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森罗股份:困扰饱水木质文物保护的因素到底有哪些?
2022-07-01

饱水木质文物是人类古代文明的一种载体,和其他文物一样是研究古代历史、艺术、科技、经济的宝贵实物资料,既珍贵又脆弱。饱水木质文物,是长期存在于海水、河水、地下水或湿地等环境中,发掘时高度含水的木质文物其相对含水率一般大于200%,有的器物相对含水率高达1900%。饱水木质文物一旦被发掘,暴露于大气环境中,将于惊人的速度收缩、扭曲和崩溃,从出土到损坏,通常只有数小时或数天。显然做好饱水木质文物的保护既是一项具有重要社会意义的工作,也是一项要求高、难度大的研究。凯发k8国际-凯发天生赢家一触即发官网

为什么埋藏的文物能长久保存?

这是由于考古发掘前地下饱水木质文物与埋藏环境形成的平衡体系。文物在被埋藏之前,通常已经与当时的大气环境有过一定时间的接触,形成一定的表面状态。文物在地下埋藏的初期,与周围土壤环境进行部分或全面的接触,开始了一系列的腐蚀反应。比如有化学类的氧化反应、酸碱反应、水解反应,还有生物类的破坏和侵蚀等。因地下相对湿度和温度等微环境变化比较缓慢,氧含量逐渐被耗尽。因此,在一段时间之后,文物与地下埋藏环境的相互作用就会达到一个相对平衡的状态,一旦达到平衡状态后,文物材料的变化速率就会降低甚至停止,文物就会处于一个相对稳定的状态。这种状态在文物还处于较为稳定埋藏环境中会持续存在。例如,湖南长沙马王堆汉墓出土的尸体、纺织品等有机文物,保存的非常完好,其主要原因就是深埋、长期密闭、缺氧封存。凯发k8国际-凯发天生赢家一触即发官网


由此可见,平衡体系对于地下埋藏文物非常重要。但是,在考古发掘过程中,随着文物埋藏环境一层层地被剥离,多年建立地平衡体系将被打破。

发掘出土/出水文物的环境突变

文物发掘后将面临新的环境和新的腐蚀,我们称之为“环境突变”。

历经千百年的地下埋藏,其外观通常改变不大,甚至在出土初期,仍能看到当年埋入地下时的风采。但是,在文物出土的同时,地上环境与地下埋藏环境截然不同。凯发k8国际-凯发天生赢家一触即发官网

首先,文物面临的是含氧量、污染物丰富的空气。

饱水木质文物发掘出土后,由少氧的墓葬环境突然暴露于常氧的大气环境中,文物迅速地进行氧化反应,针对饱水木质文物,在光照、温湿度、紫外线、霉菌等共同作用下,使饱水文物发生光化学氧化、光敏氧化及光催化氧化,导致褪变色加剧等。此外,空气或灰尘中的二氧化硫、氮氧化合物和颗粒污染物等酸性气体,一旦和文物接触后,其表面就会遭到腐蚀,完整程度和美观程度将会遭到破坏。颗粒污染物,如尘埃,对文物的影响也不可低估,尘埃表面孔隙度大,表面积也相对较大,结构松散易吸收空气中的水分,在文物表面形成一层相对湿度高的灰尘层,尘埃又是多种带有酸碱性及氧化—还原性的化学污染物质的载体和催化剂,微生物孢子很容易附着在颗粒上而被带入室内,加剧了文物材质的劣化及表面形貌的改变。凯发k8国际-凯发天生赢家一触即发官网

其次,文物面临的是温湿度骤变。

相对于地下埋藏环境,每天的日出日落,冷暖交替。与地下环境相比,地上环境温、湿度的变化幅度大、频繁。木材是一种易吸湿材料,具有随着外界温湿度变化“热胀冷缩、干缩湿胀”的特性。湿度升高时吸水膨胀,降低时散失水分收缩。通常空气中的文物含水率明显低于地下埋藏时的文物含水率,出土文物所含有的水分,会在短时间内大量蒸发流失,导致出土饱水木质文物快速干裂、变形、漆皮脱落等。凯发k8国际-凯发天生赢家一触即发官网


再有,文物面临的是黑暗到光照。

地下环境没有光线的影响,不存在红外线、紫外线以及光协同作用的影响。文物出土后,直接面临光分解、光氧化作用,导致出土文物的各项化学变化加速。饱水木质和带漆木质文物,经常会发生质地材料颜色加深,表面漆膜变色、褪色、卷曲、开裂等现象。凯发k8国际-凯发天生赢家一触即发官网


最后,文物面临的是有害生物的危害。

木质文物埋藏的土壤及地下水常常带有微生物,但在密封空间内,微生物繁衍受到了抑制。出土后,外界环境温湿度适宜,导致部分霉菌滋生繁殖;加之,空气或尘埃中飘浮着大量的细菌或真菌类微生物孢子、昆虫虫卵,也会降落附着于文物表面,在温暖潮湿的环境中迅速繁殖,微生物代谢的有机酶会加速木胎的腐烂。甚至以木材为食,也会破坏胎体的完整性,导致胎体的损害。凯发k8国际-凯发天生赢家一触即发官网


总之,随着文物的发掘,它们与埋藏环境建立的平衡状态被打破,使文物面临着损坏,甚至瞬间消失、碳化、褪色等。很多文物土后采用整体提取、水浸泡等方法保存,其目的也是为了降低诸多环境因素骤变对其造成的影响,尽量模拟出与地下埋藏环境相近的恒定、无氧环境。因此,在考古发掘现场进行即时保护是十分重要的。凯发k8国际-凯发天生赢家一触即发官网


如何维持发掘

饱水木质文物的稳定?

为保持发掘出土/出水的饱水木质文物的原状,使其得以稳定保护与储藏,不仅要及时控制地上环境、抑制劣化,还需了解饱水木质文物常见的损害问题。饱水木质文物保护的难点在于脱水干燥定型,维持文物形貌,不发生变形、开裂。但为了木质文物长期保护与储藏,在文物脱水干燥之前,首先需要进行木质文物的脱盐、防霉处理。

下面几期我们将分别探讨为什么要做饱水木质文物的脱盐、抗菌、脱水加固处理,常用的处理方法以及国内外相关应用研究进展。

[部分图片来源网络]


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