臨沭縣陶器文物保護技術(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)，實現(xiàn)對陶器的精準保護。環(huán)境動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，配置高精度傳感器陣列，實現(xiàn)保護環(huán)境的智能調(diào)控。研究結(jié)果表明，新型保護體系使陶器表面風化速率降低85 %，溫濕度波動控制在±0.8 ℃及±3 %RH范圍內(nèi)，為區(qū)域文物保護實踐提供了科學依據(jù)。

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

臨沭是一個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、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，保護工作面臨新的挑戰(zhàn)。

臨沭縣為溫帶季風半濕潤氣候，年均降水量852毫米，平均相對濕度為70 %。這種氣候環(huán)境對陶器保護提出特殊要求，不同時期出土陶器的材質(zhì)特征及病害類型差異顯著，需要建立系統(tǒng)的保護技術(shù)體系，針對區(qū)域環(huán)境特點進行技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用實踐，對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分析

臨沭縣出土的陶器文物涵蓋多個歷史時期，展現(xiàn)出獨特的區(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。龍山文化時期的陶器以泥質(zhì)黑陶為主，工藝水平達到頂峰，器表多見弦紋與凹棱紋，器型規(guī)整，反映制陶工藝的標準化及規(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)灰陶筒瓦及瓦當殘片，充分反映陶器使用功能的多樣化。

二、陶器文物保護關(guān)鍵技術(shù)研究

1.保護材料選用

臨沭縣文物保護中心現(xiàn)有陶器文物151件，是館藏文物的重要組成部分。針對這些陶器文物的保護工作，中心嚴格遵循“保護為主、搶救第一、合理利用、加強管理”的工作方針，科學選用專業(yè)保護材料，結(jié)合當?shù)販貛Ъ撅L半濕潤氣候特點及陶器保存狀況，建立系統(tǒng)的保護材料體系。對于結(jié)構(gòu)破損的陶器，選用環(huán)氧樹脂類材料進行加固，確保材料具有良好的滲透性及可逆性。文物表面防護采用改性硅氧烷材料，在實現(xiàn)防水效果的同時保持適度透氣性，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，對陶器表面安全無害。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，通過嚴格的材料篩選及老化試驗，確保所選材料能滿足北溝頭遺址與郭家山遺址等重點文物保護單位出土陶器的長期保護需求，為臨沭歷史文化遺產(chǎn)的永續(xù)傳承提供重要保障。

2.保護修復(fù)工藝

臨沭縣文物保護中心現(xiàn)有的陶器文物，包括北溝頭遺址與東盤遺址等重點文物保護單位出土的新石器時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。針對不同時期和類型的陶器，中心遵循“保護為主，搶救第一”工作方針，建立系統(tǒng)的保護修復(fù)工藝流程。首先進行文物病害評估，確定具體的保護方案；采用多級滲透清洗技術(shù)進行表面處理，確保安全有效地清除污漬及有害物質(zhì)。其次，對結(jié)構(gòu)破損的陶器（圖2），采用真空—壓力循環(huán)系統(tǒng)進行加固修復(fù)，使保護材料均勻滲透；針對陶器的微細裂紋，使用精密注射技術(shù)進行修復(fù)，保證修復(fù)的精準性。最后進行分層表面防護處理，實現(xiàn)文物的長效保護。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的保護修復(fù)方案，對于傳承及保護當?shù)貧v史文化遺產(chǎn)具有重要意義。

3.數(shù)字化保護方法

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

三、環(huán)境因素作用機理研究

1.物理環(huán)境作用機理

臨沭縣位于東經(jīng)118°26′—118°48′、北緯34°40′—35°06′，屬溫帶季風半濕潤氣候，北溝頭遺址與東盤遺址等出土的陶器，在當?shù)丨h(huán)境條件下面臨多重物理損傷風險。首先是溫度變化導(dǎo)致的應(yīng)力損傷，當環(huán)境溫差超過15 ℃時，陶器內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力，引發(fā)微觀裂紋擴展；其次是濕度波動造成的結(jié)構(gòu)破壞，尤其在降水集中的6—9月，相對濕度劇烈變化導(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條主要河流帶來的濕度波動，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損傷過程。這些環(huán)境因素的綜合作用，使文物保護工作面臨一定的技術(shù)挑戰(zhàn)。

2.化學環(huán)境作用機理

陶器在地下長期埋藏后出土，面臨復(fù)雜的化學環(huán)境作用。臨沭縣文物保護中心監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，空氣中的酸性氣體與陶器表面的化學反應(yīng)是主要的損傷機理：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，會對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。這些化學因素的長期作用，對館藏陶器的保護工作提出了嚴峻挑戰(zhàn)。

3.生物環(huán)境作用機理

臨沭縣溫暖潮濕的氣候環(huán)境為微生物的生長提供有利條件，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。當環(huán)境濕度超過67.5 %時，真菌大量繁殖，其分泌的有機酸會腐蝕陶器表面，形成點狀侵蝕。這些侵蝕點隨時間推移逐漸擴大，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，還會阻礙水分的正常蒸發(fā)。更為嚴重的是，在適宜的溫濕度條件下，細菌特別是硫桿菌的繁殖會加速陶器的酸性腐蝕，而放線菌會降解陶器中的有機成分。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工作帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。

四、區(qū)域環(huán)境適應(yīng)性保護體系構(gòu)建

1.預(yù)防性保護措施

臨沭縣文物保護中心針對151件陶器文物的保護特點，構(gòu)建起系統(tǒng)化的預(yù)防性保護體系。展柜系統(tǒng)采用超白夾膠玻璃制作桌形展柜、低反射玻璃制作獨立展柜，配備微正壓輸送的凈化恒濕設(shè)施。對展柜內(nèi)部環(huán)境指標嚴格控制，溫度維持在15 ℃—25 ℃，調(diào)控精度達±1 ℃；相對濕度控制在30 %RH—60 %RH，調(diào)控精度達±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。檢測設(shè)備配置完善，包括溫濕度檢測儀5臺、照度與紫外合一檢測儀1臺、二氧化碳檢測儀1臺、VOC檢測儀1臺、便攜式甲醛檢測儀1臺等專業(yè)儀器。在人員配置上，中心現(xiàn)有6名專業(yè)人員，包括中級職稱5人、初級職稱1人。建立完善的崗位責任制及定期檢查制度，形成了科學規(guī)范的預(yù)防性保護工作體系。

2.應(yīng)急保護機制

針對18處市級以上文物保護單位的保護需求，建立多層級應(yīng)急保護機制。北溝頭遺址作為國家級文物保護單位（圖3），重點保護區(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，對此制定專項應(yīng)急預(yù)案。省級文物保護單位如郭家山遺址、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)與處置三個層級，建立24小時值班制度及定期演練機制。特別針對臨沭縣溫帶季風半濕潤氣候特點，制定雨季與汛期等特殊時段的加強巡查制度。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)，有效保護文物安全。

3.保護成效評估

環(huán)境適應(yīng)性保護體系的建立，顯著提升臨沭縣陶器文物的保護水平。展陳環(huán)境指標達到專業(yè)標準，展廳及庫房溫濕度波動分別控制在±0.8 ℃及±3 %RH范圍內(nèi)，空氣質(zhì)量達標率達到97.5 %。在文物狀態(tài)評估方面，通過定期檢測發(fā)現(xiàn)陶器表面風化速率降低85 %，微裂紋擴展減少78 %。保護設(shè)施運行穩(wěn)定，年度設(shè)備故障率低于0.8 %，系統(tǒng)運行可靠度達到99.2 %。北溝頭遺址與郭家山遺址等重點文物保護單位的陶器保護成效顯著，文物本體狀況穩(wěn)定，環(huán)境指標控制精準，應(yīng)急保護機制的建立實現(xiàn)文物保護由被動響應(yīng)向主動預(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

通過對臨沭縣陶器文物保護技術(shù)與環(huán)境適應(yīng)性的研究，形成適合區(qū)域特點的保護體系。通過科學選用保護材料與規(guī)范保護修復(fù)工藝，建立預(yù)防性保護措施及應(yīng)急保護機制，實現(xiàn)對151件館藏陶器的有效保護。展柜系統(tǒng)的環(huán)境指標控制、專業(yè)人員配置及完善的監(jiān)測設(shè)備，構(gòu)成系統(tǒng)化的保護框架。實踐證明，該套體系使陶器表面風化速率顯著降低，環(huán)境指標始終保持穩(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文物保護單位出土陶器的安全，也為相似氣候區(qū)域的文物保護工作提供可借鑒的經(jīng)驗。未來將持續(xù)優(yōu)化保護技術(shù)，提升智能化監(jiān)測水平，推動區(qū)域文物保護工作邁向更高水平。

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作者簡介：

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