海洋條件下的水下文物埋藏環(huán)境概述

金 濤

(1. 寧波市文物考古研究所，浙江寧波 315010； 2. 中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049)

·論 壇·

海洋條件下的水下文物埋藏環(huán)境概述

金 濤1,2

(1. 寧波市文物考古研究所，浙江寧波 315010； 2. 中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049)

出水文物原本埋藏于水下環(huán)境，多種破壞因素協(xié)同作用，導(dǎo)致病害嚴(yán)重。在對(duì)其進(jìn)行保護(hù)修復(fù)處理前，需要全面了解文物埋藏歷程及病害機(jī)理。文物的腐蝕破壞是其與周圍環(huán)境相互作用的結(jié)果。本研究從海水、海洋生物和底質(zhì)等三大方面探究海洋條件下的水下埋藏環(huán)境，并就中國水下考古常見的出水文物類型如陶瓷器、石質(zhì)、金屬質(zhì)及木質(zhì)文物的病害類型及原因作簡要闡述。

海洋；水下；埋藏環(huán)境；病害

0 引 言

中國擁有1.8萬多公里的綿長海岸線，近300萬平方公里的遼闊海疆和30萬平方公里的內(nèi)水水域[1]，其中蘊(yùn)含著種類多樣、數(shù)量巨大的水下文化遺產(chǎn)。廣義上講，“水下文化遺產(chǎn)”是指人類在水域環(huán)境中從事各種生產(chǎn)、生活活動(dòng)而形成的所有物質(zhì)文化遺存[2]；《保護(hù)水下文化遺產(chǎn)公約》將“水下文化遺產(chǎn)”定義為“至少100年來，周期性地或連續(xù)地，部分或全部位于水下的具有文化、歷史或考古價(jià)值的所有人類生存的遺跡”[3]。

水下文化遺產(chǎn)是人類文化遺產(chǎn)的重要組成部分，是人類歷史的一個(gè)重要側(cè)面。目前最常見、研究最深入的是沉船遺址。據(jù)估計(jì)，全世界范圍內(nèi)，除已探明的之外，海底散落的未被發(fā)現(xiàn)的沉船數(shù)量達(dá)三百萬艘之多[4]。這些數(shù)量龐大的沉船遺址是重構(gòu)古代航海技術(shù)史、物質(zhì)生產(chǎn)史、貿(mào)易交流史的重要研究對(duì)象。隨著水下考古工作的逐漸開展，我國陸續(xù)發(fā)掘了廣東陽江“南海Ⅰ號(hào)”南宋沉船、福建平潭 “碗礁Ⅰ號(hào)”清代沉船、海南西沙群島“華光礁Ⅰ號(hào)”南宋沉船、廣東汕頭“南澳Ⅰ號(hào)”明代沉船、寧波象山“小白礁Ⅰ號(hào)”清代沉船等沉船遺址(表1)。發(fā)掘出水的文物主要為陶瓷器、石質(zhì)文物、金屬質(zhì)文物和木質(zhì)船體。出水文物原本埋藏于水下環(huán)境，多種破壞因素協(xié)同作用，導(dǎo)致病害嚴(yán)重。文物發(fā)掘出水后，由于所處環(huán)境的劇變，之前的平衡狀態(tài)被打破，劣變過程得以繼續(xù)進(jìn)行甚至加速發(fā)生。因此，出水文物的保護(hù)刻不容緩。在對(duì)其進(jìn)行保護(hù)修復(fù)處理前，不僅需通過各種檢測分析手段明確認(rèn)識(shí)文物的材質(zhì)構(gòu)成、制作工藝、腐蝕產(chǎn)物和保存狀態(tài)，還要全面了解文物埋藏歷程及病害機(jī)理。

表1 我國目前主要水下沉船考古發(fā)掘項(xiàng)目分布情況

(續(xù)表1)

1 海洋條件下的水下埋藏環(huán)境

地球表面大多為水體所覆蓋，包括江河、溪流、湖泊、池塘、水庫、冰川、積雪及海洋等多種水體類型，其中以海洋為主，約占地表總面積的71%[5]。與江河湖泊等內(nèi)陸淡水環(huán)境相比，海洋鹽水環(huán)境中所埋藏的水下文化遺產(chǎn)數(shù)量極為龐大，其中多數(shù)為沉船遺址，也是目前水下考古工作的重要對(duì)象；海水環(huán)境水況復(fù)雜、鹽度高、生物多樣等特點(diǎn)對(duì)水下文化遺產(chǎn)的腐蝕破壞作用也較為嚴(yán)重。因此，水下文化遺產(chǎn)在海洋環(huán)境下的腐蝕機(jī)理和進(jìn)程是目前研究的重點(diǎn)。

一旦船只或文物沉入海底，新的海洋環(huán)境即發(fā)生物理、化學(xué)及生物作用，如水分在孔隙的填充、腐蝕、霉菌和藻類的滋生、鈣質(zhì)沉積、泥沙侵蝕、水解等[6](圖1)。文物的腐蝕破壞是文物與周圍環(huán)境相互作用的結(jié)果，這些破壞作用多發(fā)生在文物與周圍環(huán)境的界面處，因此與文物直接接觸的微環(huán)境對(duì)文物的保存情況具有重大的影響。只有與周圍介質(zhì)或埋藏環(huán)境達(dá)到物理和化學(xué)平衡時(shí)，文物劣變速度減慢，最終得以保存[7]。對(duì)于水下文化遺產(chǎn)來說，其埋藏類型多為液—固界面作用類型。大體上，可從海水、海洋生物和底質(zhì)等三大方面探究海洋條件下的水下埋藏環(huán)境[8]。

圖1 寧波象山“小白礁Ⅰ號(hào)”清代沉船遺址局部俯瞰圖

1.1 海水

海水是一個(gè)非常復(fù)雜的化學(xué)體系，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

表2 海水的化學(xué)成分[12]

2) 組分存在形式多樣。海水主要組成物質(zhì)的存在形式包括離子、離子對(duì)、絡(luò)合物、膠體、懸浮顆粒及氣泡等[13]。

3) 化學(xué)作用復(fù)雜。海水中存在酸堿作用、沉淀溶解作用、氧化還原作用、絡(luò)合作用及液氣、液固、氣固等界面作用等[14]。

海水作為海洋環(huán)境的主要組成要素，具有很強(qiáng)的反應(yīng)活性，其各項(xiàng)理化參數(shù)如化學(xué)組成、溫度、鹽度、pH值、溶解氧含量及氧化還原電位(Eh)等均影響著水下文物的保存。海水中含有大量的鹽分，導(dǎo)致水下文物普遍處于飽水、鹽富集狀態(tài)；文物出水后水分的快速流失以及鹽類的結(jié)晶潮解循環(huán)可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的應(yīng)力破壞，因此出水文物常需進(jìn)行脫水、脫鹽處理；海水高電導(dǎo)率及富含的氯離子會(huì)促進(jìn)金屬質(zhì)文物的腐蝕，鹽度越高，金屬腐蝕速度越快[15]。出水后在氧氣的共同作用下形成大量有害銹蝕物，會(huì)極大加速金屬質(zhì)文物的腐蝕損毀。當(dāng)海水中有懸浮物時(shí)，磨蝕和腐蝕交互作用，會(huì)加速金屬的腐蝕。巖石在海水中所受到的化學(xué)溶蝕作用速度比淡水中快3～4倍[16]。溫度影響文物的腐蝕速度，一般來說溫度越高文物劣變?cè)娇臁：Ｋ膒H值及Eh值會(huì)對(duì)金屬的腐蝕進(jìn)程及產(chǎn)物產(chǎn)生影響。海水 pH 值一般在7.5～8.2[10]，呈弱堿性，對(duì)水下文物的保存較為有利。Eh與pH值和溶解氧含量有關(guān)。溶解氧濃度增加，金屬腐蝕反應(yīng)速度迅速增加。除化學(xué)作用外，海流、潮汐、海浪等水體運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)水下文物造成物理破壞。此外，海水的溶解性、透光性、流動(dòng)性、浮力及緩沖性能等特性具有重要的生態(tài)學(xué)意義，會(huì)對(duì)海洋生物特別是微生物的生長分布產(chǎn)生影響[17]，從而間接影響水下文物的保存。例如，海水中的硅是硅藻等海洋浮游生物生長必須的營養(yǎng)成分；海水溫度與海洋生物的地理分布密切相關(guān)；海流直接關(guān)系著海洋生物群的散播和維持。

1.2 海洋生物

海洋中生活著形形色色的生物，已知的海洋生物大約有20多萬種，根據(jù)其生活方式可分為浮游生物、游泳生物和底棲生物[17]。其中，底棲生物由于生活在海洋基底表面或沉積物中，以水下遺址及文物為棲息地或營養(yǎng)源，其生命活動(dòng)會(huì)直接導(dǎo)致水下文物結(jié)構(gòu)破壞及本體損壞。根據(jù)底棲生物和底質(zhì)的關(guān)系，可分為底表、底內(nèi)和底游三種生活類型[17]。

底表生活型包括在底質(zhì)上固著、附著和底表移動(dòng)等生態(tài)類群[17]。其中，海洋污損生物，即生長在海中船體和其他人為設(shè)施表面的動(dòng)物、植物和微生物的總稱[18]，對(duì)水下文物的影響較為顯著；其以固著生物為主體，種類繁多，包括細(xì)菌、附著硅藻和許多大型的藻類以及自原生動(dòng)物至脊椎動(dòng)物的多種門類；我國海域目前已記錄2000多種[17]，其中最常見且危害性最大的有藤壺、牡蠣、貽貝和盤管蟲等。藤壺、牡蠣、貽貝等在文物表面一旦固著，就終生不離開；藤壺屬節(jié)肢動(dòng)物門甲殼綱中的蔓足亞綱，在生長過程中不斷分泌石灰質(zhì)，形成堅(jiān)硬的壁板[18]；牡蠣和貽貝屬軟體動(dòng)物雙殼類，種類多、分布廣、生長快，能夠以左殼或足絲牢固地附著在船體和文物表面[18]，因此常造成極大的破壞。污損生物的大量附著會(huì)造成文物的物理破壞，此外藤壺等附著在金屬基體上容易發(fā)生點(diǎn)蝕[19]，同時(shí)污損生物本身會(huì)分泌酸性的腐蝕物質(zhì)從而導(dǎo)致文物表面污損或本體侵蝕。但是貝殼類生物的污損會(huì)減輕鐵質(zhì)文物的腐蝕，這是由于它降低了海水的流速，阻礙了氧的擴(kuò)散，此外還會(huì)生成一種碳酸鈣型的礦物質(zhì)膜，而對(duì)于鈍性金屬則容易生成孔蝕[19]。

底內(nèi)生活型中的鉆蝕生物，能通過機(jī)械或化學(xué)的方式鉆蝕堅(jiān)硬的巖石或木材等物體，然后生活在自己所鉆蝕的管道中[17]。海洋鉆蝕生物包括海綿動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物的多毛類、軟體動(dòng)物的雙殼類、節(jié)肢動(dòng)物的甲殼類、苔蘚動(dòng)物和棘皮動(dòng)物的一些種類，有些以被鉆蝕對(duì)象為營養(yǎng)源，有些則作為生存居所[5]。根據(jù)鉆蝕物體的性質(zhì)，可分為兩類[17]：1)鉆木類，包括一些等足類甲殼動(dòng)物(蛀木水虱和光背團(tuán)水虱等)和雙殼類軟體動(dòng)物(船蛆科等)[10]。船蛆在世界范圍內(nèi)廣泛分布，但蛀木水虱和光背團(tuán)水虱局限在暖海[17]，是影響古船船體保存的主要破壞因素。暴露于海床之上的木船船體只需數(shù)年即能遭受嚴(yán)重破壞[20]。2)鑿石類，包括微小的藻類乃至較大型的海筍[10]。它們分布極廣，通常鉆蝕比較松軟的巖石，但某些軟體動(dòng)物和海膽甚至可以鉆蝕堅(jiān)硬的花崗巖[17]。

此外，微生物的破壞作用也不容忽視。比如，霉菌對(duì)有機(jī)質(zhì)文物的分解，硫酸鹽還原菌對(duì)金屬的腐蝕作用及在陶瓷器和木材表面形成黑色硫化物[21-22]等。

1.3 底質(zhì)

水下遺址及文物位于海洋底部，海底地貌對(duì)水下文物保存至關(guān)重要。在海洋底部覆蓋著各種來源和性質(zhì)不同的物質(zhì)，通過物理、化學(xué)和生物的沉積作用構(gòu)成海洋沉積物[17]。海洋沉積物主要來源有陸源碎屑(如石英、長石、黏土礦物等，以砂、粉砂、泥等為主)、海洋生物骨骼(如珊瑚礫及其他石灰質(zhì)生物殘骸)及海水本身的化學(xué)和生物化學(xué)過程的產(chǎn)物[16]。在沉船遺址形成初期的物理沉降過程，常受沉船性質(zhì)、所處地點(diǎn)的地理地形因素和海床類型的影響。持續(xù)性的水流或劇烈的潮汐作用，可能導(dǎo)致沖刷(磨蝕)或淤積(沉積物或底質(zhì)物質(zhì)的堆積)。由于遺址所處位置不同，水下埋藏環(huán)境呈現(xiàn)多樣化的特點(diǎn)。處于同一區(qū)域、同一水深情況的沉船遺址有可能遭受不同程度的破壞[23]，而處于不同地理區(qū)域的沉船遺址可能會(huì)面對(duì)類似的破壞作用。

我國目前水下考古工作主要在近岸淺海區(qū)域開展，海岸大體上可分為平原海岸(有河口三角洲海岸、淤泥質(zhì)海岸和砂礫質(zhì)海岸)、基巖海岸和生物海岸(有珊瑚礁海岸和紅樹林海岸)三大類[24]。根據(jù)粒徑大小可劃分為礫石、砂、粉砂、泥或黏土[16]。其海底狀況可分為三種基本類型：堅(jiān)硬的石質(zhì)、松散的砂質(zhì)和致密的泥質(zhì)，此外還存在這三者的混合過渡類型[17]。若處巖石底，沉船遺址及文物不易被掩埋，由于直接暴露在外，遭受海流沖刷、化學(xué)腐蝕和生物侵蝕等多種破壞作用，保存狀況往往不佳。例如山東膠南鴨島明代沉船，位于膠南瑯琊海域鴨島南側(cè)暗礁處，沉船船體已損失殆盡[25]。若位于砂底或泥底，沉船在埋藏過程中逐漸沉降被底質(zhì)掩埋，船體往往得以留存。比如廣東陽江“南海Ⅰ號(hào)”宋代沉船，位于廣東陽江上下川島附近海域，海底為淤泥底，且船體表面覆蓋厚1～1.5m的淤泥，因此船體保存較好，主甲板及以下部分相對(duì)完整，船艙內(nèi)滿載的大量陶瓷、金屬、漆木和石質(zhì)等文物也大部分保存完好[26]。

海洋沉積物是固、液兩相組成的非均勻體，通常具有腐蝕性，有可能形成沉積物—間隙水腐蝕電池[19]，對(duì)金屬文物產(chǎn)生腐蝕。若沉積物顆粒大，如礫石、砂型，海水易滲透，電阻率低，腐蝕性強(qiáng)；反之如黏土類，結(jié)構(gòu)致密，海水滲透較難，電阻率高，腐蝕性則弱。相對(duì)于陸地土壤，海底沉積物普遍含鹽度高、電阻率低，對(duì)金屬的腐蝕性強(qiáng)，因此水下發(fā)掘的金屬文物的銹蝕程度往往高于陸地發(fā)掘出土。在海底沉積物中通常有厭氧的硫酸鹽還原菌，可在缺氧的條件下生長繁殖，會(huì)加速鐵質(zhì)文物的腐蝕。在海洋生物和金屬銹蝕物的參與下，海底沉積物可能會(huì)與周圍文物緊密膠結(jié)形成大小不一的堅(jiān)硬凝結(jié)物，這是水下埋藏的文物獨(dú)有的現(xiàn)象。

此外，水下文物的具體埋藏條件對(duì)其保存也有非常重要的影響。文物被掩埋得越深，淤泥越厚，覆蓋層會(huì)消除水流磨蝕的影響，隔離光照，氧含量也低，且溫度保持穩(wěn)定，另外海生蛀蟲在此條件下無法存活，保存狀況就越好。金屬文物包裹于海洋生物或埋藏于沙礫底下時(shí)，可能處于無氧環(huán)境，腐蝕速率迅速降低，在所處環(huán)境達(dá)到平衡狀態(tài)；若金屬部分或全部暴露在海床表面，其腐蝕速度會(huì)大大增加。瓷器等如果被海泥完全覆蓋，海洋污損生物無法存活，發(fā)掘出來后表面光亮如新；對(duì)于五彩瓷器，缺氧形成還原氣氛，使彩料發(fā)生還原，會(huì)導(dǎo)致瓷器表面彩料變色。若暴露于海床之上，藤壺、珊瑚等會(huì)大量附著，從而增加出水文物保護(hù)的工作量和難度。

所處海域及深度不同，海水的各項(xiàng)理化參數(shù)及海洋生物的分布也有較大差別，具有緯度梯度、垂直梯度和水平梯度[17]。例如深度對(duì)于溶解氧的影響[5]，在表層由于風(fēng)浪的攪拌和垂直對(duì)流，處于飽和狀態(tài)；在深度不大的光合層(主要在0～80m深度)，既有來自大氣的氧，又有植物光合作用產(chǎn)生的氧，因此溶解氧含量較高；在深水層(80～200m深度)，光合作用減弱，需氧生物生命活動(dòng)及有機(jī)物分解使溶解氧含量急劇降低；在極深海區(qū)，氧氣消耗占主要地位，溶解氧含量很低，主要來自于冷水團(tuán)的向下補(bǔ)充。在淺海區(qū)域，不同海域的環(huán)境條件差異巨大，且波動(dòng)較大，海流裹挾海底泥沙對(duì)水下文物不斷地沖刷和磨蝕容易導(dǎo)致物理損傷；而深海區(qū)域，各海域的差別不大，且環(huán)境相對(duì)恒定，利于水下文物的保存。在多數(shù)情況下，沉船及文物所處位置越深，由于水流緩慢、光照不足、氧氣稀薄且溫度很低，其保存狀況越好。

總的來說，海洋條件下的水下埋藏環(huán)境是一個(gè)復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的、多樣的環(huán)境體系，主要由海水、海洋生物及底質(zhì)等三大要素組成，三者相互影響，通過物理、化學(xué)、生物等方式協(xié)同作用于水下文物。

2 海洋水下埋藏環(huán)境對(duì)水下文物的影響

目前發(fā)現(xiàn)的水下文化遺產(chǎn)類型豐富、材質(zhì)多樣，包括陶瓷器、石質(zhì)、金屬質(zhì)、象牙、骨器等無機(jī)質(zhì)文物，木質(zhì)、皮革、紡織品等有機(jī)質(zhì)文物以及復(fù)合材質(zhì)文物等。不同材質(zhì)的文物，在水下埋藏過程中，因所處環(huán)境(包括微環(huán)境)不同，在文物—環(huán)境界面處發(fā)生各種破壞作用，由此產(chǎn)生不同類型的病害。下面就水下考古常見的出水文物類型如陶瓷器、石質(zhì)、金屬質(zhì)及木質(zhì)文物的病害類型及原因作簡要闡述。

2.1 陶瓷器

在實(shí)際工作中，陶瓷器最為常見，數(shù)量也極為龐大。例如“碗礁Ⅰ號(hào)”出水瓷器多達(dá)17000余件[27]，品種繁多，來源廣泛，從較為原始的低溫釉陶到精美的影青瓷、青花瓷均有發(fā)現(xiàn)。一般來講，釉面光潔、胎體致密堅(jiān)硬、燒結(jié)溫度高的瓷器，保存狀況相對(duì)低溫?zé)斓奶掌饕谩?/p>

對(duì)于陶瓷器來講，破碎和殘缺是最常見的病害類型，其中大部分發(fā)生在船體傾覆過程中，水流的沖擊、泥沙的堆積擠壓也會(huì)造成類似破壞。

此外，出水陶瓷器表面常附著泥土、鈣質(zhì)、硅質(zhì)覆蓋物或藤壺等海生物殘骸[28]，某些污損生物還會(huì)通過特殊的固著器官穿鑿器體(圖2)。此類病害在處于底質(zhì)之上，直接暴露于水體的器物中較為常見。水流沖刷、沉積物磨蝕及海生物附著會(huì)導(dǎo)致釉層的開裂、剝落。瓷器釉料發(fā)黑變色及釉上彩的脫落現(xiàn)象也較為常見。

圖2 出水瓷器表面附著海洋污損生物

對(duì)于埋藏在沉積物之下的陶瓷器，沉積物的覆蓋杜絕了水流造成的物理沖刷以及污損生物的生長。由于存在硫酸鹽還原菌，它能夠在缺氧條件下將硫酸鹽還原成硫化物，使周圍環(huán)境呈酸性，從而導(dǎo)致器物腐蝕和顏料變色。若周圍存在木材及金屬，常相互作用而形成厚重的凝結(jié)物(圖3)。另外，還可能在器物表面形成黑色的硫化物污垢。

圖3 廣東陽江“南海Ⅰ號(hào)”南宋沉船上的凝結(jié)物

海水的侵蝕作用也不可忽視。大量的可溶鹽進(jìn)入器物內(nèi)部，若被發(fā)掘出水后未經(jīng)脫鹽處理，鹽分在空隙內(nèi)部結(jié)晶，產(chǎn)生的壓力可能會(huì)對(duì)胎體及釉層造成破壞[29]。

2.2 石質(zhì)文物

目前發(fā)現(xiàn)的石質(zhì)文物主要有碇石、建筑石材及石雕等。其遭受的破壞作用受石材自身理化性質(zhì)及周圍環(huán)境的影響，主要有物理、化學(xué)及生物破壞等類型。

對(duì)于物理破壞，石材硬度越小，越易被水流及泥沙等磨蝕。石材作為多孔性物質(zhì)，海水較易滲透至空隙內(nèi)部。因此，在發(fā)掘出水后，需經(jīng)脫鹽處理，以免鹽結(jié)晶而產(chǎn)生破壞。

海水的高鹽度會(huì)對(duì)石材造成腐蝕。其中的硫酸鹽及氯化物會(huì)破壞石材的膠結(jié)物質(zhì)，降低其強(qiáng)度，殘留的礦物顆粒更易受到物理作用的影響而被剝蝕。碳酸巖在酸性條件下會(huì)發(fā)生溶蝕，其溶解性隨著二氧化碳分壓的增加而增加。溫度越低，深度越深，溶解度越大。硫酸巖因其溶解性強(qiáng)而更易受到溶蝕破壞。硅酸巖溶解度不高，但會(huì)發(fā)生水解作用而產(chǎn)生破壞。

海洋污損生物和鉆孔生物對(duì)石質(zhì)文物的破壞作用比較顯著。例如，石質(zhì)文物表面多包裹各種各樣的海洋生物、沉積物或硬結(jié)物，掩蓋表面信息；海筍(又稱穿石貝)、貽貝、蛀石蛤、石蛤和海膽等能穿鑿各類石材[10]。

2.3 金屬質(zhì)文物

出水金屬文物主要可分為鐵器、銅器及其他金、銀、錫、鉛等相關(guān)合金，其中鐵器最易腐蝕劣變,保護(hù)處理難度也最大。出水金屬文物表面往往覆蓋有厚重的凝結(jié)物，影響文物外觀，掩蓋其表面信息[30](圖4)。金屬在水下環(huán)境中的腐蝕是一個(gè)涉及化學(xué)、物理、生物等多種因素的復(fù)雜電化學(xué)過程，受金屬材質(zhì)、水體成分、水文情況、溫度、底質(zhì)組成、海生物生長情況、與其他器物的位置關(guān)系及埋藏深度等多種因素的影響。上述因素相互作用、相互制約，以不同的方式影響著金屬的腐蝕進(jìn)程及產(chǎn)物。

圖4 海南西沙“華光礁Ⅰ號(hào)”宋代沉船出水的嚴(yán)重銹蝕并凝結(jié)的鐵條

金屬及合金進(jìn)入水下環(huán)境后，由于其表面層物理化學(xué)性質(zhì)的微觀不均勻性、相分布的不均勻性、表面應(yīng)力應(yīng)變的不均勻性以及界面處海水物理化學(xué)性質(zhì)的微觀不均勻性，導(dǎo)致金屬—環(huán)境界面上電極電位分布的微觀不均勻性，這就形成了無數(shù)腐蝕微電池[31]。腐蝕類型包括均勻腐蝕、點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、沖擊腐蝕和電偶腐蝕等[19]。

金屬的海水腐蝕是以陰極氧去極化控制為主的腐蝕過程[32]，發(fā)生的陰極反應(yīng)如式(1)所示。

O2+2H2O+4e-→ 4OH-

(1)

因此海水中的含氧量是影響海水腐蝕性的重要因素。海洋表層水體由于大氣溶解氧而呈氧飽和狀態(tài)。氧在海水中的溶解度主要取決于海水的鹽度和溫度，隨海水鹽度增加或溫度升高，氧的溶解度降低。

除溶解氧含量外，金屬腐蝕速度還受氧擴(kuò)散速度的控制。因此，洋流、潮汐、波浪等海水運(yùn)動(dòng)保證水體中的氧交換充分，使得陰極氧去極化腐蝕過程持續(xù)進(jìn)行。此外，水流及夾帶的泥沙對(duì)金屬表面有沖蝕作用；金屬表面的腐蝕產(chǎn)物膜被沖刷掉，腐蝕速度急劇增加。

由于海水中溶解有大量的鹽分，具有很高的電導(dǎo)率，因此腐蝕陰極和陽極之間的離子交換速度快；其中氯離子占總海水中可溶鹽含量一半以上，可破壞金屬表面的鈍化膜從而增加腐蝕活性。一般來講，鹽度越高，金屬腐蝕速率越快。

溫度對(duì)腐蝕速度存在以下作用：從化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)角度來講，溫度升高，金屬腐蝕速度加快；另一方面，溫度升高，溶解氧含量則相應(yīng)降低；此外，溫度升高，會(huì)促進(jìn)海生物的生長，從而導(dǎo)致器物表面碳酸鹽保護(hù)層的形成，又會(huì)減緩腐蝕速度。

海生物在金屬腐蝕過程中起的作用非常大。自養(yǎng)型生物通過光合作用釋放氧氣，使海水中含氧量增加。某些海生物的附著及表面凝結(jié)層的形成，起到了抵御機(jī)械磨蝕的作用。另一方面，凝結(jié)層的存在降低了器物與外界環(huán)境的物質(zhì)交換速度，導(dǎo)致金屬表面微環(huán)境的形成，從而改變金屬的腐蝕進(jìn)程。

在某些情況下，金屬周圍環(huán)境的氧含量降低到一定程度，比如喜氧型海生物生命活動(dòng)消耗、金屬為沉積物所覆蓋或表面形成較厚的凝結(jié)層使得氧交換受阻等。隨著pH值的下降，氧化還原電位(Eh)會(huì)降低到析氫電位之下[33]，主要陰極反應(yīng)會(huì)變成：

2H++2e-→ H2

(2)

一般情況下，海水的pH值在7.5～8.2之間，若無催化劑的作用，反應(yīng)速度非常緩慢。硫酸鹽還原菌(SRB)能在缺氧條件下使得金屬的腐蝕持續(xù)進(jìn)行。以鐵器為例，具體原理如下[34]：

陽極反應(yīng)： 4Fe→ 4Fe2++8e-

(3)

水離解： 8H2O→ 8H++8OH-

(4)

陰極反應(yīng)： 2H++2e-→ H2

(5)

(6)

腐蝕產(chǎn)物： Fe2++S2-→ FeS

(7)

總反應(yīng)

(8)

硫酸鹽還原菌還能分泌氫化酶[35]，加速反應(yīng)的進(jìn)行；與此同時(shí)，反應(yīng)生成的硫化氫使得環(huán)境的pH值降低，同樣會(huì)促進(jìn)腐蝕。硫酸鹽還原菌的生長需要缺氧環(huán)境以及適宜的營養(yǎng)物質(zhì)供給。因此，即使金屬器物隨船體埋藏在淤泥深處，但硫酸鹽還原菌由于有充足的食物來源而大量生長，所以在無氧條件下腐蝕狀況仍較嚴(yán)重。

在實(shí)際埋藏過程中，若不同的金屬(比如鐵器和銅器)相互接觸，由于腐蝕電位不同，構(gòu)成宏電池，會(huì)產(chǎn)生電偶腐蝕[19]。電位較低的金屬(如鐵器，作為陽極)溶解速度增加，電位較高的金屬(如銅器，作為陰極)溶解速度減小而受到保護(hù)。另外，當(dāng)考古學(xué)家將埋藏于海底的金屬文物擾動(dòng)并發(fā)掘出水后，平衡、穩(wěn)定的保存環(huán)境立刻發(fā)生改變，在水和氧氣存在的情況下，金屬文物中殘存的大量可溶鹽會(huì)迅速加劇文物的腐蝕。因此，需結(jié)合器物的具體埋藏條件和環(huán)境變化情況來研究其腐蝕歷程。

2.4 木質(zhì)文物

木材是古代船只制造的常見原材料，我國水下考古目前所發(fā)現(xiàn)的沉船遺址多為木船。此外，木材還常用于制作船上箱桌等生活用品、索具帆具等工具以及武器等。木質(zhì)文物在水下埋藏過程中，木材細(xì)胞腔和毛細(xì)管等空隙均被水填充，呈飽水狀態(tài)。即使經(jīng)過長達(dá)數(shù)百年的埋藏，這些木質(zhì)文物仍可能保有較好的外觀狀態(tài)。但是，由于長期的海水鹽蝕和海洋生物的侵襲，原有木質(zhì)成分發(fā)生降解流失，細(xì)胞壁組織分解斷裂，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞和強(qiáng)度降低。發(fā)掘出水后，木質(zhì)文物暴露在空氣環(huán)境中，容易發(fā)生理化性質(zhì)的改變。若不及時(shí)采取適宜的保護(hù)處理措施，木材會(huì)急劇失水而導(dǎo)致收縮、開裂、翹曲甚至完全解體。

對(duì)于暴露在海水環(huán)境中的木材，除了水流、泥沙等的物理侵蝕作用以外，船蛆及蛀木水虱等海洋鉆孔生物的破壞作用尤為顯著[7](圖5)。船蛆，亦稱樁蛆、船蠹，屬雙殼類海生軟體動(dòng)物，約有160多種，我國沿海從南到北普遍都有，已發(fā)現(xiàn)30多種[36]。船蛆的幼體營浮游生活，在海水中散布尋找適宜的基底(質(zhì))，附著后鉆入木材。船蛆鉆入木材后生長很快，穿鑿木材的深度可達(dá)20～30cm，有的可達(dá)1m，而且常常密集，大量的鉆入破壞了木材結(jié)構(gòu)，造成嚴(yán)重的破壞。更危險(xiǎn)的是被船蛆毀壞的船體構(gòu)件，從表面看來雖還完整，但其內(nèi)部已經(jīng)變成蜂窩狀，在發(fā)掘或搬運(yùn)時(shí)一不小心往往會(huì)發(fā)生斷裂損毀。蛀木水虱，也稱“吃木蟲”，甲殼綱動(dòng)物，已知有20余種，多數(shù)鉆食木材[37]。它們?cè)谀静谋韺哟╄?，同船蛆?nèi)外夾攻，使木材很快壞損。

圖5 被海洋鉆孔生物嚴(yán)重侵蝕的寧波象山“小白礁Ⅰ號(hào)”清代沉船船體構(gòu)件

在水分、細(xì)菌、霉菌、真菌等的作用下，木材的化學(xué)組成及顯微結(jié)構(gòu)均發(fā)生了顯著的變化。相對(duì)新鮮木材，飽水木材的半纖維素和纖維素纖維素由于易被降解而導(dǎo)致成分顯著下降，木質(zhì)素的相對(duì)百分比含量則普遍增高。纖維素是細(xì)胞壁的主要組成部分，由于其被大量分解，細(xì)胞壁空隙增大、變薄甚至被破壞，水分大量填充細(xì)胞腔，含水量往往高達(dá)700%，有時(shí)可達(dá)1900%[38]。木材的降解方式是由外向內(nèi)，即外部纖維素和半纖維素先被腐蝕，細(xì)胞結(jié)構(gòu)遭受破壞，致使水分進(jìn)入，由此及里。根據(jù)木材芯質(zhì)及含水量的不同，可大致分為三類保存狀況[39]：等級(jí)Ⅰ芯質(zhì)極少或降解殆盡，含水率大于400%；等級(jí)Ⅱ含有少量芯質(zhì)，含水率在185%～400%之間；等級(jí)Ⅲ芯質(zhì)只少量被降解，含水率小于185%。

對(duì)于飽水古木，纖維飽和點(diǎn)理論并不適用[40]。無論是自由水還是結(jié)合水的移動(dòng)，均會(huì)影響其穩(wěn)定性。因此，飽水木質(zhì)文物被發(fā)掘出水后，應(yīng)噴水、塑料薄膜覆蓋或者水浸泡，遮光避氧保存，并盡快運(yùn)到專門的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行保護(hù)處理。在具體操作時(shí)，首先需對(duì)飽水木質(zhì)文物進(jìn)行一系列的分析檢測，了解其保存狀況，然后采取相應(yīng)的保護(hù)處理措施。

此外，古代木船常用的連接材料鐵釘及運(yùn)載的金屬質(zhì)貨物的銹蝕，也對(duì)木質(zhì)文物的保存具有重大影響[41]。例如，我國目前海洋出水的“華光礁Ⅰ號(hào)”、“小白礁Ⅰ號(hào)”等沉船船體構(gòu)件上均含有大量的硫鐵化合物[42-43]。硫鐵化合物氧化生成硫酸會(huì)促進(jìn)木材纖維的進(jìn)一步降解，失水后鹽分析出會(huì)對(duì)纖維產(chǎn)生應(yīng)力破壞，還會(huì)引起船體保護(hù)常用材料聚乙二醇(PEG)的降解[44]。因此，對(duì)于海洋出水的船體，后續(xù)保護(hù)中應(yīng)采取有效措施對(duì)硫鐵化合物進(jìn)行脫除[45]。

3 結(jié) 論

1) 我國擁有豐富的水下文化遺產(chǎn)。近年來，隨著水下考古工作的開展，大量文物出水。出水文物原本埋藏于水下環(huán)境，多種破壞因素協(xié)同作用，導(dǎo)致病害嚴(yán)重，亟需進(jìn)行保護(hù)處理。在進(jìn)行出水文物保護(hù)修復(fù)處理前，需要全面了解文物埋藏歷程及病害機(jī)理。

2) 海洋條件下的水下埋藏環(huán)境迥異于陸地埋藏環(huán)境，是一個(gè)復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的、多樣的環(huán)境體系，主要由海水、海洋生物及底質(zhì)等三大要素組成，埋藏類型多為液—固界面作用類型。在長期的水下埋藏過程中，海水、海洋生物和底質(zhì)等三者相互影響，通過物理、化學(xué)、生物等方式協(xié)同作用于水下文物。

3) 海洋條件下的水下埋藏環(huán)境具有高度的腐蝕性，因此海洋出水文物常遭受嚴(yán)重的破壞。海水的高鹽度會(huì)加速水下文物的腐蝕，此外還容易造成出水文物的溶解—結(jié)晶破壞，因此海洋出水文物的保護(hù)常需進(jìn)行脫鹽處理。海洋污損生物大量滋生會(huì)覆蓋文物表面，與金屬銹蝕物和海底沉積物協(xié)同作用，會(huì)形成裹挾大量文物的的堅(jiān)硬凝結(jié)物，這是水下埋藏的文物獨(dú)有的破壞現(xiàn)象。船蛆、蛀木水虱等海洋鉆孔生物對(duì)木質(zhì)文物具有很強(qiáng)的侵蝕作用，因此古代木質(zhì)沉船船體常遭受嚴(yán)重破壞。

4) 水下文物所處地理位置及埋藏條件往往決定了其保存狀況。淺海海域海況活動(dòng)頻繁，水溫和溶解氧含量均較高，文物腐蝕較嚴(yán)重。沉船及文物所處位置越深，由于水流緩慢、光照不足、氧氣稀薄且溫度很低，其保存狀況越好。另外，文物若深埋海底，覆蓋的沉積物會(huì)消除水流磨蝕的影響，隔離光照，氧含量也低，且溫度保持穩(wěn)定，海洋污損生物和鉆孔生物在此條件下無法存活，其保存狀況相對(duì)較好。在此條件下，出水的瓷器往往表面光亮如新，木船船體也能得以保存。

[1] 單霽翔.在全國水下文化遺產(chǎn)保護(hù)工作會(huì)議上的報(bào)告[C]//《單霽翔文博文集》編輯組.單霽翔文集(中冊(cè)). 北京:文物出版社,2013:1370. SHAN Ji-xiang. The report at the natiolal conference of the conservation of underwater cultural heritage[C]//Editorial Team of “Shan Jixiang’s Corpus On Relics and Museology”. Shan Jixiang’s Corpus On Relics and Museology(Middle Volume). Beijing: Cultural Relics Press,2013:1370.

[2] Hance D Smith, Alastair D Couper. The management of the underwater cultural heritage[J]. J Cult Herit, 2003, 4(1):25-33.

[3] UNESCO. UNESCO convention on the protection of the underwater cultural heritage[R/OL].http://unesdoc.unesco.org/images/0012/001246/124687c.pdf#page=66.

[4] UNESCO. UNESCO convention on the protection of the underwater cultural heritage information kit[Z/OL]. http://unesdoc.unesco.org/images/0014/001430/143085c.pdf.

[5] 孟范平,高會(huì)旺,劉 哲,等.海洋環(huán)境[M]//于志剛.蔚藍(lán)海洋知識(shí)叢書.北京:海洋出版社,2009:2. MENG Fan-ping, GAO Hui-wang, LIU Zhe,etal. Marine enviroment[M]//YU Zhi-gang. Knowledge series of blue ocean. Beijing: Ocean Press, 2009:2.

[6] Thijs J Maarleveld, Ulrike Guérin, Barbara Egger. Manual for activities directed at underwater cultural heritage: a guide on the rules annexed to the UNESCO 2001 convention on the protection of the underwater cultural heritage[M].UNESCO, 2012:90.

[7] Amanda Bowens. Underwater archaeology: the NAS guide to principles and practice second edition[M].Blackwell Publishing,2009:148.

[8] Florian M L E. The underwater environment[C]//Pearson C. Conservation of marine archaeological objects. London :Butterworths,1987:1.

[9] 張 威.綏中三道崗元代沉船[M].北京:科學(xué)出版社,2001:16. ZHANG Wei. Suizhong sandaogang shipwreck of Yuan Dynasty[M].Beijing: Science Press,2001:16.

[10] 馮士筰,李鳳岐,李少菁.海洋科學(xué)導(dǎo)論[M].北京:高等教育出版社,2009:110-112. FENG Shi-zuo, LI Feng-qi, LI Shao-jing. Introduction to marine science[M].Beijing:Higher Education Press, 2009:110-112.

[11] 傅 剛,孫即霖,王秀芹.物理海洋[M]//于志剛.蔚藍(lán)海洋知識(shí)叢書.北京:海洋出版社,2009:8. FU Gang, SUN Ji-lin, WANG Xiu-qin. Physical ocean[M]//YU Zhi-gang. Knowledge series of blue ocean. Beijing: Ocean Press, 2009:8.

[12] Proportion of salt to sea water (right) and chemical composition of sea salt[Z/OL].http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2c/Sea_salt-e-dp_hg.svg/2000px-Sea_salt-e-dp_hg.svg.png.

[13] 曾呈奎.中國海洋志[M].鄭州:大象出版社, 2003:254. ZENG Cheng-kui. Records of China sea[M]. Zhengzho: Elephant Press,2003:254.

[14] 張正斌,劉蓮生.海洋化學(xué)進(jìn)展[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005:261. ZHANG Zheng-bin, LIU Lian-sheng. Progress in marine chemistry[M]. Beijing:Chemcal Industry Press,2005:261.

[15] North N A， MacLeod I D. Corrosion of metals[C]// Pearson C. Conservation of marine archaeological objects. London :Butterworths,1987: 68-75.

[16] 李安龍,馮秀麗.海洋地質(zhì)[M]//于志剛.蔚藍(lán)海洋知識(shí)叢書.北京:海洋出版社,2009:23. LI An-long, FENG Xiu-li. Marine geology[M]//YU Zhi-gang. Knowledge series of blue ocean. Beijing: Ocean Press, 2009:23.

[17] 沈國英,黃凌風(fēng),郭 豐，等.海洋生態(tài)學(xué)(第三版)[M].北京:科學(xué)出版社,2010:46. SHEN Guo-ying, HUANG Ling-feng, GUO Feng,etal.Marine ecology(3rd ed.)[M]. Beijing: Science Press,2010:46.

[18] 黃宗國.海洋污損生物及其防除:下冊(cè)[M].北京:海洋出版社,2008:219. HUANG Zong-guo.Marine fouling and its prevention (Vol.2) [M]. Beijing: Ocean Press,2008:219.

[19] 侯保榮.海洋腐蝕環(huán)境理論及其應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,1999:117. HOU Bao-rong. Theory and application of marine corrosion environment[M].Beijing: Science Press,1999:117.

[20] Dennis Allsopp, Kenneth J Seal, Christine C Gaylarde. Introduction to biodeterioration(2nd ed.)[M].Cambridge:Cambridge University Press,2004:17-18.

[21] Weier L E. The deterioration of inorganic material under the sea[J].Univ London: Instit Archaeol Bull,1973(2):131-136.

[22] Florian Mary-Lou E, Seccombe-Hett C E, McCawley J C. The physical, chemical and morphological condition of marine archaeological wood should dictate the conservation process[C]//Papers from the first southern hemisphere conference on marine archaeology,1978:128-144.

[23] Nerley D. Submerged cultural sites: opening a time capsule[J]. Museum Int, 2008, 60(4):7-17.

[24] 馬燕如.我國水下考古發(fā)掘陶瓷器的脫鹽保護(hù)初探[J].博物館研究, 2007(1):86. MA Yan-ru. Preliminary study on desalination and protection of ceramic ware from underwater archaeological excavations in China[J]. Museum Res,2007(1):86.

[25] 趙嘉斌.水下考古學(xué)在中國的發(fā)展與成果[M]//中國國家博物館水下考古研究中心.水下考古學(xué)研究(第一卷).北京:科學(xué)出版社,2012:36. ZHAO Jia-bin. The development and major achievements of underwater archaeology in China[M]// Underwater Archaeology Research Center of National Museum of China. Studies of underwater archaeology, Vol. 1. Beijing: Science Press, 2012:36.

[26] 魏 峻.“南海Ⅰ號(hào)”沉船考古與水下文化遺產(chǎn)保護(hù)[J].文化遺產(chǎn),2008 (1):149. WEI Jun. Nanhai No.1 shipwreck archaeology and underwater cultural heritage conservation[J]. Cult Herit, 2008 (1):149.

[27] 碗礁Ⅰ號(hào)水下考古隊(duì).東海平潭碗礁Ⅰ號(hào)出水瓷器[R].北京:科學(xué)出版社,2006. Underwater Archaeological Team of Wanjiao NO. 1 Shipwreck. Porcelains excavated from Wanjiao NO. 1 shipwreck at Pingtan, East China Sea[R]. Beijing: Science Press,2006.

[28] 張?jiān)铝?我國海洋出水文物保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀分析[J].中國國家博物館館刊, 2012(6):137. ZHANG Yue-ling. Current protective technology in China for relics recovered from sea[J]. J Nat Mus China, 2012(6) :137.

[29] 胡曉偉.幾件西沙華光礁Ⅰ號(hào)沉船遺址出水瓷器的保護(hù)研究[J]. 文物保護(hù)與考古科學(xué), 2013,25(4):54. HU Xiao-wei.Conservtion study on pieces of marine porcelain found at the Huaguangjiao No.1 shipwreck site in Xisha[J]. Sci Conserv Archaeol, 2013,25(4):54.

[30] 楊 恒，田興玲，李秀輝，等.廣東“南澳Ⅰ號(hào)”明代沉船出水銅器表面凝結(jié)物分析與去除[J].中國文物科學(xué)研究, 2012(2):84. YANG Heng, TIAN Xing-ling, LI Xiu-hui,etal. Analysis and removal of surface condensation of bronzes excavated from Nan’ao NO. 1 shipwreck, Guangdong[J]. China Cult Herit Sci Res, 2012(2):84.

[31] 王光雍,王海江,李興濂,等.自然環(huán)境的腐蝕與防護(hù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1997:130. WANG Guang-yong, WANG Hai-jiang, LI Xin-lian,etal. Corrosion and protection in natural environment[M]. Beijing: Chemical Industry Press,1997:130.

[32] 許淳淳,岳麗杰,歐陽維真.海底打撈鐵質(zhì)文物的腐蝕機(jī)理及其脫氯方法[J].文物保護(hù)與考古科學(xué), 2005,17(3):55. XU Chun-chun, YUE Li-jie, OUYANG Wei-zhen. Corrosion mechanisms and desalination treatments of marine iron artifacts[J]. Sci Conserv Archaeol, 2005,17(3):55.

[33] 王 榮,楊愛民,雒設(shè)計(jì).管道的腐蝕與控制[M].西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2013:70-71. WANG Rong, YANG Ai-min, LUO She-ji. Corrosion and control of pipelines[M]. Xi’an: Northwestern Polytechnical University Press,2013:70-71.

[34] Von Wolzogen Kuehr C A H, Van der Vlugt L S. The graphitization of cast iron as an electrobiochemical process in anaerobic soils[J]. Water, 1964，193(18):147.

[35] 李永峰,劉曉燁,楊傳平.硫酸鹽還原菌細(xì)菌學(xué)[M].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,2013:64. LI Yong-feng, LIU Xiao-ye, YANG Chuan-ping. Bacteriology of sulfate-reducing Bacteria[M]. Harbin: Northeast Forestry University Press,2013:64.

[36] 中國科學(xué)院海洋研究所動(dòng)物實(shí)驗(yàn)生態(tài)組.海洋鉆孔生物和附著生物的危害及防除[J].海洋科學(xué),1979(S1):52. Animal Experimental Ecology Group, Institute of Marine Sciences, Chinese Academy of Sciences. Harm and control of marine boring and fouling organisms[J]. Marine Sci,1979(S1):52.

[37] 李玉棟.防腐木材應(yīng)用指南[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2006:57. LI Yu-dong. A guide to the uses of treated wood[M]. Beijing:China Architecture & Building Press,2006:57.

[38] 胡繼高,馬菁毓.考古出土飽水竹、木、漆器脫水保護(hù)[J].中國文化遺產(chǎn), 2004(3):59. HU Ji-gao, MA Jing-yv. Dehydration protection of archaeological water-saturated bamboo, wood and lacquer[J]. China Cult Herit, 2004(3):59.

[39] DE JONG, J.Deterioration of waterlogged wood and its protection in the soil[C]// L H de Vries-Zuiderbaan. Conservation of waterlogged wood. International Symposium on the Conservation of Large Objects of Waterlogged Wood. Netherlands National Commission for UNESCO, the Hague,1979:31-40.

[40] 王曉琪.古代木器的保護(hù)研究[D].中國科技大學(xué),2005:17. WANG Xiao-qi. Conservation research of ancient wood[D]. University of Science and Technological of China, 2005:17.

[41] Pelé C, Guilminot E, Labroche S,etal. Iron removal from waterlogged wood: Extraction by electrophoresis and chemical treatments[J]. Stud Conserv, 2013,60(3):1.

[42] 馬 丹,鄭幼明.“華光礁Ⅰ號(hào)”南宋沉船船板中硫鐵化合物分析[J].文物保護(hù)與考古科學(xué),2012,24(3):88. MA Dan, ZHENG You-ming. Analysis of the iron sulfides in the shipwrecks Huaguang reef I of the southern Song Dynasty[J]. Sci Conserv Archaeol,2012,24(3):88.

[43] 金 濤,李乃勝.寧波“小白礁Ⅰ號(hào)”船體病害調(diào)查和現(xiàn)狀評(píng)估[J].文物保護(hù)與考古科學(xué),2016,28(2):97. JIN Tao, LI Nai-sheng. Investigation of the deterioration and evaluation of the status of the Hull of the Xiaobaijiao Ⅰ shipwreck, Ningbo[J]. Sci Conserv Archaeol, 2016,28(2):97.

[44] 沈大媧,葛琴雅,楊 淼,等.海洋出水木質(zhì)文物保護(hù)中的硫鐵化合物問題[J].文物保護(hù)與考古科學(xué),2013,25(1):83. SHEN Da-wa, GE Qin-ya, YANG Miao,etal. Iron sulfide in the conservation of marine archaeological wood[J]. Sci Conserv Archaeol, 2013,25(1):83.

[45] 張治國,李乃勝,田興玲,等.寧波“小白礁Ⅰ號(hào)”清代木質(zhì)沉船中硫鐵化合物脫除技術(shù)研究[J].文物保護(hù)與考古科學(xué), 2014,26(4):32-37. ZHANG Zhi-guo, LI Nai-sheng, TIAN Xing-ling,etal. Research on the removal of the iron sulfides in the Qing Dynasty marine shipwreck, Ningbo Xiaobaijiao No. 1[J]. Sci Conserv Archaeol, 2014,26(4):32-37.

(責(zé)任編輯 馬江麗)

A review of underwater marine burial environment

JIN Tao1，2

(1.NingboMunicipalInstituteofCulturalRelicsandArchaeology,Ningbo315010,China; 2.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China)

Those underwater archaeological objects were originally buried in underwater environments, which have resulted in serious damage. To conserve these objects, it is essential to fully understand the burial process and the mechanisms of damage formation and corrosion resulting from interaction between them and their surrounding environment. This research attempts to describe the marine underwater burial environment in terms of seawater, marine organisms and sediment. The paper also briefly lists and discusses China’s most commonly-seen types and causes of damage to ceramics, stone, metal and wooden artifacts.

Marine; Underwater; Burial environment; Deterioration

2015-11-12；

2016-12-13

金 濤(1983—)，男，2008年碩士畢業(yè)于北京大學(xué)考古文博學(xué)院，研究方向?yàn)樗驴脊偶俺鏊奈锉Ｗo(hù)，E-mail： taojinpku@gmail.com

1005-1538(2017)01-0098-10

K854.3；K875.3；K878.4

A