大型不可移動石質(zhì)文物保存環(huán)境探討——以大足石刻千手觀音微環(huán)境監(jiān)測為例

（大足石刻研究院，重慶 大足 402360）

一、前言

大足石刻千手觀音造像位于寶頂山石刻區(qū)大佛灣的南崖，編號第8號，開鑿于南宋淳熙至淳祐（公元1174-1252）年間，為我國最大的集雕刻、彩繪、貼金于一體的摩崖石刻造像，是大足石刻世界文化遺產(chǎn)要素的重要組成部分。歷經(jīng)800多年間，由于長期在自然營力及人為因素的作用下，出現(xiàn)金箔起殼、彩繪脫落、石質(zhì)胎體粉化等34種復(fù)合病害，保護技術(shù)要求高、難度大，更因2008年“5.12”汶川大地震而面臨損毀的威脅。對此，國家文物局將“大足石刻千手觀音造像搶救性保護工程”列為國家石質(zhì)文物保護“一號工程”自2008年開始實施；2015年5月，工程通過國家文物局竣工驗收，同年6月對公眾開放。雖然通過該項目的實施有效地遏制了長期威脅千手觀音造像存在的各種病害，但是由于其保存環(huán)境并沒有得到大的改善，千手觀音造像同樣將遭受高溫高濕和酸雨、降塵等氣候環(huán)境變化的影響，因此，建立千手觀音微環(huán)境監(jiān)測，實時跟蹤文物本體的變化情況及區(qū)域微環(huán)境指標(biāo)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性分析，是當(dāng)前大足石刻研究院為千手觀音保護工作的首要任務(wù)，及時掌握文物保存環(huán)境及穩(wěn)定性狀況，為千手觀音造像所處環(huán)境質(zhì)量控制提供數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)依據(jù)，從而實現(xiàn)千手觀音的預(yù)防性保護目標(biāo)。

二、千手觀音微環(huán)境監(jiān)測

（一） 監(jiān)測方法及質(zhì)量控制

目前采用的自動氣象和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，購自賽默飛世爾科技（中國）有限公司，安置于大悲閣東側(cè)的千手觀音微環(huán)境監(jiān)測站內(nèi)。本套系統(tǒng)可以進行空氣溫度、相對濕度、大氣壓、風(fēng)向和風(fēng)速，以及CO2、SO2、NOx、O3和PM10的自動校準(zhǔn)和監(jiān)測。

（二）溫度監(jiān)測

千手觀音造像區(qū)域近5年內(nèi)平均溫度為17.7℃，比大足區(qū)平均溫度高0.5℃，這是由于它們所處的海拔和地形位置存在差異所致。2019年氣溫年均值為17.5 ℃；最大小時氣溫為35.4 ℃，最小小時氣溫為3.9 ℃，分別出現(xiàn)在8月26日16:00和2月10日10:00。如表1所示。

表1 千手觀音造像區(qū)域近5年溫度統(tǒng)計表

（三）濕度監(jiān)測

大佛灣氣象站近年相對濕度年均值如圖2所示，近5年來，濕度最大年份為2017年，其年均濕度為91.2%，濕度最小年份為2018年，其年均濕度為74.9%，2019年年均相對濕度為86.3%，相比近5年沒有較大差異，但均處于高濕環(huán)境下。

（四）風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測

2019年大悲閣內(nèi)微環(huán)境風(fēng)速監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示如表2，千手觀音表面附近的風(fēng)速為0.01m/s～0.12m/s，根據(jù)2019年大悲閣東側(cè)的風(fēng)速頻率分布如圖1顯示，通常情況下為靜風(fēng)，不利于千手觀音所處環(huán)境周圍的污染物擴散。

表2 千手觀音微環(huán)境風(fēng)速年均值（m/s）

以大佛灣氣象站小時風(fēng)速均值與該時段內(nèi)主導(dǎo)風(fēng)向為依據(jù)作風(fēng)玫瑰圖，如圖 3所示，由于自動氣象站位于大佛灣溝谷，且南向和西向均為較高巖體，因此全年風(fēng)場以靜風(fēng)為主，主導(dǎo)風(fēng)向為東北風(fēng)。經(jīng)統(tǒng)計，2019年大佛灣年均風(fēng)速為0.07 m/s，全年靜風(fēng)頻率68.8%，小時平均風(fēng)速集中在0-0.6 m/s，最大小時平均風(fēng)速為1.28 m/s，出現(xiàn)在11月17日17:00。

（五）空氣質(zhì)量監(jiān)測

空氣質(zhì)量也是保護文物工作的重要組成部分。通過對2019年度千手觀音微環(huán)境監(jiān)測站所采集的大氣污染物數(shù)據(jù)進行分析（參照《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》一級大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)），總結(jié)其環(huán)境空氣質(zhì)量具體情況如表3所示：

表3 千手觀音微環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計

結(jié)合表3可知，2019年，千手觀音處微環(huán)境空氣質(zhì)量相對較好，NO2、NOX和 SO2的小時值及日均值的達標(biāo)率均為100%，且均處于較低水平。但是O3和PM10存在超標(biāo)現(xiàn)象，尤其是PM10日均值超標(biāo)嚴(yán)重，達標(biāo)率僅為60.2%。綜合以上數(shù)據(jù)可知，PM10是目前影響千手觀音保存的首要污染物，接下來應(yīng)重點對其進行監(jiān)測與控制。

三、環(huán)境維護方案建議

（一）千手觀音微環(huán)境空氣質(zhì)量控制。大氣顆粒物對千手觀音造像表面的危害十分明顯。基于此，通常采用先進的空氣凈化治理技術(shù)，其中最具有代表性的就是活性炭吸附技術(shù)?？稍谇钟^音周圍布置定量的活性炭裝置，用以吸附空氣中的微小粒子，利用其還原性、催化氧化性、氧化、化學(xué)吸附、物理吸附除去大部分的有害氣體，降低空氣濕度，凈化空氣質(zhì)量。

（二）區(qū)域環(huán)境保護與環(huán)境管理

千手觀音微環(huán)境的質(zhì)量好壞，追根溯源是受其區(qū)域大環(huán)境的影響。因此，結(jié)合當(dāng)?shù)卣块T制定的環(huán)保相關(guān)政策，督促并加強落實情況，如合理限制寶頂居民燃燒木柴情況，減少做好建筑揚塵控制，減少游客的燃香燒紙等，綜合減少大氣顆粒物的排放；在當(dāng)?shù)鼐用裆钪?，也可盡量控制機動車使用數(shù)量，減少NOX的排放；倡導(dǎo)使用天然氣取代燃煤，以減少SO2排放等。