唐代帝陵

                                                 
　　中国历史悠久，我们的祖先留下了大量珍贵美丽的壁画，为世人所瞩目。这些壁画无论是画在石窟内或山崖上，还是保存在墓穴里，都以真实的形象反映了历朝历代的宗教思想、风土人情、艺术造型和科学技术等内容，是一份宝贵的历史遗产，具有极高的研究和观赏价值。多年来，为了抢救和保护这些珍贵的文物，国家和地方都投了大量的人力和物力，使壁画得到了较为完善的保护。中国壁画保护经过历年的实践与研究，已取得许多科研成果。壁画的抢救工作卓有成效，对壁画的起甲、开裂和酥碱进行了有效的遏制，尤其近年来对壁画成分的大量的分析工作，为壁画保护的进一步发展奠定了科学基础。
　　本文就壁画颜色的变化、壁画的框架支撑和微生物的侵蚀等问题作一讨论。
　　1．颜色的变化
　　壁画的变色问题是长期困扰文物保护工作者的一大难题。一方面许多壁画历经多年后颜色已经产生褪变，另一方面壁画颜色在不同的保管条件下还是在逐渐发生变化。必须从颜色的本身了解变色的机理，才能有效的遏制变色的进一步发生。
　　近年来，许多学者对壁画的颜料作了大量仪器分析，为壁画保护提供了进一步研究的基础。对壁画的无机颜料的X射线衍射分析(XRD)、X荧光分析(XRF)、扫描电子显微镜(SEM)和电子探针微量分析(EPMA)等设备分析而得出的结果，为保护工作者提供了有用的翔实可靠的数据。
　　由于壁画的作画时间跨度较长，壁画所处的地域不同，采用的颜料有所不同。壁画颜料成分的分析结果按颜色的分布有如下几点：
　　红色颜料：土红［Fe2o3]、铁红]Fe2(so4)]、朱砂(辰砂)[Hgs]、铅丹[Pb3o4]雄黄[AsS]等；
　　蓝色颜料：青金石[(Na，Ca)3(AlSi04)6(S04，S，Cl)2]、石蓝(蓝铜矿)[Cu2(OH2)CO3]等；
　　黄色颜料：黄赭石[FeO(OH)]、密陀僧[PbO]等；
　　棕色颜料：赭石[Fe2o3]；
　　绿色颜料：石绿[Cu2(OH2)C03]、副氯铜矿型碱式氯化铜[Cu2(OH)8Cl]、氯铜矿型碱式氯化铜[Cu2(OH)3C1]等；
　　白色颜料：石膏[Cas04.2H20]、高岭石[Al4(OH)8Si4O10]、硬石膏[Caso4]、白垩(蛤白) [CaC03]硫酸铅[Pbso4]、铅白[Pb3(OH)2(C03))等；
　　黑色颜料：铁黑[Fe304]、墨[C]等。
　　这些颜料因为大都来源于天然矿物，成分并不很纯，所列分子式只是以检测出的主要成分为准，但反映了颜料的基本元素。
　　在壁画颜料中，胭脂、藤黄和靛青等有机颜料迄今尚无发现，可能在壁画中无法或无须使用，也许在漫长的岁月中这些容易降解消失，这方面的工作有待进一步的深入研究。从现在已知的材料中，虽然成分略有不同，同一种色泽可由不同的物质构成但基本是矿物颜料。一般矿物颜料比较稳定，对于大气的变化耐受度比较高，但是在外界的影响下也会发生很大变化，如含铅颜料也由于与氧在一定的条件下非常容易反应，产生新的化合物，导致颜色的巨大变化。密陀僧[PbO)、铅丹[Pb3o4)和铅白[Pb3(OH)2(co3)]都会出现黑
　　色和棕色的现象。根据现在众多的研究成果，颜料的变色与环境影响密切相关。   
　　这些环境影响中，光是一个重要的因素。日照能使多种颜色褪色已是不争的事实，在许多石窟壁画中可以见到，光线充足的地方，色泽暗淡，背阴之处，色泽饱满鲜艳。有机颜料对光更加敏感，容易褪色。通常的光线中不仅有可见光，还有红外线和紫外线。其中紫外光由于波长短，能级高，对文物影响犹甚。原子或分子吸收光能时，会暂时变成高度活化状态，在一些诱发因素下，被激活的分子极易引发它本身或与相邻分子的光化反应。不同颜色对不同波长的光吸收不一样，如铅丹对210—400nm的紫外辐射吸收较强，而铅白对210—270nm的紫外辐射吸收更为强烈些。铅丹、铅白吸收紫外光能量会变成激发态分子，受激分子外层电子的能级升高，极易失去电子而产生光化学反应，直接的结果是化学成分的改变，引起色泽的变化。因此，防止紫外线成为壁画库房保管的首要任务。
　　空气中有些气体对壁画的损害较大，尤其随着工业的发展，空气中对文物有害的气体越来越多，如二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)二氧化碳(CO2)、臭氧(O3)等等。虽然近年来各地环保意识不断加强，各地的空气质量不断提高，但这些有害气体对壁画仍是一个很大的威胁。工业废气会引起壁画的颜色变色，如二氧化硫对含铅的颜料的影响比较突出。此外，二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳等对壁画的地仗层也有很大的影响，这是由于许多的壁画的地仗上有一层白垩作底，由碳酸钙组成而造成的，当酸性气体与碳酸钙结合，会转化成不稳定的盐类，在湿度增高下，体积增大，是壁画酥碱、起甲和空臌的重要原因之一，对壁画造成很大的伤害。如二氧化硫和三氧化硫会与碳酸钙反应形成硫酸钙，而硫酸钙溶于水，能吸收空气中的水分，体积增大，使颜料剥落。
　　SO2 SO3     
　　CaCo——————→Caso4
　　由此可见，硫化物对壁画会产生不良影响，而橡胶经硫化聚合，硫化橡胶在聚合后，硫离子仍在不断地逸出，这些由硫离子产生的化合物同样对壁画会产生不利影响，所以不能在壁画库房内采用硫化橡胶地毯和其它可能有硫离子产生的人工制品。
　　温度和湿度对壁画保护的影响非常大。壁画对于湿度相当敏感，湿度会产生颜色的变化，壁画的强度也受湿度的影响。在理论上温度和湿度的降低对文物保护是有利的。但对库房温度的降低必须考虑到整个气候对库房小气候的影响，过低的温度要耗费更多的能源，而且也容易由于室内外温差过大而产生温度的波动，而温度的剧烈变动会引起相对湿度的变化，反而给文物保护带来不利。另外，湿度和温度的升高也会给微生物的生长创造条件，因此在壁画库房必须有一个适合具体库房条件的，完整的，容易控制的温湿度调控方案。
　　已有学者通过对壁画中的细菌测定，揭示了细菌参与了碳酸铅到硫酸铅的转变过程，从而证明了白色的碳酸铅氧化到棕色的氧化铅是一个生物作用的过程。而且壁画中的微生物能对颜色中的胶体物质进行降解，导致颜色的变化。
　　因此，壁画保护中不能忽视微生物的腐蚀。
　　许多变色现象的产生实际上是由多种因素交织而成，所以文物保护工作者在不断寻找用以阻断一种或两种因素，以减低壁画的受损程度。现有的研究表明，在无氧的情况下，紫外线的褪色作用也是有限的。在温度、湿度低的情况下，微生物生长就受到一定的遏制。但这些都是需要考虑现有壁画的保管条件才能作出切合实际的方案，这需要对现有的人员和设备、参观条件、经费等方面综合考虑。但无论如何，对光线、有害气体、温湿度和微生物的控制，对延长壁画的生命力是有效的。
　　2．壁画的支撑结构问题
　　早期的壁画抢救中，采用的是用玻璃钢作底托，用木材作框架。限于当时的条件，玻璃钢所用的树脂质量可能不纯，木材也不一定处理过。由于木材的力学强度问题，以及玻璃钢树脂收缩的原因，或者由于木材本身的收缩变形，使有的库藏壁画产生变形。壁画整体变形会导致壁画龟裂、空臌等现象，直接威胁到壁画的生存，是文物保护工作者遇到的一个棘手的新问题。对于壁画的整体变形，必须首先了解变形的直接原因，是木材的收缩，还是木材不够牢固、树脂收缩变形、结构受力不均的问题。如果是玻璃钢树脂固化后收缩的应力释放，需要辨明何种树脂，了解其特性，再制定处理方案。如果单单由于木材强度不够或木材变形产生的结构问题，可以更换结构。用处理过的木材或钢铝结构结合，从力学的角度加以设计就可以解决。现在最新采用的航空用复合蜂窝铝结构材料能够很好地起到支撑作用。但是如果是由于底托上玻璃钢的树脂的质量和老化产生的收缩和变形，则需谨慎对待。
　　首先需要了解，树脂材料的性能。除了要了解原先制作的工艺，还需要知道壁画的剖面结构。是否能够仅仅通过在玻璃钢上切割，用以分散应力，来达到整形的目的，还是必须将整个底托换去，这都需要通过调查论证后加以审慎的决定，然后实施。
　　由于壁画表面颜色的胶质在漫长的岁月中已渐渐消失，壁画实际上是非常脆弱的，已很难经受震动，所以在保藏和施工中必须采取相宜的措施来加以保护。
　　3．微生物的侵蚀
　　由于早期的壁画在揭取时，壁画表面采用纱布和黏结剂对绘画表面进行封护，所用的黏合材料往往是桃胶、团粉糨糊或动物胶。壁画揭取后，用热水清洗才能去除这些用于保护壁画画面的贴布上的胶体。清洗后还有些胶质残留在壁画上，在保护壁画颜料，不使其剥落这一点上有其意料之外的功用，但是这些动物胶和植物胶富有营养，微生物极易生长，所以必须采取一定的方法防止微生物的生长。对于壁画揭取后尚未将表面的贴布去除的，必须尽早清洗，去除贴布。不然，丰富的胶体营养是微生物生长的温床，极易滋长霉菌。而微生物的生长对壁画会造成极大的伤害。
　　如上所述，细菌能使壁画颜料变色，而霉菌生长则会留下黄色、红色、白色、黑色的菌斑，这些菌斑极难去除，显微观察可以看到带有色泽的菌丝体向颜料深处蔓延，会给壁画造成不可逆的损伤。现在揭取壁画和加固壁画已不采用桃胶、团粉糨糊等植物胶或动物胶，大都使用聚醋酸乙烯乳液或聚乙烯醇等合成材料，不易生长微生物。所以尽早去除那些揭取壁画后尚未将表面的贴布去除的工作非常重要，必须引起足够的重视。
　　经过多年的努力，壁画保护成绩卓著。但文物保护的对象是已遭受千百年人为和自然损害的遗存，其本身是处于一种脆弱的体系中，出现一些新问题十分现实和正常，文物保护工作者为了和时间赛跑，尽量延缓文物的老化过程，通过多学科的合作研究将不断作出新的贡献。壁画保护中出现的新问题，需要作为新的科研项目来研究，一定会产生更多的有价值的科研成果，让这些人类创造的历史珍品永久流传下去。
　　参考文献：
　　[1]胡继高：《敦煌莫高窟壁画修复加固工作的检讨和展望》，《文物保护与考古科学》1989年第2期第10页。    
　　[2]马清林、周国信、程怀文等：《炳灵寺石窟彩塑、壁画颜料分析研究》，《考古》1996年第7期第80页。    
　　[3]王进玉：《漫步敦煌艺术科技画廊》，北京，科学普及出版社，1989年。
　　[4]王进玉：《古代铅颜料的应用及其变色问题》，《文物保护与考古科学》1991年第2期第28页。    
　　[5]徐毓明：《北周李贤墓壁画的揭取和修复新技术》，《文物保护与考古科学》1990年第1期第27页。   
　　张岚 上海博物馆 研究员
　　

唐墓壁画国际学术研讨会论文集/陕西历史博物馆编.--西安：三秦出版社，2006.10