浙大团队破解文物保护技术瓶颈(匠心独运)
图①:德寿宫遗址“黑屋”场景展示效果。
图②:良渚老虎岭水坝遗址剖面植物精油配方抑制苔藓。
图③:杭州西泠印社印泉摩崖石刻修复前后对比。
以上图片均为张秉坚提供
习近平总书记在四川考察时指出:“文物保护修复是一项长期任务,要加大国家支持力度,加强人才队伍建设,发扬严谨细致的工匠精神,一件一件来,久久为功,做出更大成绩。”
通过“黑屋”和“气相补水”等方法保护南方潮湿环境中的土遗址,将传统细金工艺技法运用到贵金属文物保护修复中,借助数字图像处理等技术让简牍“显影”……本版刊发的几个案例,是文物保护利用技术传承和发展的生动缩影。
——编 者
暑期,杭州的南宋德寿宫遗址博物馆游客如织。博物馆建在遗址之上,每到设定时间,遗址四周垂下帷幕,播放“一眼千年,德寿重华”全息影片。沉浸于千年之前的繁华兴衰,“今夕是何年”的感慨在游客心中油然生发。
“为了不让土遗址表面生长绿色植物,更好保护遗址,我们采取‘黑屋’措施。这个创意,为德寿宫的沉浸式展示提供了良好的环境条件,这是意外之喜。”浙江大学(以下简称“浙大”)艺术与考古学院文物保护材料实验室教授张秉坚对于“黑屋”的举措钟爱有加。
2014年至2017年,浙大文保团队与杭州萧山跨湖桥遗址博物馆合作,在遗址大厅连续监测3年。这是一个水下6米的遗址,遗址大厅无窗,无自然光线照射。监测结果显示,土遗址表面没发现有绿色生物,避光的“黑屋”可以抑制生物生长。
南方潮湿环境土遗址的保护,被称为“世界级难题”。2016年至2017年,宁波发现一段城墙基址,总长79.5米,主要由唐末时期的土基槽和铺垫层、唐宋至元代夯土墙、宋代包砖墙和护坡、元代至明清包石墙等构成。这段城墙遗址,体现了宁波1000多年的城墙建造发展脉络,具有唯一性、稀缺性和不可再生性。但是,日晒、台风、生物、地下水和地下盐分等,都会破坏遗址,在自然环境下只要一两个月,土遗址就会明显损坏。2019年3月,浙大文物保护材料实验室研究制定这段城墙遗址公园的原址保护方案,最终提出5条原则措施:在遗址周边建立地下止水帷幕,形成封闭的防水体系;借助跨湖桥遗址的保护实践,建一个遮光的“黑屋”,以抑制绿色生物的生长和破坏;在“黑屋”里再用电加热玻璃罩封闭土遗址,模拟埋入地下的高湿度的“回填”环境,以避免土遗址泛盐和开裂,同时可以在玻璃结雾时加热去雾;建立喷雾系统,喷出温度稍高于土遗址的纳米级水雾,在需要时给土遗址“气相补水”;建立监测系统,自动启动并控制玻璃加热和“气相补水”的操作。
“气相补水”的灵感来自生活。张秉坚说,南方潮湿的春天,放在柜子里的衣服会发潮。因为柜子外面温度高、里面温度低,湿度增大,湿空气就会钻入柜子内部,在较冷的衣物上凝结成水。实验室经过反复试验,逐步摸清土遗址在不同含盐率、不同湿度和温度差时,单位面积土体会吸收多少水量,并建立了数学公式。这样,只要在玻璃罩里加装空气加湿器,并使湿气温度高于土体,土遗址就可自动吸水。“气相补水”通过控制环境条件,使土遗址中的水分增加,达到水分平衡状态,这样土体就不会收缩开裂,泛盐问题得到解决,也避免出现喷洒液态水使土遗址表面板结的问题。
“黑屋”和“气相补水”都是南方潮湿环境土遗址保护的首创,良渚老虎岭水坝遗址和德寿宫遗址的保护,都借鉴了这些成功经验。