第三講館藏文物保存環(huán)境質(zhì)量檢測技術(shù)規(guī)范》(一)——溫濕度、可見光和紫外光及霉菌的檢測

1、第三講館藏文物保存環(huán)境質(zhì)量檢測技術(shù)規(guī)范（一）溫濕度、可見光和紫外光及霉菌的檢測WW/T0016-2008主講：解玉林館藏文物保存環(huán)境國家文物局重點科研基地（上海博物館）WW/T0016-2008館藏文物保存環(huán)境質(zhì)量檢測 技術(shù)規(guī)范（一）溫濕度、可見光和紫外光及霉菌的檢測館藏文物保存環(huán)境 國家文物局重點科研基地上海博物館館藏文物保存環(huán)境質(zhì)量檢測技術(shù)規(guī)范為推薦性文物保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。由國家文物局提出，上海博物 館負(fù)責(zé)起草。館臧文物保存環(huán)境質(zhì)量檢測技術(shù)規(guī)范的制定有助于統(tǒng)一行業(yè)的館藏文物保存環(huán)境質(zhì)量檢測技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)，保障館藏文物保存環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實有 效并具有可對比性，為順利實施和監(jiān)督館藏文物保 存環(huán)境

2、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供技術(shù)保障。1b規(guī) I有些基本內(nèi)容的理解（布點和采樣） 了 檢測項目的確定與選擇原則館藏文物保存環(huán)境質(zhì)量檢測技術(shù)（一） 溫濕度、可見光和紫外光的檢測。館藏文物保存環(huán)境質(zhì)量檢測技術(shù)規(guī)范到目前為止，尚未檢索到國內(nèi)外專門針對館藏文物保存環(huán) 境質(zhì)量檢測技術(shù)的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)的其他環(huán)境檢測技術(shù)規(guī)范有 NY/T 397-2000 HJ/T 167-2004 HJ/T 193-2005 HJ/T 194-2005農(nóng)區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 環(huán)境空氣質(zhì)量手工監(jiān)測技術(shù)規(guī)范這些標(biāo)準(zhǔn)對本規(guī)范的編制有一定的借鑒作用，但存在較大 的差別。34環(huán)

3、境了的小環(huán)境（如陳列柜、儲藏柜等）檢測的項目不盡相同：二氧化硫、二氧化氮、臭 氧等項目的監(jiān)測外，還要求對甲酸、乙酸等羰基 化合物及硫化氫和有機(jī)硫化物等的監(jiān)測。檢測的標(biāo)準(zhǔn)要求不同：現(xiàn)有室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)均 以mg/m 3為基準(zhǔn)的，文物保存環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以 卩g/m 3為基準(zhǔn)。GB/T18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)類別參數(shù)單位標(biāo)準(zhǔn)值備注I5二氧化硫SO23mg/m0.501小時均值二氧化氮no2mg/m30.241小時均值卩7一氧化碳COmg/m3101小時均值8二氧化碳CO2%0.10日平均值9化學(xué)性氨nh3mg/m30.201小時均值10臭氧033mg/m0.161小時均值11甲醛HCH

4、Omg/m30.101小時均值16可吸人顆粒PM 10mg/m30.15日平均值17總揮發(fā)性有機(jī)物TVOC3mg/m0.608小時均值18放射性氡 222r nBq /m32500依據(jù)儀器定b19生物性菌落總數(shù)cfu/m 3400年平均值 （行動水平）J項目標(biāo) 準(zhǔn)溫度/ c有空調(diào)裝置16-26 C,無空調(diào)裝置的采暖 地區(qū)動冬季不低于16C相對濕度/ %30 - 80風(fēng)速/ m.s-10.10 - 0.50二氧化碳/%不超過0.15一氧化碳/ mg.m3不超過10細(xì)菌總數(shù)/個.m-3不超過4000可呼入顆粒物/mg.m-3不超過0.15噪聲/dB(A)不超過50照度/ lux不低于100GB96

5、69-88圖書館、博物館、美術(shù)館衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)布點和采樣布點數(shù)量：采樣點的數(shù)量根據(jù)所需檢測面積大小和現(xiàn)場情況而 確定。布點方式：多點采樣時應(yīng)按對角線或梅花式均勻布點，應(yīng)避開 通風(fēng)口、墻壁和門窗口。采樣點高度應(yīng)與文物中點高度一致。光學(xué)輻射檢測布點時，檢測儀器的測量面應(yīng)與所測文物主要受 光面平行，位置基本與文物保持一致。采樣時間及頻次：新建或經(jīng)裝修改造的館藏環(huán)境的采樣，在充 分排污后和在正式使用前應(yīng)進(jìn)行檢測；日常的采樣檢測的采樣 頻次及采樣時間，應(yīng)根據(jù)檢測目的、待測物濃度水平等實際需 要確定。新建或經(jīng)改造的照明系統(tǒng)在進(jìn)文物前應(yīng)進(jìn)行光學(xué)輻射 檢測。年曝光量的檢測至少應(yīng)在照明正常使用過程中連續(xù)采樣 一個星期

6、后換算。78#檢測項目的確定原則選擇館藏文物保存環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中要求控制的檢測項目。 選擇會加速文物劣化的檢測項目。選擇博物館藏展材料有害物質(zhì)限量標(biāo)準(zhǔn)中要求控制的檢測項目。 選擇人們?nèi)粘；顒涌赡墚a(chǎn)生的和對文物保存有害的物質(zhì)。選擇館藏文物保存環(huán)境裝飾裝修及殺滅有害生物（如滅菌、殺蟲） 等情況可能產(chǎn)生的對文物保存有害的物質(zhì)。選擇周邊環(huán)境可能對館藏文物保存有影響的和對文物保存有害的 物質(zhì)。選擇空調(diào)系統(tǒng)污染可能對館藏文物保存有影響的對文物保存有害 的物質(zhì)。所選檢測項目應(yīng)有國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分析方法、行業(yè)推薦的分析方 法。#館藏文物保存環(huán)境質(zhì)量檢測項目1應(yīng)測項目其他項目h度、相對濕度、風(fēng)速、可見 光照度、紫外

7、照度、二氧化硫、 二氧化氮、二氧化碳、甲酸、 乙酸、氨、臭氧、甲醛、硫化 氫、揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs ）、 顆粒物（包括細(xì)顆粒 PM25與可 吸入顆粒物PM10 ）、霉菌等大氣壓、噪聲、一氧化 碳、亞硝酸、羰基硫、 氯化氫、苯、甲苯、二 甲苯、甲苯二異氰酸酯（TDI ）、氡（222Rn ） 等檢測項目的選擇新裝飾、裝修過的展廳、文物庫房應(yīng)測定甲醛、甲酸、 乙酸、硫化氫、氨、揮發(fā)性有機(jī)物（ VOCs ）、顆粒物新制作、裝修過的展柜、文物儲藏柜應(yīng)測定甲醛、甲酸、 乙酸、揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs ）等。新建、改建照明系統(tǒng)后應(yīng)測定可見光照度、紫 外照度等。10展柜、文物儲藏柜內(nèi)的溫濕度檢測應(yīng)采用連續(xù)檢測

8、記 錄，檢測時間不得少于 24 h，時間間隔時間不得大于1 h。展示書畫、絲織品、彩繪等對光敏感文物的展柜應(yīng)檢測 可見光照度和紫外輻照強(qiáng)度。對酸敏感文物的保存與展示環(huán)境應(yīng)測定甲酸、乙酸、二 氧化氮、二氧化硫等酸性物質(zhì)。對氧化性氣氛敏感的書畫、彩繪等文物的保存與展示環(huán) 境應(yīng)測定臭氧。對含硫化合物敏感的彩繪、銀器等文物的保存與展示環(huán) 境應(yīng)測定硫化氫。r在人流量較多的展廳應(yīng)測定二氧化碳、硫化氫、氨等。 在文物庫房及展柜內(nèi)應(yīng)測定霉菌。使用消毒、凈化設(shè)備及復(fù)印機(jī)等可能產(chǎn)生臭氧的館藏文 物保存環(huán)境應(yīng)測臭氧。新建筑物應(yīng)測定氨等。文物庫房、展廳及展柜內(nèi)新添、改造或檢修通風(fēng)設(shè)備或 空調(diào)設(shè)備后應(yīng)測定風(fēng)速并至少連續(xù)

9、記錄24 h設(shè)備調(diào)控環(huán)境的溫濕度波動情況。溫濕度檢測溫度、濕度是文物（特別是館藏文物）保存中的二 項重要環(huán)境因素，它們既有其獨(dú)立的影響又有相 互關(guān)連所起的復(fù)合影響。文物材質(zhì)在自然環(huán)境中起化學(xué)反應(yīng)，這就意味著 文物受到損害，它的速度與溫度有關(guān)。溫度升高 10度，反應(yīng)速度成倍增加。溫度除加大化學(xué)反應(yīng) 速度外，還會對多種材質(zhì)組成的文物，由于各材質(zhì)的膨脹系數(shù)不同，溫度的急劇變化，而造成破 壞性的影響?，m瑯器在溫差變化過度時產(chǎn)生崩襲 就是一例。非金屬（壁畫、古代玻璃、出土陶器、紡染織 品、紙張、木器等等無機(jī)有機(jī)物質(zhì)）都會受其 影響，其造成的損害有三種模式，濕度參與的 化學(xué)反應(yīng)，濕度變化產(chǎn)生物理形變和高濕

10、度促 成的生物腐蝕。濕度與青銅病”青銅器潛伏的 粉狀銹”其保存的臨界相對濕度為 42%-46%。相對濕度超過55%，氯化亞銅迅速與空氣中的 水反應(yīng)，隨相對濕度加大，其生成粉狀銹”的反應(yīng)速度大大加快。在35 % RH中粉狀銹”是穩(wěn)定的。相對濕度超過55 % RH，氯化亞銅將非?？斓仄?反應(yīng)。即使?jié)穸仍俅谓档?，反?yīng)也不能停止。濕度與鐵及其它金屬鐵器文物在干燥的環(huán)境中是穩(wěn)定的，潮濕 將使其繡蝕。銀器在70 % RH以上會加速 失去光澤。鐵器文物理想的相對濕度上限是 50%RH濕度與玻璃病古代有些玻璃器對濕度相當(dāng)敏感，玻璃器 中的鉀、鈉離子有微量的可溶性，在水分 作用下溶出，形成氫氧化鉀、鈉，然后很

11、快與空氣中的二氧化碳形成碳酸鉀、鈉， 碳酸鹽極易吸潮，吸潮后玻璃上出現(xiàn)小水 滴，在此過程中首先形成細(xì)小裂紋，最終 玻璃變成不透明、乳白色或成鱗片狀剝落。對此類玻璃器的推薦相對濕度是低于 40%17#濕度產(chǎn)生物理形變對文物的損害濕度引發(fā)物理變化，造成材料扭曲變形、 開裂錯位、斷裂分離等。這是吸濕材料在吸濕和放濕的反復(fù)機(jī)械作 用產(chǎn)生的結(jié)果。不僅有機(jī)材料，無機(jī)材料 中也有同樣情況。例如石刻。壁畫、玻璃 等質(zhì)地的文物材料中，由于含吸濕性鹽， 在吸濕、潮解、結(jié)晶過程中產(chǎn)生壓力，會 導(dǎo)致這些材料開裂、剝落、崩裂。1819#濕度與文物的生物腐蝕濕度是蟲、微生物生長繁殖的必要條件。較高 的濕度條件（RH70

12、%以上）最適宜它們的繁衍。 蟲蛀、霉變對文物材質(zhì)造成的朽蝕作用是文物 保存中經(jīng)常遇到和十分嚴(yán)重的問題?？刂茲穸仁欠乐刮奈锸苌锴治g的有效途徑。#)T 的 H.RRelative HumidityDATE20Relative Humidity2006-02-222006-02-24DATE2006-02-26132006-02-2860Temperature175049 Relative Humidity Temperature48454420 .19 .18 .17 _ 16 .15)211443 (2006-2006-02-242006-02-262-28DATE無空調(diào)展廳陳列櫥柜內(nèi)的溫濕度

13、監(jiān)控溫濕度作為最基本的環(huán)境因素對館藏文 物的影響也較大。這組數(shù)據(jù)是在無空調(diào)系統(tǒng)的展柜內(nèi)溫濕度 變化圖。由于此展柜為柜內(nèi)的照明，在白 天開館時加熱柜內(nèi)空氣，晚上關(guān)燈溫度又 逐漸降低。在這里，陳列展柜中不恰當(dāng)?shù)?照明增加了展柜內(nèi)溫度的波動。再看濕度的變化：它與溫度變化同步形成 三個周期，這是由于櫥內(nèi)空間相對較密 封，溫度升高，造成了柜內(nèi)的濕度下降。22Relative HumidityTemperature4506:0009:0012:0015:0018:0021:00)%I有空調(diào)展廳的溫濕度監(jiān)控因展廳內(nèi)空調(diào)的使用有關(guān): 早晨開館后空調(diào)開啟，溫 度急劇上升至一設(shè)定值； 下午閉館后將空調(diào)關(guān)閉， 溫度

14、回復(fù)至一平衡溫度DATE在開館期間，空調(diào)的使用 使溫度圍繞一恒定值（21 C ）作小幅度（V C）短周期（半小時左 右）波動。2422)2018161412展廳的相對濕度化著溫度與溫度的變化方向相反。 開館前濕度為58 %，開館 后濕度不斷下降接近35 %，閉館后濕度又逐步上23溫濕度的變化是造成文物損傷的重要環(huán)境因素 之一。通常要求溫度在濕度可控的范圍下盡可能降 低，要求在25 C以下，濕度根據(jù)展品的材質(zhì)的 不同而要求不同。青銅等金屬文物保存濕度要 求低于RH50%,而紙質(zhì)文物、絲織品文物通常 濕度保存在RH50-60%。溫濕度控制最關(guān)鍵的要求是溫濕度保持平穩(wěn)， 溫度日波動幅度應(yīng)小于2 C，

15、相對濕度日波動 幅度應(yīng)小于5%。24溫濕度測量儀25光的檢測光是一種能量，對博物館內(nèi)所有的有機(jī)化 合物，均是相當(dāng)危險的。光引起的化學(xué)反 應(yīng)，是削弱物質(zhì)的強(qiáng)度，使染料、顏料色 澤發(fā)生變化，最終物質(zhì)整體遭到破壞。光 能量與波長有關(guān)，波長越短，能量越高。 光對物質(zhì)的損害，在強(qiáng)度同等的條件下， 其次序為紫外光 紫光蘭光黃光。I紫;.=W 物保護(hù)是有利的，這已形成共識。但不能只考慮紫外 匚 光，因所有的光源中紫外光的總能量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于可見光 （在日光中約占5%，日光燈中約占1 %，鎢絲燈中約 占0.1% ）紫外光、可見光哪種更具損傷性？不同的情況有不同的 結(jié)論：易變化、易褪色的材料，由于可見光能量大大超

16、過紫外光，因此可見光將導(dǎo)致此類材料受到更大的損 害，而那些在可見光中能耐久的材料，則其主要變化因 素應(yīng)歸咎于紫外光輻射。F然保護(hù)其免受紫外光輻照是重要的，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能防止其變色，更重要的是減少可 見光輻射的影響。將頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)博 物館照明設(shè)計規(guī)范中已對展品的照度和 年曝光量作了限制。陳列室展品照度標(biāo)準(zhǔn)值類別參考平面 及其高度照度標(biāo)準(zhǔn) 值（lx）對光特別敏感的展品：紡織品、織繡品、繪畫、紙質(zhì)物品、 彩繪陶（石）器、染色皮革、動物標(biāo)本等展品面 50對光敏感的展品：油畫、蛋清畫、不染色皮革、銀制品、 角制品、寶玉石器、骨制品、象牙制品、竹木制品和漆器 等展品面 150對光不敏感的展品：金屬制品、石

17、質(zhì)器物、陶瓷器、巖礦 標(biāo)本、玻璃制品、搪瓷制品、琺瑯器等展品面 300注：陳列室一般照明應(yīng)按展品照度值的20%30%選取。i陳列室展品年曝光量限制值1類參考平面 及其高度年曝光量（lx h/a）對光特別敏感的展品：紡織品、織繡品、繪畫、紙質(zhì)物品、 彩繪陶（石）器、染色皮革、動物標(biāo)本等展品面50000對光敏感的展品：油畫、蛋清畫、不染色皮革、角制品、 寶玉石器、骨制品、象牙制品、竹木制品和漆器等展品面360000對光不敏感的展品：金屬制品、石質(zhì)器物、陶瓷器、巖礦 標(biāo)本、玻璃制品、搪瓷制品、琺瑯器等展品面不限制展品或藏品的保護(hù)應(yīng)減少燈光和天然光中的紫外輻射和紅外輻射，使光源的紫外線相對含量小于20

18、 卩 W/Lm。對于對光敏感的展品或藏品：應(yīng)嚴(yán)格控制其年曝光量（照度x時間，即C年=Ck x 365/t k）；閉館時，展品應(yīng)處于無光 照射狀態(tài)。為什么在規(guī)范中對紫外輻射的檢測規(guī)定僅需測量UV-A值? 采光照明中的采光來自自然光（太陽+天空輻 W射），由于大氣臭氧層的作用，自然光中已不 包含C波段的輻射；而自然光經(jīng)過普通玻璃窗后其B波段輻射也將被濾掉，而且光源中的B波段紫外輻射遠(yuǎn)小于A波段（日光燈中約占1 %，鎢 絲燈中約占0.1% ），因此對采光來說，通常 只要考慮A波段的紫外輻射的測量。為什么在規(guī)范中對紫外輻射照度計的性能規(guī)定如下，輻照 度測量范圍：0.01 卩 W/cm2- 1.999

19、x 104 卩 W/cm2 ?因為常規(guī)的A波段紫外輻射照度計靈敏度不夠，常規(guī)紫外輻照計最小分辨為0.1卩W/cm 2, 對于現(xiàn)在照明規(guī)范規(guī)定的照度下限，紫外輻照強(qiáng) 度最高也只有零點幾微瓦，如用常規(guī)紫外輻照度 計就只有一位有效數(shù)字，測試結(jié)果可靠性難以保 證。為此我們請北師大光學(xué)儀器廠特別定制了新 的紫外輻照計，它提高了儀器的靈敏度，使其最 小分辨率達(dá)到0.01卩W/cm 2，這就保證了測試 結(jié)果的可靠性。龍袍櫥照明情況檢測點照度/lx紫外輻照u W/cm2一路白燈上部148 2050.4 0.6下部64 810.1 0.3一路黃燈上部104 2000.1 0.3下部42770.1射燈中心3100 44008.5 14.7四