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博物馆文物展柜的环境控制要求
浏览次数:541 日期:2017-3-21

空气温湿度 
温度和湿度是馆藏文物保存环境中,最基本、最经常起作用的因素。它们是直接影响一切物理、化学和生物作用的两个基本因素。
  
1.1  
温度   
通常,博物馆室展柜内空气温度作为单一因素对文物材料的影响并不明显,但是由于环境中同时存在着光照、各种气体等因素,当文物材料受到它们联合作用而发生一定的化学反应时,温度在后续反应中具有加速化学发应的作用。根据范特霍夫(Van ’ t Hoff )近似规则,对一般反应,温度每升高 10 ℃,反应速率增加到原来的 2 ~ 4 倍。另外,值得注意的是,温度变化会引起相对湿度的变化,从而对文物产生影响。
  
1.2  
湿度   
与温度相比,博物馆相对湿度对文物的影响更大。相对湿度的变化对大部分馆藏文物保存会产生不同程度的影响。
  
湿度对有机材料文物的影响:有机材料文物的共性就是其内部含有一定的水分,当外界空气湿度较高时,它们吸收水分,引起水解、增重、体积膨胀等变化。当外界空气湿度较低时,它们释放内部水分而产生收缩、干裂等变化。不同的有机材料对相对湿度的反应状况也不同。动、植物纤维材料的丝、毛、棉、麻、纸、竹木器等,对湿度变化较为敏感,尤其是丝织品和书画。
  
湿度对无机材料文物的影响:潮湿环境对绝大多数金属文物保存非常不利。潮湿空气中,青铜器和铁器会发生化学腐蚀或电化学腐蚀,尤其是有氯化物存在时,锈蚀速度会更快。银器在高湿度环境中,加上强光和臭氧的作用,可能会被缓慢氧化。潮湿环境还会使古代玻璃器皿表面腐蚀发白或发灰。温湿度的变化可能导致瓷器表面玻璃质釉层发暗模糊、失去光泽或分解。
  
高湿度也是微生物霉菌产生的必要条件。在高湿度环境下,有机材料文物是霉菌的良好营养源,从而间接导致文物材料的损坏。
  
光照 
在博物馆,尽管光对于人们研究、参观是必不可少的,但对于文物保存却是有害的,尤以光波中的紫外线为甚。研究表明,光对所有有机材料文物具有破坏作用,引起它们表面变质并加速这种变质反应。 
   
光对文物材料的危害除了它的热效应能使有关化学反应加速外,更重要的是体现在光化学反应上。研究表明,紫外线是引起光化学反应最主要的光辐射。另外,值得注意的是,某些波段的可见光也可能通过敏化作用和积累效应使有机材料文物发生光化学反应而损坏。
  
光化学反应的实质是光辐射提供了化学反应的活化能。当有机材料组成的文物受到光辐射,尤其是紫外线的辐射时,将会发生分子链被打断、或在空气中氧的作用下引发一系列的光氧化反应,从而使有机材料化合物分子结构发生变化。这种光老化反应对有机材料文物可能产生的影响:一是外观上的变化,如 变色、褪色、斑点、龟裂、形变等;二是物理性质的变化,例如材料的溶解度、比重、吸湿性、透光性等可能发生程度不同的改变;三是机械性能的改变,例如强度、耐折度等性能的下降;四是分子结构的变化,
例如分子间构型的变化并产生交联,分子量变小等。
  
空气污染物  
空气污染物的种类很多,按照污染物的性质分为化学的、物理的、生物的。这里主要谈在博物馆室内空气中对文物有严重影响的化学污染物。按其在空气中的存在状态,大致可分为气态(包括蒸气)和气溶胶两大类。对文物材料危害较大的主要是酸性气体(如硫化物、氮氧化物、卤化物、某些有机化合物等)和粉尘,其次是氧化剂(如臭氧)和气溶胶。
  
酸性气体能够腐蚀金属,特别是与氧化剂结合时。酸性气体还能侵蚀纤维素、染料,也可使皮革脆化。二氧化硫是最受关注的酸性气体,主要来自博物馆室外大气污染。
  
粉尘对馆藏文物的危害主要表现在三个方面:一是黏附作用,粉尘能造成纸张黏结。二是吸附作用,可吸附和浓集二氧化硫等气体。三是滋生霉菌,由于粉尘对水蒸气的凝聚能力,也为真菌的生长创造了条件,微生物对文物的侵蚀往往能通过粉尘来完成。
  
博物馆污染物中的臭氧作为氧化剂,对文物起到氧化腐蚀的作用。它存在于含氮化合物和有机物反应中,形成许多更高腐蚀性的气体和粒子成分。
  
气溶胶是指以液体或者固体为分散相,以气体为分散介质的空气污染物。其主要成分是酸类、盐类以及重金属粉尘等,它们对文物的危害主要是提供酸性水解的催化剂和光氧化反应的氧化剂和引发剂。粉尘也是气溶胶一种存在形式。
  
博物馆室内空气污染物的来源不仅有从室外或从其他室内房间传输过来的污染物,而且有直接散发的污染物和通过室内组分的化学反应产生的污染物。因此,博物馆室内一种空气污染物的浓度是由室外污染水平、空气交换速率、室内化学反应产生或消耗污染物的速率以及污染物从室内表面去除的速率等因素综合决定。在实际中,如果陈列、保管措施不当,可能带来污染物对文物的侵蚀,因此,应该关注来自博物馆建筑物内部装修、文物库房、展柜展台等的使用材料产生的挥发性物质而引的室内污染物。例如,很多装修用的木材都可能产生有机酸(甲酸、乙酸、盐酸、甚至硫化氢等)蒸气,如果铅制品或者含铅元素的文物(如青铜器) , 放入这种木制的柜架里,可能受到有机酸蒸气的作用而软化成盐。

聚氯乙烯塑料
(PVC) 和一些在收藏、布展中使用的化纤织物会产生氯化物,对金属文物产生腐蚀。

生物危害  
馆藏文物除受到上述理化因素的破坏作用外,在一定条件下还会受到某些微生物和昆虫的生物危害。
 
4.1  
有害微生物 
对文物有害的微生物是微生物中的一小部分,主要是细菌、放线菌、霉菌等。这些微生物的特点是能在文物保存地点一般条件下生存,以文物材料为营养基,并且能分泌破坏文物材料的酶。
  
微生物对纤维质文物(棉、麻、纸、木竹)的破坏:这类文物材料多含有纤维素、淀粉、明胶等,微生物分泌出能分解这些文物材料的酶,使文物霉烂。不仅影响文物外观还使文物材料机械强度下降。
  
微生物对蛋白质文物(丝、毛、皮革类)的破坏:这类文物被微生物侵蚀而引起文物材料的霉变,霉变后的文物表面产生各种颜色的霉斑,同时蛋白质在微生物作用下被分解,释放出H2S 、 NH3 等气体,使有机物腐败发臭。蛋白质的分解还使这类文物表面光泽和强度都降低,表面发黏。
  
微生物对金属文物的侵蚀机理:在含有尘埃和水蒸气的空气中,可能存在细菌和真菌等微生物,金属文物由于其表面粗糙,易吸附空气中的尘埃和水蒸气,其中包含大量的有机酸代谢产物,这些酸接受金属腐蚀所产生的电子,促进金属腐蚀。另外,一些微生物自身具有接受电子的能力,而引起金属文物腐蚀。处于潮湿空气中的金属,往往电化学腐蚀与微生物腐蚀同时发生,相互促进,加速腐蚀。因此,潮湿污浊环境对金属文物保存十分不利。
  
4.2  
文物害虫   
文物虫害是有机质文物过早损坏的一个重要因素。其危害有两方面:一是直接危害,即昆虫蛀食文物材料,使文物洞孔丛生、残缺不全、机械性能下降和理化性质改变;二是间接危害,例如某些昆虫的排泄物在文物上留下污迹,而且成为微生物侵蚀文物的新源泉。
  
有害昆虫的幼虫对文物材料的危害作用最大,而幼虫通常是寄生于文物材料的内部,具有很大的隐蔽性,一旦文物材料发生虫害,到了可观察的程度,这时可能已经造成无法挽回的损失。因此,为了使文 物免受昆虫的危害,必须采取积极的预防措施。
  
结语 
应当指出,在实际中,馆藏文物的自然损坏,并非一种环境因素单独起作用,而常常是几种环境因 素相互关联,彼此影响,综合作用于文物。因此,实际工作中应该全面分析,综合考虑。
  
本文主要对博物馆展柜各种环境因素与文物材料的作用过程和可能产生的影响做了简要的总结。还有很多的问题需要更深入的研究,比如文物腐蚀损坏速率、程度与环境因素的定量关系的研究、博物馆文物保存最佳环境标准研究、博物馆文物保存环境的控制问题研究等等。这些研究的最终目的是通过大环境治理和小环境控制改善博物馆文物保存环境,减缓馆藏文物的自然腐蚀损坏。

 
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