壁畫類文物保護技術研究

摘要：壁畫類文物是我國五千年文明史的重要組成部分和物質載體，具備深厚的歷史價值、藝術價值、科學價值、文化價值和社會價值。但經受自然環境的長期侵擾以及人為破壞，古代壁畫會出現空鼓、顏料層脫落、酥堿、起甲、裂隙、表面污染、地仗層脫落等多種病害，因此對古代壁畫的保護與修復是當前壁畫研究的主要工作之一。本文從壁畫病害的主要類型、成因與相關保護技術等方面，對壁畫類文物的保護與修復進行梳理，以期對未來的相關研究有所裨益。

關鍵詞：壁畫;病害成因;保護修復

壁畫，是指繪制在建筑體墻壁上的畫作。初時，繪制在巖石上，漢代以后常出現在宮殿、寺廟或者大型墓葬的墻壁之上，是中國古代社會最為直觀且真實的歷史再現，極大地彌補了歷史文獻的缺陷，也是我國物質文化遺產的重要組成部分。壁畫一般由支撐結構、地仗層和顏料層構成，歷經數百年自然的侵蝕，不可避免地會因為各部分的變化產生病害，并且部分病害會不間斷地劣化，因此要對壁畫類文物采取及時、有針對性的保護措施，并開展相關的修復工作。

一、壁畫主要病害類型及其成因

古代壁畫的病害，依據其活躍程度可以分為活動性與非活動性兩類。活動性病害是指病害已經存在，并將長期存在，還會在此基礎上繼續發生劣變，造成更為嚴重或者更為復雜的病害，如酥堿;而非活動性病害是指已經出現但將長期處于相對穩定狀態的病害，在未受到外力作用的情況下不會發展成更為嚴重的病害，如顏料層脫落、部分壁畫起甲、劃痕等。

酥堿是最為活躍的壁畫病害，也可以算作是其他病害的根源之一。壁畫制作成分中包含有可溶性鹽，其在空氣中所含水分的參與下可以移動到壁畫結構中的顏料層下層、地仗層及支撐體中，并隨著水分的蒸發而結晶富集，產生酥堿現象。并且只要有水分經過、蒸發，這部分可溶性鹽將一直處于溶解、結晶、再溶解、再結晶的動態循環之中。長此以往，會破壞壁畫穩定的膠結結構，產生顏料層脫落、空鼓、起甲、地仗層酥化等病害。因此，酥堿病害產生的主要誘因，即空氣中溫濕度的頻繁變化導致的可溶性鹽溶解。

地仗層脫落、產生裂隙或空鼓變形等可直接影響壁畫結構穩定性的病害，可稱為結構性病害，其主要成因在于墻體沉降、鹽分堆積;顏料層脫落、龜裂、起甲和壁畫表面長期覆蓋有泥土等臟污成分會造成壁畫圖像內容的缺失，影響壁畫的美觀性和完整性，這類問題可稱為顏料性病害。顏料層中所用膠結材料的老化或比例失當、溫濕度不平衡和雨水滲漏等是其產生的主要原因。另外，以褪色、變色為主的線條類病害是由光照、風化等因素造成的。

二、傳統保護修復方法

遼寧凌源女神廟中發現飾有赭紅色勾連紋、紅黃白三色交錯的三角紋的壁面殘塊，甘肅秦安大地灣遺址中也有發現反映仰韶文化晚期生活的地畫，說明早在5000多年前，早期壁畫形式已經開始出現。進入歷史時期后，壁畫開始用于宮室、墓葬的裝飾，逐漸成為記錄生活、宣揚禮教的重要方式之一，因此，歷朝歷代均保留了大量壁畫。但因無人科學維護或地下留存環境潮濕等因素使得絕大多數壁畫都產生了不同程度的病害。20世紀30年代以來，中國開始形成一系列適應中國國情的文物保護理論，出臺了挽救瀕危文物的相關舉措，有關壁畫文物的保護與修復工作也應運而生，形成了很多行之有效的方法，列舉如下：

1.防水脫鹽。對于已經產生酥堿現象的壁畫來說，為了使其不再繼續劣化，要進行防水與脫鹽，阻止可溶性鹽因水分而反復溶解結晶。防止雨水下滲的措施包括裂隙灌漿和加固建筑體，防止地表水滲入可以設置防潮層、控制溫濕度，也可以種植適宜的植被。壁畫脫鹽要建立在了解壁畫所含可溶性鹽的成分和含量的基礎上。然后經過試驗，選擇高吸水、高吸鹽的脫鹽材料，對病害部位進行脫鹽加固。但根據酥堿病害產生的因素，還應采取預防為主的原則，因為一旦產生酥堿，很難一次性修復根除。

2.加固處理。針對空鼓、裂隙等結構性病害，可以利用灌漿、錨固、注射等方法對壁畫進行加固處理。灌漿法不破壞壁畫表面整體，可保持畫面美觀，做法是壁畫表面進行除塵處理，根據空鼓面積的大小和分布情況選取灌漿孔，手工開鉆注漿孔，設立支頂架，埋設膠管，按照由下而上的順序進行灌漿;錨固法就是在病害部位添加適當數量的錨桿，雖可以實現對壁畫的最小干預，但不太美觀;注射法是在對病害部位進行清塵后，用1∶1的酒精和純凈水合劑對需要加固的部位進行霧狀回軟，打通空隙，然后注射高分子材料粘結劑[聚醋酸乙烯酯乳液（白乳膠）、丙烯酸及有機硅丙烯酸乳液和明膠最為合適]，用物理作用回貼，回貼的同時用棉花包進行排壓處理，防止回貼后出現氣泡。

3.清洗壁面。煙熏污漬可用石油醚清洗，石油醚揮發性比較好，且不溶于水，可以用來清理因煙熏形成的污漬。另外，用丙酮和酒精作為清洗劑，可以有效地清洗壁畫表面留存的油污;對于有保護層的壁畫應使用酒精和水合劑進行清洗。積塵可應用物理方法清理，較為厚重的污垢和硬物可用機械法去除。

4.檢測維護。壁畫病害還包括因日照等自然因素引起的褪色、變色和人為破壞產生的劃刻，這類問題需要相關保護部門加大對壁畫的保護力度，對壁畫的保存環境進行系統規劃，也需要建立完善的保管制度，定期檢測與日常維護，嚴禁游客涂抹刻畫，對壁畫造成人為的二次傷害。

三、現代科技保護修復方法

隨著信息技術的發展，古壁畫的數字化修復是近年來壁畫保護方面的新興課題，也正在逐漸成為壁畫保護的主要手段。新型儀器、Photoshop等軟件及IDRISI等算法的應用在壁畫的虛擬修復、預防性保護和數字化等方面產生了重要影響。

2014年，唐代韓休墓的發掘過程中，運用多光譜照相機和顯微照相的技術對壁畫進行完整精細的圖像記錄，在不接觸壁畫表面的前提下，利用色度記錄儀及時記錄墓葬開啟時壁畫的色度信息;同時利用便攜X射線熒光光譜儀、便攜拉曼光譜儀、紅外熱成像儀等設備對壁畫材質、現存病害進行無損調查與分析。同樣的儀器也應用于唐武惠妃墓、唐懿德太子墓及敦煌莫高窟等多處壁畫的修復工作中，在最小干預的前提下，對壁畫的材料、工藝和病害進行初步分析，為后期的保護與修復提供了科學依據。

Adobe Photoshop是Adobe Systems開發和發行的圖像處理軟件，主要處理由像素構成的數字圖像。軟件可以對圖像進行剪切、合成、調整色度色效等操作。目前，已經被應用于文物保護工作中的虛擬修復。虛擬修復的范疇包括對壁畫表面附著物的清理，依據對整體壁畫圖像的分析補全線條和顏料層的缺失部分，校正變色、褪色區域的色度等。在虛擬修復過程中，Photoshop軟件可以對無褪色、紋飾完好的區域進行分析，忽略病害影響，對特定區域進行準確修復。Photoshop軟件所具備的對色彩和線條的模擬處理能力，可以在不改變壁畫現狀的前提下，最大程度上展現古代壁畫的原始面貌，既保證藝術效果也能夠留存歷史信息，加快我國古代壁畫數字化修復的研究進程，也為壁畫相關的研究課題提供了完善圖像資料的捷徑。

地理信息系統GIS是能夠對地理信息進行高效獲取、科學管理、及時更新、分析顯示等操作的計算機信息系統。將GIS與圖像處理工具結合的IDRISI軟件在柵格分析方面處于行業領先地位，軟件包括數據庫查詢、空間建模等分類功能，應用于環境監測和資源管理方面可以有效發揮它的作用。運用其對壁畫及壁畫保存環境進行系統調查，可以對壁畫的不同層面分別繪制病害示意圖，對不同部位的病害進行有針對性的分析，判斷單一病害的發展趨勢與多個病害相互影響的可能性，為壁畫的現狀調查開拓新的思路。以紋理填充為主要功能的Criminisi圖像修復算法對破損區域面積較小且不存在未知圖像信息的壁畫進行修復可以產生較好的效果。LACDD圖像修補算法可以根據壁畫破損區域的局部曲率和梯度特征進行破損區域的圖像修復，有效地縮減壁畫修復時間，提升修復效率。另外，運用光滑函數對壁畫進行角點擴散的處理有去噪和保護壁畫邊沿的作用，能夠防止在修復過后出現圖像模糊或邊沿處圖像不自然的問題。上述算法均對壁畫的局部修復與預防性保護產生積極作用，為壁畫的科學修復提供參考。

壁畫的數字化過程包括圖像的采集、修復、轉換和建立數據庫四個階段。運用高精度的專業數碼相機對壁畫各部分圖案進行多角度拍攝，形成多幅照片，然后拼接、校正成一幅完整的壁畫圖像，經過修復、轉換，進入數據庫，可供專家學者進行研究，也可為游客提供便利的觀賞條件。

壁畫類文物因受自身成分、自然因素與人為破壞等因素影響，大多包含有不同數量、不同程度的病害。目前，我國相關文物部門正在綜合運用傳統方法與現代技術對其開展有效的保護修復工作，并且已經取得可觀的成果。筆者認為對壁畫類文物最好最重要的保護措施就是加大預防性保護的力度，對其進行日常的維護與檢測。對壁畫保護空間內進行恒溫恒濕處理，避免受到外界環境的影響，使壁畫在相對穩定的環境下得到妥善的保護。在壁畫出現異常現象時及時進行修復止損，使其能夠長久保存，充分發揮其文物的社會價值。

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作者簡介：

胡穎，碩士研究生，研究方向：文化遺產