遗址博物馆大气环境与文物病害的理化关联

发布时间：2017-08-22 14:16

  本文关键词：遗址博物馆大气环境与文物病害的理化关联

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【摘要】：遗址博物馆建立于古文化遗址上之上,是人类社会发展和历史沿革的重要留存,具有特殊的社会价值和历史价值。本论文系统表征北方开放性遗址博物馆(兵马俑)、封闭式遗址博物馆(汉阳陵)的大气环境理化特征,及南方长江流域遗址博物馆的大气环境共性特点,评价我国遗址博物馆的文物保存大气环境现状。并基于观测数据设计文物反应舱环境模拟实验,建立物理环境、污染物暴露剂量与文物腐蚀的定量关联。本研究初步获得主要结果如下:(1)以秦俑馆为开放式遗址博物馆的典型代表,其一号坑内部分陶俑的病害面积平均占整个陶俑面积的29.1%,前五方第一排陶俑发生附着物病害的几率要大于其他区。室内、外空气交换率介于1.1~3.7h-1之间。2013年夏、冬两季的监测结果显示:1号坑内温、湿度随着室外变化,而季节间的变化高达23.4℃和19.0%,微环境的波动剧烈。2013年夏季PM2.5质量浓度I/O比值的平均值为1.07,冬季PM2.5质量浓度I/O比值的平均值为1.05,NH4+与SO42-、NO3-均呈现显著的相关性。(2)以汉阳陵地下博物馆为封闭式遗址博物馆的典型代表,其遗址区文物病害种类为泥土附着物、微生物损害、文物返碱,彩绘脱落、裂缝、陶胎剥落等,与文物发掘和文物保存环境均有关系。2013-2014年度冬夏两季对汉阳陵地下博物馆玻璃护围内(遗址区)、外(游客通道)的大气环境分析结果显示:玻璃围护内存在温、湿度的季节性波动;遗址区PM2.5质量浓度的夏季均值为18.4±4.6μg/m3,冬季均值为28.0±18.9μg/m3,遗址区与游客通道的I/O比值为0.62±0.23。仅在室外重度灰霾污染后,遗址区浓度高于游客通道。遗址区内气溶胶偏酸性,冬季酸性强于夏季。PM2.5各化学组成中有机物所占比例最高(42%-51%),二次无机离子(SO42-与NO3-、NH4+之和)夏季占PM2.5的37%,冬季占23%。遗址区内的文物依然面临微环境波动、气溶胶酸性和水溶性组分的物理与化学风化威胁。(3)我国南方5家遗址博物馆的空气质量调研结果显示,微环境波动,尤其是季节性波动普遍存在,最大的温度和湿度季节波动分别为25.7℃、40.0%。室内PM2.5质量浓度夏季的变化范围是33.9-79.6μg/m3,冬季的变化范围是52.8 to113.0μg/m3,有机物是PM2.5中最主要的组成(夏季占39.3%-53.9%,冬季占22.1%-27.8%)。我国南方遗址博物馆的大气环境中,季节内和季节间的温湿度波动、气态和颗粒态污染物的渗入是遗址博物馆必须要关注的普遍问题。(4)文物反应舱模拟实验的结果显示,文物在含SO2的空气中暴露,会在文其表面生成硫化物。与氧化剂或其它大气污染物共存的情况下,大气环境中的SO2转化为硫酸盐的比例增加,对文物产生化学腐蚀的威胁更大。
【关键词】：遗址博物馆 文物 微环境 颗粒物 大气腐蚀
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(地球环境研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：K878-28;X51
【目录】：

• 致谢4-6
• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 研究背景12-13
• 1.1.1 遗址博物馆12-13
• 1.1.2 文物受损的环境因素13
• 1.2 国内外文物保存环境研究现状13-17
• 1.3 选题依据和意义17
• 1.4 主要研究内容和技术路线17-18
• 1.5 本文的创新点18-19
• 1.6 完成的工作量19-22
• 第二章 文物病害调查与环境监测分析方法22-34
• 2.1 文物病害定量统计22-23
• 2.2 在线监测23-25
• 2.2.1 微气候条件23
• 2.2.2 气态污染物采集方法23-24
• 2.2.3 气溶胶在线监测24-25
• 2.3 离线采样25-27
• 2.3.1 PM2.5 离线采样25-26
• 2.3.2 生物气溶胶样品采集与培养26-27
• 2.4 PM2.5 滤膜样品分析方法27-34
• 2.4.1 气溶胶样品的分析方法27-29
• 2.4.2 文物反应舱模拟实验样品分析方法29-31
• 2.4.3 质量保证与控制31-34
• 第三章 开放式遗址博物馆文物病害与大气环境特点34-46
• 3.1 秦俑馆一号坑病害调查34-36
• 3.2 秦俑馆大气环境监测布点36-37
• 3.3 秦俑馆一号坑室内外通风交换37-39
• 3.4 秦俑一号坑大气环境结果统计与分析39-44
• 3.5 本章小结44-46
• 第四章 封闭式遗址博物馆文物病害与大气环境特点46-64
• 4.1 汉阳陵地下博物馆文物病害调查46-50
• 4.2 汉阳陵大气环境监测布点50
• 4.3 汉阳陵室内外通风交换50-51
• 4.4 汉阳陵地下博物馆的大气环境结果统计与分析51-62
• 4.5 本章小结62-64
• 第五章 我国遗址博物馆大气环境共性特征64-80
• 5.1 我国北方遗址博物馆的大气环境共性特征64-67
• 5.1.1 北方遗址博物馆大气微环境特征64-65
• 5.1.2 北方遗址博物馆气态污染物浓度特征65
• 5.1.3 北方遗址博物馆颗粒态污染特征65-67
• 5.2 我国南方遗址博物馆的大气环境共性特征67-78
• 5.2.1 南方遗址博物馆监测布点67-70
• 5.2.2 南方遗址博物馆微环境共性特征70-72
• 5.2.3 南方遗址博物馆气态污染物特征72-75
• 5.2.4 南方遗址博物馆颗粒态污染物特征75-78
• 5.3 本章小结78-80
• 第六章 封闭式典型遗址博物馆环境加速老化试验80-92
• 6.1 研究方法80-84
• 6.1.1 暴露-腐蚀定量关系80-81
• 6.1.2 微环境模拟试验81-82
• 6.1.3 实验舱体系设计82-84
• 6.2 封闭式遗址博物环境条件模拟84-88
• 6.3 封闭式遗址博物加速老化试验结果88-92
• 第七章 结论及展望92-96
• 7.1 结论92-94
• 7.2 存在的问题及展望94-96
• 参考文献96-102
• 作者简介102-104
• 发表文章及参加学术活动104

【参考文献】

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本文编号：719604