中国海关博物馆纸质文物库房保存环境分析和评估

王心缘

摘要：中国海关博物馆馆藏千余件纸质文物，主要以字画、海关类手稿、照片、古籍善本为主。纸质文物由于其制造材料的特殊性和周围环境的不确定性，伴随时间的流逝，纸质文物的保存寿命也大大缩减。由于各种因素的影响，会出现变脆、发黄、发霉、书砖等现象。本课题将以纸质品库房为保存环境分析和评估的对象，从温湿度变化、光照度、空气污染物等方面来对纸制品保存环境进行评估，分析可能存在的影响纸制品保存条件的因素，在此分析基础上为以后的纸质类文物保存提出更科学的文物保护理念和方式。

关键词：纸质库房：保存环境评估

背景介绍：中国海关博物馆现藏叁万余件藏品，主要涵盖了从战国时期到当代各个历史时期海关的重要历史文物和藏品，包括纸质文献类、钱币类、邮票类、金银器类、古字画类等。其中纸质藏品千余件，主要是以近代字画、明清古籍、民国时期海关类手稿、纸质档案等为主。保存纸质藏品的库房有两个，分别是珍宝库房（用于保存1949年以前的历史类纸质文物）902地下6号库房（用于保存1949年以后的纸质藏品）。

纸质藏品是利用植物纤维为原料，经过脱水、压榨、烘干等工艺所制成的薄片状，主要用于书写。由于植物纤维本身会根据周围环境的影响而发生相应的化学变化，因此纸质类藏品的保存存在较大难度。

笔者认为造成纸制藏品发生损毁因素主要分为外部因素和内部因素，内部因素有纸张木质素水解、半木质素水解氧化等;外部因素有温湿度波动、霉菌虫害、光照过多等，内部、外部因素都会直接或间接导致纸制藏品损毁。

因此，本文将以两个纸制品库房作为观察分析对象，从3个月的温湿度变化、光照度指数变化、有害气体、虫害霉菌等方面对中国海关博物馆馆藏的纸质类藏品的保存环境进行分析，并在分析的基础上提出科学性完善保存方式。

一、中国海关博物馆纸质文物库房环境分析

分析之前，简要介绍一下中国海关博物馆库房的大致情况和库房周围的环境。

中国海关博物馆2014年对外正式开放，藏品库房分为珍宝库房和902地下库房，分别位于地下1层和地下三层。珍宝库房和902库房投入使用时间分别是2015年和2017年。我馆馆藏的纸质品有千余件，1949年前的纸质文物和1949年后的纸制藏品分别存放于珍宝库和902库区5号库房中。

珍宝库房存放1949年前的历史文物。包括书画类文物、青铜类文物、陶瓷类文物、石器类文物等等。珍宝库的面积约为80平方米，珍宝库中的纸制文物都存放在钢板制成的抽屉柜中，放置樟木板承放纸制文物，其中古籍、古字画等存放在专门定制的无酸囊匣中，手稿、纸制文献等存放在无酸纸制成的册页中，均平放在抽屉柜中。

902库房存放1949年后的藏品等。按照藏品类别分为资料库、纸质品库、纺织品库、牙角骨库、皮毛库、实物库、异形库，共7个存放藏品的库房。902有一个中控室可以设定每个库房的温湿度值，使得每个库房的温湿度都调控在适宜的范围内。库房周围环境良好，但位于地下。902的纸制品5库， 此库房长约为8米，宽约为3.5米，面积约为28平方米，专门用于存放1949年后的海关相关的纸质文物，包括手稿、图书、字画等等。纸质类藏品也都存放在由钢板制作的抽屉柜中，其中抽屉柜内里安装可以防腐蚀、阻燃处理并外包亚麻布的15mm厚的香樟木板。纸质档案都存放在无酸的档案盒子中，单页的手稿、文献都存放在无酸的册页中，字画类存放在无酸盒子中。每层存放紙质文物的抽屉中都定期更换樟脑丸。

1.纸质文物库房温湿度

为更清晰的知晓库房温湿度的变化情况，我们在库房放置了小型的便携式温湿度记录仪器。此温湿度仪器可以有效的检测库房环境温湿度的波动，可以设定温湿度的限制，如果超出限制会发出现实报警，并且设定每隔4小时记录温湿度的数值，一个月导出数据一次，通过对比图分析温湿度数值的走向。

2.纸质文物库房光照度变化情况

纸制文物库房安装了防爆类型的荧光灯，珍宝库房灯管有8个，902库房灯管有4个。库房为密闭空间，无窗户，无自然光源。每周巡视库房两次，巡库的时候会开灯检查库房环境，并且所有藏品都存放于储存柜中，柜子里没有任何光源。为了测量两个库房中的光源，我们分别选取库房不同的位置来测量光照度数值。

3.纸质文物库房有害气体存在情况

为了解纸制库房和珍宝库房大环境和柜内环境的有害气体情况，请专业的环境检测人员来藏品库区对大环境和小环境进行了监测。外线CO气体分析仪器、1105便携式红外线C02气体分析仪器，1110臭氧测试仪;1096粉尘仪。

检测项目为检查甲醛、苯、总挥发性有机物、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、臭氧和可吸入颗粒物的浓度。检测依据参照GB/T 188832002《室内空气质量标准》。空气采样点为902 5库和珍宝库，得出以下结果：

其中，根据GB/T 188832002《室内空气质量标准》的要求，甲醛应≤0. 10，苯应≤0.11、TVOC应≤0.60，二氧化硫应≤0. 50，一氧化碳应≤10，二氧化碳应≤0.1%，臭氧应≤0. 16，可吸入颗粒物应≤0.15。参照检测结果，我馆库房内部均符合《室内空气质量标准》中的数值标准。

4.纸质文物库房虫害存在情况

为监测库房中的虫害，我们在两个库房中设立了监测点，每个库房设置6个监测点，经过一个月的观察，并未发现纸制类的文物害虫，但是在库房中出现了环境害虫潮虫。

二、中国海关博物馆纸质文物主要损毁的因素

1.纸质文物损毁的主要因素

根据事物存在的特性，文物的损毁是由外在因素和内在因素导致的。

以纸质品为例，纸质品损毁也是由外在因素和内在因素组成。外在因素成因有温湿度波动、光照度过长、有害气体沉积、害虫侵蚀、火灾或者库房漏水等情况等。

因为外在因素的影响，导致纸质品本身的内在化学成分发生损毁，如纸张内部发生纤维素水解、氧化，半纤维素水解和氧化，木质素的氧化，上述化学变化最终会使纸张本身的强度和韧性下降，纸张酸化程度严重，发生脆化、粉碎、粘粘等，最终导致纸张寿命缩减。

纸质品，如书画、碑帖、手稿等适宜的温度在14 -18摄氏度，适宜的相对湿度在50-65摄氏度。只有将温湿度控制在这个范围内，纸张的寿命才会延长，因此纸质品的保护必须避免极端值的出现。纸张的光照度在50lux，最为适宜，如果是字迹的手稿，最合适的光照度在30lux。

中国海关博物馆的纸制品最主要的病害为：酸化、脆化、虫害、霉斑、粉化等情况。下面将以中国海关博物馆的纸质品库房测量的相关数据为基础，对纸质品损毁的内外因素做详细的分析和阐述。

（1）温湿度

温湿度是影响文物寿命的重要因素之一。温湿度波动会影响文物表面和内部的化学机理。

温湿度不适会导致纸张泛黄发脆。纸张中的化学元素木质素发生氧化，木质素分子中含有黄褐色的发色基团，因此纸张中木质素含量一高，会导致木质素与氧气发生反应，降解成低分子的化合物，最终导致纸张又黄又脆。

温湿度不适会导致纸张发霉粘结。温度高，湿度大，纸质藏品表面的水分子就会增多。根据阿伦利乌斯提出的温度对化学反应速率的影响，温度每升高十度，纸张的化学变化速率是原来的1-3倍。湿度变高会加速纸张四周吸水的速率，会促使灰尘沉积到纸张内部、有害气体会侵入纸张内部破坏木质素、纤维素和半纤维素的结构，出现细菌繁殖，产生霉斑等现象，纸张水分变多，会使得纸张的字迹变模糊，还会出现书芯黏结，形成“书砖”。

温湿度不适会导致纸张脆化。温度低，湿度小，纸质藏品表面的水分子就会减少。温度低时，会加速纸张四周缩水的速率，一旦出现反复，纸张的强度和耐受力也会下降。一旦温度过低，会导致纸张中的游离水结冰，破坏纸张中的氢键结合力，弱化纸张的强度和韧性，最终纸张出现脆化现象。

按照本文需要，我们将分析馆内和馆外的温湿度之间的变化关系和规律。

北京气候属于温带季风性气候。夏季高温多雨，冬季寒冷干燥，冬季温度较低，春、秋短促，夏季温度较高。2019年北京地区平均气温为12.5℃，比常年偏高1.O℃。10、11、12、1、2月份平均气温在4.6℃;3、4、5月份平均气温在15. 97℃：6、7、8、9月份平均气温在26.5℃，其中2019年7月4日出现了极端最高气温？38℃。 下面选取3-5月的库内的温湿度数值和北京地区3-5月平均温度进行对比。

中国海关博物馆珍宝库房的温湿度监测结果（如下图），得出：温度平均值18. 55℃，相对湿度平均值为51.7%。 如上文所述，北京地区3、4、5月份平均气温在15. 97℃。对比得出，3 5月未出现极端数值，因此外部温度和库内温度的平均值相差较少。

二是902地下库房纸质品库为一个封闭空间（无窗户），并处于地下。其中中控室将纸质品库房的温湿度设定在45-55%，18 20℃之间，但是设定值一般与库房实际温湿度相比有一定的差距。在库房中放置了小型便携的温湿度测量仪对纸质品库进行实时的检测（如下图）。温度平均值19.3℃，相对湿度平均值为52. 15%，温湿度的波动幅度在标准值之内。对比得出，虽然902库房位于地下，但是3-5月外部温度和库内温度的平均值相差较少，因此得出902库房的溫湿度控制较好。

根据上述两个表格得出，中国海关博物馆的珍宝库房和902地下库房纸质品库的温湿度能够满足纸质藏品的保存的需要。 （2）光照度博物馆参观时需要光源来帮助观众看清物品，但是光在一定程度上又会对文物造成损害。博物馆中所说的光是指光子，是具有波长和粒子的能量量子。博物馆的光源主要来自于两个地方，一个是自然光源，另一个是人造光源。自然光源产生的紫外线的光的波长的长短会直接影响纸质品。人造光源（各种灯的照射），这些灯照射在纸质品上产生的光照度和光照时长等也会影响纸质品。

光中的紫外线的波长是不同的，紫外线的波长是在300-400nm之间，小于300nm的紫外线波长不能穿透大气层，300325nm的紫外线波长会被玻璃阻断，但325400nm的紫外线波长会穿透玻璃。因此在照射对光敏感的纸质藏品时应该考虑人造光。光损坏是一个累积过程。长波（ 650nm+）对文物的损害较小，短波（400-520nm）对文物的损害较大。

纸质品属于有机质，紫外线的存在会加速纸质品表面的变质和加速老化反应。一个是加速纸张的老化。因为会发生光裂解现象，光会吸收能量，因此吸收能量的光波照射到纸质品上会造成纸质品表面产生裂解，也就是会促使纸质品表面的聚合物裂解，最终导致纸质品老化。另一个是发生光敏性的现象。储存柜的材质中，如重金属物质、施胶剂等重要的光敏剂容易沉积在纸质文物上，因此纸质品本身对光敏感的范围就会向长波方向发展。

中国海关博物馆纸质品库房的光照度分四个点来测量，中国海关博物馆珍宝库和902库房的灯的光照度为均低于50lux，并且只有在巡库的时候才会打开库房灯，每次不超过20分钟。虽然库房的人造光源是荧光灯，并且没有安装紫外线过滤纸，但是由于人工控制光源，因此两个存放纸质藏品的库房光照度均低于50lux，基本符合标准。

（3）有害气体和灰尘

空气污染随着经济的急剧发展愈发成为社会性的问题之一。空气中的污染物来源分为两种，一种是自然污染源，另一种是人工污染源。空气中的污染物一般为有害气体，包括气溶胶，灰尘和光化学烟雾等。其中有害气体中的硫化物，会导致纸质品中的纤维素发生酸性水解的反应，导致纤维的机械强度下降，将木质素裂解成各种化合物，容易促使纸质品变成粉末状;而有害气体中的氮氧化合物会促使纸质品中的植物纤维水解，导致纸质品的机械强度下降;有害气体中的氯气会导致同样会对纸张有破坏作用。

除了有害气体之外，灰尘中的颗粒达到一定数值之后也会导致纸质品发生损毁。灰尘的实质是指悬浮在空气中的颗粒，主要分为粗颗粒和细颗粒。粗颗粒是2. 5-10微米之间，细颗粒小于2.5微米，根据重力下沉的原理，大于1微米的灰尘会通过空气沉积到纸质品的表面，小于1微米的灰尘颗粒通过“布朗运动”会均匀的沉积在纸质品的表面。

灰尘过多会导致纸张的酸碱性产生变化。灰尘会吸附空气中的酸碱有害物质，并沉积到纸质品表面，最终导致纸质品的酸碱度发生变化，使纸张酸化。

灰尘同样会导致纸张表面受损。因为灰尘的颗粒不规则，沉积到纸质品表面时，会造成纸质品表面和其它物体接触时发生磨损。

灰尘会导致纸质品发生粘接，形成书砖。因为灰尘具有粘黏性，湿度变大时，会导致纸质品互相发生粘接，字迹看不清。

灰尘也会导致纸质品产生霉菌。携带空气中的霉菌，沉积在纸质品表面后，湿度变大后，会导致纸质品产生霉菌和有害的微生物，最终侵蚀纸质品内部。

根据前文对有害气体的检测得出，我馆库房内的二氧化硫、可吸入颗粒物、苯、甲醛等均符合《室内空气质量标准》中的数值标准，均未超标。

（4）有害微生物的影响

这里所指的有害微生物是指细菌（杆菌、球菌、螺旋菌）、霉菌、放线菌等。当温湿度到达一定的条件时，就会给有害的微生物提供一个生长的环境，当温度超过4045摄氏度的时候，是有害微生物最适合生长的温度。当相对湿度超过65%的时候，有害的微生物生长发育的速度越快。有害微生物在纸质品上会以纸质品为培养基，从而分解和液化纸质品本身的纤维素，分解出纸质品中的酶，使纸质品从内部瓦解。最终会造成纸质品内部结构遭到破坏，导致纸张的机械强度下降。另外有害微生物分泌色素会在纸质品上形成霉斑。有害微生物产生的代谢物中含有各种有机酸，沉积在纸上会导致纸张的酸度增强，从而加速纤维素的水解。

经过抽样翻阅纸质藏品，古籍类藏品在入馆前就有较多的霉菌和霉斑，因此我们在入库上架之前都将这些放置在纸质品熏蒸柜中进行熏蒸，并且库房的温湿度严格控制在18-20摄氏度，适度控制在40-50%，通过人为控制的手段将纸质库房的环境控制在微生物不适宜生长的环境中。

（5）虫害对纸质品的影响

博物馆中的虫害是对指对文物有害的昆虫，博物馆的害虫是仓库害虫的一部分。纸质品容易产生的害虫有黑斑皮蠹，书虱，白蚁等。虫害一般在高温、高湿、环境黑暗、霉菌的情况下，滋生特别迅速。纸质品由于虫害出现而损毁，主要是因为虫害一是破坏了纸质品本身的理化机理，使其内部的机械性能遭到损毁。二是虫害产生的排泄物会引发有害微生物的侵蚀，从而遭到新一轮的内部瓦解。三是虫害会破坏纸张的完整性。下面列举两中纸质品中常出现的虫害。

出现条件：书虱本身体积很小，身长不超过Imm，没有翅膀，头部较大，在相对湿度较大的环境中，书虫的繁殖速度较快。

在2019年夏季，我馆对一批珍宝库和902 5库的纸制品进行实际的害虫检测，在两个库房的纸质藏品中并未发现文物害虫。但在库房中发现了潮虫，潮虫主要是由于8月份北京处于多余季节，温湿度较大导致，因此在雨季多发时，应该提前对温湿度进行人为的控制，降低湿度到适宜范围内，避免相关害虫的出现。

三、纸质藏品的科学性保存建议

1.温湿度控制

（1）掌握研究北京的温湿度变化规律

每个月对库房内外的温室度进行对比，找出变化规律，一般情况下，日出之前库外温度低，日出后库外温度逐渐提高，也就是说上午9-12点温度逐渐上升，下午1415点时温度逐渐降低，反复循环。相对的，库内尽管有恒温恒湿的设定，但是库内的温湿度还是会随着库外的温湿度而缓慢的变化。因此，为了更好的保存库房内的纸质品，需要掌握库房内外的温湿度的变化规律，为提前控制温湿度做好准备。

（2）严格确保温室度标准

因为纸质品非常的脆弱，因此制定严格的纸质品库房温湿度标准对实际的库房工作有很重要的意义。纸质品的温湿度必须控制在14-18摄氏度，45-50%。我馆的中控室会对每个库房进行温湿度的设定，但是设定的数值与库房实际能够达到的数值还是有一定的差距，因此需要在库房内部放置实时检测温湿度的小型仪器，一旦发现温湿度超过适宜的范围，就需要进行人为的控制。

2.库房建筑

库房建筑作为存放藏品的本体，保证其安全至关重要。纸质品最容易受到水和火的影响，因此纸质品库房必须做到防热、防火、防潮。严禁在库房周围吸烟;纸制品遭受水的侵蚀，因此库房内部及周围都要防水。每周需要对库房进行排查，发现问题要及时解决。

3.光照度控制

需要对光照度的数值进行定期的监测和控制，记录褪色的纸质藏品，探究褪色原因和提出可能解决的方法。一是建立措施，定期測量库房内部的光照度、紫外线数值、记录光来源;二是使光照度的危害降到最小化，库房中除了每周巡库的时候开灯，其余时间段都关闭光源，在珍贵的纸质藏品上加封闭罩从而隔绝光源;三是阻断光来源，在紫外线照度强烈的光源处设置紫外线过滤网;四是尝试恢复，对于褪色的纸质藏品，一定要明白没有真正意义上的恢复本色，只能是在修复的时候使用新的相似的材料来尽可能接近纸质品的本色。

4.有害气体控制

首先需确保库房周围环境优良，库房周围的植被越多，有害气体的成分就越少，反之亦然。

在平时的库房工作中，要定期对库房内部和库房周围的有害气体进行检测，如果有相关气体的含量没有达到国家标准，就要进行人为的控制和敢于，可以和专业的气体检测单位合作，每年对库房内部的气体进行检测，只有做到有效的检测，才能掌握纸质品库房有害气体的数量，为以后开展有效的防治措施提供依据。二是尽可能减少库房内部的空气流通，当空间中的封闭层越多，有害气体侵害纸质品的速度越慢。库房门的密封性越强，有害气体进入库房内部的几率就越少，可以多使用硅胶条、硅胶剂、活性炭等作为缓冲区的物质。三是安装空气净化设备。在库房的通风口处安装有害气体的过滤网，在库房工作时打开空气过滤设备，在库房储藏柜中多安放活性炭等。

5.有害微生物控制

一是要确保纸质品库房内外的清洁。库区外部的植被越多，越能起到杀菌的作用。二是在纸质品库房应定期打开空气净化器，有效的过滤掉一些有害微生物。三是做好纸质品库房的库内清洁工作。一般来说有害微生物常常分布在低层的空气中，伴随着灰尘沉积在地面，因此要做好库内地面的清洁工作，同时在墙上刷上防霉涂料。中国海关博物馆地处地下，因此防霉涂料更是必须要涂刷的。四是严格控制纸质品库房的温湿度，极端温湿度数值是影响有害微生物滋生的关键，因此纸质品库房最好采用低温保存文物的方法，有利于防止微生物侵蚀。

6.虫害的控制

首先库房内外清洁必须到位。一是做到库房周围的防虫。二是库房内部要做到定期清洁，对于纸质品的装具也要进行定期的防虫清洁。三是库房内部要严格做到禁烟、禁食，切断可能诱发虫害出现的情况。四是严格控制库房温湿度。因为很多害虫在极低的温度下不会死亡，而是暂时的休眠，因此纸质品库房的温湿度应该控制在温度18摄氏度以下，相对湿度控制在45-55%以下。五是定期开展纸质品的保养熏蒸工作。应该对纸质品每年做一次熏蒸工作，有条件的博物馆可以使用专门的纸质品熏蒸柜进行消杀，做到消除虫害。六是定期对容易出现虫害的地点进行监测，在容易出现虫害的地点进行标记，每个月对标记的地点进行是否出现虫害的登记。并在虫害容易出现的地方投放杀虫的药物。

7.纸制品的装具保护

纸制品要放置在无酸的装具中，如无酸的囊匣和无酸的档案袋、瓦楞纸盒等等。在储存柜中可以放置樟脑丸，具有强烈的气味可以干预纸张中的害虫;或者在储存柜中铺上防蠹纸，也具有天然的驱虫功效。

四、结论

纸质藏品数量在我馆占比较大，且纸制品易受周围环境的影响。此篇文章从温湿度、光照度、有害气体灰尘、虫害等几个方面进行了阐述，尽可能对这几个方面提前做出预防性的处理将更有利于延长纸制品的寿命。

检测仪器名称及编号1066，1067，1092，1104双气路大气采样器;1084可见分光光度计、1022气相色谱仪、1070红