2023年第35卷第3期

标题：基于ATP生物发光法的文物霉变检测与应用研究

作者：覃丹，马征，谭博文，陈美均，刘家路，刘华成，唐欢

摘要：为研究判定ATP(adenosine triphosphate,三磷酸腺苷)生物发光法在文物表面霉菌污染检测中应用可行性、科学性及适用性,利用ATP生物发光法对文物表面50种霉菌的生物发光值进行检测；构建了7种常见霉菌及其混合菌的菌落总数值与ATP生物发光值的线性关系函数,并在对应线性关系下分析了预测菌落总数值与实际值的差异；进一步利用ATP生物发光法评价模拟染霉试样在香茅醛熏蒸处理前后的霉菌数量变化。结果显示:50株待测霉菌中90%霉菌均检出了生物发光值(RLU)。在不同培养条件下,青霉、曲霉、木霉、毛壳菌、枝孢菌以及其混合菌的菌落总数对数值(lgCFU/mL)与生物发光对数值(lgRLU)之间均呈现了良好的线性关系,相关系数R2>0.981 7；在相应的线性关系下,预测的菌落总数值与实际平板计数的菌落总数值具有一致性(P<0.05),说明ATP生物发光法可以对文物表面霉菌进行准确相对定量。此外,香茅醛熏蒸处理组和对照组文物表面霉菌的生物发光值和菌落总数呈现了相同的差异变化趋势,说明ATP生物发光法可以直接用于熏蒸剂抑菌效力的评价。因此,ATP生物发光法在文物霉变检测中具有很高的适用性,同时在文物霉变程度分析及霉变文物消杀处理的效果评价等方面具有良好的应用价值,可为文物微生物病害的防控提供有效的技术支持。

标题：蔚县故城寺水陆壁画材料与工艺初步研究

作者：李艳红，曹永康

摘要：故城寺释迦殿建于明正德二年(1507年),其殿内的水陆壁画将儒、道、佛三教融汇在一起,是研究中国绘画艺术及宗教思想演进变化的重要实物资料。通过对壁画结构特征和材质组成等综合分析,壁画结构的层位关系依次是:支撑体→粗泥层→细泥层→底色层→颜料层→沥粉贴金,北壁壁画在底色层上依次是底稿层、贴纸层(纸张)和颜料层；细泥层以黄土、石粒和动物纤维为主。壁画的红色和橙色颜料为朱砂,粉色由铅丹和朱砂混合调色而成,黑色为炭黑,蓝色为普鲁士蓝。绿色为羟氯铜矿,并有少量辉铜矿；这在壁画中是较为少见的。沥粉贴金中所用金箔为Au-Ag-Pb合金,即大赤金。结合普鲁士蓝颜料在中国出现及贸易的时间,推测“绘制年代应早于清道光二十九年(1849年)”这一说法更为合适,即壁画绘制于乾隆中后期(1760—1770)至道光二十九年(1849年)之间。

标题：河南荥阳官庄遗址陶范物源及制作工艺分析

作者：陈博，尹邵君，许俊杰，郜向平

摘要：为了解河南荥阳两周时期官庄城址出土陶范物源及其制作工艺,利用粒度、X射线荧光光谱法(XRF)、岩相分析法对官庄陶范、自然沉积地层土壤样品进行分析探讨。研究结果表明:1)制范原料取自于遗址文化层之下的晚更新世马兰黄土层,马兰黄土在用于制作陶范前经过了简单的人工淘洗,澄泥池与早期陶范制作中的原料淘洗环节有关；2)陶范制作过程中会加入少量草木灰及钙结核粉末作为羼合料以增加耐高温性能；3)容器范的面范、背范选料与制作工艺不同,面范主要选用马兰黄土,而背范材质则由马兰黄土与河砂混合而成,掺和比例约为7∶5；与工具范相比,容器范的优势粒径更偏细粒,显示不同器型的陶范加工工艺有所不同,而容器范制作更为精细；与早期陶范制作相比,晚期陶范制作相对粗糙,但差别不明显。4)双层范岩相特征结果指示面、背范存在不同制作工艺。面范在制作过程中是经淘洗选取100 μm以下较细颗粒的马兰黄土作为原料,有定向修整的痕迹；而背范则由粗细两部分矿物混合制成,未见明显处理加工痕迹。

标题：唐苏同家族墓出土陶质彩绘天王俑胎体的科学分析

作者：黄河，赵占锐，于春雷，吴晨，赵西晨，张亚旭，赵星，王丽琴

摘要：年4月,陕西咸阳唐右千牛备身苏同家族墓出土了几尊装饰精美的天王俑,但俑身外壁红黑不均、胎体中心及内部泛黑,其力学性能极差、遇水崩解。为了科学地修复保护天王俑,本研究对彩绘天王俑胎体的材质和烧制工艺进行了科学分析。利用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、同步热分析仪、热膨胀仪和X射线光电子能谱仪、万能材料试验机、邵氏硬度计等仪器对天王俑陶胎残块的组成、结构、烧制温度和力学性能进行了分析测定。实验结果表明:天王俑陶胎是以易熔黏土作为原料,含石英、钠长石、碳酸钙、白云母、绿泥石等矿物；胎体在300~400 ℃的氧化性气氛下烧制而成,内部烧结程度低于外表面,气氛不匀导致胎体各部分颜色有差异；天王俑陶胎体力学强度低,抗弯强度约为2 MPa,硬度54~71 HD。该研究为彩绘天王俑及同类文物的有效保护和合理保存提供了科学依据。

标题：“南海Ⅰ号”出水漆器残片的成分结构分析

作者：胡凤丹，张亦弛，杜靖，李乃胜

摘要：为了用现代化学分析手段来剖析“南海Ⅰ号”漆器的髹漆工艺,以“南海Ⅰ号”出水的3片不同髹漆工艺的漆片为例,采用显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、共聚焦拉曼光谱仪(Raman)等科学测试仪器进行研究,从髹漆的层数、显色材料的成分、漆膜的成分、漆灰的结构和成分、胎体的结构等方面来深度剖析“南海Ⅰ号”出水漆器残片的结构及制作工艺。表面显微观察显示漆片花纹精致美观,细部处理到位；截面显微观察显示剔红样品共有9层,分别是外漆5层,内漆1层,内外漆灰各1层,胎体1层；剔犀样品共7层,分别是外漆3层,内漆1层,内外漆灰各1层,胎体1层；褐漆样品共6层,分别是外漆和内漆各1层,内外漆灰各1层,内漆灰中加杂1层编织物层,胎体1层。拉曼测试结果表明3块漆片中红色显色材料为朱砂(HgS),黄色显色材料为雌黄(As2S3),黑色显色材料为炭黑(C)。样品中内外漆灰成分为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3(OH)]、石英(SiO2)和水合草酸钙[CaC2O4(H2O)2.375]等常见物质。漆膜的成分是生漆中添加了少量的石英颗粒,没有添加桐油作为助剂。

标题：天然染料苏木的光褪色机理研究

作者：魏乐，王方，王允丽，雷勇

摘要：有机质文物如书画和纺织品在修复保护过程中常常遇到褪色问题,对于染料分子是一种不可逆的损伤,因此有必要采用一定的科学方法对原因机理进行研究。苏木在文化遗产领域常作为天然染料用于纺织品染色,但色牢度较差。通过溶液动力学模拟实验借助紫外光老化过程推测降解副产物,追踪了对曾经在文物中检测到的有效化学组分巴西苏木素和原苏木素B在N,N-二甲基甲酰胺基质里光催化老化代谢过程,分别获得20组不同老化程度的紫外老化的标准品。实验表征手段主要采用紫外可见漫反射光谱、超高效液相色谱四极杆飞行时间质谱联用及核磁共振氢谱对颜色变化趋势和老化过程进行分析。通过苏木染色及丝织品光老化实验,得到17组不同褪色程度的纺织品样品。采用液质联用在负离子模式下结合化学计量学统计分析差异代谢物及老化机制,巴西苏木素、苏木红素及原苏木素B可能的转化及降解产物分别得到一定的推论。结果显示褪色纺织品随着光老化的发生反射光谱最大波长总体发生蓝移。巴西苏木素季碳羟基容易发生脱水反应产生一系列变化,原苏木素B光老化过程容易转化成原苏木素C、尿石素C等化合物。苏木染褪色纺织品总体可分为两类组间差异,通过主成分分析出差异代谢物巴西苏木素、原苏木素B以及C等多种老化产物,这些总体因素造成体系的光老化颜色变化。这些探索性发现期待为今后天然染料的相关研究提供启发,助力提升有机质文物的科学价值认知。

标题：文物展柜密封性能检测方法研究

作者：徐方圆，宋雪薇，吴来明

摘要：文物展柜换气率是评价文物展柜密封性能的重要指标。为准确、客观、科学地评估展柜换气率,在GB/T 36110—2018的基础上,对检测评估方法中的一些细节进行了全面研究。结果显示,为了达到较好的拟合效果,可固定展柜外二氧化碳浓度,设定浓度为(300～600)×10-6(以体积分数表示),对拟合结果影响不大；采用数值计算方法获得各时刻的展柜平均换气率,在检测时间较短时不稳定,波动较大,稳定后与拟合的换气率接近；初始二氧化碳浓度对换气率拟合结果影响较大,检测时应基本固定展柜内二氧化碳气体的初始浓度为(20 000～25 000)×10-6(以体积分数表示),使各检测结果间具有可比性。在密闭展柜内二氧化碳混合比较均匀,未发生明显的沉降,检测设备放置的位置对换气率拟合结果影响不大；由于检测过程中的各种误差,拟合的R2达到0.9以上即可认为结果有效。

标题：基于环境监测的三星堆遗址祭祀坑考古现场预防性保护

作者：谢振斌，唐飞，王冲，刘建成，李军，肖庆，冉宏林，孙群，邓宏

摘要：目前考古现场保护主要以应急保护技术与临时加固材料的研究和应用为主,而关于考古现场预防性保护少有报道。本次三星堆遗址祭祀坑发掘保护构建了由考古舱、考古舱环境调控系统、空气质量监测系统、土遗址监测系统、区域气象站、预防性保护措施、监测信息智能管理平台组成的预防性保护体系。发掘前,通过土遗址监测系统和区域气象站获取文物埋藏环境信息和区域气象信息,为考古舱内环境设置提供了依据。发掘过程中,采取舱内温湿度调控、保湿、空气杀菌净化、控制舱内人数与新风换气等预防性保护措施,达到控制考古舱温湿度、减少细菌和真菌总数、降低舱内CO2浓度,减缓象牙等文物失水速度的目的,有效控制了出土文物开裂、酥粉、霉菌暴发等病害发生,为考古发掘与保护赢得了时间。三星堆祭祀坑考古现场预防性保护的创新探索与实践为以后重要遗址的现场保护指引了方向、提供了可借鉴经验。

标题：云冈石窟顶部第四纪土壤覆盖层含水率变化特征及洞窟渗漏水问题探讨

作者：任建光，孟田华，黄继忠，石美风，任志伟

摘要：为研究云冈石窟顶部土壤覆盖层的含水率变化情况,建设了土壤环境监测网收集云冈石窟土壤含水率实时监测数据,并分析其时空变化特征及影响因素。结果表明,平坦地形条件下云冈石窟顶部第四纪土壤覆盖层含水率时空变化特征明显:年变化具有周期性,垂向上随深度逐层降低(冬季除外)。春、夏季土壤含水率抬升、储水,秋、冬季下降、失水；在春、夏日土壤含水率呈白天上升、夜晚下降趋势,秋、冬日则呈白天下降、夜晚也下降趋势。土壤含水率时刻处于不停的运动变化之中,受温度、大气降水、微地形等众多因素影响,山体边坡浅层土壤可能为侧向饱和流的入渗通道。降雨对土壤含水率的影响深度与实际入渗深度不一致。云冈窟内顶板及岩壁上部、中部含水率主要受降雨渗透窟顶土壤层、沿岩体裂隙通道进入洞窟的渗漏水控制,而岩壁底部含水率更多受窟前不饱带和与地下毛细水的影响。多年的防水实践也证明云冈洞窟渗漏水主要来自于石窟顶部及附近区域。防渗排水始终是云冈洞窟渗漏水治理的主导思路,建议应根据窟顶土壤厚度、地形地貌和遗址分布等分区治理,充分发挥土壤的防渗作用,减少对土壤覆盖层的过度干预。防渗层材料在具有防渗作用的前提下,应具备一定的透气性,满足“洞窟—覆盖层—大气环境”之间的水汽循环。

标题：民国纸币印刷颜料的光老化性能初探

作者：裔传臻，徐文娟，吴旦敏，王恩元

摘要：为了初步评价光照对民国纸币的影响,为博物馆纸币文物的展陈照明和保存提供建议,本研究选取了八枚纸币分别进行LED灯和自然光老化实验,并通过拉曼光谱仪和X射线荧光光谱仪确定了纸币样品颜料的主要成分——合成有机颜料红49:1、普鲁士蓝、铬酸铅和炭黑。通过老化前后的色差分析可知,纸币红色颜料变化最大,其他颜色变化相对较小。因此,对于民国纸币类文物,尤其是含有红色合成有机颜料的纸币文物,需要控制其光照条件以防止老化变色。

标题：明洪武宝钞修复及卷帘镶装帧研究

作者：王岚

摘要：最小干预原则——指导古籍文献修复工作的重要原则之一,是指将修复面积控制在最小范围内。天坛藏明洪武宝钞的修复秉承这一原则:以加固纸张为首要目的,使用薄三桠皮纸修补,在保留宝钞原貌的基础上,更增强了破损状态的可识别性。根据宝钞双面有字的特点,收藏装具采用纸板挖镶、嵌入的方式对宝钞予以保护。正面覆盖透光度较高的三桠皮纸作为纸帘,可向上掀起便于展示。这种装帧形式被命名为卷帘镶,能同时满足收藏与展览的双重需要。修复与装具制作方法具有用浆水量少、粘接面积小的特点,有利于未来的再处理,其保护理念可为单叶纸质文献的保存提供参考。

标题：杨继盛七言古诗书法立轴的修复

作者：秦威威，王敏

摘要：现今对于书画作品的修复在依旧采用传统修复技艺的同时,为遵循文物修复的原则并达到修复效果,现代分析技术也融入到修复之中。为此,本工作以上海市奉贤区博物馆藏杨继盛七言古诗书法立轴的修复为案例,展示现代分析技术与传统修复手法的结合,通过对作品的病害类型、纸张材质、装裱特点的分析,有针对性地选择出合适的材料用于修复保护处理,以达到最佳修复效果。

标题：秦俑面部特征定量分析初探

作者：张立莹

摘要：秦始皇帝陵兵马俑自发现以来一直是学者们研究的热点,许多专家都做过秦俑面部特征的定性研究,但缺少定量论据。利用人脸识别技术对秦俑面部特征做定量分析,分析过程包括图像预处理、面部检测筛选、面部特征提取、面部特征向量表示、面部特征向量相似度计算、面部特征向量相似度分析等。通过单个秦俑面部相似度Top-N直观分析秦俑面部特征；通过热力图分析多个秦俑面部相似度,发现10个“特征鲜明”的秦俑及10个“大众脸”的秦俑；用直方图可视化秦俑面部相似度分布,揭示了秦俑面部相似度符合正态分布的规律。人脸识别技术为秦俑研究提供了一种定量分析思路,相关思路可以用于秦俑五官单特征、服饰纹理等分析,也为更大规模秦俑面部特征定量分析奠定了技术基础。

标题：明代隆昌寺无梁殿的动力特性及抗震性能研究

作者：马宇坤，淳庆

摘要：镇江宝华山隆昌寺无梁殿是明代砖砌无梁殿这一中国特有的建筑遗产类型的代表。为了评估该建筑遗产在地震作用下的结构安全状况,建立了隆昌寺无梁殿的三维有限元模型,并对其进行了动力特性分析、振型分解反应谱分析和地震时程分析,得出了其固有频率、模态振型、地震作用效应以及地震位移和应力响应。结果表明:隆昌寺无梁殿的结构布置对称性较高,抗扭刚度较大。地震作用对隆昌寺无梁殿的振动影响程度排序如下:屋顶、二层侧墙和拱券、腰檐、一层侧墙和拱券。在7度多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下,隆昌寺无梁殿中受力最危险的是一层远离楼梯一侧的拱窗脚和槛墙交接处,此外各拱脚均易发生拉裂破坏,是抗震薄弱位置。最后,综合动力特性和抗震性能分析的结果,提出了隆昌寺无梁殿的抗震加固建议。

标题：传统水硬性灰浆性能的影响因素综述

作者：张坤，刘妍，杨富巍

摘要：水硬性灰浆是性能优良的传统建筑材料,其相比于气硬性灰浆,有更好的防水性、透气性、耐冻性、耐盐结晶性和机械强度等,适合作为古建筑的修复材料。本研究对影响传统水硬性灰浆性能的因素进行归纳综述,探讨无机物(胶凝材料、骨料、水)、天然有机物(多糖类、蛋白质类、油脂类)、养护条件等对水硬性灰浆性能的影响。其中,无机物对水硬性灰浆的性能影响一方面取决于胶凝材料的特性,另一方面取决于灰浆中不同无机组分间的比例；在水硬性灰浆中加入多糖类有机物可提高灰浆力学性能,加入蛋白质类有机物可提高防水性和孔隙率,加入油脂类有机物可大幅提升防水性、耐久性；在高相对湿度条件下养护水硬性灰浆可提高其机械强度,而低湿度条件下养护的灰浆则更具耐久性。本研究成果可为认知、揭示传统水硬性灰浆的科学价值,研究、开发新型古建保护修复材料提供参考与启示。

标题：激光清洗架上绘画研究综述

作者：沈依嘉

摘要：本工作从应用的激光类型、激光对主要画材的影响以及清洗表面沉积物、处理老化光油、去除复绘和清洗画背等主要应用场景等层面,系统呈现了激光清洗架上绘画的研究现状,为实际应用中激光类型等工艺参数的选择提供了全面的参考,给出了典型的工作逻辑与流程,同时也指出了现有研究中的空白和不足。

标题：基于质谱的动物考古学研究现状与展望

作者：刘理，饶慧芸，杨益民

摘要：动物考古学对于重建古代居民活动范围附近的生态环境以及古人类动物资源利用方面的行为信息至关重要,然而传统的动物考古学方法难以鉴别缺乏明确形态学鉴定特征的动物考古材料和动物制品。基于质谱的动物考古学(zooarchaeology by mass spectrometry,ZooMS)利用蛋白质酶切后肽段的一级质谱分析对动物遗存进行种属鉴定,是古蛋白质组学的重要研究方法。本文介绍ZooMS的原理、方法以及研究进展,希望促进ZooMS技术在国内考古学界的应用。同时,该技术在现代食品、药品、保健品、皮草和海关缉私等相关行业也有着广泛的应用前景。

标题：科技考古与文物科技保护知识图谱初探

作者：党志刚，潜伟，何正萱，赵一方，黄岑

摘要：本工作对五本国际期刊中10768篇样本数据的产出与分布情况进行了统计分析，并通过VosViewer软件开展了研究机构、作者群、关键词的知识图谱分析，展现了国际科技考古与文物科技保护领域科学知识的主题范围、结构关系。在此基础上，提出了中国文化遗产保护学科知识体系的构建思路。

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