馆藏壁画保护管理中的风险因素调查分析及对策

马艺蓉

(陕西历史博物馆,陕西西安 710061)

0 引 言

陕西历史博物馆(以下简称“陕历博”)收藏有来自西安周边20多座高等级唐墓的1 000余平方米壁画,总收藏量达到500余幅[1]。毋庸置疑,将壁画从原址揭取、迁移到博物馆中并实施修复,是为了更好地管理和传承这些珍贵的古代遗存。然而,1980年祁英涛[2]在《中国古代壁画的揭取与修复》一文中就已提出对修复材料的兼容性、可逆性、耐老化性、机械强度的筛选与博物馆存放环境的适应性之间的审慎考量。2004年,铁付德等[3]对东西方已揭取壁画的损坏情况进行了综合全面地分析研判,认为对已揭取壁画的损坏以及这种损坏的续变之保护研究,已经成为一个国际性的难题。同一时期,陈元生、吴来明、徐方圆等[4-7]以大量研究成果证实,不适宜的博物馆环境条件是导致藏品劣化或受损的主要原因。为了避免不利因素导致文物受损或损毁事件的发生,崔波、韦荃、刘舜强[8-10]从博物馆藏品管理的角度出发,提出基于风险管理理论的藏品风险分类和管理建议,将博物馆藏品风险定义为“在藏品保管、保护、修复、展示、运输、研究及相关情况下,由不确定的危险因素所导致的藏品损毁或受到伤害的可能”。

基于前述研究,本工作在理清馆藏壁画自身所包含的内在风险因素的同时,结合博物馆环境及工作环节,对藏品可能遭遇的外在风险因素进行识别与评估,并提出有针对性的预防性保护措施。

1 内在风险因素调查

1.1 壁画本体脆弱易损

藏品的材质、属性不同,导致其遭受风险的可能性不同。以随葬为目的绘制的壁画,其地仗的制作工艺和材料都比较简单,有的是在墓室的砖墙或墓道的土壁上直接刷一层1 mm左右的白灰皮,讲究一些的则是先敷一层厚约5 mm的麦草泥,再敷一层约5 mm的白灰皮[11]。壁画在埋藏期间易受到地下水侵蚀、泥土拥塞、盗洞进水等因素影响,导致空鼓、脱落、错位甚至局部坍塌[12];封闭后的墓葬内几乎无氧,而一旦打开墓道,空气涌入可使壁画表层快速失水干燥,原有裂隙、空鼓范围增大,白灰层酥碱、颜料层粉化脱落;适宜的温湿度和颜料层胶料所提供的养分导致霉菌四处滋生[13];此外,墓葬内空间狭小,操作难度大,技术、工艺、工具都不完善等诸多原因,使地仗层无法避免揭取带来的损伤[14]。正是这些“先天”的原因导致了壁画本体脆弱、白灰材质疏松易损、修复难度大、后期保存问题复杂等诸多内在的风险因素。

1.2 保护材料抗老化性差

从20世纪50年代至今,墓葬壁画经过了一系列技术、工艺和材料的干预处理,从不可移动文物变成了可移动文物。在对壁画正面的处理中,曾在不同时期采用过聚乙烯醇缩丁醛、三甲树脂等溶剂作为加固或封护剂。这些原本用于提高壁画白灰层强度和颜料层稳定性的材料,在使用之初的确起到了维护壁画稳定的积极作用,甚至起到了“起死回生”的保护效果,然而随着时间流逝却在最近的20年间不断遭到诟病[15-17]。原因是这些高分子材料形成的聚合物的膜层在不适宜的馆藏环境下快速老化、失效,引起壁画褪色或变色,甚至因膜层收缩、开裂、起甲、脱落继而引起颜料层的连片脱落[18];此外,由于工作人员技术掌握程度不佳或操作工艺不当等情况,还会出现保护材料浓度偏高或喷涂次数过多造成封护层过厚,或者出现颜料层下加固剂注入过量等问题;还有一种情况就是将壁画粘接至新支撑体时,使用的粘接剂过量,由背面渗透至画面[19]。以上原因造成壁画表面呈现严重的胶黏剂残留,引起表面眩光以及后续的彩绘层隆起、变形、起翘和脱落现象[3]。

有机高分子保护材料本身具有不稳定性,有氧环境和温湿度变化可加速材料老化,导致颜料层变色,使树脂原有的透光率严重下降。聚合物膜层老化产生的机械应力可使壁画颜料层龟裂、卷曲,在5～30年间快速脱落,除了对壁画美学可读性及外观造成影响外,还因为老化变性后其溶解性也不断降低的原因,使原来的纯溶剂难以完成对老化树脂的清除[18-20]。失去了可逆性的保护材料,给壁画安全带来极大隐患。

1.3 整体结构的力学稳定性差

馆藏壁画是由白灰层、过渡层和支撑体构成的复合型文物,不仅构成各分层的材料不同,而且存在体积大、质量大的特殊性,因而对粘接、加固材料和整体结构的力学稳定性要求也更高。经过揭取、修复后的壁画,其原始材料和外来材料之间通过覆盖、填充、渗透、粘接等手段,以一定的物理或化学方式相结合,使得损坏因素多重交织,且组合体系也变得更为复杂。而过去对壁画保护材料综合性能的评价和认识不足[3],经过长期的陈列、展出、贮藏后,除了表面颜料层出现的多种病变,原有的和引入的材料之间发生的相互作用对壁画结构也产生了影响,如长期处于垂直状态下展示的大幅面壁画,由于底部应力集中,容易发生由过渡层蠕变[14]导致的空鼓、断裂,以及由粘接剂失效引起的支撑体变形等问题[17]。

“全国馆藏文物腐蚀损失调查”结果[21]显示:1)陕历博所藏1 050 m2壁画中,以石膏加固的壁画(约260 m2)有将近三分之二出现断裂、裂隙、空鼓、脱落等病害,很大程度上是由于石膏吸湿性强,在吸湿膨胀后所形成的张力对周边的脆弱白灰层产生挤压所导致的[22];再者,自身重量大、长期多层叠放或斜靠放置,导致石膏层变形、断裂;2)以木龙骨或钢管、角铁龙骨加环氧树脂加固的壁画(约560 m2),将近三分之一出现整体变形、地仗层空鼓、白灰层酥碱及脱落等病害;此外,因为没有适合的装具而长期暴露于空气中,以上壁画均存在表面降尘污染、钙化土锈黏结[23]、颜料层粉化、脱落和褪变色等严重病害;3)从墓葬中揭取后尚未经过加固处理的壁画(约130 m2),由于在夹板状态下长期堆放,出现桃胶贴布层不同程度被霉菌污染和地仗层碎裂的问题,总体保存状况堪忧,约55%处于濒危状态。

根据以上调查数据及分析可知,从墓葬中揭取、迁移的壁画,其自重大,面积大,白灰层材质疏松,封护、粘接材料易失效,过渡层、支撑体在长期展藏过程中易发生变形(蠕变、空鼓、断裂)等情况,导致本体脆弱易损,抗老化强度差,力学稳定性差等威胁藏品长期安全保存的内在风险因素。

2 外在风险因素调查

保存与展示环境不利,安防措施不利,藏品陈列、布展、包装、运输、研究中可能发生的意外冲击,不可抗拒的自然灾害及突发事件,则是必须引起藏品管理者关注的,能对馆藏壁画造成损毁的一系列外在风险因素。

2.1 保存与展示环境不利

2.1.1温湿度控制情况 众所周知,博物馆环境对藏品能否安全保存有着极为重要的影响。1991年6月,陕历博建成开放,在当时的条件下,对文物展藏环境的设计已基本达到了现代化博物馆的需求:展厅、库房均为全封闭式建筑,空调设备的设计要求为恒温恒湿,同时采用中央控制系统,对动力、制冷系统设备进行遥控及自动调节,使各空调房间内的温湿度能够达到所需要求[24]。然而,由于经济条件所限,空调设备仅能保证在开放日的7∶30～17∶30时段运行,闭馆日关闭,夏季高温时每天最多仅运行16 h[24]。

文保人员在开馆之初也已发现库房及展厅的温湿度控制存在问题:在空调系统对室内空调参数设计极为严格的情况下,库房及展厅温湿度日较差依然偏大(Δt:±3℃,ΔRH:±10%);当空调器的控制精度为±5%(相对湿度RH)时,仍出现每日早8时起温湿度开始下降,晚18时起温湿度开始回升的规律性变化。导致温湿度控制失败的原因被归结为两个:新建博物馆库房及展厅内建筑材料含水量较多;每日闭馆后关闭中央空调设备仅保留通风[25]。

2017年壁画库房改造提升后布设了环境监测设备,通过温湿度监测数据(图1)可以看出:库房内部的高温高湿情况均出现在夏季,而低温干燥情况均出现在冬季;年湿度较差达到约62%(夏RH 90%～冬RH 27.9%),年温度较差达到16.8℃(夏25.1℃～冬8.3℃)——与博物馆当初设计的恒温恒湿目标仍相距甚远。壁画展厅的温湿度监测数据也显示展柜内外温湿度的数据变化趋势相同,均随四季变化而变化,即每年4月至8月的温湿度值逐渐升高,而每年9月至次年3月的温湿度值逐渐降低。

一是大幅放宽市场准入。率先在自贸试验区全面实施市场准入负面清单制度，分步骤推广至全市其他区域，抓紧完成事业单位改革、机构改革和产业园区改革。全面优化政府职能，理顺自贸试验区、金普新区、产业园区管理体制，把自贸试验区管委会机构职能做实。推进组建市场监管局，建立以信用为基础的跨部门信息共享平台，在各级政务服务大厅推广复制自贸试验区窗口无否决权 “OK”服务举措，为企业创新试错提供宽容审慎审批监管服务。

图1 壁画库温湿度监测数据(2017/03/04—2020/05/27)Fig.1 Monitoring data of temperature and humidity in the mural depository (2017/03/04-2020/05/27)

2.1.2空气污染物控制情况 空气污染物主要包括颗粒物(粉尘)及有害气体(SO2、CO2、H2S、NOX、Cl2、O3等)。在壁画库中可以很直观地看到,多年堆放的壁画表面沉积了一层明显可见的灰尘。根据2004年以前的研究及数据调查,30 d里,库房内检测到的降尘量一度高达0.62 g/m2,展厅内2～3 g/m2,展柜内0.5 g/m2,空气中总悬浮颗粒、CO2、SO2等严重超标,中央空调设备未能过滤掉大量灰尘和有害气体[26-27]。

通过库房改造后的颗粒物监测数据(图2)可以看出,降尘的峰值多发生在每年12月至次年2月的冬季取暖期,相对于PM0.5的日峰值19.6 μg/m3和PM1的日峰值394.8 μg/m3而言,PM2.5的日峰值最高达到了655.4 μg/m3。通过挥发性有机污染物监测数据(图3)可以看出,VOC的峰值发生没有明显的季节性规律,但与馆内装修、布展施工时所用的实木、人造板、印刷品、纺织品、粘接剂等释放污染物,局部使用空气净化装置,以及中央空调送风扩散这类污染物有着更直接的关联。

图2 壁画库颗粒物(PM0.5、PM1、PM2.5)监测数据(2017/03/02—2019/04/06)Fig.2 Monitoring data of particulate matters (PM0.5, PM1, PM2.5) in the mural depository (2017/03/02-2019/04/06)

图3 壁画库有害气体监测数据(2017/03/01—2020/05/28)Fig.3 Monitoring data of VOC in the mural depository (2017/03/01-2020/05/28)

2.1.3光辐射控制情况 壁画是一类对光十分敏感的彩绘文物。光作为一种能量,能够作用于所辐照的材质(如壁画表面的植物颜料、动物胶质、高分子加固剂等),引发光裂解和光氧化两种类型的光化学反应,使其劣化、变质;光的热效应还会使环境内的温度升高,加快劣化速度[28]。因此,光照强度是直接或间接导致壁画构成材质劣化的环境质量因素。

陕历博壁画库房为全封闭式地下建筑,仅采用无紫外线日光灯管照明,且照度设计为在距地0.8 m平面上为100 lux。2011年建成开放的唐墓壁画珍品馆采用密封型陈列展柜,照明使用进口高性能无紫外线冷光LED灯,并安装了声控感应器以控制灯光的照明时长,最大限度地减少了光辐射引发壁画材料的劣化问题。然而,由于对博物馆的参观热潮不断升高,游客量大幅攀升,被展文物的年曝光量逐年攀升;此外,当展线路面出现楼梯或地面障碍物时,为保证观众的参观安全,局部展柜内的照明时长和亮度也被大幅提高;出于研究或对某些藏品更感兴趣等原因,一些藏品被重复扫描,长时间曝露在高强度扫描照射光线下;媒体宣传中用于摄影、摄像作业的光照也不容忽视。业内专家和熟悉这些唐墓壁画的保管人员,通过肉眼观察到在展线上长期(11年)陈列的壁画,已然存在一定程度的色彩褪变问题。

2.2 安防措施不利

长期以来,为防止火灾、盗窃和人为破坏,文博单位主要采用人防、物防、技防三种措施相互结合的方式来开展文物安全防范工作。当藏品受损、被盗或发生火灾时,往往是由于安防措施在实际操作中出现问题,致使风险发生。

1) 人防失察问题。这是导致物防和技防不能正常发挥作用的主要原因。安防人员技术水平低,缺乏责任心,在例行检查中不能及时发现问题,造成安防漏洞;缺乏正规培训,对报警器原理、误报产生的原因、日常维修保养等专业知识不精通,对一般性故障不能及时处理,使报警系统无法正常发挥作用;人为屏蔽、掩盖、删除监控数据,或在设备使用过程中出现操作失误,导致藏品失窃或受损[29]。

2) 技防设备管理问题。有效管理和定期维护的缺乏,致使技防设备发生故障、不能及时反馈非法入侵信息,造成藏品失窃;或消防设施不完备、老化、发生故障等情况,导致设备误喷淋或火灾发生时消防设施不起效。

2.3 藏品外展、包装、运输、研究过程中发生的意外

随着国际间交流合作的不断深入和文物外展、借展活动的日益频繁,壁画藏品被运送到异地参加展览的机会也不断增加。即便是在本馆展示或者送至实验室,也必然要经历藏品上架或下架、短途运输、布展摆放、修复过程中的正反面翻转等操作带来的直接物理作用力。由于壁画面积大、自重大,常需要多人合力完成搬运、起落等动作,即便是再小心和谨慎的操作,也难以避免震动、颠簸、碰撞、操作失误等意外冲击对藏品带来的威胁。

此外,藏品管理和研究人员在没有经过正规、严格的技术培训和职业道德教育的情况下,有时会由于法律意识淡漠、思想麻痹、消极怠慢等导致操作失误,使藏品遭受跌落、挤压等意外冲击风险,甚至发生监守自盗等严重事件。除了人为失误、疏忽造成文物受损外,藏品的提取、点交、检测分析、清洁等方式,贮藏容器及存放形式,库房的空间管理,外展地的环境温湿度控制情况,修复方法及修复材料等围绕在藏品周遭的一切因素,都有给藏品带来风险的可能性。

2.4 不可抗拒的自然力及突发事件的影响

水灾、地震、火山喷发、海啸等自然灾害从理论上来讲是不可抗拒的,战争以及恶意破坏艺术品的突发事件也会造成文化遗产的重大损失。仅以意大利为例:1966年11月4日发生在佛罗伦萨的一场洪水,使无数文艺复兴时期的油画、木质彩绘、文献、纺织品等珍贵文物惨遭浸泡,之后无法及时处理,导致了变形、腐烂、霉变[31];1993年5月27日凌晨,一辆装载了277 kg炸药的汽车炸弹在乌菲齐美术馆西翼后面的乔治菲利街爆炸,仅乌菲齐美术馆就有173幅画作和56件雕塑受损,周边的乔治菲利学院和圣斯蒂法诺·庞特教区博物馆的艺术遗产也遭受了严重的损失[32];1997年9月26日发生于翁布里亚大区阿西西市[33]和2009年4月6日发生于阿布鲁佐大区拉奎拉市[34]的地震,导致很多建造于古罗马和文艺复兴时期的著名建筑物倒塌或严重受损(如阿西西的圣弗朗西斯科大教堂的天顶及壁画),保存在古建筑中的艺术品也惨遭损毁。

国内可以列举的有1999年发生在台湾省的“9·21大地震”和2008年发生在四川省的汶川大地震。前者对台中部分博物馆造成严重破坏,使大量珍贵藏品在地震中损失惨重[35],而后者则使包括四川、甘肃、陕西、重庆、云南、山西、湖北等7省(市)在内的共169处全国重点文物保护单位(其中2处已列入世界遗产名录)、250处省级文物保护单位受到不同程度损害,共有2 766件馆藏文物受损,其中珍贵文物292件[36]。这些由于自然界不可预测的外力或人为破坏所导致的,使文化遗产在极短时间内受到损毁却又在长时间里因为缺乏人力、物力和财力而无法尽数修复的灾难不仅震惊了世界,也促使各文化遗产大国重新审视和不断加深对博物馆灾害预防、紧急应对、处理能力与根治措施的认知。

陕历博所藏唐墓壁画,鉴于其自重大、难于搬运等情况,早在设计之初就将壁画展厅及库房置于地下层,因此壁画遭到暴雨侵袭、浸泡的可能性不能说没有。此外,由于整个馆区被周边街道紧密包裹,馆区又恰好位于地震带上,人为破坏和地震的威胁同样存在。

3 建议开展的预防性保护措施

通过对壁画藏品的内在属性以及可能遭受的各类风险因素的调查,建议藏品管理者积极开展以下一些预防性保护措施,规避损毁事件的发生,尽可能实现藏品的零风险管理。

1) 实现藏品微环境保存。建议为修复后的壁画制作专用储藏盒以营造理想的保存微环境,通过密封、防水、遮光、避尘、减震、缓冲外界温湿度变化、控制盒体内部含氧量和湿度变化等方式,抑制壁画病害的产生与发展,减缓藏品构成材料的劣化与变质;由于密封,当发生洪水、火灾时,盒体本身能够在一定时间内阻止水、火和高温对壁画的直接威胁,为降低风险损失赢得宝贵的时间;盒体外部的安全把手和内部的减震层,有助于实现壁画藏品的安全运输,避免意外冲击对藏品带来的直接伤害。

2) 优化库房及展厅的环境质量。建议使用全封闭建筑,并采用空气过滤装置过滤掉有害气体和霉菌孢子,使室内空气污染物得到控制;在博物馆建筑周边预留宽阔的绿化带,利用植物减少外界空气污染物进入馆区空调系统;完善相应的藏品管理规章制度,在展厅、库房内进行定时、定期、规范的除尘操作;对陈列壁画的展柜环境采用空气过滤、温湿度、照度控制等措施,杜绝在展柜内使用能够溢出有机酸气体的台板等装饰材料;通过定期置换使展品得到休息,并减少新闻媒体在展厅内的拍摄用光时间,从根源上减缓壁画的光裂解和光氧化。

3) 对保管、修复和安防人员进行定期的专业培训。组织有丰富从业经验的专家,编写《壁画藏品保管手册》《壁画藏品使用手册》《文物的预防性保护》《自然灾害与博物馆危机管理》等知识性手册,每年定期开展业务培训和职业道德培训,以培养工作人员对藏品安全的敏感意识,在日常工作中早发现、早规避藏品所面临的潜在风险;对监控系统的操作人员进行技术防范业务的定期培训;提高管理人员的技术水平、业务素质和在紧急事件中的应变意识,普遍建立文物防灾减灾观念。

4) 建立博物馆风险应急管理机制[35]。由于自然灾害和突发事件都具有不可预测性,因此应提早建立风险紧急防范小组或应变指挥中心,通过调查、识别、评估博物馆存在的薄弱点和可能发生的紧急事件类型,制定相应的风险应急预案,提高本馆的风险预控能力,确保在危害发生前就能采取有效的防范措施,保障藏品和人员安全。

4 结 论

从成功揭取深埋在墓葬中的精美壁画,到不断探索馆藏壁画的损坏原因以及这种损坏的续变与环境因素之间的叠加影响,前人为壁画藏品的保护与传承做了大量的工作,所付出的努力和取得的成绩是非常令人钦佩的。然而,面对令人担忧的壁画保存现状和惊人的濒危壁画数量,如何遏制各类病害的发生和规避潜在风险的威胁就成为人们今天必须深刻思考和亟待解决的问题。

从墓葬壁画的自身属性出发进行研究,通过对该类藏品的揭取工艺、保护方法、修复材料、保存现状、病害类型,保存及展示环境的实际控制情况,安防措施,外展、包装、运输中可能发生的意外冲击,暴雨、地震等不可抗拒的自然力等突发事件进行梳理、评估,使藏品管理者明确哪些风险会在极短时间内造成藏品损毁,又有哪些潜在的风险因素会在漫长的时间里使壁画逐渐劣化、腐蚀受损甚至濒临毁灭。在风险识别工作的基础上,为藏品管理者提供简明、易行、有效的预防性保护措施。通过营造理想的保存微环境以延缓藏品劣化,优化库房及展厅的环境质量,对近距离接触壁画的保管、修复及安防人员进行定期的专业培训,以及建立博物馆风险应急管理机制等措施,以提高风险预控能力,延缓壁画的老化进程,尽可能实现藏品的零风险管理,使壁画藏品管理和保护工作更趋于科学化和规范化。