紙條檢測法對(duì)第８５窟壁畫空鼓灌漿脫鹽效果的評(píng)估

內(nèi)容摘要：實(shí)驗(yàn)得出不損傷壁畫的紙條檢測法與壁畫表面鹽分含量的關(guān)系，并以此為根據(jù)，采用紙條法測定壁畫表面鹽分的含量狀態(tài)，評(píng)價(jià)壁畫空鼓灌漿后脫鹽的效果。結(jié)果表明壁畫空鼓灌漿所帶入的水分激活了地仗中的鹽分，使鹽分運(yùn)移并大量地富集到壁畫的表面。保護(hù)筆的脫鹽效果十分顯著，紙條法測得保護(hù)筆脫鹽后Cl^-濃度降低約10個(gè)ppm，相當(dāng)于保護(hù)筆脫鹽可以減少了壁畫表面地仗中所含1.6％的Cl^-的量，即可以去除掉未灌漿區(qū)域壁畫表面鹽分的80％。實(shí)驗(yàn)證明紙條法可以應(yīng)用于壁畫脫鹽效果的檢驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：莫高窟；壁畫；保護(hù)筆；脫鹽；評(píng)估

中圖分類號(hào)：K854.3；K879.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1000-4106(2007)05-0045-04

一 第85窟壁畫空鼓灌漿及脫鹽簡介

壁畫地仗層與洞窟石壁局部分離的現(xiàn)象稱為空鼓。莫高窟第85窟有多處壁畫空鼓的病害，治理此病害采用灌漿方法，將灌漿材料注入地仗與巖體之間，使壁畫黏結(jié)固定于巖體。灌漿雖然將壁畫黏結(jié)到巖體上，治理了壁畫空鼓病害，但是由于壁畫地仗中含有大量的可溶鹽，據(jù)分析結(jié)果，其含量可達(dá)6％，因此灌漿時(shí)引入的水分溶解壁畫地仗中的可溶鹽并將其帶至壁畫表面，會(huì)對(duì)壁畫顏料層產(chǎn)生破壞。對(duì)此采用了脫鹽的工藝去除鹽分。方法是對(duì)灌漿區(qū)采用KCX60綿紙(金佰利北京有限公司生產(chǎn)的X-60型紙)加海綿墊做成墊板，支頂于灌漿區(qū)域(圖1)，隨時(shí)更換綿紙，直至壁畫干燥。

又采用保護(hù)筆(Preservation Pencil)對(duì)灌漿區(qū)與非灌漿區(qū)進(jìn)行脫鹽處理，以進(jìn)一步去除壁畫表面的鹽分。保護(hù)筆是一個(gè)超聲波霧化器(Pres-ervation Equipment Ltd.Norfolk，England IP224HQ)，水的霧氣通過噴嘴噴出到壁畫上，溶解一部分可溶鹽，采用綿紙迅速將水分粘除，可以去除掉壁畫表面的鹽分(圖2)。

二 紙條法檢驗(yàn)結(jié)果與壁畫地仗表面中可溶鹽含量的關(guān)系

紙條檢測法是用浸水的一定大小的紙條輕輕粘貼于壁畫表面，放置一定時(shí)間后，取下并浸泡于去離子水中，檢測該溶液的Cl^-濃度。

1、紙條重量的偏差試驗(yàn)

采用薄層色譜專用的紙張(型號(hào)81-24，New-ark，Delaware USA，19714)，將其裁成1cm×2cm的紙條(重量約0.04克，厚度1mm)，用鑷子夾住紙條的一角，在蒸餾水中浸泡約5秒鐘，取出時(shí)在容器的邊緣輕輕一抹(飽水的紙條重量約為0.16克，n=27，RSD=2％)，再將其放置于事先做好的6％含鹽量的模擬試塊上，紙條要完全與試塊黏合不留空隙，若有空隙，可用鑷子輕輕壓平。停留40秒鐘后用鑷子輕輕拿下紙條(此時(shí)水分進(jìn)入試塊的量已達(dá)最大)。經(jīng)檢測，放置浸濕的紙條后試塊的滲透深度約2mm，每個(gè)紙條上約有0.06克水分(n=27，RSD=2％)進(jìn)入試塊中。

試驗(yàn)表明，進(jìn)行取樣前飽水的紙條可以保證樣品取樣的重復(fù)性。

2、紙條法測定壁畫表面Cl^-

紙條法取樣在莫高窟第85窟西壁進(jìn)行。將浸水后的紙條輕輕貼于壁畫表面，按上述步驟進(jìn)行取樣。鑷子取下紙條后放入盛有2ml去離子水浸泡液的小塑料管中。浸泡放置6小時(shí)后，用氯離子選擇電極(Thermo Orion Model 290型，美國波士頓Orion Resaerch公司；電極為Ther-mo Orion 9617BN)測定Cl^-濃度(10^-6)。

紙條法取樣完成后，在其旁邊無壁畫的地方取微巖心壁畫地仗樣品。鉆取壁畫表面2mm深度的壁畫地仗(微巖心鉆孔直徑約5mm)，采用同樣儀器和方法對(duì)所取土樣進(jìn)行壁畫地仗中Cl^-百分含量的測定。

3、紙條法檢驗(yàn)結(jié)果與地仗中Cl^-含量的關(guān)系

紙條法測定的氯離子濃度(10^-6)與壁畫地仗中Cl^-百分含量的測定結(jié)果見表1。

對(duì)分析結(jié)果按微巖心地仗樣品Cl^-含量為橫坐標(biāo)，紙條法檢測結(jié)果Cl^-濃度(10^-)為縱坐標(biāo)做關(guān)系曲線如圖6所示。

從以上分析可以看出，紙條法檢測的壁畫表面Cl^-濃度與壁畫地仗中的Cl^-含量具有相關(guān)性，其關(guān)系曲線為Y=6.27X+0.1005，曲線的相關(guān)系數(shù)r=0.9633，所以從紙條法得出的Cl^-濃度值根據(jù)公式可以計(jì)算出壁畫地仗表面中大致的Cl^-百分含量。由于莫高窟第85窟西壁壁畫地仗可溶鹽中NaCl是其主要成分，因此用紙條法得出的Cl^-濃度來表征壁畫地仗表面的可溶鹽含量是可行的。這使得用不破壞壁畫的紙條法來衡量第85窟壁畫空鼓灌漿脫鹽效果的檢驗(yàn)有了依據(jù)。當(dāng)然由于壁畫地仗表面松軟程度不同，也會(huì)給測定結(jié)果帶來一定的誤差。

三 紙條法對(duì)空鼓灌漿脫鹽效果檢驗(yàn)的分析結(jié)果及討論

以莫高窟第85窟西壁為例試驗(yàn)紙條法對(duì)空鼓灌漿脫鹽以及未進(jìn)行灌漿區(qū)域脫鹽效果的檢驗(yàn)評(píng)估。對(duì)第85窟西壁未處理的壁畫區(qū)域(non)、空鼓灌漿后KCX60綿紙脫鹽區(qū)(KCX60-gt)、灌漿后KCX60綿紙及保護(hù)筆脫鹽區(qū)(KCX60+pen-gt)以及未灌漿區(qū)保護(hù)筆脫鹽(pen-t)區(qū)域共87個(gè)點(diǎn)進(jìn)行紙條法取樣分析，結(jié)果見表2。

對(duì)這四個(gè)區(qū)域紙條法測定結(jié)果平均值作圖(圖7)。

以上分析結(jié)果可以看出，壁畫經(jīng)空鼓灌漿后，灌漿所帶入的水分激活了地仗中的鹽分，使鹽分運(yùn)移并大量地富集到壁畫的表面(表2第2列，圖7中第2柱圖)，個(gè)別區(qū)域甚至有鹽分大量聚集的狀況，表現(xiàn)為數(shù)據(jù)較離散，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差達(dá)40％以上。壁畫表面(1mm-2mm)的鹽分的富集正是造成壁畫損壞的主要因素，因此采用脫鹽技術(shù)去除壁畫表面的鹽分是十分必要的。但即便空鼓灌漿后立即用X-60綿紙進(jìn)行了脫鹽，除去了一部分鹽分，壁畫表面的鹽分含量還仍高出未處理壁畫表面鹽分含量的一倍。經(jīng)保護(hù)筆脫鹽后，壁畫表面的鹽分含量明顯降低，由圖7可以看出，保護(hù)筆脫鹽可以使得紙條法測得的Cl^-濃度降低約10個(gè)ppm，相當(dāng)于保護(hù)筆脫鹽可以減少壁畫表面地仗中所含1.6％的Cl^-的量，即可以降低未灌漿區(qū)域壁畫表面鹽分的80％。由此可見保護(hù)筆脫鹽的效果十分顯著。

但是紙條法也有其自身的缺陷，壁畫表面的松軟程度會(huì)影響取樣的重復(fù)性；浸水后的紙條同樣也會(huì)將鹽分帶入壁畫底層，從而造成壁畫表面鹽分含量的降低，這雖然不會(huì)影響空鼓灌漿脫鹽效果的檢驗(yàn)，但是會(huì)對(duì)由紙條法測得氯離子濃度值推算出來的壁畫表面鹽分的百分含量產(chǎn)生影響。這需要在今后做更深一步的研究。但是紙條法作為一種速度快、成本低的無損傷檢測方法來評(píng)估壁畫表面可溶鹽分含量狀態(tài)，仍有其他方法所無可比擬的優(yōu)勢。

四 結(jié)論

1、壁畫空鼓灌漿所帶入的水分激活了地仗中的鹽分，使鹽分運(yùn)移并大量地富集到壁畫的表面，個(gè)別區(qū)域甚至有鹽分大量聚集的狀況。因此采用脫鹽技術(shù)去除壁畫表面的鹽分是十分必要的。

2、保護(hù)筆的脫鹽效果十分顯著，紙條法測得的Cl^-濃度值降低約10個(gè)ppm，相當(dāng)于減少了壁畫表面地仗中高達(dá)1.6％的Cl^-含量，可以去除掉未灌漿區(qū)域壁畫表面鹽分的80％。

3、紙條法作為一種速度快、成本低、無損傷的壁畫表面鹽分檢測技術(shù)，可以作為壁畫脫鹽效果的檢驗(yàn)方法。

責(zé)任編輯：梁 紅