岩鸽排泄物对壁画损害特征研究

鸟类排泄物是造成石窟寺壁画、彩塑污染的主要因素之一,科学剖析鸟类排泄物对壁画的损害特征是此类污染物有效清除的前提。本研究利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、气相色谱-质谱联用(GC-MS)、X射线衍射(XRD)等方法分析了炳灵寺石窟壁画表面岩鸽排泄物成分,采用扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)、便携式显微镜、偏光显微镜(PLM)表征了鸟类排泄物对模拟壁画的微观损害特征。结果表明,岩鸽排泄物成分主要由尿酸、纤维素、多肽类有机物,以及以石英为主的无机盐组成。排泄物造成壁画覆盖污染、颜料层和地仗层侵蚀、颜料颗粒间原始粘附结构破坏,导致颜料层起甲、脱落,可溶盐活动及其他生物侵蚀。研究结果对于古代壁画的科学保护与修复具有指导意义。

凝胶材料在文物表面污渍去除中的研究进展

凝胶材料因在文物表面污渍去除方面清洁效果良好备受保护修复工作者关注。本文比较分析了文物表面污渍传统清洁方法,概括性阐述经典凝胶材料、凝胶材料研究进展和当前存在的问题、创新凝胶的研发及其未来发展趋势。得出了限制凝胶材料在绘画、壁画和油画等类型文物清洁中广泛应用的主要原因,即种类不足、性能和应用效果长期性监测的缺乏,以及清洁效率和深度不佳。为凝胶材料今后在文物保护中的研究发展和推广应用提供重要参考。

青海瞿昙寺瞿昙殿壁画制作材料与工艺初步分析

青海瞿昙寺是中原地区至今保存较完整,集古建、雕刻彩绘和壁画于一体的明代早期官式建筑群。瞿昙寺瞿昙殿现存壁画约217.5 m^(2),是中原地区经典的明代早期藏传佛教壁画,具有珍贵的历史和学术研究价值。本研究通过显微镜(OM)、剖面分析(Cross-section)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)等多种分析方法,对瞿昙寺瞿昙殿壁画制作材料及工艺开展了初步调查分析。结果显示:瞿昙殿壁画以砖墙体为支撑体,地仗层由粗泥层和细泥层组成;地仗中粗细泥层含沙量不等,粗泥层含沙量约60%,细泥层含沙量较少,约为16%~25%;地仗层中总体纤维含量为3%左右;地仗土粒度级配良好,粒径多集中在1~100μm之间;地仗中含少量硫酸钠和氯化钠;瞿昙殿壁画使用颜料主要为铅丹、朱砂、氯铜矿、副氯铜矿、石青等矿物颜料,颜料层厚度20~200μm之间;铅丹颜料在瞿昙殿中出现“章丹打底银朱盖面”的分层应用以及铅丹变色的现象;瞿昙殿壁画中明代壁画无底色层,清代乾隆时期壁画有底色层。本次分析研究获得瞿昙殿壁画层位、地仗组成和颜料使用信息,为瞿昙殿壁画科学保护和深入研究提供重要的第一手资料。

三种凝胶材料清洁烟熏壁画的模拟试验及效果评估

烟熏污染是古代壁画的主要病害之一,严重影响其艺术价值和视觉效果。针对石窟和殿堂壁画的烟熏病害,高仿真制作了轻度、中度和重度烟熏试块,采用卡波姆凝胶、琼脂凝胶和结冷胶开展烟熏清洁实验,并利用显微镜观察、剖面分析和红外光谱(FTIR)分析烟熏污渍形态、胶结状态及评估清洁效果。结果表明,三种凝胶材料对轻度和中度烟熏试块的清洁效果较好;并能不同程度地减轻重度烟熏,使黑褐色污染变为浅灰色,其中卡波姆凝胶清洁效果为佳。便携式显微镜观察清洁界面可见,未清洁区密集分布着黑褐色污渍颗粒,清洁区污渍颗粒大幅减少;相较而言,无涂层壁画经清洁后亦有少量污渍颗粒与颜料颗粒交替相间分布,而涂层壁画清洁后除重度烟熏试块表面有少数褐色小泡状结构外,其余均无污渍,清洁后可完全再现颜料本色,壁画亮度明显提升。清洁区经FTIR检测,表面无凝胶残留。然而,清洁效果受壁画有无涂层、老化程度、并发脆弱性病害、烟熏或灼烧程度、污渍与壁画颜料结合程度以及导致烟熏的燃料介质差异等多种耦合因素共同影响。当前凝胶清洁仅适宜于涂层壁画烟熏和无涂层壁画非重度烟熏的清洁。本研究为壁画烟熏病害的清洁提供了参考和借鉴。

莫高窟壁画疱疹病害调查研究

盐害是莫高窟壁画病害的一种主要形式。疱疹盐害壁画,莫高窟多个洞窟均有分布。调查表明,莫高窟492个有壁画的洞窟中,有38个洞窟存在面积不等的疱疹病害,总面积约126平方米。有76%的疱疹病害洞窟处于底层洞窟。疱疹类型多样,经调查研究,按照疱疹的外貌、大小、分布特点等,对疱疹类型进行了分类、命名。绝大部分的疱疹分布呈规律性,表明疱疹病害的形成与水的侵蚀、流向有密切关系。通过本次调查研究,掌握了莫高窟壁画疱疹病害的分布面积、分布特点,对进行莫高窟壁画盐害机理及盐分活动规律研究,以及采取对盐害壁画的保护措施具有重要意义。

折板波形流人工填料污水处理方法的实验研究

污水的土地处理是不同于活性污泥法的一种新型且高效的处理方法,利用土壤-微生物-植物系统的作用实现污水的无害化和资源化[1],该实验模拟了土地处理系统,研究了在固定化微生物的吸附分解作用下、在投加海绵铁填料和在不同的水力负荷(分别是5 cm/d、8 cm/d、12 cm/d)情况下,折板波形流反应器对生活污水的处理效果。通过实验,得知该反应器保持了较高的总磷(TP)、总铁(TFe)、化学需氧量(COD)的去除率,分别在80%、40%、50%左右;氮元素的去除主要依靠硝化细菌的硝化作用和前端的部分好氧与兼氧系统,由于波形流反应器内部处于厌氧状态,故该实验装置对氨氮的去除效果不佳,去除率仅在20%左右。根据各指标的去除效果可以得出,该实验装置可以作为污水土地处理系统的终端处理设备。

敦煌莫高窟第98窟壁画的保护与修复

敦煌莫高窟保存4~14世纪有壁画彩塑的洞窟492个,壁画约45000平方米,彩塑2000余身。其中第98窟是莫高窟大型洞窟之一,也是病害类型多样、病害程度十分严重的典型洞窟之一。本文在开展现状调查、科学评估壁画保存状况的基础上,结合室内模拟实验和现场试验研究,筛选出不同病害壁画的保护修复材料和修复工艺。经过项目实施,有效地控制了各类活动病害的进一步发生和发展,对莫高窟第98窟壁画历史信息和文物价值的完整保存与再现起到积极作用,对敦煌莫高窟其他洞窟壁画的有效保护乃至我国其他石窟寺壁画的科学保护具有重要的参考价值和借鉴意义。

云冈石窟五华洞第13窟壁画泥塑抢救性保护修复研究

云冈石窟五华洞第13窟因受地质结构、自然环境和人为活动等因素的影响,现存壁画及泥塑病害十分严重,主要病害有起甲、粉化、酥碱、空鼓、剥离等。针对病害特点,经过现场勘查分析和实验研究,选用改性丙烯酸乳液和改性有机硅丙烯酸乳液1:1混合为起甲、酥碱、粉化病害的修复材料;选择当地土中掺加1/15的烧料礓石作为壁画空鼓和剥离病害的修复材料,采用灌浆或填垫烧料礓石、当地土和麻等制成的泥,支顶回贴,逐渐加力回贴的方法达到牢固粘接的效果。第13窟壁画泥塑各类病害的有效修复为以后云冈石窟其他洞窟类似病害的修复起到应用示范作用。

敦煌莫高窟开放洞窟壁画安全防护实验研究

观众进入实体洞窟体验参观是目前敦煌莫高窟对外开放的主要模式之一,也是传承优秀传统文化、提升民族文化自信心的有效手段:敦煌莫高窟自1979年开放以来,已经累计接待国内外游客超过2000万人次,2019年年接待量超过220万人次,在满足游客高品质参观需求的基础上,如何确保洞窟特别是空间狭小洞窟壁画安全一直是文物保护管理者面临的主要问题。为此,敦煌研究院于1984年得到中国香港邵逸夫先生捐款1000万港币用于敦煌石窟的文物保护,为莫高窟、榆林窟和西千佛洞三处石窟的560余个洞窟安装了铝合金门,为莫高窟100余个洞窟安装了用于保护壁画的玻璃屏风约2500平方米,对有效防止窟内壁画可能受到破坏的风险起到了积极作用。然而,随着游客的不断增加和珍贵壁画安全防护的现实需求,在确保游客正常通行参观(单向通道≥0.6米)的前提下,如何保障在狭窄或低矮的甬道(如莫高窟第314窟甬道宽约0.85米、莫高窟第204窟甬道高约1.65米)的情况下做好甬道壁画防护具有很大的挑战性。本文在详细调查开放洞窟壁画防护现状的基础上,结合对防护材料、设计比选的市场调研,提出了“优质特种减反射(或高通透)玻璃+特制构件+洞窟形制艺术设计”的洞窟安全防护模式,有效解决了莫高窟空间狭小开放洞窟壁画的安全防护问题,对同类文物古迹保护利用具有重要借鉴意义。

武威西夏博物馆壁画彩塑文物库房温湿度监测及分析

壁画彩塑颜料层中的矿物颜料、有机肢结材料均属于对环境因素敏感的脆弱文物材质,适宜的保存环境是壁画彩塑长久保存的基础。文物库房溫湿度监测分析可以直观反映库房内部温湿度,揭示其变化规律。对武威西夏博物馆壁画彩塑文物库房内、外温湿度进行监测分析,了解该库房内部温湿度环境现状,为有效调控库房内温湿度、开展文物预防性保护提供数据支持。