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第三讲馆藏文物保存环境质量检测技术规范（一）——温湿度、可见光和紫外光及霉菌的检测WW/T0016-2008主讲:解玉林馆藏文物保存环境国家文物局重点科研基地（上海博物馆）1《《馆藏文物保存环境质量检测馆藏文物保存环境质量检测技术规范技术规范》》（一）（一）————温湿度、可见光和紫外光及霉菌的检测温湿度、可见光和紫外光及霉菌的检测馆藏文物保存环境国家文物局重点科研基地上海博物馆WW/T0016-2008{《馆藏文物保存环境质量检测技术规范》为推荐性文物保护行业标准。由国家文物局提出，上海博物馆负责起草。{《馆藏文物保存环境质量检测技术规范》的制定有助于统一行业的馆藏文物保存环境质量检测技术标准，保障馆藏文物保存环境质量监测数据的真实有效并具有可对比性，为顺利实施和监督馆藏文物保存环境质量标准提供技术保障。2{规范制定的必要性{有些基本内容的理解（布点和采样）{检测项目的确定与选择原则《馆藏文物保存环境质量检测技术（一）》——温湿度、可见光和紫外光的检测。《馆藏文物保存环境质量检测技术规范》{到目前为止，尚未检索到国内外专门针对馆藏文物保存环境质量检测技术的相关规范和标准。{相关的其他环境检测技术规范有{NY/T397-2000《农区环境空气质量监测技术规范》{HJ/T167-2004《室内环境空气质量监测技术规范》{HJ/T193-2005《环境空气质量自动监测技术规范》{HJ/T194-2005《环境空气质量手工监测技术规范》{这些标准对本规范的编制有一定的借鉴作用，但存在较大的差别。3{检测的环境对象不同：针对文物保存的室内环境（如文物库房、展厅等），特别还包括文物储藏的小环境（如陈列柜、储藏柜等）{检测的项目不尽相同：二氧化硫、二氧化氮、臭氧等项目的监测外，还要求对甲酸、乙酸等羰基化合物及硫化氢和有机硫化物等的监测。{检测的标准要求不同：现有室内空气质量标准均以mg/m3为基准的，文物保存环境质量标准以μg/m3为基准。GB/T18883-2002室内空气质量标准年平均值(行动水平)400cfu/m3菌落总数生物性19依据仪器定b2500Bq/m3氡222Rn放射性188小时均值0.60mg/m3总挥发性有机物TVOC17日平均值0.15mg/m3可吸人颗粒PMl0161小时均值0.10mg/m3甲醛HCHO111小时均值0.16mg/m3臭氧O3101小时均值0.20mg/m3氨NH39日平均值0.10%二氧化碳CO281小时均值10mg/m3一氧化碳CO71小时均值0.24mg/m3二氧化氮NO261小时均值0.50mg/m3二氧化硫SO2化学性5备注标准值单位参数参数类别序号4GB9669-88图书馆、博物馆、美术馆卫生标准不低于100照度/lux不超过50噪声/dB(A)不超过0.15可呼入颗粒物/mg.m-3不超过4000细菌总数/个.m-3不超过10一氧化碳/mg.m-3不超过0.15二氧化碳/%0.10-0.50风速/m.s-130-80相对湿度/%有空调装置16-26℃，无空调装置的采暖地区动冬季不低于16℃温度/℃标准项目布点和采样{布点数量：采样点的数量根据所需检测面积大小和现场情况而确定。{布点方式：多点采样时应按对角线或梅花式均匀布点，应避开通风口、墙壁和门窗口。采样点高度应与文物中点高度一致。光学辐射检测布点时，检测仪器的测量面应与所测文物主要受光面平行，位置基本与文物保持一致。{采样时间及频次：新建或经装修改造的馆藏环境的采样，在充分排污后和在正式使用前应进行检测；日常的采样检测的采样频次及采样时间，应根据检测目的、待测物浓度水平等实际需要确定。新建或经改造的照明系统在进文物前应进行光学辐射检测。年曝光量的检测至少应在照明正常使用过程中连续采样一个星期后换算。56图23织文绣画展厅壁柜内照明检测图24书画展厅画廊内照明检测检测项目的确定原则{选择馆藏文物保存环境质量标准中要求控制的检测项目。{选择会加速文物劣化的检测项目。{选择博物馆藏展材料有害物质限量标准中要求控制的检测项目。{选择人们日常活动可能产生的和对文物保存有害的物质。{选择馆藏文物保存环境装饰装修及杀灭有害生物（如灭菌、杀虫）等情况可能产生的对文物保存有害的物质。{选择周边环境可能对馆藏文物保存有影响的和对文物保存有害的物质。{选择空调系统污染可能对馆藏文物保存有影响的对文物保存有害的物质。{所选检测项目应有国家或行业标准分析方法、行业推荐的分析方法。7馆藏文物保存环境质量检测项目大气压、噪声、一氧化碳、亚硝酸、羰基硫、氯化氢、苯、甲苯、二甲苯、甲苯二异氰酸酯（TDI）、氡（222Rn）等温度、相对湿度、风速、可见光照度、紫外照度、二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、甲酸、乙酸、氨、臭氧、甲醛、硫化氢、挥发性有机物（VOCs）、颗粒物（包括细颗粒PM2.5与可吸入颗粒物PM10）、霉菌等其他项目应测项目检测项目的选择{新装饰、装修过的展厅、文物库房应测定甲醛、甲酸、乙酸、硫化氢、氨、挥发性有机物（VOCs）、颗粒物等。{新制作、装修过的展柜、文物储藏柜应测定甲醛、甲酸、乙酸、挥发性有机物（VOCs）等。{新建、改建照明系统后应测定可见光照度、紫外照度等。8{展柜、文物储藏柜内的温湿度检测应采用连续检测记录，检测时间不得少于24h，时间间隔时间不得大于1h。{展示书画、丝织品、彩绘等对光敏感文物的展柜应检测可见光照度和紫外辐照强度。{对酸敏感文物的保存与展示环境应测定甲酸、乙酸、二氧化氮、二氧化硫等酸性物质。{对氧化性气氛敏感的书画、彩绘等文物的保存与展示环境应测定臭氧。{对含硫化合物敏感的彩绘、银器等文物的保存与展示环境应测定硫化氢。{在人流量较多的展厅应测定二氧化碳、硫化氢、氨等。{在文物库房及展柜内应测定霉菌。{使用消毒、净化设备及复印机等可能产生臭氧的馆藏文物保存环境应测臭氧。{新建筑物应测定氨等。{文物库房、展厅及展柜内新添、改造或检修通风设备或空调设备后应测定风速并至少连续记录24h设备调控环境的温湿度波动情况。9温湿度检测{温度、湿度是文物(特别是馆藏文物)保存中的二项重要环境因素，它们既有其独立的影响又有相互关连所起的复合影响。{文物材质在自然环境中起化学反应，这就意味着文物受到损害，它的速度与温度有关。温度升高10度，反应速度成倍增加。温度除加大化学反应速度外，还会对多种材质组成的文物，由于各材质的膨胀系数不同，温度的急剧变化，而造成破坏性的影响。珐琅器在温差变化过度时产生崩袭就是一例。{湿度是博物馆环境质量中非常重要的一项质量指标，无论是金属（铜、铁除金以外），还是非金属（壁画、古代玻璃、出土陶器、纺染织品、纸张、木器等等无机有机物质）都会受其影响，其造成的损害有三种模式，湿度参与的化学反应，湿度变化产生物理形变和高湿度促成的生物腐蚀。10湿度与“青铜病”{青铜器潜伏的“粉状锈”其保存的临界相对湿度为42%-46%。{相对湿度超过55%，氯化亚铜迅速与空气中的水反应，随相对湿度加大，其生成“粉状锈”的反应速度大大加快。{在35％RH中“粉状锈”是稳定的。{相对湿度超过55％RH，氯化亚铜将非常快地起反应。即使湿度再次降低，反应也不能停止。11湿度与铁及其它金属{铁器文物在干燥的环境中是稳定的，潮湿将使其绣蚀。银器在70％RH以上会加速失去光泽。{铁器文物理想的相对湿度上限是50%RH。12湿度与“玻璃病”{古代有些玻璃器对湿度相当敏感，玻璃器中的钾、钠离子有微量的可溶性，在水分作用下溶出，形成氢氧化钾、钠，然后很快与空气中的二氧化碳形成碳酸钾、钠，碳酸盐极易吸潮，吸潮后玻璃上出现小水滴，在此过程中首先形成细小裂纹，最终玻璃变成不透明、乳白色或成鳞片状剥落。{对此类玻璃器的推荐相对湿度是低于40%。13湿度与照相印刷品{湿度增大将使照相印刷品明显泛黄、褪色、明显的细部层次差别消失。湿度产生物理形变对文物的损害{湿度引发物理变化，造成材料扭曲变形、开裂错位、断裂分离等。{这是吸湿材料在吸湿和放湿的反复机械作用产生的结果。不仅有机材料，无机材料中也有同样情况。例如石刻。壁画、玻璃等质地的文物材料中，由于含吸湿性盐，在吸湿、潮解、结晶过程中产生压力，会导致这些材料开裂、剥落、崩裂。14湿度与文物的生物腐蚀{湿度是虫、微生物生长繁殖的必要条件。较高的湿度条件（RH70％以上)最适宜它们的繁衍。虫蛀、霉变对文物材质造成的朽蚀作用是文物保存中经常遇到和十分严重的问题。控制湿度是防止文物受生物侵蚀的有效途径。15无空调展厅陈列橱柜内的温湿度监控2006-02-222006-02-242006-02-262006-02-28464748495051521213141516171819DATET(?)R.H.(%)TemperatureRelativeHumidity162006-02-222006-02-242006-02-262006-02-2840455055601314151617R.H.(%)DATET(?)TemperatureRelativeHumidity2006-02-222006-02-242006-02-262006-02-28434445464748495014151617181920T(?)R.H.(%)DATETemperatureRelativeHumidity无空调展厅陈列橱柜内的温湿度监控{温湿度作为最基本的环境因素对馆藏文物的影响也较大。{这组数据是在无空调系统的展柜内温湿度变化图。由于此展柜为柜内的照明，在白天开馆时加热柜内空气，晚上关灯温度又逐渐降低。在这里，陈列展柜中不恰当的照明增加了展柜内温度的波动。{再看湿度的变化：它与温度变化同步形成三个周期，这是由于橱内空间相对较密封，温度升高，造成了柜内的湿度下降。17有空调展厅的温湿度监控{因展厅内空调的使用有关：早晨开馆后空调开启，温度急剧上升至一设定值；下午闭馆后将空调关闭，温度回复至一平衡温度。在开馆期间，空调的使用使温度围绕一恒定值（21℃）作小幅度（＜1℃）短周期（半小时左右）波动。{展厅的相对湿度随着温度的变化而同步变化，湿度与温度的变化方向相反。开馆前湿度为58％，开馆后湿度不断下降接近35％，闭馆后湿度又逐步上升。06:0009:0012:0015:0018:0021:00354045505560121416182022TIMET(?)R.H.(%)TemperatureRelativeHumidity2006-01-192006-01-212006-01-2325303540455055601012141618202224R.H.(%)DATET(?)TemperatureRelativeHumidity{温湿度的变化是造成文物损伤的重要环境因素之一。{通常要求温度在湿度可控的范围下尽可能降低，要求在25℃以下，湿度根据展品的材质的不同而要求不同。青铜等金属文物保存湿度要求低于RH50%,而纸质文物、丝织品文物通常湿度保存在RH50-60%。{温湿度控制最关键的要求是温湿度保持平稳，温度日波动幅度应小于2℃，相对湿度日波动幅度应小于5%。18温湿度测量仪19光的检测{光是一种能量，对博物馆内所有的有机化合物，均是相当危险的。光引起的化学反应，是削弱物质的强度，使染料、颜料色泽发生变化，最终物质整体遭到破坏。光能量与波长有关，波长越短，能量越高。光对物质的损害，在强度同等的条件下，其次序为紫外光紫光兰光黄光。{紫外光对文物保存是非常有害的，过滤去除紫外光对文物保护是有利的，这已形成共识。但不能只考虑紫外光，因所有的光源中紫外光的总能量是远远小于可见光（在日光中约占5％，日光灯中约占1％，钨丝灯中约占0.1%）{紫外光、可见光哪种更具损伤性？不同的情况有不同的结论：易变化、易褪色的材料，由于可见光能量大大超过紫外光，因此可见光将导致此类材料受到更大的损害，而那些在可见光中能耐久的材料，则其主要变化因素应归咎于紫外光辐射。20{对于那些对光非常敏感的染料、颜料，虽然保护其免受紫外光辐照是重要的，但还远远不能防止其变