臨沭縣陶器文物保護(hù)技術(shù)與環(huán)境適應(yīng)性研究

摘要：臨沭縣作為魯東南地區(qū)重要的文化遺產(chǎn)聚集區(qū)，其陶器文物保護(hù)工作面臨著一定的技術(shù)挑戰(zhàn)。基于區(qū)域環(huán)境特征及陶器文物保存現(xiàn)狀，構(gòu)建包含材料選用、工藝應(yīng)用及環(huán)境調(diào)控的系統(tǒng)性保護(hù)技術(shù)體系，通過引入P826型低黏度環(huán)氧樹脂等專業(yè)材料，結(jié)合程序化真空—壓力循環(huán)等工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)陶器的精準(zhǔn)保護(hù)。環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，配置高精度傳感器陣列，實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的智能調(diào)控。研究結(jié)果表明，新型保護(hù)體系使陶器表面風(fēng)化速率降低85 %，溫濕度波動(dòng)控制在±0.8 ℃及±3 %RH范圍內(nèi)，為區(qū)域文物保護(hù)實(shí)踐提供了科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：陶器文物；保護(hù)技術(shù)；環(huán)境適應(yīng)性；材料應(yīng)用

臨沭是一個(gè)歷史悠久的文化古縣，7000多年前就有人類在此繁衍生息。境內(nèi)東盤遺址出土北辛文化時(shí)期陶器、龍山文化石器與骨器，以及岳石文化與西周、春秋戰(zhàn)國(guó)、漢代的陶器和陶窯等遺跡遺物。隨著縣域考古發(fā)掘工作的深入開展，出土陶器文物數(shù)量持續(xù)增加，保護(hù)工作面臨新的挑戰(zhàn)。

臨沭縣為溫帶季風(fēng)半濕潤(rùn)氣候，年均降水量852毫米，平均相對(duì)濕度為70 %。這種氣候環(huán)境對(duì)陶器保護(hù)提出特殊要求，不同時(shí)期出土陶器的材質(zhì)特征及病害類型差異顯著，需要建立系統(tǒng)的保護(hù)技術(shù)體系，針對(duì)區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用實(shí)踐，對(duì)傳承歷史文明與確保文物安全具有重要意義。

一、臨沭縣陶器文物保護(hù)分析

臨沭縣出土的陶器文物涵蓋多個(gè)歷史時(shí)期，展現(xiàn)出獨(dú)特的區(qū)域文化特征（圖1）。蕎麥澗遺址發(fā)現(xiàn)的大汶口文化遺物，以蛋殼陶及夾砂紅陶鼎足為代表，夾砂白陶鬶與劃紋匜等器物顯示出精湛的制作技藝，陶器表面多見刻劃紋與繩紋裝飾。龍山文化時(shí)期的陶器以泥質(zhì)黑陶為主，工藝水平達(dá)到頂峰，器表多見弦紋與凹棱紋，器型規(guī)整，反映制陶工藝的標(biāo)準(zhǔn)化及規(guī)范化。陳官莊遺址文化堆積厚約0.6米，出土的東周時(shí)期泥質(zhì)褐陶罐及灰陶罐體現(xiàn)出成熟的制陶工藝，器型以罐與鬲為主，胎質(zhì)致密，火候均勻。漢代夾砂灰陶甕、泥質(zhì)灰陶筒瓦及瓦當(dāng)殘片，充分反映陶器使用功能的多樣化。

二、陶器文物保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究

1.保護(hù)材料選用

臨沭縣文物保護(hù)中心現(xiàn)有陶器文物151件，是館藏文物的重要組成部分。針對(duì)這些陶器文物的保護(hù)工作，中心嚴(yán)格遵循“保護(hù)為主、搶救第一、合理利用、加強(qiáng)管理”的工作方針，科學(xué)選用專業(yè)保護(hù)材料，結(jié)合當(dāng)?shù)販貛Ъ撅L(fēng)半濕潤(rùn)氣候特點(diǎn)及陶器保存狀況，建立系統(tǒng)的保護(hù)材料體系。對(duì)于結(jié)構(gòu)破損的陶器，選用環(huán)氧樹脂類材料進(jìn)行加固，確保材料具有良好的滲透性及可逆性。文物表面防護(hù)采用改性硅氧烷材料，在實(shí)現(xiàn)防水效果的同時(shí)保持適度透氣性，避免因密封而導(dǎo)致的二次病害。表面清洗采用中性pH值的專業(yè)配方，對(duì)陶器表面安全無(wú)害。缺損修復(fù)選用與陶器胎體性質(zhì)相近的填料，保證修復(fù)部位與原文物的協(xié)調(diào)性，通過嚴(yán)格的材料篩選及老化試驗(yàn)，確保所選材料能滿足北溝頭遺址與郭家山遺址等重點(diǎn)文物保護(hù)單位出土陶器的長(zhǎng)期保護(hù)需求，為臨沭歷史文化遺產(chǎn)的永續(xù)傳承提供重要保障。

2.保護(hù)修復(fù)工藝

臨沭縣文物保護(hù)中心現(xiàn)有的陶器文物，包括北溝頭遺址與東盤遺址等重點(diǎn)文物保護(hù)單位出土的新石器時(shí)代龍山文化早期的石斧、石鏟、石刀、鼎、罐、盆、紡輪、鬶等珍貴文物。針對(duì)不同時(shí)期和類型的陶器，中心遵循“保護(hù)為主，搶救第一”工作方針，建立系統(tǒng)的保護(hù)修復(fù)工藝流程。首先進(jìn)行文物病害評(píng)估，確定具體的保護(hù)方案；采用多級(jí)滲透清洗技術(shù)進(jìn)行表面處理，確保安全有效地清除污漬及有害物質(zhì)。其次，對(duì)結(jié)構(gòu)破損的陶器（圖2），采用真空—壓力循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行加固修復(fù)，使保護(hù)材料均勻滲透；針對(duì)陶器的微細(xì)裂紋，使用精密注射技術(shù)進(jìn)行修復(fù)，保證修復(fù)的精準(zhǔn)性。最后進(jìn)行分層表面防護(hù)處理，實(shí)現(xiàn)文物的長(zhǎng)效保護(hù)。這套工藝體系的建立，為臨沭縣境內(nèi)出土的大量陶器文物提供科學(xué)的保護(hù)修復(fù)方案，對(duì)于傳承及保護(hù)當(dāng)?shù)貧v史文化遺產(chǎn)具有重要意義。

3.數(shù)字化保護(hù)方法

臨沭縣文物保護(hù)中心針對(duì)館藏的陶器、銅器、石器等6881件（套）文物，建立起系統(tǒng)的數(shù)字化保護(hù)技術(shù)體系，以北溝頭遺址等國(guó)家級(jí)文物保護(hù)單位出土的珍貴陶器為重點(diǎn)，開展數(shù)字化保護(hù)工作。采用高精度三維掃描系統(tǒng)對(duì)文物進(jìn)行數(shù)字化采集與重建，為后期保護(hù)及研究提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持；建立病害智能分析系統(tǒng)，對(duì)陶器表面的風(fēng)化、裂紋與鹽化等典型病害進(jìn)行智能識(shí)別和評(píng)估，為制定保護(hù)方案提供科學(xué)依據(jù)；開發(fā)數(shù)字修復(fù)方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)模擬預(yù)演不同的修復(fù)方案，優(yōu)化保護(hù)修復(fù)工藝流程；構(gòu)建文物數(shù)字檔案管理平臺(tái)，系統(tǒng)記錄陶器的形制特征、胎釉特征與保護(hù)過程等信息，實(shí)現(xiàn)文物保護(hù)全過程的數(shù)字化管理。這套數(shù)字化保護(hù)體系的應(yīng)用，顯著提升了臨沭縣文物保護(hù)工作的科學(xué)性及規(guī)范性。

三、環(huán)境因素作用機(jī)理研究

1.物理環(huán)境作用機(jī)理

臨沭縣位于東經(jīng)118°26′—118°48′、北緯34°40′—35°06′，屬溫帶季風(fēng)半濕潤(rùn)氣候，北溝頭遺址與東盤遺址等出土的陶器，在當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件下面臨多重物理?yè)p傷風(fēng)險(xiǎn)。首先是溫度變化導(dǎo)致的應(yīng)力損傷，當(dāng)環(huán)境溫差超過15 ℃時(shí)，陶器內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力，引發(fā)微觀裂紋擴(kuò)展；其次是濕度波動(dòng)造成的結(jié)構(gòu)破壞，尤其在降水集中的6—9月，相對(duì)濕度劇烈變化導(dǎo)致陶器內(nèi)部水分遷移加劇，改變孔隙結(jié)構(gòu)；最后地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的地形條件以及臨沭縣境內(nèi)15條主要河流帶來(lái)的濕度波動(dòng)，以及展陳環(huán)境中的光照輻射等因素，都可能加速陶器的物理?yè)p傷過程。這些環(huán)境因素的綜合作用，使文物保護(hù)工作面臨一定的技術(shù)挑戰(zhàn)。

2.化學(xué)環(huán)境作用機(jī)理

陶器在地下長(zhǎng)期埋藏后出土，面臨復(fù)雜的化學(xué)環(huán)境作用。臨沭縣文物保護(hù)中心監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，空氣中的酸性氣體與陶器表面的化學(xué)反應(yīng)是主要的損傷機(jī)理：展陳及收藏環(huán)境中的二氧化硫與水分子反應(yīng)生成酸性物質(zhì)，導(dǎo)致陶器表面釉層受到侵蝕；空氣中的二氧化氮與二氧化碳等氣體與水分子發(fā)生反應(yīng)后，會(huì)對(duì)陶器胎體中的堿性成分產(chǎn)生溶解作用，降低陶器的整體強(qiáng)度。特別值得注意的是，地下水、土壤中的氯離子與可溶性鹽分，通過陶器的孔隙結(jié)構(gòu)滲透到內(nèi)部，在干濕循環(huán)作用下發(fā)生結(jié)晶，造成陶器表層剝落。這些化學(xué)因素的長(zhǎng)期作用，對(duì)館藏陶器的保護(hù)工作提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

3.生物環(huán)境作用機(jī)理

臨沭縣溫暖潮濕的氣候環(huán)境為微生物的生長(zhǎng)提供有利條件，在北溝頭遺址與東盤遺址等地出土的陶器文物上，文物工作人員發(fā)現(xiàn)明顯的生物損害現(xiàn)象。當(dāng)環(huán)境濕度超過67.5 %時(shí)，真菌大量繁殖，其分泌的有機(jī)酸會(huì)腐蝕陶器表面，形成點(diǎn)狀侵蝕。這些侵蝕點(diǎn)隨時(shí)間推移逐漸擴(kuò)大，最終形成不規(guī)則凹坑。此外，在文物展藏環(huán)境中，藻類通過光合作用在陶器表面形成生物膜，不僅影響陶器的美觀性，還會(huì)阻礙水分的正常蒸發(fā)。更為嚴(yán)重的是，在適宜的溫濕度條件下，細(xì)菌特別是硫桿菌的繁殖會(huì)加速陶器的酸性腐蝕，而放線菌會(huì)降解陶器中的有機(jī)成分。這些微生物形成的生態(tài)系統(tǒng)相互依存，持續(xù)破壞文物本體，給臨沭縣館藏陶器的保護(hù)工作帶來(lái)了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

四、區(qū)域環(huán)境適應(yīng)性保護(hù)體系構(gòu)建

1.預(yù)防性保護(hù)措施

臨沭縣文物保護(hù)中心針對(duì)151件陶器文物的保護(hù)特點(diǎn)，構(gòu)建起系統(tǒng)化的預(yù)防性保護(hù)體系。展柜系統(tǒng)采用超白夾膠玻璃制作桌形展柜、低反射玻璃制作獨(dú)立展柜，配備微正壓輸送的凈化恒濕設(shè)施。對(duì)展柜內(nèi)部環(huán)境指標(biāo)嚴(yán)格控制，溫度維持在15 ℃—25 ℃，調(diào)控精度達(dá)±1 ℃；相對(duì)濕度控制在30 %RH—60 %RH，調(diào)控精度達(dá)±5 %。空氣質(zhì)量控制方面，甲醛含量控制在0.05 mg/m3以下，苯含量控制在0.05 mg/m3以下，TVOC含量控制在0.5 mg/m3以下。檢測(cè)設(shè)備配置完善，包括溫濕度檢測(cè)儀5臺(tái)、照度與紫外合一檢測(cè)儀1臺(tái)、二氧化碳檢測(cè)儀1臺(tái)、VOC檢測(cè)儀1臺(tái)、便攜式甲醛檢測(cè)儀1臺(tái)等專業(yè)儀器。在人員配置上，中心現(xiàn)有6名專業(yè)人員，包括中級(jí)職稱5人、初級(jí)職稱1人。建立完善的崗位責(zé)任制及定期檢查制度，形成了科學(xué)規(guī)范的預(yù)防性保護(hù)工作體系。

2.應(yīng)急保護(hù)機(jī)制

針對(duì)18處市級(jí)以上文物保護(hù)單位的保護(hù)需求，建立多層級(jí)應(yīng)急保護(hù)機(jī)制。北溝頭遺址作為國(guó)家級(jí)文物保護(hù)單位（圖3），重點(diǎn)保護(hù)區(qū)涵蓋東起蒼源河、西至村后南北路、南至村后東西路的區(qū)域，對(duì)此制定專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案。省級(jí)文物保護(hù)單位如郭家山遺址、陳官莊遺址與東盤遺址等，設(shè)置建設(shè)控制地帶外延50米的緩沖區(qū)，實(shí)施分區(qū)管控策略。應(yīng)急處置系統(tǒng)劃分為預(yù)警與響應(yīng)與處置三個(gè)層級(jí)，建立24小時(shí)值班制度及定期演練機(jī)制。特別針對(duì)臨沭縣溫帶季風(fēng)半濕潤(rùn)氣候特點(diǎn)，制定雨季與汛期等特殊時(shí)段的加強(qiáng)巡查制度。在應(yīng)急處置裝備配置上，配備專業(yè)搶救工具箱、便攜式環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備及應(yīng)急照明系統(tǒng)等設(shè)施，確保突發(fā)情況下能快速響應(yīng)，有效保護(hù)文物安全。

3.保護(hù)成效評(píng)估

環(huán)境適應(yīng)性保護(hù)體系的建立，顯著提升臨沭縣陶器文物的保護(hù)水平。展陳環(huán)境指標(biāo)達(dá)到專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，展廳及庫(kù)房溫濕度波動(dòng)分別控制在±0.8 ℃及±3 %RH范圍內(nèi)，空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率達(dá)到97.5 %。在文物狀態(tài)評(píng)估方面，通過定期檢測(cè)發(fā)現(xiàn)陶器表面風(fēng)化速率降低85 %，微裂紋擴(kuò)展減少78 %。保護(hù)設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)定，年度設(shè)備故障率低于0.8 %，系統(tǒng)運(yùn)行可靠度達(dá)到99.2 %。北溝頭遺址與郭家山遺址等重點(diǎn)文物保護(hù)單位的陶器保護(hù)成效顯著，文物本體狀況穩(wěn)定，環(huán)境指標(biāo)控制精準(zhǔn)，應(yīng)急保護(hù)機(jī)制的建立實(shí)現(xiàn)文物保護(hù)由被動(dòng)響應(yīng)向主動(dòng)預(yù)防的轉(zhuǎn)變，突發(fā)事件處置效率顯著提升，應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間從原先的120分鐘縮短至15分鐘，有效確保文物安全。

五、結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)臨沭縣陶器文物保護(hù)技術(shù)與環(huán)境適應(yīng)性的研究，形成適合區(qū)域特點(diǎn)的保護(hù)體系。通過科學(xué)選用保護(hù)材料與規(guī)范保護(hù)修復(fù)工藝，建立預(yù)防性保護(hù)措施及應(yīng)急保護(hù)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)151件館藏陶器的有效保護(hù)。展柜系統(tǒng)的環(huán)境指標(biāo)控制、專業(yè)人員配置及完善的監(jiān)測(cè)設(shè)備，構(gòu)成系統(tǒng)化的保護(hù)框架。實(shí)踐證明，該套體系使陶器表面風(fēng)化速率顯著降低，環(huán)境指標(biāo)始終保持穩(wěn)定，應(yīng)急響應(yīng)能力大幅提升。研究成果不僅確保北溝頭遺址等重點(diǎn)文物保護(hù)單位出土陶器的安全，也為相似氣候區(qū)域的文物保護(hù)工作提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。未來(lái)將持續(xù)優(yōu)化保護(hù)技術(shù)，提升智能化監(jiān)測(cè)水平，推動(dòng)區(qū)域文物保護(hù)工作邁向更高水平。

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作者簡(jiǎn)介：

于永霞（1971—），女，漢族，山東臨沂人。大學(xué)本科，文博館員，研究方向：文物保護(hù)與博物館管理。