如果说,那些令人惊叹的文物体现着昔日的辉煌,那么,对这些文物的保护就是今日文明的刻度尺。可喜的是,作为世界文物大国,在改革开放之后,我国在文物保护方面取得了辉煌成就;最近一些年,在金属文物的防腐蚀保护方面也取得诸多重要进展,为世人瞩目。
本刊记者/赵泽南
文物是死的,又是有生命力的。
文物出土,有人生动地形容像婴儿降生。然而,这个“婴儿”往往不能适应新的状况,而发生致命的“疾病”。腐蚀和风化是出土文物保护面临的严峻考验, 特别是金属文物,在不同的环境下,面临着严重腐蚀问题,这些问题的解决有赖于文物专家和金属防腐蚀专家的共同努力。本专题重点讨论金属文物的防腐蚀保护问题。
与石质文物相比,金属文物的腐蚀问题导致文物过早毁坏在中国经常发生。这种毁坏其实并不是一种“自然”的腐蚀过程,往往因为金属文物外部环境发生变化而导致文物过早的毁坏,因此有专家认为这是文物的“病害”,也有道理。特别是文物在转运过程中,环境的温度、湿度、含氧量都在发生变化,对文物的损害往往比较大。
文物是人类行走过的足迹的见证, 是活的历史,今人有必要去认真对待和研究。文物中记录着许多真实的历史信息, 这些信息有时并非一时都能读出来的,古人之事正确与否也是随着时间的推延而发生着变化。因此,保护文物就是保护人类自身。保护文物,就是一种尊重历史、尊重祖先的表现,就是文明本身。
文物“患者”多 “药方”小科普
“十五”期间,国家文物局组织实施了《全国馆藏文物腐蚀损失调查》项目, 这是新中国成立以来,首次针对国有馆藏文物开展的文化遗产科技调查评估行动, 历时3年,耗资超千万人民币,在近5000名专业技术人员的共同努力下,基本掌握了全国馆藏文物的现状。
调查结果表明,由于受到保护条件、保护设施、保护技术手段等多方面因素的制约,在被调查的馆藏文物中,有50.66% 存在不同程度的腐蚀损害,其中处于濒危腐蚀程度文物29.5万余件(组),重度腐蚀程度文物213万余件(组)。中度腐蚀程度文物501.7万余件(组),分别占全国馆藏文物总数的2.01%、14.52 %和34.13%,文物腐蚀损失状况相当严重。而最新情况是, 2014年2月20日,在国新办新闻发布会上, 文化部副部长、国家文物局局长励小捷介绍,据统计,受重度腐蚀的文物数量目前是230万件,占馆藏文物总量的16.5%。
文物的价值包括历史价值、艺术价值和科学价值。文物保护的目的是真实、全面地保存并延续其历史信息及全部价值。文物是不可再造的,承载着民族的历史根基,堪称无价之宝。文物保护的任务就是通过技术的和管理的措施,修缮自然力和人为造成的损伤,制止新的破坏。所有保护措施都必须遵守不改变文物原状的原则。
由于环境变化,营力(引起某种作用的自然力)侵蚀、人为破坏等因素,文物在物质成分、结构构造、外貌形态上会发生一系列不利于文物安全或有损文物外貌的变化,人们通常把这种现象称为“文物病害”。“病害”一词原是针对有生病的植物体而言的,“文物病害”这一术语的出现只有十几年的历史。从材料的角度讲, 广义的腐蚀是指材料与环境间发生的化学或电化学相互作用而导致材料功能受到损伤的现象,文物“病害”更多的是文物本身的发生了腐蚀,“病害”的说法一直被文物界的老专家沿用。
从文物保护的性质,可将文物保护划分为预防性保护和主动性保护。金属文物保护主要针对青铜文物和铁质文物。一般来说,青铜文物的时代比较久远,铁质稍后。再后来,金银等其他金属文物才渐渐多起来。由于金属本身的特性,铁质和铜质文物更容易发生腐蚀,保护任务也更重。
预防性保护的主旨思想是从文物的外围而不是本体出发,采取各种措施达到保护文物的目的。预防性保护从最初对文物保存环境的控制,尤其是对温度、湿度的控制,到现在已经发展并扩展到了博物馆的选址、博物馆建筑材料的选择、博物馆展厅和库房缓冲间的设置、以及对具体文物所采取的整体环境、保存展示小环境的恒温恒湿、照明、防空气污染、防虫害等多方面,甚至还涉及文物提取的技术、使用的工具、包装、衬垫材料、安全保卫设施、对自然灾害的预防等层面。
主动性保护就是我们通常的保护概念或思想,即对文物本体进行直接的保护修复,消除文物的病害,延长文物的寿命。一般金属文物保护修复的技术步骤主要包括除锈清洗、脱盐、缓蚀、加固、表面封护、表面做旧等。
金属文物的物理处理方法包括超声波清洗、蒸汽清洗、机光清洗和喷砂除锈等。在金属文物的保护处理中,只有在物理方法无法满足保护需求的时候,才可以适当考虑使用化学方法。
青铜器的化学处理方法包括倍半碳酸钠法、硫脲-柠檬酸法、碱性甘油法、乙二胺四乙酸法、碱性连二亚硫酸钠法、水合乙氰法和缓蚀剂保护法等。其中,碱性连二亚硫酸钠法要慎用,因为连二亚硫酸钠有毒,遇水放热,并产生易燃的氢和有毒的硫化氢,另外,该方法排放的废液可能会破坏污水系统的微生物平衡,不到万不得已的情况下不宜采用该法。
铁质文物的化学处理主要包括除锈和脱盐,除锈一般借助于物理方法,在使用化学方法方面需要根据器物材质、腐蚀程度、表面硬结物种类的不同选用不同的化学除锈剂,主要包括柠檬酸、醋酸、磷酸等弱酸,以及乙二胺四乙酸二钠盐等络合剂。铁质文物的脱盐主要是指脱除氯化物,最著名的方法是碱液浸泡法和碱性亚硫酸盐还原法。脱盐是铁质文物保护处理中的非常重要的环节,否则即使对其进行了缓蚀和封护处理,进入铁质文物中的少量水和氧气也易与铁质文物中的氯化物一起对其发生侵害。
青铜器在腐蚀介质的影响下,它的金属性会发生很大改变,自身会发生变形,它的传统整形方法有锤击法、扭压法、锯解法、撬压法、顶撑法、加温法。金属文物的修复工作还包括焊接、粘接和补配等。残损青铜文物的补配技法有打制铜皮补配工艺、翻模铸造补配工艺、塑形补配工艺、环氧树脂胶类补配和树脂加铜皮补配。
从铁狮子说起--铁质文物的保护
沧州铁狮子,又称“镇海吼”,素有“狮子王”的美誉,位于沧州市政府驻地东南偏北16.5公里,坐落在东关村西0.5 公里处。铁狮子身高5.78米,长5.34米, 宽3.17米,体重约50吨,铸造于大周(北周)广顺三年即公元953年,是我国最大的铸铁艺术品。沧州铁狮子,背负巨盆相传是文殊菩萨莲坐,狮身向南,头向西南, 两左脚在前,两右脚再后,呈前进状,姿态雄伟,昂首阔步。栩栩如生的铁狮子充分地显示出中国古代劳动人民的智慧和艺术才华。沧州铁狮子是世界上现存铸造年代最久,体型最大的铁铸狮子艺术珍品, 在世界铸铁史上有着举足轻重的价值。1961年5月,铁狮子被列为首批“国家重点文物保护单位”之一。
山西蒲津渡铁牛群保护后全景
然而,对铁狮子的保护,由于不够科学,最终造成了铁狮的严重损坏,“好心办坏事”充分体现在沧州铁狮子的身上。
根据史料记载,清嘉庆八年,铁狮子被飓风刮倒。在地上躺了整整90年之后, 光绪十九年,时任沧州知府的宫昱命工匠将铁狮子扶起。1956年,为了使铁狮子免遭风吹雨淋,沧州行署为铁狮子搭一个八角亭,然而这个低矮的小亭阻止了周围潮气的蒸发,在这种半封闭环境下锈蚀更加严重,铁狮子周身锈迹斑斑。1974年,有关部门将亭子拆掉。1984年,由于狮足长期陷于土中,由沧州市人民政府报请文化部文物局批准,将铁狮子向北移位8米, 抬高在一个两米高的石台上。这样既可以使铁狮子免受雨水浸泡之苦,又便于游人观瞻。然而正是这次抬高,为铁狮子埋下了祸根。1984年铁狮子移位的时候,为了吊装方便,施工单位对铁狮子腿部填充了硫磺合剂。工程结束后,施工单位本应该将硫磺合剂取出,但事实上,他们并没有这样做。经过冬夏季节不断的热胀冷缩, 最终导致了数年后的狮腿酥裂。1995年, 管理处的工作人员发现铁狮子腿部出现了较大的裂纹。掏出硫磺合剂后,考虑到内部支撑的问题,施工人员又向铁狮子腿中灌进了沙、水泥、白灰组成的三合土,并用沥青密封,以免进水。工人为了减轻铁狮子的“负重”,把白灰换成了炉灰,这种合成物遇水后的膨胀要比硫磺合剂更为严重,铁狮子腿部裂纹发展非常迅速。从1995年起在铁狮的体外安装了保护性的钢管支架,并修补了残缺的四足。但由于有许多水泥块难以取出,而使得目前铁狮的表面又出现了数十处裂缝和残洞。现在铁狮子身下支满了纵横交错的钢铁支架,背腹严重缺损。
铁狮子沉默不语,眼里却饱含忧伤, 没有科学的保护是不行的。
2007年,中国文物研究所给铁狮子安装了一套 “微观测系统”,在铁狮子身上十处重要部位都安装了由导线连接的监测点,这套仪器可以灵敏地感应铁狮子各部位的温度、湿度、光照等环境指标,并将数据不间断地进行记录保存。这是建国以来首次利用高科技手段对铁狮子进行综合细微的环境监测,对于铁狮子的保护,日趋科学严谨。
唐代蒲津渡遗址是我国首次出土的大型渡口遗址,该遗址出土了完整的铁牛、铁柱、铁人、铁山等大型铁质文物。这批铁质文物经历了从地下到地上、水淹土埋等多次的环境突变过程,整个铁器群腐蚀非常严重。我国首次将现代阴极保护技术应用于古代铁质文物的现场保护,完成了铁质文物在土壤环境下的腐蚀成因、影响因素、牺牲阳极保护材料选择、外加电流保护施工技术等多项实验室研究和现场施工的应用研究。
分析研究表明,该遗址铁质文物群的腐蚀包括土壤、大气和水介质三种腐蚀形态。对于异性铁质文物相对集中的区域宜采用外加电流阴极保护法(创新性地采用了局部分散控制电流的方法);对于铁质文物相对分散的区域宜采用牺牲阳极阴极保护法。对于气相环境宜采用传统工艺+缓蚀剂及封护处理工艺。
结语
文物的保护至关重要,现存的保护方法很多,但这些还远远不能满足文物保护的需求。我国的科研工作者一直在积极研究实验,致力于把更多科学可行的方法应用于文物保护上来,以服务于我国的文物保护事业。现在,文物保护工作已经写入我国的发展大计中,相关部门也在积极出台各种扶持鼓励政策,相信,我国文物保护量大人少的问题会逐渐得到解决。