中國海關博物館紙質文物庫房保存環(huán)境分析和評估

王心緣

摘要：中國海關博物館館藏千余件紙質文物，主要以字畫、海關類手稿、照片、古籍善本為主。紙質文物由于其制造材料的特殊性和周圍環(huán)境的不確定性，伴隨時間的流逝，紙質文物的保存壽命也大大縮減。由于各種因素的影響，會出現變脆、發(fā)黃、發(fā)霉、書磚等現象。本課題將以紙質品庫房為保存環(huán)境分析和評估的對象，從溫濕度變化、光照度、空氣污染物等方面來對紙制品保存環(huán)境進行評估，分析可能存在的影響紙制品保存條件的因素，在此分析基礎上為以后的紙質類文物保存提出更科學的文物保護理念和方式。

關鍵詞：紙質庫房：保存環(huán)境評估

背景介紹：中國海關博物館現藏叁萬余件藏品，主要涵蓋了從戰(zhàn)國時期到當代各個歷史時期海關的重要歷史文物和藏品，包括紙質文獻類、錢幣類、郵票類、金銀器類、古字畫類等。其中紙質藏品千余件，主要是以近代字畫、明清古籍、民國時期海關類手稿、紙質檔案等為主。保存紙質藏品的庫房有兩個，分別是珍寶庫房（用于保存1949年以前的歷史類紙質文物）902地下6號庫房（用于保存1949年以后的紙質藏品）。

紙質藏品是利用植物纖維為原料，經過脫水、壓榨、烘干等工藝所制成的薄片狀，主要用于書寫。由于植物纖維本身會根據周圍環(huán)境的影響而發(fā)生相應的化學變化，因此紙質類藏品的保存存在較大難度。

筆者認為造成紙制藏品發(fā)生損毀因素主要分為外部因素和內部因素，內部因素有紙張木質素水解、半木質素水解氧化等;外部因素有溫濕度波動、霉菌蟲害、光照過多等，內部、外部因素都會直接或間接導致紙制藏品損毀。

因此，本文將以兩個紙制品庫房作為觀察分析對象，從3個月的溫濕度變化、光照度指數變化、有害氣體、蟲害霉菌等方面對中國海關博物館館藏的紙質類藏品的保存環(huán)境進行分析，并在分析的基礎上提出科學性完善保存方式。

一、中國海關博物館紙質文物庫房環(huán)境分析

分析之前，簡要介紹一下中國海關博物館庫房的大致情況和庫房周圍的環(huán)境。

中國海關博物館2014年對外正式開放，藏品庫房分為珍寶庫房和902地下庫房，分別位于地下1層和地下三層。珍寶庫房和902庫房投入使用時間分別是2015年和2017年。我館館藏的紙質品有千余件，1949年前的紙質文物和1949年后的紙制藏品分別存放于珍寶庫和902庫區(qū)5號庫房中。

珍寶庫房存放1949年前的歷史文物。包括書畫類文物、青銅類文物、陶瓷類文物、石器類文物等等。珍寶庫的面積約為80平方米，珍寶庫中的紙制文物都存放在鋼板制成的抽屜柜中，放置樟木板承放紙制文物，其中古籍、古字畫等存放在專門定制的無酸囊匣中，手稿、紙制文獻等存放在無酸紙制成的冊頁中，均平放在抽屜柜中。

902庫房存放1949年后的藏品等。按照藏品類別分為資料庫、紙質品庫、紡織品庫、牙角骨庫、皮毛庫、實物庫、異形庫，共7個存放藏品的庫房。902有一個中控室可以設定每個庫房的溫濕度值，使得每個庫房的溫濕度都調控在適宜的范圍內。庫房周圍環(huán)境良好，但位于地下。902的紙制品5庫， 此庫房長約為8米，寬約為3.5米，面積約為28平方米，專門用于存放1949年后的海關相關的紙質文物，包括手稿、圖書、字畫等等。紙質類藏品也都存放在由鋼板制作的抽屜柜中，其中抽屜柜內里安裝可以防腐蝕、阻燃處理并外包亞麻布的15mm厚的香樟木板。紙質檔案都存放在無酸的檔案盒子中，單頁的手稿、文獻都存放在無酸的冊頁中，字畫類存放在無酸盒子中。每層存放紙質文物的抽屜中都定期更換樟腦丸。

1.紙質文物庫房溫濕度

為更清晰的知曉庫房溫濕度的變化情況，我們在庫房放置了小型的便攜式溫濕度記錄儀器。此溫濕度儀器可以有效的檢測庫房環(huán)境溫濕度的波動，可以設定溫濕度的限制，如果超出限制會發(fā)出現實報警，并且設定每隔4小時記錄溫濕度的數值，一個月導出數據一次，通過對比圖分析溫濕度數值的走向。

2.紙質文物庫房光照度變化情況

紙制文物庫房安裝了防爆類型的熒光燈，珍寶庫房燈管有8個，902庫房燈管有4個。庫房為密閉空間，無窗戶，無自然光源。每周巡視庫房兩次，巡庫的時候會開燈檢查庫房環(huán)境，并且所有藏品都存放于儲存柜中，柜子里沒有任何光源。為了測量兩個庫房中的光源，我們分別選取庫房不同的位置來測量光照度數值。

3.紙質文物庫房有害氣體存在情況

為了解紙制庫房和珍寶庫房大環(huán)境和柜內環(huán)境的有害氣體情況，請專業(yè)的環(huán)境檢測人員來藏品庫區(qū)對大環(huán)境和小環(huán)境進行了監(jiān)測。外線CO氣體分析儀器、1105便攜式紅外線C02氣體分析儀器，1110臭氧測試儀;1096粉塵儀。

檢測項目為檢查甲醛、苯、總揮發(fā)性有機物、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、臭氧和可吸入顆粒物的濃度。檢測依據參照GB/T 188832002《室內空氣質量標準》?？諝獠蓸狱c為902 5庫和珍寶庫，得出以下結果：

其中，根據GB/T 188832002《室內空氣質量標準》的要求，甲醛應≤0. 10，苯應≤0.11、TVOC應≤0.60，二氧化硫應≤0. 50，一氧化碳應≤10，二氧化碳應≤0.1%，臭氧應≤0. 16，可吸入顆粒物應≤0.15。參照檢測結果，我館庫房內部均符合《室內空氣質量標準》中的數值標準。

4.紙質文物庫房蟲害存在情況

為監(jiān)測庫房中的蟲害，我們在兩個庫房中設立了監(jiān)測點，每個庫房設置6個監(jiān)測點，經過一個月的觀察，并未發(fā)現紙制類的文物害蟲，但是在庫房中出現了環(huán)境害蟲潮蟲。

二、中國海關博物館紙質文物主要損毀的因素

1.紙質文物損毀的主要因素

根據事物存在的特性，文物的損毀是由外在因素和內在因素導致的。

以紙質品為例，紙質品損毀也是由外在因素和內在因素組成。外在因素成因有溫濕度波動、光照度過長、有害氣體沉積、害蟲侵蝕、火災或者庫房漏水等情況等。

因為外在因素的影響，導致紙質品本身的內在化學成分發(fā)生損毀，如紙張內部發(fā)生纖維素水解、氧化，半纖維素水解和氧化，木質素的氧化，上述化學變化最終會使紙張本身的強度和韌性下降，紙張酸化程度嚴重，發(fā)生脆化、粉碎、粘粘等，最終導致紙張壽命縮減。

紙質品，如書畫、碑帖、手稿等適宜的溫度在14 -18攝氏度，適宜的相對濕度在50-65攝氏度。只有將溫濕度控制在這個范圍內，紙張的壽命才會延長，因此紙質品的保護必須避免極端值的出現。紙張的光照度在50lux，最為適宜，如果是字跡的手稿，最合適的光照度在30lux。

中國海關博物館的紙制品最主要的病害為：酸化、脆化、蟲害、霉斑、粉化等情況。下面將以中國海關博物館的紙質品庫房測量的相關數據為基礎，對紙質品損毀的內外因素做詳細的分析和闡述。

（1）溫濕度

溫濕度是影響文物壽命的重要因素之一。溫濕度波動會影響文物表面和內部的化學機理。

溫濕度不適會導致紙張泛黃發(fā)脆。紙張中的化學元素木質素發(fā)生氧化，木質素分子中含有黃褐色的發(fā)色基團，因此紙張中木質素含量一高，會導致木質素與氧氣發(fā)生反應，降解成低分子的化合物，最終導致紙張又黃又脆。

溫濕度不適會導致紙張發(fā)霉粘結。溫度高，濕度大，紙質藏品表面的水分子就會增多。根據阿倫利烏斯提出的溫度對化學反應速率的影響，溫度每升高十度，紙張的化學變化速率是原來的1-3倍。濕度變高會加速紙張四周吸水的速率，會促使灰塵沉積到紙張內部、有害氣體會侵入紙張內部破壞木質素、纖維素和半纖維素的結構，出現細菌繁殖，產生霉斑等現象，紙張水分變多，會使得紙張的字跡變模糊，還會出現書芯黏結，形成“書磚”。

溫濕度不適會導致紙張脆化。溫度低，濕度小，紙質藏品表面的水分子就會減少。溫度低時，會加速紙張四周縮水的速率，一旦出現反復，紙張的強度和耐受力也會下降。一旦溫度過低，會導致紙張中的游離水結冰，破壞紙張中的氫鍵結合力，弱化紙張的強度和韌性，最終紙張出現脆化現象。

按照本文需要，我們將分析館內和館外的溫濕度之間的變化關系和規(guī)律。

北京氣候屬于溫帶季風性氣候。夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥，冬季溫度較低，春、秋短促，夏季溫度較高。2019年北京地區(qū)平均氣溫為12.5℃，比常年偏高1.O℃。10、11、12、1、2月份平均氣溫在4.6℃;3、4、5月份平均氣溫在15. 97℃：6、7、8、9月份平均氣溫在26.5℃，其中2019年7月4日出現了極端最高氣溫？38℃。 下面選取3-5月的庫內的溫濕度數值和北京地區(qū)3-5月平均溫度進行對比。

中國海關博物館珍寶庫房的溫濕度監(jiān)測結果（如下圖），得出：溫度平均值18. 55℃，相對濕度平均值為51.7%。 如上文所述，北京地區(qū)3、4、5月份平均氣溫在15. 97℃。對比得出，3 5月未出現極端數值，因此外部溫度和庫內溫度的平均值相差較少。

二是902地下庫房紙質品庫為一個封閉空間（無窗戶），并處于地下。其中中控室將紙質品庫房的溫濕度設定在45-55%，18 20℃之間，但是設定值一般與庫房實際溫濕度相比有一定的差距。在庫房中放置了小型便攜的溫濕度測量儀對紙質品庫進行實時的檢測（如下圖）。溫度平均值19.3℃，相對濕度平均值為52. 15%，溫濕度的波動幅度在標準值之內。對比得出，雖然902庫房位于地下，但是3-5月外部溫度和庫內溫度的平均值相差較少，因此得出902庫房的溫濕度控制較好。

根據上述兩個表格得出，中國海關博物館的珍寶庫房和902地下庫房紙質品庫的溫濕度能夠滿足紙質藏品的保存的需要。 （2）光照度博物館參觀時需要光源來幫助觀眾看清物品，但是光在一定程度上又會對文物造成損害。博物館中所說的光是指光子，是具有波長和粒子的能量量子。博物館的光源主要來自于兩個地方，一個是自然光源，另一個是人造光源。自然光源產生的紫外線的光的波長的長短會直接影響紙質品。人造光源（各種燈的照射），這些燈照射在紙質品上產生的光照度和光照時長等也會影響紙質品。

光中的紫外線的波長是不同的，紫外線的波長是在300-400nm之間，小于300nm的紫外線波長不能穿透大氣層，300325nm的紫外線波長會被玻璃阻斷，但325400nm的紫外線波長會穿透玻璃。因此在照射對光敏感的紙質藏品時應該考慮人造光。光損壞是一個累積過程。長波（ 650nm+）對文物的損害較小，短波（400-520nm）對文物的損害較大。

紙質品屬于有機質，紫外線的存在會加速紙質品表面的變質和加速老化反應。一個是加速紙張的老化。因為會發(fā)生光裂解現象，光會吸收能量，因此吸收能量的光波照射到紙質品上會造成紙質品表面產生裂解，也就是會促使紙質品表面的聚合物裂解，最終導致紙質品老化。另一個是發(fā)生光敏性的現象。儲存柜的材質中，如重金屬物質、施膠劑等重要的光敏劑容易沉積在紙質文物上，因此紙質品本身對光敏感的范圍就會向長波方向發(fā)展。

中國海關博物館紙質品庫房的光照度分四個點來測量，中國海關博物館珍寶庫和902庫房的燈的光照度為均低于50lux，并且只有在巡庫的時候才會打開庫房燈，每次不超過20分鐘。雖然庫房的人造光源是熒光燈，并且沒有安裝紫外線過濾紙，但是由于人工控制光源，因此兩個存放紙質藏品的庫房光照度均低于50lux，基本符合標準。

（3）有害氣體和灰塵

空氣污染隨著經濟的急劇發(fā)展愈發(fā)成為社會性的問題之一?？諝庵械奈廴疚飦碓捶譃閮煞N，一種是自然污染源，另一種是人工污染源?？諝庵械奈廴疚镆话銥橛泻怏w，包括氣溶膠，灰塵和光化學煙霧等。其中有害氣體中的硫化物，會導致紙質品中的纖維素發(fā)生酸性水解的反應，導致纖維的機械強度下降，將木質素裂解成各種化合物，容易促使紙質品變成粉末狀;而有害氣體中的氮氧化合物會促使紙質品中的植物纖維水解，導致紙質品的機械強度下降;有害氣體中的氯氣會導致同樣會對紙張有破壞作用。

除了有害氣體之外，灰塵中的顆粒達到一定數值之后也會導致紙質品發(fā)生損毀?；覊m的實質是指懸浮在空氣中的顆粒，主要分為粗顆粒和細顆粒。粗顆粒是2. 5-10微米之間，細顆粒小于2.5微米，根據重力下沉的原理，大于1微米的灰塵會通過空氣沉積到紙質品的表面，小于1微米的灰塵顆粒通過“布朗運動”會均勻的沉積在紙質品的表面。

灰塵過多會導致紙張的酸堿性產生變化?；覊m會吸附空氣中的酸堿有害物質，并沉積到紙質品表面，最終導致紙質品的酸堿度發(fā)生變化，使紙張酸化。

灰塵同樣會導致紙張表面受損。因為灰塵的顆粒不規(guī)則，沉積到紙質品表面時，會造成紙質品表面和其它物體接觸時發(fā)生磨損。

灰塵會導致紙質品發(fā)生粘接，形成書磚。因為灰塵具有粘黏性，濕度變大時，會導致紙質品互相發(fā)生粘接，字跡看不清。

灰塵也會導致紙質品產生霉菌。攜帶空氣中的霉菌，沉積在紙質品表面后，濕度變大后，會導致紙質品產生霉菌和有害的微生物，最終侵蝕紙質品內部。

根據前文對有害氣體的檢測得出，我館庫房內的二氧化硫、可吸入顆粒物、苯、甲醛等均符合《室內空氣質量標準》中的數值標準，均未超標。

（4）有害微生物的影響

這里所指的有害微生物是指細菌（桿菌、球菌、螺旋菌）、霉菌、放線菌等。當溫濕度到達一定的條件時，就會給有害的微生物提供一個生長的環(huán)境，當溫度超過4045攝氏度的時候，是有害微生物最適合生長的溫度。當相對濕度超過65%的時候，有害的微生物生長發(fā)育的速度越快。有害微生物在紙質品上會以紙質品為培養(yǎng)基，從而分解和液化紙質品本身的纖維素，分解出紙質品中的酶，使紙質品從內部瓦解。最終會造成紙質品內部結構遭到破壞，導致紙張的機械強度下降。另外有害微生物分泌色素會在紙質品上形成霉斑。有害微生物產生的代謝物中含有各種有機酸，沉積在紙上會導致紙張的酸度增強，從而加速纖維素的水解。

經過抽樣翻閱紙質藏品，古籍類藏品在入館前就有較多的霉菌和霉斑，因此我們在入庫上架之前都將這些放置在紙質品熏蒸柜中進行熏蒸，并且?guī)旆康臏貪穸葒栏窨刂圃?8-20攝氏度，適度控制在40-50%，通過人為控制的手段將紙質庫房的環(huán)境控制在微生物不適宜生長的環(huán)境中。

（5）蟲害對紙質品的影響

博物館中的蟲害是對指對文物有害的昆蟲，博物館的害蟲是倉庫害蟲的一部分。紙質品容易產生的害蟲有黑斑皮蠹，書虱，白蟻等。蟲害一般在高溫、高濕、環(huán)境黑暗、霉菌的情況下，滋生特別迅速。紙質品由于蟲害出現而損毀，主要是因為蟲害一是破壞了紙質品本身的理化機理，使其內部的機械性能遭到損毀。二是蟲害產生的排泄物會引發(fā)有害微生物的侵蝕，從而遭到新一輪的內部瓦解。三是蟲害會破壞紙張的完整性。下面列舉兩中紙質品中常出現的蟲害。

出現條件：書虱本身體積很小，身長不超過Imm，沒有翅膀，頭部較大，在相對濕度較大的環(huán)境中，書蟲的繁殖速度較快。

在2019年夏季，我館對一批珍寶庫和902 5庫的紙制品進行實際的害蟲檢測，在兩個庫房的紙質藏品中并未發(fā)現文物害蟲。但在庫房中發(fā)現了潮蟲，潮蟲主要是由于8月份北京處于多余季節(jié)，溫濕度較大導致，因此在雨季多發(fā)時，應該提前對溫濕度進行人為的控制，降低濕度到適宜范圍內，避免相關害蟲的出現。

三、紙質藏品的科學性保存建議

1.溫濕度控制

（1）掌握研究北京的溫濕度變化規(guī)律

每個月對庫房內外的溫室度進行對比，找出變化規(guī)律，一般情況下，日出之前庫外溫度低，日出后庫外溫度逐漸提高，也就是說上午9-12點溫度逐漸上升，下午1415點時溫度逐漸降低，反復循環(huán)。相對的，庫內盡管有恒溫恒濕的設定，但是庫內的溫濕度還是會隨著庫外的溫濕度而緩慢的變化。因此，為了更好的保存庫房內的紙質品，需要掌握庫房內外的溫濕度的變化規(guī)律，為提前控制溫濕度做好準備。

（2）嚴格確保溫室度標準

因為紙質品非常的脆弱，因此制定嚴格的紙質品庫房溫濕度標準對實際的庫房工作有很重要的意義。紙質品的溫濕度必須控制在14-18攝氏度，45-50%。我館的中控室會對每個庫房進行溫濕度的設定，但是設定的數值與庫房實際能夠達到的數值還是有一定的差距，因此需要在庫房內部放置實時檢測溫濕度的小型儀器，一旦發(fā)現溫濕度超過適宜的范圍，就需要進行人為的控制。

2.庫房建筑

庫房建筑作為存放藏品的本體，保證其安全至關重要。紙質品最容易受到水和火的影響，因此紙質品庫房必須做到防熱、防火、防潮。嚴禁在庫房周圍吸煙;紙制品遭受水的侵蝕，因此庫房內部及周圍都要防水。每周需要對庫房進行排查，發(fā)現問題要及時解決。

3.光照度控制

需要對光照度的數值進行定期的監(jiān)測和控制，記錄褪色的紙質藏品，探究褪色原因和提出可能解決的方法。一是建立措施，定期測量庫房內部的光照度、紫外線數值、記錄光來源;二是使光照度的危害降到最小化，庫房中除了每周巡庫的時候開燈，其余時間段都關閉光源，在珍貴的紙質藏品上加封閉罩從而隔絕光源;三是阻斷光來源，在紫外線照度強烈的光源處設置紫外線過濾網;四是嘗試恢復，對于褪色的紙質藏品，一定要明白沒有真正意義上的恢復本色，只能是在修復的時候使用新的相似的材料來盡可能接近紙質品的本色。

4.有害氣體控制

首先需確保庫房周圍環(huán)境優(yōu)良，庫房周圍的植被越多，有害氣體的成分就越少，反之亦然。

在平時的庫房工作中，要定期對庫房內部和庫房周圍的有害氣體進行檢測，如果有相關氣體的含量沒有達到國家標準，就要進行人為的控制和敢于，可以和專業(yè)的氣體檢測單位合作，每年對庫房內部的氣體進行檢測，只有做到有效的檢測，才能掌握紙質品庫房有害氣體的數量，為以后開展有效的防治措施提供依據。二是盡可能減少庫房內部的空氣流通，當空間中的封閉層越多，有害氣體侵害紙質品的速度越慢。庫房門的密封性越強，有害氣體進入庫房內部的幾率就越少，可以多使用硅膠條、硅膠劑、活性炭等作為緩沖區(qū)的物質。三是安裝空氣凈化設備。在庫房的通風口處安裝有害氣體的過濾網，在庫房工作時打開空氣過濾設備，在庫房儲藏柜中多安放活性炭等。

5.有害微生物控制

一是要確保紙質品庫房內外的清潔。庫區(qū)外部的植被越多，越能起到殺菌的作用。二是在紙質品庫房應定期打開空氣凈化器，有效的過濾掉一些有害微生物。三是做好紙質品庫房的庫內清潔工作。一般來說有害微生物常常分布在低層的空氣中，伴隨著灰塵沉積在地面，因此要做好庫內地面的清潔工作，同時在墻上刷上防霉涂料。中國海關博物館地處地下，因此防霉涂料更是必須要涂刷的。四是嚴格控制紙質品庫房的溫濕度，極端溫濕度數值是影響有害微生物滋生的關鍵，因此紙質品庫房最好采用低溫保存文物的方法，有利于防止微生物侵蝕。

6.蟲害的控制

首先庫房內外清潔必須到位。一是做到庫房周圍的防蟲。二是庫房內部要做到定期清潔，對于紙質品的裝具也要進行定期的防蟲清潔。三是庫房內部要嚴格做到禁煙、禁食，切斷可能誘發(fā)蟲害出現的情況。四是嚴格控制庫房溫濕度。因為很多害蟲在極低的溫度下不會死亡，而是暫時的休眠，因此紙質品庫房的溫濕度應該控制在溫度18攝氏度以下，相對濕度控制在45-55%以下。五是定期開展紙質品的保養(yǎng)熏蒸工作。應該對紙質品每年做一次熏蒸工作，有條件的博物館可以使用專門的紙質品熏蒸柜進行消殺，做到消除蟲害。六是定期對容易出現蟲害的地點進行監(jiān)測，在容易出現蟲害的地點進行標記，每個月對標記的地點進行是否出現蟲害的登記。并在蟲害容易出現的地方投放殺蟲的藥物。

7.紙制品的裝具保護

紙制品要放置在無酸的裝具中，如無酸的囊匣和無酸的檔案袋、瓦楞紙盒等等。在儲存柜中可以放置樟腦丸，具有強烈的氣味可以干預紙張中的害蟲;或者在儲存柜中鋪上防蠹紙，也具有天然的驅蟲功效。

四、結論

紙質藏品數量在我館占比較大，且紙制品易受周圍環(huán)境的影響。此篇文章從溫濕度、光照度、有害氣體灰塵、蟲害等幾個方面進行了闡述，盡可能對這幾個方面提前做出預防性的處理將更有利于延長紙制品的壽命。

檢測儀器名稱及編號1066，1067，1092，1104雙氣路大氣采樣器;1084可見分光光度計、1022氣相色譜儀、1070紅