摘 要：定州博物銅質(zhì)、鐵質(zhì)文物類(lèi)型豐富，未經(jīng)較為系統(tǒng)全面的保存評(píng)估。為科學(xué)評(píng)估其保存狀態(tài)，借鑒“館藏文物腐蝕損失調(diào)查項(xiàng)目”，從文物基本情況、病害調(diào)查、檢測(cè)分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面，對(duì)文物保存現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查與綜合評(píng)估。并對(duì)館藏文物調(diào)查評(píng)估進(jìn)行探討，為館藏文物的管理與保護(hù)提供支持，為制定針對(duì)性的保護(hù)方案與實(shí)施提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：定州博物館；鐵質(zhì)文物；銅質(zhì)文物；銹蝕分析；環(huán)境監(jiān)測(cè)

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2024.14.010

0 引言

2002年至2005年，國(guó)家文物局委托中國(guó)文物研究所組織開(kāi)展了全國(guó)館藏文物腐蝕損失調(diào)查項(xiàng)目①。在全國(guó)開(kāi)展了館藏文物的調(diào)查評(píng)估，但受限于檢測(cè)分析設(shè)備、技術(shù)手段等多種因素，調(diào)查應(yīng)用的科技手段較少。2014年國(guó)家文物局發(fā)布了《可移動(dòng)文物病害評(píng)估技術(shù)規(guī)程·金屬類(lèi)文物（WW/T 0058—2014）》，為開(kāi)展科學(xué)病害評(píng)估提供了依據(jù)。

定州博物館館藏銅質(zhì)、鐵質(zhì)文物上至商周下至明清，類(lèi)型包括兵器、禮器、生產(chǎn)工具、生活用具等，是當(dāng)?shù)貧v史文化、藝術(shù)文化、科學(xué)文化的代表，為研究地區(qū)歷史、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)生活等方面提供了重要實(shí)物資料。這批文物未經(jīng)保護(hù)修復(fù)，保存狀態(tài)不一，部分文物存在不同程度病害。通過(guò)現(xiàn)狀調(diào)查，采用超景深顯微鏡、XRF便攜式熒光、激光拉曼技術(shù)對(duì)代表性銹蝕產(chǎn)物檢測(cè)，使用便攜式X光探傷對(duì)部分文物分析，結(jié)合保存環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，綜合評(píng)估保存狀態(tài)，為文物管理與保護(hù)提供支持，為制定針對(duì)性的保護(hù)方案與實(shí)施提供科學(xué)依據(jù)。

1 評(píng)估方法

評(píng)估依據(jù)《可移動(dòng)文物病害評(píng)估技術(shù)規(guī)程·金屬類(lèi)文物（WW/T 0058—2014）》②《館藏青銅質(zhì)和鐵質(zhì)文物病害與圖示（GB/T 30686-2014）》③《館藏文物保存環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)規(guī)范（WW/T 0016—2008）》④等標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)借鑒全國(guó)館藏文物腐蝕調(diào)查受損文物評(píng)估項(xiàng)目⑤，從病害程度、污染物面積、影響觀賞程度三方面評(píng)估。分為四個(gè)等級(jí)，級(jí)別劃分、計(jì)算方法如下。

①病害程度。分為輕微、中度、重度、瀕危四個(gè)等級(jí)，病害種類(lèi)越多、腐蝕程度越深，等級(jí)越高。

②污染面積占比程度。分為污染輕微、污染中度、污染重度、污染瀕危四個(gè)等級(jí)，面積越大、占比越高，程度越深。

③影響觀賞或識(shí)讀程度。分為影響輕微、影響中度、影響重度、影響瀕危等級(jí)，污染物面積越大、覆蓋紋飾越多，影響程度越高。

館藏文物腐蝕評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)見(jiàn)表1。

④綜合評(píng)估計(jì)算方法。

（i，j，k）=i i+j j+k k

（i=1，2，3，4；j=1，2，3，4；k=1，2，3，4）

上式中表示綜合評(píng)估值，當(dāng)滿足下列條件時(shí)：若（i，j，k）≥258，藏品綜合評(píng)估為瀕危；若（i，j，k）=29～258，藏品綜合評(píng)估為重度；若（i，j，k）=6～29，藏品綜合評(píng)估為中度；若（i，j，k）=3，藏品綜合評(píng)估為基本完好（輕度）。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

2.1 數(shù)量統(tǒng)計(jì)

調(diào)查評(píng)估對(duì)象是定州博物館館藏銅質(zhì)文物、鐵制文物，共計(jì)1057件（套），實(shí)有編號(hào)文物1182件（套），故按1182件（套）統(tǒng)計(jì)。按質(zhì)地統(tǒng)計(jì)，銅質(zhì)文物1157件（套），占比為97.8%，鐵制文物25件，占比為2.1%。按級(jí)別統(tǒng)計(jì)，一級(jí)文物7件（套），二級(jí)文物10件（套），三級(jí)文物98件（套），一般文物813件（套），未定級(jí)文物254件（套）。按年代統(tǒng)計(jì)，秦漢時(shí)期最多，298件（套）；其次為兩宋時(shí)期，225件（套）。

2.2 病害調(diào)查

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《館藏青銅質(zhì)和鐵質(zhì)文物病害與圖示（GB/T 30686-2014）》，金屬文物病害有殘缺、裂隙、斷裂等10種病害。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查四類(lèi)病害數(shù)量多，占比大：存在表面硬結(jié)物病害文物數(shù)量最多，920件（套），占比50%；殘缺病害其次，309件（套），占比17%；點(diǎn)腐蝕病害再次，201件（套），占比11%；裂隙病害最少，107件（套），占比6%（表2）。

3 檢測(cè)分析

檢測(cè)分析采用了便攜式X光探傷、超景深顯微鏡、便攜式X射線熒光光譜分析（XRF）、激光拉曼光譜分析等方法，對(duì)文物銹蝕情況、銹蝕成分、銹蝕物產(chǎn)物微觀形貌、元素成分等分析檢測(cè)。

3.1 X光探傷檢測(cè)

根據(jù)病害調(diào)查情況，選擇代表性71件文物進(jìn)行了X光探傷檢測(cè)。檢測(cè)分析地點(diǎn)在地下金屬庫(kù)房。拍攝方式采用垂直俯拍，拍攝距離約70 cm。拍攝電壓、時(shí)長(zhǎng)根據(jù)文物厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)，根據(jù)每件文物特點(diǎn)分別拍攝2～3張?zhí)絺掌才臄z128張。拍攝結(jié)果顯示71件文物存在不同程度的裂隙、銹蝕、斷裂等病害⑥（表3）。

3.2 超景深顯微鏡

使用基恩士VHX-900顯微鏡對(duì)銹蝕物觀察并拍攝微觀形貌照片。放大倍數(shù)20×至200×。經(jīng)觀察，部分銹蝕物覆蓋表面紋飾，部分嚴(yán)重侵蝕文物基體，部分銹蝕物在溫濕度適宜情況下，有發(fā)展蔓延的趨勢(shì)，影響文物安全（表4）。

3.3 便攜式X射線熒光光譜

便攜式X射線熒光光譜（p-XRF）進(jìn)行成分分析。采用元素模式，對(duì)無(wú)腐蝕或腐蝕較輕部位進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)保存情況平均測(cè)試2～6個(gè)點(diǎn)，測(cè)試時(shí)間均為60 s（若采集信號(hào)較弱則延長(zhǎng)至90 s）。共測(cè)量1582個(gè)點(diǎn)位，測(cè)得有效數(shù)據(jù)1230個(gè)。其中銅器1197件、鐵器32件，并發(fā)現(xiàn)1件鐵塔部分金屬部件為錫器。

參考《中國(guó)青銅器綜論（上冊(cè)）》⑦和《中國(guó)古代金屬技術(shù)》⑧將我國(guó)古代青銅器合金成分分為六大類(lèi)：①錫青銅，成分主要為銅、錫（含量高于2%），其他元素微量（均低于2%）。②鉛青銅，成分主要是銅、鉛（含量高于2%），其他元素微量（均低于2%）。③鉛錫青銅，成分主要是銅、錫（含量高于2%）、鉛（含量高于2%），其他元素微量（均低于2%）。④砷青銅，成分主要是銅、砷（含量高于2%），其他元素微量（均低于2%）。⑤紅銅，成分主要是銅（含量高達(dá)98%～99%），其他元素微量（均低于2%）。⑥黃銅，成分主要是銅、鋅（含量高于2%），其他元素微量（均低于2%）。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，鉛錫青銅數(shù)量最多，885件。其次為鉛錫砷青銅，94件。再次為鉛錫黃銅，67件。鉛黃銅數(shù)量最少，65件。

3.4 激光拉曼光譜分析

銹蝕產(chǎn)物的物相分析采用Horiba XploRA全自動(dòng)顯微共聚焦激光拉曼光譜儀進(jìn)行分析。激光器選用532 nm、638 nm、785 nm，激光光柵為1200 gr·mm-1。儀器配備Olympus光學(xué)顯微鏡，使用10～100×物鏡，空間分辨率小于1 μm。掃描范圍為50～4000 cm-1，每次采集時(shí)間為30 s，循環(huán)2次。將拉曼光譜特征峰與美國(guó)礦物學(xué)家晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)記錄（RRUFF database）進(jìn)行對(duì)比，確定樣品物相。

共采集銹蝕樣品235件，經(jīng)檢測(cè)分析，銹蝕產(chǎn)物主要成分有氯銅礦Cu2（OH）3Cl、孔雀石Cu2（OH）2CO3、藍(lán)銅礬、斜氯銅礦、塊銅礬Cu3（SO4）（OH）4、銅氯礬、鋅銅礬。其中孔雀石發(fā)現(xiàn)最多，其次為氯銅礦、斜氯銅礦（表5～表7）。

4 環(huán)境監(jiān)測(cè)

庫(kù)房位于地下一層，南北向排列，平面呈長(zhǎng)方形，北側(cè)開(kāi)門(mén)。庫(kù)房?jī)?nèi)門(mén)口處安裝兩臺(tái)空氣調(diào)節(jié)設(shè)備，庫(kù)房前后頂部各有換氣排風(fēng)口。庫(kù)房?jī)?nèi)東西兩側(cè)排列金屬質(zhì)文物儲(chǔ)藏柜。評(píng)估文物金屬庫(kù)房894件（套）；其余少量文物保存在陶器庫(kù)房。文物存放在文物櫥柜中，其中358件（套）文物有獨(dú)立囊匣包裝，剩余在文物柜中裸露存放。此外，還有少量文物在展廳展覽。展柜未安裝溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備、恒溫恒濕設(shè)備，但放置濕度調(diào)節(jié)劑。展廳內(nèi)安裝中央空調(diào)用于調(diào)節(jié)展廳環(huán)境。因此重點(diǎn)對(duì)庫(kù)房現(xiàn)有保存環(huán)境的溫濕度、VOC、二氧化碳含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，綜合評(píng)估保存環(huán)境。

對(duì)環(huán)境檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析后⑨，發(fā)現(xiàn)庫(kù)房?jī)?nèi)溫濕度受季節(jié)性大氣環(huán)境影響較大、相關(guān)性較強(qiáng)。溫度的升降會(huì)引起文物熱脹冷縮，由于文物保存狀態(tài)不一，材質(zhì)的強(qiáng)度不一，溫度升高會(huì)加速水汽滲透率，引發(fā)文物過(guò)分干燥或過(guò)分濕潤(rùn)，加速文物的損壞速度。同時(shí)，相對(duì)濕度的變化同樣容易引起各方面的影響，如在一定溫度條件下，濕度過(guò)高會(huì)促進(jìn)疏松銹蝕產(chǎn)物的膨脹及含氯腐蝕產(chǎn)物的活躍，從而加速文物的損害速度。

5 評(píng)估結(jié)果

通過(guò)評(píng)估發(fā)現(xiàn)，文物保存情況基本完好152件（套），占比13%；中度腐蝕613件，占比52%；重度腐蝕249件，占比21%；瀕危文物168件，占比14%（表8）。

6 小結(jié)與討論

①保存評(píng)估結(jié)果表明，文物存在不同程度的腐蝕，中度與重度腐蝕數(shù)量較多。同時(shí)存在殘缺、裂隙、斷裂、表面硬結(jié)物、含氯銹蝕物等多種病害。

②綜合超景深顯微鏡、X光探傷、便攜式X射線熒光光譜分析（XRF）、激光拉曼光譜分析、X射線衍射（XRD）分析，青銅文物多為銅錫鉛三元合金，銹蝕產(chǎn)物主要為氯銅礦、孔雀石、藍(lán)銅礬、斜氯銅礦，對(duì)于含氯銹蝕物需脫鹽、轉(zhuǎn)化等方法進(jìn)行保護(hù)修復(fù)。

③保存環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，金屬庫(kù)房、陶器庫(kù)房隨氣候變化而變化，受外界環(huán)境影響較大。特別是溫濕度變化隨季節(jié)變化明顯，庫(kù)房?jī)?nèi)的溫濕度受影響較大，應(yīng)加強(qiáng)庫(kù)房溫濕度調(diào)控。

④根據(jù)調(diào)查評(píng)估，可繼續(xù)深入開(kāi)展科技保護(hù)工作，按文物的保存情況，分批次保護(hù)修復(fù)館藏銅質(zhì)、鐵質(zhì)文物。

⑤本次評(píng)估仍有遺憾，受限于時(shí)間因素，應(yīng)建立一整年四個(gè)季節(jié)的完整監(jiān)測(cè)周期。同時(shí)，在評(píng)估中工作人員的文物保護(hù)知識(shí)儲(chǔ)備對(duì)評(píng)估存在影響，應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)培訓(xùn)。另外，檢測(cè)分析仍然不夠全面系統(tǒng)，應(yīng)繼續(xù)探索更為細(xì)致、可操作性強(qiáng)的評(píng)估體系的建設(shè)?！?/p>

（致謝：感謝中國(guó)社會(huì)科學(xué)院考古研究所梁宏剛老師對(duì)本項(xiàng)目的悉心指導(dǎo)。感謝北京科技大學(xué)陳坤龍教授團(tuán)隊(duì)對(duì)項(xiàng)目檢測(cè)分析工作的大力支持。感謝定州博物館齊增玲館長(zhǎng)對(duì)項(xiàng)目提供的大力幫助。）

注釋

①[佚名].全國(guó)館藏文物腐蝕損失調(diào)查項(xiàng)目[J].中國(guó)文化遺產(chǎn)，2005（4）：97.

②中華人民共和國(guó)國(guó)家文物局.可移動(dòng)文物病害評(píng)估技術(shù)規(guī)程：金屬類(lèi)文物 WW/T0058—2014[S].北京：文物出版社，2014.

③中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).館藏青銅質(zhì)和鐵質(zhì)文物病害與圖示 GB/T 30686—2014[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2015.

④中華人民共和國(guó)國(guó)家文物局.館藏文物保存環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)規(guī)范 WW/T 0016—2008[S].北京：文物出版社，2009.

⑤胡可佳，張海燕.青島市博物館館藏青銅器的保存現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)估[C]//中國(guó)文物保護(hù)技術(shù)協(xié)會(huì)，重慶市文物局.中國(guó)文物保護(hù)技術(shù)協(xié)會(huì)第九次學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.北京：科學(xué)出版社，2016：8；康明大，陳庚齡，田小龍.甘肅全省館藏珍貴絲織類(lèi)文物科技保護(hù)健康評(píng)估[J].絲綢之路，2012（18）：96-98.

⑥劉佳旭.定州博物館藏銅質(zhì)、鐵質(zhì)文物X射線探傷檢測(cè)初步分析[J].理財(cái)（經(jīng)濟(jì)），2022（12）：52-55.

⑦朱鳳瀚.中國(guó)青銅器綜論[M].上海：上海古籍出版社，2009.

⑧蘇榮譽(yù)，華覺(jué)明，李克敏，等.中國(guó)上古金屬技術(shù)[M].濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，1995.

⑨劉佳旭.定州博物館庫(kù)房環(huán)境監(jiān)測(cè)初步分析[J].看歷史，2023（1）：0189-0191.