由于文物材料的特性及其内部不停运动的普遍性,再加上环境因素的作用,文物在自然环境中存在衰败、损坏甚至消失的倾向,即文物的自然损坏,其实质是环境因素与文物材料发生物理作用或者化学作用,使文物日益改变其本来的形态和组分,危害文物的长期保存。文物保存环境研究所关注的问题就是环境与文物保存之间的关系,环境因素与文物材料作用的过程和机理,并找到适宜文物保存的最佳环境,最终减缓文物的自然损坏。
文物保存环境,可以理解为以文物为中心的周围环境因素的总和。具体到博物馆文物保存环境,或称馆藏文物保存环境,主要包括博物馆室内的空气温湿度、光照、空气污染物和有害生物等因素。博物馆不利环境因素对文物的作用一般进行缓慢,但日积月累,其破坏作用是不可低估的。因此,我们有必要探讨博物馆各种环境因素与文物材料作用的过程和可能产生的影响。
空气温湿度
温度和湿度是馆藏文物保存环境中,最基本、最经常起作用的因素。它们是直接影响一切物理、化学和生物作用的两个基本因素。
1 温度
通常,博物馆室内空气温度作为单一因素对文物材料的影响并不明显,但是由于环境中同时存在着光照、各种气体等因素,当文物材料受到它们联合作用而发生一定的化学反应时,温度在后续反应中具有加速化学发应的作用。根据范特霍夫(Van’t Hoff)近似规则,对一般反应,温度每升高10℃,反应速率增加到原来的2~4倍。另外,值得注意的是,温度变化会引起相对湿度的变化,从而对文物产生影响。
2 湿度
与温度相比,博物馆相对湿度对文物的影响更大。相对湿度的变化对大部分馆藏文物保存会产生不同程度的影响。
湿度对有机材料文物的影响:有机材料文物的共性就是其内部含有一定的水分,当外界空气湿度较高时,它们吸收水分,引起水解、增重、体积膨胀等变化。当外界空气湿度较低时,它们释放内部水分而产生收缩、干裂等变化。不同的有机材料对相对湿度的反应状况也不同。动、植物纤维材料的丝、毛、棉、麻、纸、竹木器等,对湿度变化较为敏感,尤其是丝织品和书画。
湿度对无机材料文物的影响:潮湿环境对绝大多数金属文物保存非常不利。潮湿空气中,青铜器和铁器会发生化学腐蚀或电化学腐蚀,尤其是有氯化物存在时,锈蚀速度会更快。银器在高湿度环境中,加上强光和臭氧的作用,可能会被缓慢氧化。潮湿环境还会使古代玻璃器皿表面腐蚀发白或发灰。温湿度的变化可能导致瓷器表面玻璃质釉层发暗模糊、失去光泽或分解。
高湿度也是微生物霉菌产生的必要条件。在高湿度环境下,有机材料文物是霉菌的良好营养源,从而间接导致文物材料的损坏。
3、 光照
在博物馆,尽管光对于人们研究、参观是必不可少的,但对于文物保存却是有害的,尤以光波中的紫外线为甚。研究表明,光对所有有机材料文物具有破坏作用,引起它们表面变质并加速这种变质反应。
光对文物材料的危害除了它的热效应能使有关化学反应加速外,更重要的是体现在光化学反应上。研究表明,紫外线是引起光化学反应最主要的光辐射。另外,值得注意的是,某些波段的可见光也可能通过敏化作用和积累效应使有机材料文物发生光化学反应而损坏。
4、 文物害虫
文物虫害是有机质文物过早损坏的一个重要因素。其危害有两方面:一是直接危害,即昆虫蛀食文物材料,使文物洞孔丛生、残缺不全、机械性能下降和理化性质改变;二是间接危害,例如某些昆虫的排泄物在文物上留下污迹,而且成为微生物侵蚀文物的新源泉。
有害昆虫的幼虫对文物材料的危害作用最大,而幼虫通常是寄生于文物材料的内部,具有很大的隐蔽性,一旦文物材料发生虫害,到了可观察的程度,这时可能已经造成无法挽回的损失。因此,为了使文物免受昆虫的危害,必须采取积极的预防措施。