文物預防性保護工作的現狀與發展
--從翁牛特旗博物館文物預防性保護工作談起

龐浩

（翁牛特旗博物館，內蒙古 赤峰 024500）

1 翁牛特旗博物館預防性保護工作進展

翁牛特旗博物館是國家三級博物館，目前共有館藏文物6455件，其中一級文物21件，二級文物95件，三級文物155件。根據現場踏勘結果，確定翁牛特旗博物館預防性保護工作方向、目標。2023年由專家組對項目預算進行評審，最終確定從環境檢測技術手段提升、文物展存設施提升、文物保存環境調控等方面著手，具體工作措施如下。

①博物館情況多變，部分博物館選擇使用恒溫恒濕系統來進行文物展廳的環境控制，但是對于開放性的展廳來說，其濕度的調控效果難以達到標準。翁牛特旗博物館采用高密封性的展柜來隔絕外部環境，構建一個展柜微環境空間。一般來說，密閉性要求展示空間空氣交換次數≤0.5次/天，在此條件下，在展柜內部加裝電子恒濕機，通過微環境的控制實現文物保存環境的濕度控制。同時文物展柜的燈光也要選用符合文物保存要求的照度及紫外輻射強度。部分地區的展柜內部還會選擇加裝防震裝置或防傾倒裝置，確保文物的安全。

②在庫房文物收納方面，多功能文物儲藏柜、重型文物儲藏架等專用文物儲藏設備已經得到普及，同時對于一些特殊的、珍貴的文物，翁牛特旗博物館選用具備環境調控能力的儲藏柜，比如恒濕柜、恒溫恒濕柜，近年來低氧充氮儲藏柜也得到了一定的運用。除了儲藏柜外，文物囊匣也是不可或缺的文物裝具，對于文物的抗摔及存儲都有著重要意義。

③文物保存環境的數據監測是文物預防性保護體系建設必不可少的一環，對溫濕度的有效感知有助于做出正確的文物保護決策，其他如光照、紫外線、空氣污染物等數據的采集也對文物保護及文物病害的研究起到幫助作用。翁牛特旗博物館擬使用館藏文物環境離線檢測設備，以解決無法獲取館藏文物所處環境數據的問題。

2 文物預防性保護的起源與發展

文物預防性保護工作起步較晚，1930年，在意大利召開的國際藝術品保護大會上才首次有人提出這一概念，當時的藝術品保護相關工作人員已經開始有意識地對文物保存環境的溫濕度進行控制①。此后，人們開始對藝術品、文物等做出預防性保護要求。意大利物質文化遺產保護與修復理論家切薩雷·布蘭迪在總結前人經驗的基礎上，結合工業革命時期相關技術發展現狀，在他的著作中提出了“對藝術品采取預防性保護措施，其極大優于在緊急情況下的搶救性修復”的文化遺產保護優先原則②，之后此概念逐漸在全球范圍內的多家大型博物館推廣。隨著更多文物的搶救性發掘以及科學技術的不斷發展，文物保護工作者逐漸意識到預防性保護的作用，逐漸形成了搶救性保護與預防性保護并重的文物保護新格局。文物保護工作者還總結形成了一整套文物預防性保護的共識，即文物的預防性保護必須以不危及文物真實性為前提，主要對文物存放環境進行人為干預，通過現有的技術手段控制文物保存與展示的環境，減緩文物因環境敏感因素造成的劣化，減少對文物產生負面影響的因素，將文物的損害降到最低。

3 國內文物預防性保護工作的現狀

3.1 使用精密儀器主動監測文物保存環境因素

文物保存環境中，溫濕度、光照強度、紫外線強度、甲醛等污染氣體濃度是影響文物保存壽命的主要因素，不同類型文物對這些因素的敏感程度均不相同。例如，紙質文物相較青銅器文物更適應較高的環境濕度，高強度的光照、紫外線會使彩繪文物顏料加速脫落，而青銅器基本不受光照、紫外線強度影響。因此，對于文物保存環境的監測，必須同時注重環境因素的多樣性和環境因子的精密變化。在各項環境因素中，溫濕度的變化最容易對文物造成影響，溫濕度的監測與調控是館藏文物預防性保護工作的重點。近年來，隨著半導體、網絡通信等的迅猛發展，環境因素的監測也逐漸由手持儀器不定期人工檢測，轉變為無線傳感器終端實時監測。伴隨著檢測儀器精度的不斷提高，文保人員可以得知長期穩定、有效的環境變化情況，進而采取環境干預措施，對文物保存環境進行適當調控。隨著先進科技在文保領域的更多應用，環境監測系統也普遍結合環境調控系統、藏品高氣密性保存系統進行使用，文物預防性保護也逐漸由某項單一工作逐漸向系統化、可視化、智能化轉變③。

3.2 營造健康干凈的文物保存環境空間

博物館文物保存環境空間中，展柜、存儲柜、囊匣形成的微環境空間是直接作用于文物的，微環境的干凈與否直接決定了文物的長久保存狀態。在文物日常存儲過程中，易出現害蟲、細菌、污染氣體等有害因素。害蟲、細菌啃食有機文物并分泌酸性溶液，加速文物損壞；二氧化碳、二氧化氮和一氧化碳等污染氣體與文物發生化學反應，造成文物腐蝕。微環境空間主要受保存設備的密閉性影響，目前國內采取的主要措施是提升文物展藏設備的空間密閉性，從而減少微環境波動，在主動凈化調控設備輔助下維持微環境的干凈、整潔。

3.3 減少博物館基礎設備對文物的影響

博物館的作用主要在于營造文物與大眾交流的場所，在服務觀眾的同時，也必須注重服務文物。博物館展廳作為文物對外交流的主要場所，常年處于開放狀態，展廳環境易受外界大環境影響，并且為方便觀眾欣賞，展廳中的文物難以避免地受到較強的光照影響，甚至有光污染等突發狀況。劣質光源的高強度紅外輻射易造成文物表面溫度升高，產生熱效應，高強度紫外輻射則蘊含更高能量，兩者對于有機質文物、彩繪文物等均會造成直接影響，造成文物材質劣化，進而造成顏料脫落、纖維斷裂，給文物帶來不可逆的影響④。作為文物長期保存的場所，必須避免博物館的基礎設備對文物產生較大影響，因此高氣密性的文物展柜和低功耗、低輻射的可變光源等均應作為新時代博物館的必要基礎設備。結合科技發展，還可引入智能控制系統，對博物館光源等可變基礎設備進行智能調節。

4 國內文物預防性保護工作的一些問題

4.1 測控不合一

目前文物預防性保護雖然包含了文物保存環境的監測與調控兩個方向，但是文物保存的數據并不能實時反饋到環境調控的設備上，環境監測數據雖然有報警等功能，但依然需要人為地去完成調控設備的設置，看似完整的預防性保護體系實際上十分割裂，數據并不能實時運用到環境控制上。隨著物聯網、5G等技術的運用，已經找到了解決這類問題的方法。在文物預防性保護的工作中需要多多實踐，使文物環境數據可以快速運用到環境調控中，這樣才能做到真正的測控合一。

4.2 設備不相互兼容

目前國內文物預防性保護設備的生產商眾多，各家設備的兼容也是目前的主要問題，在一些大型博物館，多個展廳或多次的項目實施很容易出現不同的設備供應商。例如，環境監測終端目前主流的通訊頻段為2.4G或433Hz，經常出現一個博物館兩個展廳數據不兼容的現象，目前需要一個可以接收多種頻段數據的設備對文物保存環境數據進行整合。

4.3 設備能耗問題

目前，國內文物預防性保護設備正在普及，但是設備能耗一直是一個較大的問題，大型博物館一天滿負荷的工作量，需要消耗大量的電力，博物館電路如果功率不足甚至會造成短路等現象，如何降低預防性保護設備的用電量是一個重要的問題。目前部分博物館已經提出了在密封性完好可以有效延長調控效果的狀態下，采用主動調控配合被動調控材料的方式來進行節能，如在密封完好的恒濕儲藏柜中進行定期的主動調控，之后配合硅膠除濕劑進行被動調控。此外，很多設備生產商也在設備性能上完成技術的更新，在提升設備性能的同時降低能耗。

5 國內文物預防性保護技術的不足

我國文物預防性保護起步較晚，2 0 0 4 年9 月才在“十一五”規劃中正式提出，在經過“十二五”“十三五”的發展以后，已經在文物保護設備、材料、技術多方面取得了豐碩成果，但是因為涉足時間短，國內文物預防性保護技術還存在一些不足。

5.1 文物保存環境監測技術

早期國外氣體監測主要選用腐蝕分級試片（CCCS）進行間接監測，由于CCCS無法實現連續的環境監測，美國普濾公司隨后研發出一款環境反應監測儀（ERMs）。美國普濾公司聯合荷蘭國家檔案館歷經多年研究，制定了第一份空氣質量檢測標準，并演變成歐洲空氣檢測標準⑤。目前國內對環境的監測主要依靠高精度采樣電阻來進行采集，但是主要還是停留在環境溫濕度上，美國華瑞公司的PGM系列則多方位地對環境污染氣體進行了檢測，包括VOC、二氧化碳、甲醛等，目前國內博物館主流的污染氣體檢測設備和設備傳感器還依賴于國外制造（圖1）。

5.2 文物保存環境調控技術

文物預防性保護的主要途徑就是通過研判對文物保存環境進行及時干預、調控，從而延緩文物劣化速度，達到文物長久保存的目的。文物保存環境調控即管理人員采取主動或被動措施，保障文物長期存放環境的干凈、整潔，做好文物保存環境的調控對于文物的展藏和長期保護具有顯著作用。濕度是影響文物保存的主要環境因素，高濕會加速鐵器、青銅器、絲綢、紙張的化學反應，加快微生物和昆蟲的繁殖速度，從而造成文物腐蝕，還會因纖維斷裂和彎曲引起文物變形；低濕則會造成陶器類文物干裂或顏料脫落，造成紙張類文物脆化和斷裂，漆木器文物機理被破壞；濕度劇烈變化的危害更大，會導致有機質文物變脆。

主動環境調控主要依靠帶電機械設備，根據溫濕度傳感器檢測數據，控制加濕、除濕或升溫、降溫工業模塊作用，進而對文物保存環境中的溫濕度起到調節作用。國內目前主動環境調控設備存在的問題是設備調控精度不足，機械帶電運行產生熱量影響文物保存環境溫度，且部分機械噪聲較大，智能化程度較差（圖2）。

調濕材料最早是由日本學者在建筑材料領域研究中提出的，日本也是最早研究將調濕材料應用于文物保護的國家，主要是依靠對硅膠性能的提升及摻雜鹽類物質來調節材料的吸濕、放濕能力。目前，文物保護行業普遍使用的環境調控材料仍是在這一研究思路下不斷改進的產物。國內外研究方向主要在于對調濕材料類型的多方向拓展，包括無機調濕材料（圖3）、有機調濕材料、有機無機復合調濕材料等。國內目前通用性較強的仍是以優質介孔硅膠為調濕基材，適當添加無機鹽或無機礦物，如氯化鋰、蒙脫土、高嶺土等。

圖3 被動吸附劑

我國在環境調控技術上正在逐步追趕國外的一些技術，包括展柜密封設計、充氮技術的運用、微環境濕度控制、微環境空氣潔凈度控制等，但是目前國內對文物展柜內部的溫度并不能有效調控，在調控手段上也難以達到實現被動調控與主動調控的合一，能耗等成本偏高。

6 國內文物預防性保護工作的發展方向

6.1 文物預防性保護設備應更加專業化

21世紀初，我國文物預防性保護概念剛剛建立，并沒有專業的設備來開展文物預防性保護工作，早期很少有博物館可以獲得國外先進的文物保護設備，借用民用的環境監測設備、工業用的加濕除濕設備成為普通博物館的選擇。文物保護裝備是用于文物保護和利用領域的專用技術裝備，廣泛服務于考古發掘、文物預防性保護、文物修復、博物館展覽利用等多個領域。文物保護具有復雜性、不可逆性、艱巨性和高標準性，當前我國已經建立了比較完善的文物保護裝備產業種類、品種體系和應用體系。近年來相關部門以文物博物館單位實際需求為牽引，積極推進文物保護裝備產業協同發展，文物保護裝備創新發展和推廣應用取得了積極成效。今后一段時間，文物保護裝備產業將聚焦重點領域和關鍵技術，齊力推進裝備研發和產業升級。毋庸置疑，博物館高質量發展離不開高標準的技術、設備和服務支持，而文保裝備產業持續性的精細化、專業化發展，能夠為博物館行業提供堅強保障，賦能其創新發展，驅動行業活力迸發。

6.2 文物保護裝備標準化

我國早期文物保護裝備運用中缺乏明確的標準，對于文物保護裝備的參數和功能也各執一詞，設備制造廠商由軍工、醫藥、環境等多種行業轉換而來，各類設備在技術、功能上不盡相同，比如設備使用的無線電發射頻段一直存在433Hz及2.4G頻段的分歧，環境調控方面的加濕方式也一直存在蒸汽加濕、濕膜加濕的爭論。

隨著時間的推移，工業和信息化部與國家文物局共同成立了文物保護裝備產業化及應用協同工作平臺，并出臺《文物保護裝備標準匯編》，文物保護裝備的生產制造必然更加標準化。

6.3 文物保護裝備智慧化

文物環境控制技術最初主要運用于博物館的庫房及文物展廳內部，設備選用上一般選用普通的民用溫濕度記錄設備，隨著時代的進步，設備逐漸進步為帶有智能存儲和設定功能的新型傳感器。如今隨著物聯網技術、通信技術的不斷發展，文物保護裝備智慧互聯的運用越來越多，監測大數據平臺、調控設備的智能控制、文物庫房的智能管理等智慧化文物保護技術開始廣泛使用， 5G時代來臨、元宇宙概念出現，文物保護裝備也必然向著智慧化的方向更進一步。