课题名称:馆藏文物保存环境监测关键技术研究
一、课题成果介绍
博物馆环境有其特殊性,首先博物馆作为参观场所,需要满足人的要求;然后,博物馆作为文物的收藏场所,需要对文物的安全负责,而环境对文物的影响较大,因此博物馆环境应该考虑到文物的因素,需要满足文物安全的要求。根据对人的要求,本研究对温湿度、可吸入颗粒物、甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨气、Tvoc进行了检测;根据对文物的要求,本研究对温湿度、可吸入颗粒物、甲醛、二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮、硫化氢、臭氧等进行了检测。其中对人和文物都有重要影响的环境因素是温湿度、可吸入颗粒物,说明这两项尤其需要监测。目前对温湿度监测采用无线温湿度监控设备,对可吸入颗粒物采用便携式颗粒物监测仪器,对甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨气Tvoc采用一套便携式检测设备,二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮、硫化氢、臭氧采用进口的检测设备,可以进行连续记录。还有一类对人和文物都有影响的是微生物,既能导致人体的不适,也能导致文物的腐蚀。但微生物检测没有一种特别简便的方法,必须要经过培养才能检测,因此针对微生物检测专门制订了一套检测方法。对细菌和真菌进行了鉴定。不同地点空气细菌的优势菌群基本相同,微球菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属为空气细菌优势属。同时也分离得到了克考氏菌属,经查阅文献,这种细菌在空气微生物中分布很少。这些菌在正常条件下不能够导致传染类疾病的发生,对观众和工作人员安全。真菌中90%以上为青霉属中不同种,曲霉属和枝孢霉属次之,分别占3-5%。
同一功能区同一高度不同时间细菌的分布特征。除库房外,各功能区细菌在不同时间浓度不同。就办公区而言,上午8:30~9:00是工作人员陆续陆续到单位上班时间,流动大、细菌浓度高(940 CFU/m3)。中午13:00为休息时间人员流动相对回落(250 CFU/m3),下午17:00为下班时间,人员陆续离开办公区,细菌浓度有回升(350 CFU/m3)。展厅上午9:00开馆,观众相对较少,细菌浓度较低(92 CFU/m3);到中午13:00观众增至最多,细菌浓度增至最大(132CFU/m3);下午16:30闭馆,17:00细菌浓度有所回落。文物库房在地下二层,在无文物搬运时基本没有人员流动,环境温湿度也没有变化,细菌浓度基本保持不变。
展厅一天中不同时间段真菌的浓度,从分布来看,中午真菌浓度最高,下午有回落,但还是高于上午时的浓度。这和人员流动情况成正比。办公区真菌浓度由上午到下午依次递减。库房一天不同时间真菌浓度低、变化幅度相对较小。
同一功能区不同高度放线菌的分布也有区别,办公区不同楼层放线菌浓度,变化规律与细菌相同,一层浓度最高(540CFU/m3)。展厅不同楼层放线菌浓度,相对办公区浓度低,楼层之间变化不大,无规律性。办公区上午放线菌浓度达到435CFU/m3,其余时间以及库房和展厅全天浓度都很低,最低为17CFU/m3,放线菌浓度较低。
本课题的主要结论如下:
1、研究出了一套博物馆环境监测方法,主要检测温湿度、甲醛、可吸入颗粒物、苯、甲苯、二甲苯、氨气、Tvoc、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、硫化氢、臭氧、微生物等。
2、对文物影响较大而浓度较小的二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、硫化氢等气体的检测进行了研究,采用进口的灵敏度高的传感器,经过自行组装,形成了一套监测方法。这些微量气体的监测方法为本研究的关键技术。
3、结合博物馆库房和展柜不能随便进入检测的特点,采用无线温湿度监测系统对温湿度进行检测,也是本课题的一大创新。
4、结合博物馆的特点,建立了一套微生物检测方法。根据在首都博物馆检测实践,证明是博物馆微生物检测的切实可行的方法。
5、除了在首都博物馆进行检测外,还对北京地区的孔庙及国子监博物馆、怀柔博物馆和云居寺进行了检测。结果证明,此套设备移动方便,适合于博物馆使用。
6、根据检测结果可以看出,博物馆环境与外界环境有一定关系,尤其是温湿度,在古建类博物馆内受气候变化影响较大。除此以外,博物馆环境与博物馆本身的建筑有关,还与博物馆的装修有关系,非常复杂。不同类型博物馆环境不会相同,就是同一类博物馆其环境也不会完全相同。
二、成果应用情况
1、该技术已经应用于首都博物馆文物保存环境监测中,成为首都博物馆的常规检测手段,为首都博物馆展厅文物的保护做出了贡献;
2、该技术已经在怀柔博物馆、房山云居寺库房使用过,解决了郊区、县博物馆的环境监测问题,得到了一致好评。
三、课题组成员人员介绍
刘树林:男,1955年出生,籍贯河北武清,大学本科,研究馆员。原首都博物馆文物保护中心主任(2015年9月退休),任东城科学技术委员会委员。兼任中国文物修复委员会副秘书长,中国博物馆学会保管专业委员会副秘书长,北京博物馆学会保管专业委员会常务副主任等职务。刘树林同志1979年12月起在首都博物馆从事文物保管、研究、鉴定和保护工作。1989年—1996年任保管部主任, 1996年6月起任文物保护中心主任。先后承担《馆藏元、明、清瓷器展览》、《北京文物精品展览》、《中国茶文化展览》等国内外展览提纲的编写及文物鉴选工作。参加《古玩鉴定与辨伪》、《官窑名瓷》、《青花名瓷》、《首都博物馆藏瓷选》和《中国美术全集、陶瓷分卷》等书部分章节及词条的撰写工作。主持完成4000余件文物修复和保护工作。多次参加国际、国内学术研讨会,并提交学术论文,发表研究论文近20篇。其中《大都城青花瓷及元青花瓷外销》、《古瓷辨伪》、《北京琉璃窑考辨》、《博物馆藏品温湿度环境控制方法探研》、《文物修复和保护技术标准化的探讨》、《充氮降氧技术在文物害虫防治工作中的应用研究》、《北京孔庙石质文物的现状及保护探研》、《延缓聚乙二醇吸湿和氧化速度的研究试验》、《空调系统造成的室内空气微生物污染与对策》和《文物修复工作探研》等收录于各种学术论文集和学术刊物中。
何海平:男,1976年出生,副研究馆员,北京大学考古文博学院博士后, 2008年北京市科委科技新星计划入选人员。2005年7月进入首都博物馆工作,现任首都博物馆文物保护修复中心总工程师。主要从事过的研究工作有铁质文物脱盐清洗及封护研究、文物保存环境研究、石质文物保护研究、古书画科学分析研究、金银器保护研究等。发表论文30多篇,出版专著《北京孔庙进士题名碑病害及防治技术研究》一书,与他人合著著作有《铁质文物脱盐清洗及封护研究》、《文物养护工作手册》、《河北滦平博物馆金属文物修复报告》、《金石杂项类文物修复》等。
胡媛媛:女,1982年出生,助理馆员,北京交通大学本科。2003年7月进入首都博物馆工作,现任首都博物馆文物保护修复中心陶瓷修复组修复工程师。主要参与过的研究工作有馆藏文物保存环境监测关键技术研究、北京孔庙石质文物病害及防治技术研究等北京市科委课题。参与《文物养护工作手册》、《金石杂项类文物修复》、《北京博物馆学会保管专业第11-13届学术研讨会论文集》等的编务工作。
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