)展柜內(nèi)燈光開啟，文物受到的光照接近43lx，離開時(shí)展柜內(nèi)燈光關(guān)閉，只靠展柜外燈源照明，文物受到的光照接近6lx，這樣可以減少文物受到的累積光照，減輕光照對(duì)壁畫的影響。2017 年1 月27 日（除夕）博物館閉館，光照接近于0，1 月28 日（初一）至2 月2 日（初六）博物館正常開放，29 日游客較多，展柜內(nèi)燈光始終開啟，基本保持在10lx；26 日、28 日、31日參觀的游客較少，展柜內(nèi)燈光時(shí)常關(guān)閉，光照降低至6lx。

圖7 白虎圖2017 年春節(jié)前后光照情況

2016～2018 年白虎圖各月累積光照如圖8 所示，由圖可以看出，每年暑假時(shí)累積光照明顯增加，應(yīng)是暑假游客增多，壁畫館展柜內(nèi)燈光長(zhǎng)期打開所致。2016 年7～12 月累積光照56985.09（lx·h），2017 年全年累積光照188896.02（lx·h），2018 年1～9 月累積光照121190.99（lx·h），均超出壁畫累積光照不超過50000（lx·h） / 年的要求，長(zhǎng)期如此會(huì)加劇壁畫畫面褪色和變色，不利于壁畫的保存。

圖8 白虎圖各月累積光照（lx·h）

03

二氧化碳

圖9 白虎圖二氧化碳變化情況

白虎圖二氧化碳變化情況如圖9所示，展柜內(nèi)二氧化碳來源于展柜外，因此展柜內(nèi)二氧化碳與展柜外變化趨勢(shì)一致，且含量低于展柜外。五一、國(guó)慶、春節(jié)等節(jié)假日時(shí)，二氧化碳含量明顯上升，超過1000ppm 的標(biāo)準(zhǔn)。由于《國(guó)家寶藏》綜藝節(jié)目的熱播，2018 年參觀壁畫館儀衛(wèi)圖的游客明顯增加，尤其暑假期間，游客增多導(dǎo)致展廳內(nèi)二氧化碳超過2500ppm。二氧化碳含量超過1000ppm，容易引起頭痛、疲倦，眼睛、喉嚨疼痛等現(xiàn)象，二氧化碳濃度達(dá)到1500～2000ppm 時(shí)，空氣屬于輕度污染，超過2000ppm 則屬于嚴(yán)重污染了。若人體長(zhǎng)期吸入濃度過高的二氧化碳，會(huì)造成人體生物鐘紊亂，因?yàn)槎趸紳舛雀邥r(shí)能抑制呼吸中樞，濃度特別高時(shí)對(duì)呼吸中樞還有麻痹作用。長(zhǎng)此以往，人們會(huì)有氣血虛弱、低血脂等癥狀，且很容易感到大腦疲勞，嚴(yán)重影響人們的生活。高濃度的二氧化碳不僅對(duì)文物有害，而且嚴(yán)重影響到游客的健康，建議在二氧化碳含量較高時(shí)限制展廳內(nèi)人流，對(duì)游客進(jìn)行疏導(dǎo)。

04

有機(jī)揮發(fā)物

圖10 白虎圖有機(jī)揮發(fā)物變化情況

白虎圖有機(jī)揮發(fā)物（VOC）變化情況如圖10所示，展柜外有機(jī)揮發(fā)物基本保持在500ppb 左右，展柜內(nèi)有機(jī)揮發(fā)物呈下降趨勢(shì)，從近1000ppb 降低至500ppb，但仍超出300ppb 的標(biāo)準(zhǔn)。

2018 年以前展柜內(nèi)有機(jī)揮發(fā)物高于展柜外，2018 年之后展柜內(nèi)低于展柜外，且展柜內(nèi)有機(jī)揮發(fā)物呈下降趨勢(shì)，因此推測(cè)展柜內(nèi)有機(jī)揮發(fā)物污染來源于展柜內(nèi)。居室內(nèi)VOC 的含量高會(huì)對(duì)人們的視覺和聽覺等感官神經(jīng)造成損害，長(zhǎng)期處于這類環(huán)境中甚至?xí)鹕窠?jīng)質(zhì)或憂郁癥，其中的甲醛能夠刺激人的咽部和肺部，引起呼吸困難、頭疼、胸悶，甚至引發(fā)肺氣腫等。當(dāng)居室中的VOC 達(dá)到一定濃度時(shí)，短時(shí)間內(nèi)人們會(huì)感到頭痛、惡心、嘔吐、乏力等，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)抽搐、昏迷，并會(huì)傷害到人的肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，造成記憶力減退等嚴(yán)重后果。展柜外VOC 主要來自建筑、裝飾材料、室外污染以及人為帶入的污染源，展柜內(nèi)VOC 主要來自建筑、裝飾材料以及修復(fù)加固壁畫時(shí)使用的試劑、材料等，建議加強(qiáng)壁畫館及展柜內(nèi)通風(fēng)，降低污染程度。

本文由 王蕾 摘編自 楊文宗 金紫琳 王佳等 著《陜西歷史博物館壁畫大型展柜柜內(nèi)微環(huán)境場(chǎng)分布研究》一書之5.監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析一章。內(nèi)容有刪節(jié)、調(diào)整。

（審核：孫莉）

978-7-03-078175-8

定價(jià)：118.00元

本書以“大型展柜柜內(nèi)微環(huán)境場(chǎng)分布研究”的研究成果為基礎(chǔ)，系統(tǒng)公布柜內(nèi)微環(huán)境三維立體場(chǎng)一手?jǐn)?shù)據(jù)資料，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析、處理，以三維圖像形式表現(xiàn)出展柜內(nèi)微環(huán)境的實(shí)時(shí)狀況，并通過大量的數(shù)據(jù)研究工作，掌握壁畫文物保存最佳環(huán)境各項(xiàng)指標(biāo)，為大型復(fù)合材料的壁畫類文物保護(hù)提供相對(duì)量化的標(biāo)準(zhǔn)，從而指導(dǎo)此類文物預(yù)防性保護(hù)工作的開展。

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