强沙尘天气来袭,文物保护如何应对?


2021年3月15日,我国北方地区首次发生大范围沙尘暴天气,也是近10年来我国遭遇强度最大、范围最广的一次沙尘天气过程。

3月17日06时中央气象台继续发布沙尘暴蓝色预警:

在强沙尘天气下,暴露在沙尘中的脆弱文物也让我们担忧,文物保护应该做哪些工作呢?

3月15日原属于世界消费者权益日,大家应该关注各种打假信息,但是早起后便感觉到“异样”,据国家气象局卫星气象中心卫星监测显示,内蒙古、华北北部、东北地区西部、西北地区东部等地出现沙尘天气,卫星可视的沙尘区面积约为46.6平方公里。我国半个北方区域(西北、华北、东北等)被笼罩在一片“黄沙”中,朋友圈等各社交软件也刮起了“沙尘暴”……

北京惠新东桥北侧有无“沙尘”对比

时间回溯到2012年,一则新闻——北京美国大使馆内空气质量监测仪器爆表,使得“雾霾”成为年度关键词。因此,PM2.5和PM10逐步成为公众的关注对象和聊天内容。

PM是Particulate Matter(颗粒物)的简写,PM后边的2.5和10,是用来表示颗粒物大小的数值,一般用微米表示,1微米等于1000000分之一米,数值越大表示颗粒物越大,只不过这个数值是指颗粒物的空气动力学直径,表述粒子运动的一种“假想”粒度。PM2.5也称细颗粒物、可入肺颗粒物,主要来源于化石燃料的燃烧;PM10,又称可吸入颗粒物,是漂浮在空气中固态和液态颗粒的总称,主要来自污染源的直接排放;PM2.5一般占PM10的70%左右。

PM2.5与PM10相比,粒径变小,比表面积变大,活性增强,更易附带有毒、有害物质(重金属、微生物、持久性有机物等),且在大气中的停留时间长、输送距离远。同时,其更易于滞留在终末细支气管和肺泡,因而同一来源的PM2.5比PM10对健康影响更大。

在进入人体后,PM2.5与PM10可引发呼吸道相关的疾病——哮喘、气管炎、结膜炎、咽炎,甚至在长期处理高浓度颗粒物环境中,人体会出现高血压和脑溢血等,这些是雾霾对人类的影响,那么它们对文物会造成什么样的危害?作为一个环境专业出身的文物保护工作者,针对最近的沙尘天气引发了关于文物保护的思考。

注:国家二级标准(年均浓度值μg/m3):PM10—70;PM2.5—35;SO2—60;NO2—40

从北京市生态环境局年度生态环境状况公报中可以了解到,2000~2019年,我国空气污染状况得到显著改善,主要空气污染物的浓度逐步下降,但是最主要的空气污染物依旧是PM2.5和PM10,以“3.15沙尘”当天的颗粒物浓度计算北京市域对流层空间内的颗粒物总量164105.4t,(北京市市域面积16410.54Km2,由于地处中纬度地区,其对流层高度为10~12Km,朝阳区的颗粒物PM10浓度范围为800~2000μg·m3),查阅资料可知:北京地区的降尘量范围为3.2~14.7t/( Km2·month),即0.107~0.49g/(m2·day),可见其数量之大。

那么沉降在文物表面的颗粒物,情况如何?

对于人流量巨大的北京故宫,笔者曾在一处尚未开放区域的宫殿北侧外檐,采集积尘样品,采样中发现积尘厚度可达2cm;同样,在清朝的避暑胜地——承德避暑山庄及周围寺庙,外八庙之一的殊像寺,其会乘殿殿内陈设及佛像表面布满积尘,检测分析后发现:北京地区的积尘颗粒物中氯离子与硫酸根离子浓度较高,颗粒物粒径以10μm为中心呈正态分布。

而由于古建类、石质类、土遗址类等文物长期暴露于自然环境中,一系列的风化、腐蚀致使其表面产生众多大大小小的裂隙,而空气中的颗粒物(PM2.5和PM10)便可轻易进入文物“体内”,颗粒物中含有的酸性物质、微生物以及金属离子等便可通过一系列的生物、化学反应破坏文物内部,进而引发各类病害。

针对雾霾天气,人类可以通过佩戴口罩、眼镜做好防护,并用清水冲洗眼睛和口鼻等人体的第一道免疫防线——皮肤和粘膜,减轻空气颗粒物给我们带来的危害和影响。

那么,我们能够为文物做些什么保护措施呢?

首先,对于文物表面已经存在的积尘,可以通过洗耳球、排笔、刷子等工具进行除尘清理,并可蘸取酒精清理裂隙中的积尘。为避免清理过程中引发的颗粒物二次污染,可辅助使用吸尘器,使用中应注意控制风力,以免破坏脆弱文物表面。

其次,对于文物表面产生的裂隙可以勾缝填补,阻止颗粒物进入文物内部。

受强沙尘天气影响,为确保游客和文物安全,经敦煌研究院莫高窟开放管理委员会决定,2021年3月16日10:30场次放映完毕后,莫高窟暂停售、出票,启动强沙尘应急接待预案。

再者,对于文物所处空间的相关建议。相对密闭的空间,如博物馆及古建筑殿内,可以减少大风天气开关门的次数,并在出入口加设除尘设备;室内可使用空气净化设备,条件允许可直接洒水控制地面积尘再次进入空气中。

来源:文博中国(作者单位:中国文化遗产研究院)

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