陕西历史博物馆壁画大型展柜柜内微环境场分布研究——以白虎图为例

本研究将在陕西历史博物馆近几年壁画展柜内气体环境（大气温湿度、有害气体、VOC、光照、降尘等）、馆内柜外环境的实时监测数据及研究工作的基础上，以“唐代壁画珍品馆”大型展柜柜内微环境为主要研究对象，开展“陕西历史博物馆大型展柜柜内微环境场分布研究”，选取壁画馆具有代表性的三幅壁画（白虎图、宫女图、仪卫图），对展柜柜内温湿度进行立体监测，了解柜内温湿度场的分布情况，并利用现代科学分析技术定期对壁画本体、壁画病害的信息进行采集，以期通过环境监测结果与病害发育规律的结合，分析探究符合壁画保护环境要求的最佳条件，为馆藏壁画预防性保护提供具有借鉴和参考意义的标准。

01

温湿度

2016 年7 月到2018 年10 月，白虎图壁画温湿度变化情况如图1、图2所示，展柜内外温湿度的波动趋势基本一致，展柜内温湿度波动明显小于展柜外，温湿度在冬季供暖、夏季制冷时的日波动明显增大。温湿度均呈现夏季高、冬季低的趋势，2016 年11 月到2017 年3 月，温度受空调供暖影响出现供暖前后最低、供暖期温度上升的现象，2017 年11 月至2018 年3 月，由于外界气温影响大于空调供暖影响，因此虽出现供暖后温度上升，但整体仍然呈现下降的趋势，间接导致湿度的升高。

图1 白虎图展柜内温湿度

图2 白虎图展柜外温湿度

2016 年7 月到2018 年9 月，白虎图每月展柜内外平均湿度及波动范围对比情况如图3所示，平均湿度均呈夏季高、冬季低的趋势，在夏季制冷时期展柜内低于展柜外，冬季供暖时期展柜内高于展柜外，2016 年夏季展柜内外的湿度差大于2017 年、2018 年同一时期。而每月的湿度波动范围展柜内明显小于展柜外，呈现夏季波动范围小、冬季波动范围大的趋势。2017 年11 月展柜内的湿度波动范围明显增大，是由于11 月22 日、23 日湿度波动突增导致的（图4），推测是展柜内恒温恒湿系统调节温湿度造成的温湿度突变。

图3 白虎图每月展柜内外平均湿度及波动范围对比

图4 白虎图2017.11.21～2017.11.23 展柜内外温湿度变化

2016 年7 月到2018 年9 月，白虎图每月展柜内外平均温度及波动范围对比情况如图5 所示，平均温度均呈夏季高、冬季低的趋势，在冬季供暖时出现供暖前后温度低于供暖时的现象。展柜内外温度基本一致，在冬季供暖时期展柜内温度略高于展柜外。每月的温度波动范围展柜内外相差较小，呈现夏季波动范围小、冬季波动范围大的趋势，展柜内波动范围基本小于展柜外。

图5 白虎图每月展柜内外平均温度及波动范围对比

02

光照度与紫外线强度

白虎图壁画光照度基本保持在50lx 以下，符合壁画的光照推荐值（光照≤50lx），有利壁画的长期保存，但2017 年8 月至11 月光照达到80lx，应引起注意。紫外线强度保持在0.2μW/cm2～0.4μW/cm2，超出壁画的紫外推荐值（紫外线强度≤0.1μW/cm2），建议对灯光进行检查（图6）。

图6 白虎图光照度与紫外线强度

2017 年春节前后，白虎图光照情况如图7 所示，壁画馆展柜内使用感应式照明，有人靠近展柜时展柜内灯光开启，文物受到的光照接近43lx，离开时展柜内灯光关闭，只靠展柜外灯源照明，文物受到的光照接近6lx，这样可以减少文物受到的累积光照，减轻光照对壁画的影响。2017 年1 月27 日（除夕）博物馆闭馆，光照接近于0，1 月28 日（初一）至2 月2 日（初六）博物馆正常开放，29 日游客较多，展柜内灯光始终开启，基本保持在10lx；26 日、28 日、31日参观的游客较少，展柜内灯光时常关闭，光照降低至6lx。

图7 白虎图2017 年春节前后光照情况

2016～2018 年白虎图各月累积光照如图8 所示，由图可以看出，每年暑假时累积光照明显增加，应是暑假游客增多，壁画馆展柜内灯光长期打开所致。2016 年7～12 月累积光照56985.09（lx·h），2017 年全年累积光照188896.02（lx·h），2018 年1～9 月累积光照121190.99（lx·h），均超出壁画累积光照不超过50000（lx·h） / 年的要求，长期如此会加剧壁画画面褪色和变色，不利于壁画的保存。

图8 白虎图各月累积光照（lx·h）

03

二氧化碳

图9 白虎图二氧化碳变化情况

白虎图二氧化碳变化情况如图9所示，展柜内二氧化碳来源于展柜外，因此展柜内二氧化碳与展柜外变化趋势一致，且含量低于展柜外。五一、国庆、春节等节假日时，二氧化碳含量明显上升，超过1000ppm 的标准。由于《国家宝藏》综艺节目的热播，2018 年参观壁画馆仪卫图的游客明显增加，尤其暑假期间，游客增多导致展厅内二氧化碳超过2500ppm。二氧化碳含量超过1000ppm，容易引起头痛、疲倦，眼睛、喉咙疼痛等现象，二氧化碳浓度达到1500～2000ppm 时，空气属于轻度污染，超过2000ppm 则属于严重污染了。若人体长期吸入浓度过高的二氧化碳，会造成人体生物钟紊乱，因为二氧化碳浓度高时能抑制呼吸中枢，浓度特别高时对呼吸中枢还有麻痹作用。长此以往，人们会有气血虚弱、低血脂等症状，且很容易感到大脑疲劳，严重影响人们的生活。高浓度的二氧化碳不仅对文物有害，而且严重影响到游客的健康，建议在二氧化碳含量较高时限制展厅内人流，对游客进行疏导。

04

有机挥发物

图10 白虎图有机挥发物变化情况

白虎图有机挥发物（VOC）变化情况如图10所示，展柜外有机挥发物基本保持在500ppb 左右，展柜内有机挥发物呈下降趋势，从近1000ppb 降低至500ppb，但仍超出300ppb 的标准。

2018 年以前展柜内有机挥发物高于展柜外，2018 年之后展柜内低于展柜外，且展柜内有机挥发物呈下降趋势，因此推测展柜内有机挥发物污染来源于展柜内。居室内VOC 的含量高会对人们的视觉和听觉等感官神经造成损害，长期处于这类环境中甚至会引起神经质或忧郁症，其中的甲醛能够刺激人的咽部和肺部，引起呼吸困难、头疼、胸闷，甚至引发肺气肿等。当居室中的VOC 达到一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。展柜外VOC 主要来自建筑、装饰材料、室外污染以及人为带入的污染源，展柜内VOC 主要来自建筑、装饰材料以及修复加固壁画时使用的试剂、材料等，建议加强壁画馆及展柜内通风，降低污染程度。

本文由 王蕾 摘编自 杨文宗 金紫琳 王佳等 著《陕西历史博物馆壁画大型展柜柜内微环境场分布研究》一书之5.监测数据分析一章。内容有删节、调整。

（审核：孙莉）

978-7-03-078175-8

定价：118.00元

本书以“大型展柜柜内微环境场分布研究”的研究成果为基础，系统公布柜内微环境三维立体场一手数据资料，经过数据分析、处理，以三维图像形式表现出展柜内微环境的实时状况，并通过大量的数据研究工作，掌握壁画文物保存最佳环境各项指标，为大型复合材料的壁画类文物保护提供相对量化的标准，从而指导此类文物预防性保护工作的开展。

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