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

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

0 引言

2002年至2005年，國家文物局委托中國文物研究所組織開展了全國館藏文物腐蝕損失調(diào)查項目①。在全國開展了館藏文物的調(diào)查評估，但受限于檢測分析設(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年國家文物局發(fā)布了《可移動文物病害評估技術(shù)規(guī)程·金屬類文物（WW/T 0058—2014）》，為開展科學(xué)病害評估提供了依據(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)對代表性銹蝕產(chǎn)物檢測，使用便攜式X光探傷對部分文物分析，結(jié)合保存環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，綜合評估保存狀態(tài)，為文物管理與保護(hù)提供支持，為制定針對性的保護(hù)方案與實施提供科學(xué)依據(jù)。

1 評估方法

評估依據(jù)《可移動文物病害評估技術(shù)規(guī)程·金屬類文物（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)量檢測技術(shù)規(guī)范（WW/T 0016—2008）》④等標(biāo)準(zhǔn)，同時借鑒全國館藏文物腐蝕調(diào)查受損文物評估項目⑤，從病害程度、污染物面積、影響觀賞程度三方面評估。分為四個等級，級別劃分、計算方法如下。

①病害程度。分為輕微、中度、重度、瀕危四個等級，病害種類越多、腐蝕程度越深，等級越高。

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

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

館藏文物腐蝕評估標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語見表1。

④綜合評估計算方法。

（i，j，k）=i i+j j+k k

（i=1，2，3，4；j=1，2，3，4；k=1，2，3，4）

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

2 現(xiàn)狀調(diào)查

2.1 數(shù)量統(tǒng)計

調(diào)查評估對象是定州博物館館藏銅質(zhì)文物、鐵制文物，共計1057件（套），實有編號文物1182件（套），故按1182件（套）統(tǒng)計。按質(zhì)地統(tǒng)計，銅質(zhì)文物1157件（套），占比為97.8%，鐵制文物25件，占比為2.1%。按級別統(tǒng)計，一級文物7件（套），二級文物10件（套），三級文物98件（套），一般文物813件（套），未定級文物254件（套）。按年代統(tǒng)計，秦漢時期最多，298件（套）；其次為兩宋時期，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)場調(diào)查四類病害數(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 檢測分析

檢測分析采用了便攜式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。

3.1 X光探傷檢測

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。檢測分析地點(diǎn)在地下金屬庫房。拍攝方式采用垂直俯拍，拍攝距離約70 cm。拍攝電壓、時長根據(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，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，對無腐蝕或腐蝕較輕部位進(jìn)行檢測，根據(jù)保存情況平均測試2～6個點(diǎn)，測試時間均為60 s（若采集信號較弱則延長至90 s）。共測量1582個點(diǎn)位，測得有效數(shù)據(jù)1230個。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《中國青銅器綜論（上冊）》⑦和《中國古代金屬技術(shù)》⑧將我國古代青銅器合金成分分為六大類：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，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，每次采集時間為30 s，循環(huán)2次。將拉曼光譜特征峰與美國礦物學(xué)家晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫記錄（RRUFF database）進(jìn)行對比，確定樣品物相。

共采集銹蝕樣品235件，經(jīng)檢測分析，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

庫房位于地下一層，南北向排列，平面呈長方形，北側(cè)開門。庫房內(nèi)門口處安裝兩臺空氣調(diào)節(jié)設(shè)備，庫房前后頂部各有換氣排風(fēng)口。庫房內(nèi)東西兩側(cè)排列金屬質(zhì)文物儲藏柜。評估文物金屬庫房894件（套）；其余少量文物保存在陶器庫房。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)對庫房現(xiàn)有保存環(huán)境的溫濕度、VOC、二氧化碳含量進(jìn)行監(jiān)測分析，綜合評估保存環(huán)境。

對環(huán)境檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析后⑨，發(fā)現(xiàn)庫房內(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，溫度升高會加速水汽滲透率，引發(fā)文物過分干燥或過分濕潤，加速文物的損壞速度。同時，相對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，濕度過高會促進(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 評估結(jié)果

通過評估發(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)測發(fā)現(xiàn)，金屬庫房、陶器庫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，庫房內(nèi)的溫濕度受影響較大，應(yīng)加強(qiáng)庫房溫濕度調(diào)控。

④根據(jù)調(diào)查評估，可繼續(xù)深入開展科技保護(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本次評估仍有遺憾，受限于時間因素，應(yīng)建立一整年四個季節(jié)的完整監(jiān)測周期。同時，在評估中工作人員的文物保護(hù)知識儲備對評估存在影響，應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)培訓(xùn)。另外，檢測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)的評估體系的建設(shè)?！?/p>

（致謝：感謝中國社會科學(xué)院考古研究所梁宏剛老師對本項目的悉心指導(dǎo)。感謝北京科技大學(xué)陳坤龍教授團(tuán)隊對項目檢測分析工作的大力支持。感謝定州博物館齊增玲館長對項目提供的大力幫助。）

注釋

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

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

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

④中華人民共和國國家文物局.館藏文物保存環(huán)境質(zhì)量檢測技術(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)查與評估[C]//中國文物保護(hù)技術(shù)協(xié)會，重慶市文物局.中國文物保護(hù)技術(shù)協(xié)會第九次學(xué)術(shù)年會論文集.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文物科技保護(hù)健康評估[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射線探傷檢測初步分析[J].理財（經(jīng)濟(jì)），2022（12）：52-55.

⑦朱鳳瀚.中國青銅器綜論[M].上海：上海古籍出版社，2009.

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

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