麥積山石窟保存環(huán)境分析及保護對策研究

文娟 閆晨曦

摘 要：麥積山石窟在自然環(huán)境下的光、溫度、濕度、大氣以及自身的地質(zhì)結(jié)構(gòu)；生物環(huán)境下的微生物、菌類，動物、植物；以及旅游人為環(huán)境三大因素影響下，發(fā)生了的相應(yīng)病變。針對這些不利影響提出相應(yīng)的石窟環(huán)境保護方案。

關(guān)鍵詞：麥積山石窟；保存環(huán)境；病害；保護方案

引言

麥積山石窟石質(zhì)文物的材質(zhì)結(jié)構(gòu)，使得它的損毀很容易受到自然環(huán)境的影響，大氣自然環(huán)境是麥積山石窟文物遭受損壞的主要原因，所處的環(huán)境與石窟的保存有著密切的關(guān)系[2]。

1 麥積山石窟保存環(huán)境的特點和可能出現(xiàn)的病害

麥積山石窟保存環(huán)境較為復(fù)雜，周圍的環(huán)境對麥積山石窟產(chǎn)生較多的影響，其主要包含有自然，生物，旅游環(huán)境三方面[4-6]。

1.1 自然環(huán)境

1.1.1 溫度

麥積山石窟巖石由多種礦物質(zhì)組成，各礦物的膨脹系數(shù)不同，夏天遭曝曬的麥積山石窟突然受到大雨的澆淋，巖石中的礦物則會遇水膨脹，破壞了巖體表層與里層的連結(jié)，導(dǎo)致麥積山石窟文物表層疏松和裂隙增大，進而出現(xiàn)鱗片狀剝落和鹽的溶解結(jié)晶，在溫度不斷變化交替下，巖石體積膨脹收縮形成的力差在長久的作用下，就會對麥積山石窟造成破壞。

1.1.2 濕度

麥積山年平均降雨量在700～900毫米之間，年蒸發(fā)量約600毫米，蒸發(fā)量低于降雨量，相對濕度維持在75%左右。天水地區(qū)干濕交替的變化，對麥積山石窟和壁畫、雕塑產(chǎn)生嚴(yán)重的起甲龜裂、褪色現(xiàn)象。促進了石窟巖體干濕、凍融的產(chǎn)生，造成巖體結(jié)構(gòu)松馳，形成崩解破壞。再有地下水地表水的滲流，會增加窟內(nèi)的濕度，加速石窟巖體、塑像、石雕的剝落、酥軟、粉化等病害。導(dǎo)致壁畫的內(nèi)聚力減弱，產(chǎn)生裂隙，引起大面積起甲、空臌、脫落、木骨架糟朽等。

1.1.3 光

麥積山石窟海拔較高，石窟沒有遮擋措施常年露置外面，受較多的太陽光輻射，輻射可使石窟表面老化，降低石窟品象，縮短石窟保存壽命，紫外線對石窟的破壞也是特別嚴(yán)重的。光輻射污染對麥積山石窟的保護不容忽視，在有陽光照射下會產(chǎn)生有機類腐蝕性污染物，久而久之將毀壞文物，另外由于陽光中紫外線的影響，也會使石窟壁畫和塑像表面褪色、剝落。

1.1.4 大氣

隨著近幾年我國經(jīng)濟的發(fā)展，麥積山石窟窟區(qū)周圍城鎮(zhèn)大辦廠礦企業(yè)，這些小企業(yè)缺乏嚴(yán)格的管理，“三廢”任意排放，另外人們生活水平的提高，汽車數(shù)量也增加，汽車尾氣對環(huán)境的污染開始凸顯了出來，這些污染物的排放對石窟環(huán)境產(chǎn)生了很大的危害，環(huán)境污染包括大氣污染、水體污染及酸雨污染。

大氣污染指大氣中的氧化物、碳氫化合物，硫化物以及空氣中漂浮的塵埃和小顆粒，尤其以空氣中超標(biāo)的硫化物，SO2，及其它有害腐蝕物最為嚴(yán)重。大氣中硫化物，SO2超標(biāo)必然導(dǎo)致酸雨的形成，酸雨會淋蝕石窟雕塑和壁畫，酸雨中帶入侵蝕性的CO2和HSO4，促使石窟碳酸鹽、硫酸鹽分解，大大降低了石窟巖體的強度?？諝庵写罅糠蹓m，煤灰等顆粒粘附或沉積在石質(zhì)文物表面，形成難以去除的有色沉積物，嚴(yán)重污損了石雕壁畫外貌，而且形成很難清洗的污垢留在雕塑壁畫上。其次，麥積山石窟窟區(qū)周圍廠礦企業(yè)、居民燃煤和人口大量增加有額外的熱量帶入大氣中，也會對麥積山石窟窟區(qū)的小氣候環(huán)境產(chǎn)生變化，不利于石窟的保護。

1.1.5 地質(zhì)結(jié)構(gòu)（地震）

麥積山所處的天水地區(qū)，屬于特殊的地理位置，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是地震的多發(fā)地帶，這里的地震基本烈度為六度。地震對麥積山石窟有非常大的影響，眾多的洞窟在地震中被破壞，這在歷史上有大量的記載，地震還會使石窟雕塑，空臌的壁畫受震墜落，塑像內(nèi)部木質(zhì)骨架與主牽拉樁年久松動，受震后整個塑像發(fā)生位移向前傾斜，部分脫離崖面，這都是石窟保存中非常大的問題。

1.2 生物環(huán)境

除了以上所說的自然環(huán)境對麥積山石窟保存到影響外，還有生物環(huán)境對麥積山石窟的影響，這里主要有微生物對石窟的影響，動物對石窟的影響，植物對石窟的影響三個方面。

1.2.1 微生物、菌類

麥積山石窟常年雨水充沛，溫度適宜，滋生了很多霉菌，石窟縫隙中有種類豐富的放線菌類、真菌、原生物群。如細菌類生物藻、類等，這些微生物有專門的本領(lǐng)，就是它們可用自身分泌的生物酶，將動物食物，植物秸稈中所含的蛋白質(zhì)和維生素，淀粉、脂肪水解成易被自己消化吸收的化合物，這些霉菌不僅使石窟美觀產(chǎn)生了影響，也會對石窟結(jié)構(gòu)造成破壞。

細菌、藻類在巖石縫隙中生存，汲取巖石礦物中的鐵、巧等元素作為養(yǎng)分，造成巖體礦物元素的流失；同時微生物、菌類產(chǎn)生的分泌、排泄物會對巖石形成腐蝕，巖石就會被溶蝕分解。

1.2.2 動物

麥積山景區(qū)氣候溫和，降水量多，植被豐富。良好的自然環(huán)境為許多動物提供了棲息場所，早前的麥積山石窟長期無人看管，洞窟沒有門窗的保護，大量的鳥蟲、雀類、松鼠、飛鼠、土蜂以及一些尚未查明的動物長期棲息石窟內(nèi)，它們在壁畫、塑像上攀爬、做窩、打眼、產(chǎn)卵、排泄糞便，并經(jīng)常在石窟內(nèi)打洞、窟上做窩，使的窟內(nèi)雕塑和壁畫的很多部位都有腐蝕及毀壞的現(xiàn)象，雕塑和壁畫表面千瘡百孔。

不同類型的動物對石窟壁畫、雕塑，相關(guān)建筑的損壞方式不一樣，目前，仍舊活動在石窟上的動物有松鼠、老鼠，野貓野狗，燕子、木蜂、飛蛾，瓢蟲等。麥積山石窟壁畫空鼓的另外一個重要特征是空鼓壁畫中間有大量的小孔洞，這些小孔洞就是這些動物活動造成的。鳥類在塑像和壁畫上筑巢，排泄物引起壁畫顏料褪色、翹起、脫落，加速壁畫病害的發(fā)生，另外動物糞便中帶有其他成分，落在雕像上會產(chǎn)生腐蝕性反應(yīng)，給雕像帶來危害。

歷史戰(zhàn)亂也影響到了麥積山，洞窟成了百姓的避難所。他們經(jīng)常在洞窟內(nèi)搭鍋做飯，甚至還燒土炕造成煙熏壁畫和洞窟的損壞。（圖是下載的還是自己拍的？說明一下最好）

1.2.3 植物

麥積山石窟周圍及臨近山體地方植被普遍茂盛，當(dāng)苔蘚類和樹木的根系進入巖石裂縫，會隨著樹木的生長不斷向里延伸，巖石的裂隙會變得越來越大，使雕塑壁畫破裂。同時在植物生長過程中根從地下不斷汲取水分，石窟上體周圍水分含量形成差異，也是導(dǎo)致石窟產(chǎn)生一系列病變的原因。

1.3 旅游環(huán)境

麥積山石窟旅游參觀的游客對石窟內(nèi)小氣候的影響也是很明顯的。大量的參觀者呼出的水汽、CO2、及身體釋放的熱量會讓石窟內(nèi)濕度，溫度、CO2濃度猛然上升，對石窟內(nèi)文物的保護極為不利。另外少數(shù)游客缺乏道德意識觀念，在參觀石窟文物的同時吸煙、拍照，甚至個別隨意涂刻，機械性地損傷石窟文物，破壞了麥積山石窟藝術(shù)的完整性。

2 針對麥積山石窟所處環(huán)境制定的保護方案

2.1 自然環(huán)境的控制方面

2.1.1 溫濕度的控制

對麥積山石窟溫度，濕度、空氣污染的控制，需要改善窟內(nèi)通排風(fēng)條件，在石窟內(nèi)放置干燥劑，如氯化鈣，氧化鈣，可以將這些干燥劑放入一個大的器皿中，然后放置在石窟內(nèi)，讓其吸收石窟內(nèi)的水分，二氧化碳，硫化物等有害氣體，防止?jié)穸群陀泻怏w對石窟文物的破壞，麥積山石窟工作人員及時對干燥劑清換，這樣有利于石窟文物保護。

2.1.2 防止陽光輻射的措施

為了避免日光照射，保持石窟內(nèi)溫度和濕度有一個相對穩(wěn)定的值，可以在石窟上加一些遮擋陽光的措施，如加遮雨棚，有效阻止陽光直射使石質(zhì)文物表面，防止溫度急劇變化加速石質(zhì)文物風(fēng)化剝蝕。

2.1.3 石窟加固保護

采取有效措施對石窟表面和石雕佛像進行加固，對病害嚴(yán)重的部位進行清洗、修補，加固。為防止環(huán)境破壞采取加固措施：加固方法有灌漿加固，PS滲透加固，結(jié)合麥積山石窟雕塑及壁畫空鼓的程度、空鼓的不同表現(xiàn)形式，主要采用灌漿回貼加固，同時輔以錨桿掛麻技術(shù)，對空鼓特別嚴(yán)重的壁畫還要采用填泥的修復(fù)方法，選擇制作材料兼容性好的填充材料和黏結(jié)材料作為漿液，整體加固增加穩(wěn)定性[8]。

2.2 生物環(huán)境的控制方面

2.2.1 微生物、菌類

對于麥積山石窟有危害的放線菌類、真菌、原生物群的控制方面，可以在日常調(diào)查中每發(fā)現(xiàn)一處即進行趕快防治。對景區(qū)木制門窗的菌類采取人工殺死的防治方法，雕塑、壁畫文物處的采用木瓜蛋白酶溶液來處理，或是用氯胺丁的酒精溶液清洗酶斑，殺菌防霉效果也很好。

2.2.2 動物

動物對石窟的危害，主要有昆蟲、鳥類、鼠類等，對于這些動物的防治有下列方法。

（1）鼠類的防治

在麥積山石窟動物中，鼠類對石窟的的危害最為嚴(yán)重，防治困難程度也是最大的。我們主要采用放置老鼠夾捕鼠器，安裝紗網(wǎng)和放置老鼠藥3種方法進行預(yù)防，放置老鼠藥和放置老鼠夾捕鼠器這兩個是最直接的，也最有效的方法，可以殺死老鼠，安裝紗網(wǎng)是間接的控制方法，目的是減少鼠類進入石窟庫內(nèi)，這3種方法配合使用，是防治石窟鼠害的有效辦法。

（2）昆蟲類

對麥積山石窟內(nèi)的昆蟲，可以利用昆蟲的趨光性，在洞窟附近架設(shè)黑光燈，誘集昆蟲成蟲并滅殺，還可以用化學(xué)藥品進行殺蟲。根據(jù)麥積山石窟蜂類孔蟲零星發(fā)生的特點，且它們大多鉆蛀雕塑、壁畫及木制門窗，在不破壞石窟文物的前提下，人為破壞巢穴的物理防治方法和化學(xué)的環(huán)保農(nóng)藥高滲苯氧威乳油方法結(jié)合治理，用3%高滲苯氧威乳油和0.05%的噻蟲啉微膠囊懸浮劑噴霧防治石窟瓢蟲及蝽類昆蟲，有很好的效果。

（3）鳥類

在麥積山石窟利用鳥類白天在外面活動、夜晚歸巢的習(xí)性，麥積山石窟保護工作人員可以對發(fā)現(xiàn)的鳥巢及時搗毀，或者是用驚嚇的方法驅(qū)趕害鳥，可以有效防止鳥類麥積山石窟文物的危害。

2.2.3 植物

杜絕游人在在麥積山石窟窟頂及其附近登山運動，對石窟頂部植物合理減少，防止植物根系進入巖石。對石窟表面苔蘚類加以鏟除，防治產(chǎn)生霉菌在石窟表面形成大大小小的斑點，影響石窟文物美觀，破壞石窟巖石結(jié)構(gòu)，對較大的植物噴灑除草劑，讓它自然枯萎，這樣就不破壞植物根系，對石窟保護很有利[10]。

2.3 旅游環(huán)境的控制方面

2.3.1 完善管理制度

旅游環(huán)境對麥積山石窟影響較大，所以石窟工作人員制定合理的管理計劃是非常有必要的[15]，制定一套合理的石窟開放管理制度，健全監(jiān)督制度，加強管理，是石窟長遠保存的前提。

2.3.2 治理石窟周邊環(huán)境

政府部門加大力度對石窟附近工廠進行改造，減少工廠排放的有害氣體，粉塵，小顆粒的排放?；蛘甙徇w石窟附近的工廠，走可持續(xù)發(fā)展的道路，走有利于石窟文物保護的道路，限制汽車進入麥積山石窟五公里的地區(qū)，減少汽車尾氣對間接影響。

2.3.3 控制游客數(shù)量

根據(jù)游客對石窟小氣候環(huán)境影響的規(guī)律，控制每天旅游參觀者的人數(shù)，以此來減少CO2排放量，維持石窟內(nèi)小氣候，對石窟的游客參觀數(shù)和停留的時間加以控制，輪流開放洞窟，制定合理的參觀線路。

2.3.4 強化保護意識

對亂扔垃圾，亂刻亂劃要予以嚴(yán)懲，向游客大力宣傳石窟文物作為人類文化遺產(chǎn)的重要價值和有關(guān)旅游規(guī)定，增強游客對麥積山石窟的保護意識。

天水師范學(xué)院項目“甘肅東部地區(qū)石窟寺潮濕環(huán)境下泥質(zhì)塑像和壁畫保護材料篩選和修復(fù)工藝研究”成果，項目號：TAS1609

參考文獻

[1] 天水麥積山石窟研究綜述[D].魏海霞.西北師范大學(xué) 2011.

[2] 麥積山石窟保存現(xiàn)狀調(diào)查[J].張少昀.絲綢之路.2016（08）.

[3] “絲綢之路”上中小型石窟的環(huán)境現(xiàn)狀與價值提升[D].羅曉春.陜西師范大學(xué) 2015.

[4] 敦煌莫高窟第87窟現(xiàn)狀調(diào)查和主要病害成因研究[D].張艷杰.蘭州大學(xué) 2011.

[5] 從環(huán)境監(jiān)測結(jié)果分析克孜爾石窟的主要病害成因[J].嚴(yán)妍，劉成，趙麗，苗利輝，葉梅，鄧宏.西部考古.2012（00）.

作者簡介：

文娟，女，漢族，甘肅天水，天水師范學(xué)院化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院講師。