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陈颖 雒憬憬 赵峥
摘要:甘肃省嘉峪关魏晋墓群墓室内留存了大量的砖壁画,日积月累,一些壁画出现了盐害、表面霉菌、起甲脱落等病害。根据魏晋墓七号墓室内近三年的
温湿度和气象数据,采用横向和纵向对比,阐明了七号墓室砖壁画保存的环境现状及其变化规律。结果表明:墓室内温度的变化有一定的规律性,墓室内温度随其径深增加而增高,且温度的变化幅度相对较小;相对湿度随墓室的径深增加逐渐降低;受到降水、墓室外环境和地下水渗漏等影响,相对湿度会显著上升。同时,探索了墓室内温度与相对湿度的关联性:除入口处,前、中、后墓室内平均气温为12℃,相对湿度75%,且各点二者变量呈正相关;通过比对近三年墓室砖壁画照片得出,目前墓室内温湿度相对适宜,没有造成墓室内砖壁画病害进一步发育,为今后研究砖壁画的病害机理和采取预防保护措施提供依据。
Key:魏晋墓;砖壁画;温湿度监测
嘉峪关魏晋砖壁画墓位于嘉峪关市新城镇,这里分布着1000余座古墓葬,其中六号墓开放旅游,七号墓除了工作需要,长期处于关闭状态。随着文旅融合的发展,受自然环境和人为因素的影响,墓室内砖壁画出现了不同程度的褪色、霉菌、酥碱等现象。相关领域的学者们也对其进行了探讨,如张兴盛①通过对比游客在参观墓室前后的干湿变化,提出砖壁画褪色与游客呼出的水汽、二氧化碳等以及带入的细菌有关。俄军②通过基于培养和分子鉴定的技术方法,提出了砖壁画保存环境的空气质量判定依据。刘洪丽③等以嘉峪关魏晋六号、七号墓葬为例,通过监测墓室内的微气候环境,说明旅游开放对砖壁画保存环境的影响。
1现存主要问题及研究方法
由于受到外力和墓室内微环境的影响,七号墓室局部出现砖块裂缝、破碎、掉落,壁画表面霉菌以及地下水渗漏等造成的盐害等(图1、图2)。
墓室内温度和相对湿度的变化对其砖壁画的保存有一定影响,为此进行墓室内的微环境监测具有重要意义。在魏晋墓墓区六号墓东侧布设了全自动小型气象站,用于监测墓室外气象环境;在墓室内不同位置安装了温湿度探头(图3),全天候自动监测记录墓室内温湿度的变化。
图4中,50c9位于墓道上部;50cd位于墓道中部;50c8位于墓门前西南角;50d2位于前墓室西南角;50ce位于中墓室西南角;50cc位于主墓室西南角。
2数据分析与讨论
魏晋墓监测工作自2017年9月开始,墓室的温湿度采取实时监测。
从图5可以看出,在近三年的周期内,七号墓室内不同位置上的温度变化都呈现出规律性正弦曲线变化。即深度越深,波动变化越小;深度越浅,波动变化越大。①墓室入口处的波动呈正弦曲线变化,波动幅度比墓室内部各点的大。墓室从前室开始,温度基本处于平稳的状态。
另外,在墓室内部的同一监测点位,9月至次年2月,温度呈下降趋势,次年3月至8月温度逐渐上升。除了墓室入口处和墓道处的温度变化较大,墓室内部其他各点位变化幅度较小且稳定,每年6月至11月各点温度趋于一致,即墓室径深加深,温度趋于平稳。墓室内气温最高值在2018年7月的墓室入口处,℃,最低温度在2018年1月份的墓室入口处,温度为-℃,℃。墓室内平均气温最高的是50c9,℃,其次是50cc、50ce、50d2、50c8,℃。50c9、50cd分别处在墓室门入口处和墓道中,开启墓室门或者工作人员进出带来的气流,以及墓
室外的环境,都会影响这些地方的气温,因此此处变化幅度较大;而50d2、50ce、50cc处于地下十余米处且径深较深,受外界干扰较小,空气交换速度慢,气温变化小,则相对气温高。
空气的含湿量和温度决定着墓室内的相对湿度。当空气的含湿量不变,则空气温度升高,相对湿度下降;空气温度降低,相对湿度升高。②观察图6得出:从相对湿度的变化来看,墓室内湿度在夏季相对高些,%,相对湿度最低是2020年5月50c9处,%。墓室内相对湿度排序为50cd>50c8>50d2>50ce>50cc>50c9。由此可以看出,,墓道水平长27米,处于墓室较深位置,空气交换慢,且受到地下水与墓室顶部渗水的影响,导致墓室内下层空气中的含水量较高;另外降雨造成墓室内短时间的湿度值上升外,墓室内的相对湿度保持在偏高且稳定状态,这也进一步解释了墓室内大部分病害为何主要集中在中下层。
近几年,西北地区的降水较往年有所增加,特别是夏季的降水明显逐年增多。嘉峪关年降水很少,年际变化大,主要集中在每年的7月、8月、9月。冬季有时会有降雪,这些都对魏晋墓墓区的相对湿度有一定影响。降水是引起墓室内相对湿度上升的重要原因,因为七号墓除了工作需要开放外,长期关闭,没有游客进入,所以游客几乎不对墓室内相对湿度产生影响。当有少量降水时,墓室内相对湿度变化波动不大;当遇到强降水时,墓室内相对湿度会出现剧增,并持续较短时间。
图7是七号墓50d2前室西南角近三年来墓室内相对湿度与外界环境降水量的对比图。从监测结果看,降水后的第二天墓室内相对湿度会上升,這是因为墓室防盗门阻隔所致,墓室内空气交换速度缓慢,墓室外的水汽进入墓室停留时间长。当墓室内相对湿度达到一定值时,文物的病变速率将大于相对湿度较低的时候①,因此在降雨时或者降雨后,适时关闭防盗门可阻止部分水汽进入墓室。等天气晴好时,适当打开大门或打开墓室入口处的换气扇,加速墓室内外的空气交换,确保墓室内的相对湿度维持在一个稳定适宜的状态,同时避免有害空气微生物增殖后破坏砖壁画。
降水一方面会增加墓室内的相对湿度,另一方面会引起墓室内的温度变化。②
由图8~图13可以看出,在墓室内,除50c9监测点外,其余各监测点的温度和湿度有一定相关性,即同一监测点位的温湿度在同一时刻有相同的变化趋势,且墓室内温度和相对湿度各自维持在一个相对稳定的变化范围内。50c9点处温度和相对湿度的变化较显著,二者关系呈负相关,这主要是因为50c9点处于墓室入口处(墓道上部),几乎与外界环境相通,相对湿度的变化取决于空气的含湿量和温度,空气含湿量不变,则空气温度升高,相对湿度变小。③
此外,前期已经有专家学者④对嘉峪关魏晋墓腐蚀壁画真菌群落组成进行了分析,得出嘉峪关魏晋壁画墓霉菌中青霉菌占多数:青霉袍子萌发的最低相对湿度在80%~88%,最适生长温度在25℃左右。①经过分析发现,除入口处以外,前、中、后墓室内平均气温在12℃,相对湿度在75%,且各点二者变量呈正相关;通过比对近三年墓室砖壁画照片(表1),此温湿度相对适宜,没有造成墓室内砖壁画病害进一步发育。
3结论
通过以上分析得出:墓室内温度与相对湿度在时间、空间上呈现出不同的变化,且会随着外界天气的变化而变化。除了墓室入口处,墓室内部处于一个相对稳定的密封环境,温度与相对湿度呈负相关关系,深度越深,温度升高,相对湿度降低,且变化幅度越小。
每年降水集中在7月、8月、9月,墓室内相对湿度增高。在降水时或降水后,关闭防盗门,防止墓室内湿度升高,有利于砖壁画的保存。待降水过后,空气干燥的时候适当打开防盗门或开启换气扇进行通风,维持墓室内一个相对稳定的环境。
关闭墓室有利于维持壁画表面原有生态系统的稳定性,但长期关闭使封闭的墓室环境相对湿度升高,使微生物增殖,且墓室内空气交换缓慢,这对砖壁画的保存构成了威胁。①通过对比分析,目前嘉峪关魏晋墓砖壁画所处保存环境相对适宜,除入口处以外,前、中、后墓室内平均气温在12℃,相对湿度在75%,温度和相对湿度的季节性变化并未对砖壁画造成损坏。
文物鉴定与鉴赏2021年5期
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