青銅文物保護技術的應用與發展探索

陳莉芳（隴南市博物館，甘肅 隴南 746000）

我國出土的青銅文物種類較多，在歷經千年的歲月中都存在不同程度的腐蝕與損壞。青銅文物一旦出現銹蝕或損壞就會持續蔓延，損毀情況越來越嚴重，修復的難度也越來越大。受到腐蝕的青銅文物上面的文字、圖案等歷史文化元素就會遭到破壞，考古研究也無法順利進行，其中蘊藏的重要價值也將失去。因此，為了保證青銅文物重要價值不被破壞，應對青銅文物做好日常保護與防護，防止因保存不當造成文物損壞。

一、青銅文物的價值

青銅文物在我國有著悠久的歷史，目前出土的青銅文物最早距今已有四五千年，青銅文物是中華民族重要的文化遺產，一旦這些歷史遺珠受到損害，將會造成不可挽回的損失。

青銅文物的主要成分是銅、鉛、錫等，并混其他類型的雜質，其表面呈現青綠的顏色，因此被稱為青銅（圖1）。史實資料顯示，青銅器最早起源于6 000年前新石器時期的古巴比倫兩河流域，我國出土的青銅文物以夏代青銅容器和兵器為最早，它們是中國早期精神文明與傳統文化形成的見證者，經過夏、商、周時期，逐漸形成了獨具特色的青銅文化。“九鼎”是我國早期青銅器的代表，其寓意是國家統一昌盛，彰顯了至高無上的王權，歷代帝王也都以“九鼎”為自己權力的象征。目前我國故宮博物院收藏有大量自商代以來的青銅文物，其中以商周時期的青銅文物最為精美，青銅器文化達到了鼎盛。類型涉及炊器、食器、酒器、水器、樂器、車馬飾、銅鏡、帶鉤、兵器、工具和度量衡器等。青銅器的出現代表了世界文明的開啟，其中蘊藏著悠久的歷史文化。通過對青銅文物的研究可以了解當時社會的政治、經濟、文化等狀況，其歷史價值、科學價值、藝術價值無法估量。我國獨具特色的禮樂文明也是在商周時期形成的，其主要代表是1978年出土的曾侯乙編鐘，現藏于湖北省博物館，其鑄造技藝精湛，是我國青銅器鑄造史上的最高成就。曾侯乙編鐘也改寫了世界音樂史，良好的音樂性能被中外相關領域的學者、專家譽為“稀世珍寶”，對世界范圍內考古學、歷史學、音樂學、科技史等領域產生了深遠的影響。現收藏于中國國家博物館的青銅四羊方尊是商朝晚期青銅祭祀用品，該青銅器采用了塊范法澆鑄，技藝精湛，集浮雕、圓雕、線雕于一體，形體端莊優雅，被業界人士譽為“臻于極致的青銅典范”。恩格斯在理論研究中將青銅器作為世界文明誕生的三大標志之一，文物工作者應充分了解青銅器的價值，加強對青銅文物的保護，把握青銅文化的精髓。

圖1 隴南市博物館藏品

二、青銅文物常見病害原因分析

從專業的角度分析，青銅器表面腐蝕原因非常復雜，通過XPS分析可以發現，青銅器在剛剛出土時表面會分布著較多的氧化物、氯化物，這是因為青銅器表面分布著很多孔洞，在地下埋藏上千年，一旦出土就會吸附大量水分與空氣，而空氣中含有大量的氧氣、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等，在青銅器表面就會發生化學反應，導致青銅器表面腐蝕。因此，青銅文物的腐蝕原因除了自身材料的抗腐蝕特性外，應重點分析文物所處的環境因素。

（一）青銅文物的材料分析

古代并不具備現代的金屬提煉技術，因此，青銅器的原材料中包含很多雜質，主要成分除了銅以外，還有鉛、錫、硅、鐵、錳等物質，類似于現代的合金金屬。青銅器歷經千年，受到自然界溫濕度和多種元素的影響，出現不同程度的腐蝕是必然的。

（二）環境因素分析

當青銅文物處在自然環境中表面發生化學反應就意味著文物正受到腐蝕，環境因素主要包括以下幾個方面：

溫度與濕度。在博物館中，影響青銅文物安全保存的最基本的因素就是環境中的溫度與相對濕度，按照國家相關標準要求，博物館內青銅器、鐵器、金銀器、金屬錢幣等文物的存放溫度應控制在20 ℃，相對濕度控制在0～40%RH范圍內。當環境中的溫度升高時環境中的濕度也會發生變化，空氣中的部分氣體和一些腐蝕性的氣體溶解度就會改變，會加速青銅文物的銹蝕情況。溫度是加速化學反應的主要因素，按照阿倫尼烏斯公式可確定化學反應速率與溫度變化之間存在密切關聯：當環境溫度升高10 ℃，青銅文物表面的化學反應速度就會成倍增長。當環境中的相對濕度超過55%時，青銅器表面的氯化亞銅就會快速與空氣中的水分進行反應，濕度越大，反應就越快速，如果環境中的相對濕度達到80%以上，此時的水分就相當于催化劑，除了氯化亞銅會發生反應外，還會促使其他化學反應產生，加速青銅文物的銹蝕。

氧氣、二氧化碳、二氧化硫等。隨著我國工業化的發展，空氣污染越來越嚴重，雖然近些年國家對于環境治理越來越重視，但空氣污染問題依然嚴峻。空氣的主要成分是氮、氧、稀有氣體和二氧化碳，總占比約為99.97%，剩余的0.03%是由臭氧、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫等氣體組成的。雖然一氧化氮、二氧化氮的含量非常低，但是危害是非常大的。氧氣是存在于自然環境中的重要氧化劑，在青銅文物出土時原本的平衡狀態就會被打破，表面的氯化亞銅與環境中的水、氧氣發生化學反應，就會生成，這就是經常說的粉狀銹。當粉狀銹隨風飄散到其他青銅器表面，在空氣中二氧化碳、二氧化硫等物質的影響下不僅會產生不同的化學反應，還會引起環境中微生物滋生。此外，空氣中的氮氧化物會形成酸性環境，也會加速青銅文物的腐蝕。

光源。在觀看、展覽與研究青銅文物的時候，人們不可避免地需要用到光源，但是光也會對文物造成傷害。由于光子具有波粒二重性，通過光電效應可以驗證光波中蘊含著巨大的能力，并且波長越短，能量越高。太陽光中的紅外線是一種熱輻射線，當照射到青銅文物表面時就會導致溫度升高，同時還出現應力變化，造成文物加速損壞，而紫外線則會加速青銅文物表面老化，危害相當嚴重。除了太陽光外，人工光源也會對青銅文物造成損傷。

三、館藏青銅文物的保護措施

（一）環境中溫濕度的控制

環境中的濕度過高是導致青銅文物有害銹蝕的主要原因，青銅器表面的大部分氧化反應都是因為濕度升高而提供了適宜的條件。有研究表明，如果博物館中其他環境因素都保持良好，相對濕度在35%RH以下，則青銅文物可以保持良好的狀態。因此，可以確定青銅器最佳的保存環境：溫度15～25 ℃，相對濕度低于35%。

我國大部分地區四季分明，環境中的溫濕度受自然環境的影響明顯，季風、降水、日照等自然因素都會影響博物館中的溫濕度。因此，要想將博物館內的溫濕度控制在規定的范圍內，就需要采用一定的技術措施。比如可以通過空調系統進行調節，恒溫恒濕機、冷熱風機以及加濕機、去濕機等設備都可以起到調節環境溫濕度的作用。對于文物柜、陳列柜等小環境，可以使用高活性吸附材料來進行調節。具體采用什么樣的方法調節環境溫濕度，博物館可以根據實際需求合理選擇，根本目的是為青銅文物提供一個最佳的溫濕度環境。

（二）空氣中污染物的控制

污染氣體主要來自氮氧化物、硫化物等，還有裝修材料中也含有大量揮發物質。上文中已經提到，空氣中的二氧化碳、二氧化硫遇到潮濕空氣中的水分，就會形成酸性環境，對青銅文物的損害是非常嚴重的。因此，為了保證青銅文物安全，應在博物館內部設置多個監測點，對館內的環境進行實時監測，防止污染氣體對青銅文物造成傷害。另外，針對密封文物柜、陳列柜等可以加裝空氣過濾系統，還可以進行密封后再充入氮氣，以對青銅文物起到很好的保護作用。

（三）對博物館內光源的管理

為了防止太陽光對青銅文物的損傷，應在館內安裝光照強度測量儀，檢測光照強度以紫外線的水平，在展示區域可以安裝紅外濾光鏡和紫外濾光鏡，減少紅外線和紫外線對青銅文物的損害。人工光源宜選擇LED冷光源，針對青銅文物照度應在300 lx以下，基本不會對青銅文物造成傷害。但是，如果青銅文物上有其他材料的附屬品，比如紡織品、彩繪等，或者青銅文物是經過加入現代材料修復后的，光照度應按照附著物或者修復材料的要求進行控制，還要注意參觀者在現場不能使用閃光燈拍照。

（四）避免受到自然災害的影響

大自然的破壞力是相當大的，地震、洪水、臺風、雷擊等突發性自然災害，極易對文物造成毀滅性的破壞。因此，博物館必須安裝防雷擊裝置，還要具備較強的抗震性能，文物在存放中應使用無酸囊匣，可有效預防外界環境對文物造成的影響，即使發生劇烈震動，青銅文物也可以以此作為緩沖。另外，存放青銅文物的展柜、儲存柜等也應該采用防傾倒設計，出現地震或較嚴重的撞擊時，可以防止文物傾倒造成損壞。

四、結束語

本文對青銅文物的銹蝕損壞原因進行了系統性的分析，從環境溫濕度的控制、空氣中污染物的控制、光源的管理以及預防自然災害等幾個方面總結了青銅文物的保護方法。隨著科技的發展，青銅文物保護技術也在不斷進步，不斷完善，一些更加先進的技術也將運用到青銅文物保護工作中。我國青銅文化歷史悠久，在世界史上有著舉足輕重的地位，我們應做好青銅文物的保護管理工作，將鑄造精良、造型端莊典雅的一件件青銅文物呈現在大眾面前，使中華民族的優秀文化得以發揚光大。