第三讲馆藏文物保存环境质量检测技术规范》(一)——温湿度、可见光和紫外光及霉菌的检测

1、第三讲馆藏文物保存环境质量检测技术规范（一）温湿度、可见光和紫外光及霉菌的检测WW/T0016-2008主讲：解玉林馆藏文物保存环境国家文物局重点科研基地（上海博物馆）WW/T0016-2008馆藏文物保存环境质量检测 技术规范（一）温湿度、可见光和紫外光及霉菌的检测馆藏文物保存环境 国家文物局重点科研基地上海博物馆馆藏文物保存环境质量检测技术规范为推荐性文物保护行业标准。由国家文物局提出，上海博物 馆负责起草。馆臧文物保存环境质量检测技术规范的制定有助于统一行业的馆藏文物保存环境质量检测技术标 准，保障馆藏文物保存环境质量监测数据的真实有 效并具有可对比性，为顺利实施和监督馆藏文物保 存环境

2、质量标准提供技术保障。1b规 I有些基本内容的理解（布点和采样） 了 检测项目的确定与选择原则馆藏文物保存环境质量检测技术（一） 温湿度、可见光和紫外光的检测。馆藏文物保存环境质量检测技术规范到目前为止，尚未检索到国内外专门针对馆藏文物保存环 境质量检测技术的相关规范和标准。相关的其他环境检测技术规范有 NY/T 397-2000 HJ/T 167-2004 HJ/T 193-2005 HJ/T 194-2005农区环境空气质量监测技术规范 室内环境空气质量监测技术规范 环境空气质量自动监测技术规范 环境空气质量手工监测技术规范这些标准对本规范的编制有一定的借鉴作用，但存在较大 的差别。34环

3、境了的小环境（如陈列柜、储藏柜等）检测的项目不尽相同：二氧化硫、二氧化氮、臭 氧等项目的监测外，还要求对甲酸、乙酸等羰基 化合物及硫化氢和有机硫化物等的监测。检测的标准要求不同：现有室内空气质量标准均 以mg/m 3为基准的，文物保存环境质量标准以 卩g/m 3为基准。GB/T18883-2002室内空气质量标准参数类别参数单位标准值备注I5二氧化硫SO23mg/m0.501小时均值二氧化氮no2mg/m30.241小时均值卩7一氧化碳COmg/m3101小时均值8二氧化碳CO2%0.10日平均值9化学性氨nh3mg/m30.201小时均值10臭氧033mg/m0.161小时均值11甲醛HCH

4、Omg/m30.101小时均值16可吸人颗粒PM 10mg/m30.15日平均值17总挥发性有机物TVOC3mg/m0.608小时均值18放射性氡 222r nBq /m32500依据仪器定b19生物性菌落总数cfu/m 3400年平均值 （行动水平）J项目标 准温度/ c有空调装置16-26 C,无空调装置的采暖 地区动冬季不低于16C相对湿度/ %30 - 80风速/ m.s-10.10 - 0.50二氧化碳/%不超过0.15一氧化碳/ mg.m3不超过10细菌总数/个.m-3不超过4000可呼入颗粒物/mg.m-3不超过0.15噪声/dB(A)不超过50照度/ lux不低于100GB96

5、69-88图书馆、博物馆、美术馆卫生标准布点和采样布点数量：采样点的数量根据所需检测面积大小和现场情况而 确定。布点方式：多点采样时应按对角线或梅花式均匀布点，应避开 通风口、墙壁和门窗口。采样点高度应与文物中点高度一致。光学辐射检测布点时，检测仪器的测量面应与所测文物主要受 光面平行，位置基本与文物保持一致。采样时间及频次：新建或经装修改造的馆藏环境的采样，在充 分排污后和在正式使用前应进行检测；日常的采样检测的采样 频次及采样时间，应根据检测目的、待测物浓度水平等实际需 要确定。新建或经改造的照明系统在进文物前应进行光学辐射 检测。年曝光量的检测至少应在照明正常使用过程中连续采样 一个星期

6、后换算。78#检测项目的确定原则选择馆藏文物保存环境质量标准中要求控制的检测项目。 选择会加速文物劣化的检测项目。选择博物馆藏展材料有害物质限量标准中要求控制的检测项目。 选择人们日常活动可能产生的和对文物保存有害的物质。选择馆藏文物保存环境装饰装修及杀灭有害生物（如灭菌、杀虫） 等情况可能产生的对文物保存有害的物质。选择周边环境可能对馆藏文物保存有影响的和对文物保存有害的 物质。选择空调系统污染可能对馆藏文物保存有影响的对文物保存有害 的物质。所选检测项目应有国家或行业标准分析方法、行业推荐的分析方 法。#馆藏文物保存环境质量检测项目1应测项目其他项目h度、相对湿度、风速、可见 光照度、紫外

7、照度、二氧化硫、 二氧化氮、二氧化碳、甲酸、 乙酸、氨、臭氧、甲醛、硫化 氢、挥发性有机物（VOCs ）、 颗粒物（包括细颗粒 PM25与可 吸入颗粒物PM10 ）、霉菌等大气压、噪声、一氧化 碳、亚硝酸、羰基硫、 氯化氢、苯、甲苯、二 甲苯、甲苯二异氰酸酯（TDI ）、氡（222Rn ） 等检测项目的选择新装饰、装修过的展厅、文物库房应测定甲醛、甲酸、 乙酸、硫化氢、氨、挥发性有机物（ VOCs ）、颗粒物新制作、装修过的展柜、文物储藏柜应测定甲醛、甲酸、 乙酸、挥发性有机物（VOCs ）等。新建、改建照明系统后应测定可见光照度、紫 外照度等。10展柜、文物储藏柜内的温湿度检测应采用连续检测

8、记 录，检测时间不得少于 24 h，时间间隔时间不得大于1 h。展示书画、丝织品、彩绘等对光敏感文物的展柜应检测 可见光照度和紫外辐照强度。对酸敏感文物的保存与展示环境应测定甲酸、乙酸、二 氧化氮、二氧化硫等酸性物质。对氧化性气氛敏感的书画、彩绘等文物的保存与展示环 境应测定臭氧。对含硫化合物敏感的彩绘、银器等文物的保存与展示环 境应测定硫化氢。r在人流量较多的展厅应测定二氧化碳、硫化氢、氨等。 在文物库房及展柜内应测定霉菌。使用消毒、净化设备及复印机等可能产生臭氧的馆藏文 物保存环境应测臭氧。新建筑物应测定氨等。文物库房、展厅及展柜内新添、改造或检修通风设备或 空调设备后应测定风速并至少连续

9、记录24 h设备调控环境的温湿度波动情况。温湿度检测温度、湿度是文物（特别是馆藏文物）保存中的二 项重要环境因素，它们既有其独立的影响又有相 互关连所起的复合影响。文物材质在自然环境中起化学反应，这就意味着 文物受到损害，它的速度与温度有关。温度升高 10度，反应速度成倍增加。温度除加大化学反应 速度外，还会对多种材质组成的文物，由于各材质的膨胀系数不同，温度的急剧变化，而造成破 坏性的影响。珐琅器在温差变化过度时产生崩袭 就是一例。非金属（壁画、古代玻璃、出土陶器、纺染织 品、纸张、木器等等无机有机物质）都会受其 影响，其造成的损害有三种模式，湿度参与的 化学反应，湿度变化产生物理形变和高湿

10、度促 成的生物腐蚀。湿度与青铜病”青铜器潜伏的 粉状锈”其保存的临界相对湿度为 42%-46%。相对湿度超过55%，氯化亚铜迅速与空气中的 水反应，随相对湿度加大，其生成粉状锈”的反应速度大大加快。在35 % RH中粉状锈”是稳定的。相对湿度超过55 % RH，氯化亚铜将非常快地起 反应。即使湿度再次降低，反应也不能停止。湿度与铁及其它金属铁器文物在干燥的环境中是稳定的，潮湿 将使其绣蚀。银器在70 % RH以上会加速 失去光泽。铁器文物理想的相对湿度上限是 50%RH湿度与玻璃病古代有些玻璃器对湿度相当敏感，玻璃器 中的钾、钠离子有微量的可溶性，在水分 作用下溶出，形成氢氧化钾、钠，然后很

11、快与空气中的二氧化碳形成碳酸钾、钠， 碳酸盐极易吸潮，吸潮后玻璃上出现小水 滴，在此过程中首先形成细小裂纹，最终 玻璃变成不透明、乳白色或成鳞片状剥落。对此类玻璃器的推荐相对湿度是低于 40%17#湿度产生物理形变对文物的损害湿度引发物理变化，造成材料扭曲变形、 开裂错位、断裂分离等。这是吸湿材料在吸湿和放湿的反复机械作 用产生的结果。不仅有机材料，无机材料 中也有同样情况。例如石刻。壁画、玻璃 等质地的文物材料中，由于含吸湿性盐， 在吸湿、潮解、结晶过程中产生压力，会 导致这些材料开裂、剥落、崩裂。1819#湿度与文物的生物腐蚀湿度是虫、微生物生长繁殖的必要条件。较高 的湿度条件（RH70

12、%以上）最适宜它们的繁衍。 虫蛀、霉变对文物材质造成的朽蚀作用是文物 保存中经常遇到和十分严重的问题。控制湿度是防止文物受生物侵蚀的有效途径。#)T 的 H.RRelative HumidityDATE20Relative Humidity2006-02-222006-02-24DATE2006-02-26132006-02-2860Temperature175049 Relative Humidity Temperature48454420 .19 .18 .17 _ 16 .15)211443 (2006-2006-02-242006-02-262-28DATE无空调展厅陈列橱柜内的温湿度

13、监控温湿度作为最基本的环境因素对馆藏文 物的影响也较大。这组数据是在无空调系统的展柜内温湿度 变化图。由于此展柜为柜内的照明，在白 天开馆时加热柜内空气，晚上关灯温度又 逐渐降低。在这里，陈列展柜中不恰当的 照明增加了展柜内温度的波动。再看湿度的变化：它与温度变化同步形成 三个周期，这是由于橱内空间相对较密 封，温度升高，造成了柜内的湿度下降。22Relative HumidityTemperature4506:0009:0012:0015:0018:0021:00)%I有空调展厅的温湿度监控因展厅内空调的使用有关: 早晨开馆后空调开启，温 度急剧上升至一设定值； 下午闭馆后将空调关闭， 温度

14、回复至一平衡温度DATE在开馆期间，空调的使用 使温度围绕一恒定值（21 C ）作小幅度（V C）短周期（半小时左 右）波动。2422)2018161412展厅的相对湿度化着温度与温度的变化方向相反。 开馆前湿度为58 %，开馆 后湿度不断下降接近35 %，闭馆后湿度又逐步上23温湿度的变化是造成文物损伤的重要环境因素 之一。通常要求温度在湿度可控的范围下尽可能降 低，要求在25 C以下，湿度根据展品的材质的 不同而要求不同。青铜等金属文物保存湿度要 求低于RH50%,而纸质文物、丝织品文物通常 湿度保存在RH50-60%。温湿度控制最关键的要求是温湿度保持平稳， 温度日波动幅度应小于2 C，

15、相对湿度日波动 幅度应小于5%。24温湿度测量仪25光的检测光是一种能量，对博物馆内所有的有机化 合物，均是相当危险的。光引起的化学反 应，是削弱物质的强度，使染料、颜料色 泽发生变化，最终物质整体遭到破坏。光 能量与波长有关，波长越短，能量越高。 光对物质的损害，在强度同等的条件下， 其次序为紫外光 紫光兰光黄光。I紫;.=W 物保护是有利的，这已形成共识。但不能只考虑紫外 匚 光，因所有的光源中紫外光的总能量是远远小于可见光 （在日光中约占5%，日光灯中约占1 %，钨丝灯中约 占0.1% ）紫外光、可见光哪种更具损伤性？不同的情况有不同的 结论：易变化、易褪色的材料，由于可见光能量大大超

16、过紫外光，因此可见光将导致此类材料受到更大的损 害，而那些在可见光中能耐久的材料，则其主要变化因 素应归咎于紫外光辐射。F然保护其免受紫外光辐照是重要的，但还远远不能防止其变色，更重要的是减少可 见光辐射的影响。将颁布的国家标准博 物馆照明设计规范中已对展品的照度和 年曝光量作了限制。陈列室展品照度标准值类别参考平面 及其高度照度标准 值（lx）对光特别敏感的展品：纺织品、织绣品、绘画、纸质物品、 彩绘陶（石）器、染色皮革、动物标本等展品面 50对光敏感的展品：油画、蛋清画、不染色皮革、银制品、 角制品、宝玉石器、骨制品、象牙制品、竹木制品和漆器 等展品面 150对光不敏感的展品：金属制品、石

17、质器物、陶瓷器、岩矿 标本、玻璃制品、搪瓷制品、珐琅器等展品面 300注：陈列室一般照明应按展品照度值的20%30%选取。i陈列室展品年曝光量限制值1类参考平面 及其高度年曝光量（lx h/a）对光特别敏感的展品：纺织品、织绣品、绘画、纸质物品、 彩绘陶（石）器、染色皮革、动物标本等展品面50000对光敏感的展品：油画、蛋清画、不染色皮革、角制品、 宝玉石器、骨制品、象牙制品、竹木制品和漆器等展品面360000对光不敏感的展品：金属制品、石质器物、陶瓷器、岩矿 标本、玻璃制品、搪瓷制品、珐琅器等展品面不限制展品或藏品的保护应减少灯光和天然光中的紫外辐射和红外辐射，使光源的紫外线相对含量小于20

18、 卩 W/Lm。对于对光敏感的展品或藏品：应严格控制其年曝光量（照度x时间，即C年=Ck x 365/t k）；闭馆时，展品应处于无光 照射状态。为什么在规范中对紫外辐射的检测规定仅需测量UV-A值? 采光照明中的采光来自自然光（太阳+天空辐 W射），由于大气臭氧层的作用，自然光中已不 包含C波段的辐射；而自然光经过普通玻璃窗后其B波段辐射也将被滤掉，而且光源中的B波段紫外辐射远小于A波段（日光灯中约占1 %，钨 丝灯中约占0.1% ），因此对采光来说，通常 只要考虑A波段的紫外辐射的测量。为什么在规范中对紫外辐射照度计的性能规定如下，辐照 度测量范围：0.01 卩 W/cm2- 1.999

19、x 104 卩 W/cm2 ?因为常规的A波段紫外辐射照度计灵敏度不够，常规紫外辐照计最小分辨为0.1卩W/cm 2, 对于现在照明规范规定的照度下限，紫外辐照强 度最高也只有零点几微瓦，如用常规紫外辐照度 计就只有一位有效数字，测试结果可靠性难以保 证。为此我们请北师大光学仪器厂特别定制了新 的紫外辐照计，它提高了仪器的灵敏度，使其最 小分辨率达到0.01卩W/cm 2，这就保证了测试 结果的可靠性。龙袍橱照明情况检测点照度/lx紫外辐照u W/cm2一路白灯上部148 2050.4 0.6下部64 810.1 0.3一路黄灯上部104 2000.1 0.3下部42770.1射灯中心3100 44008.5 14.7四