来源:中国文物报 作者:李玉虎 夏仁琴 王娟丽
南唐二陵指的是五代时期南唐开国皇帝李昇及其皇后宋氏的钦陵和中主李璟及其皇后钟氏的顺陵,位于江苏省南京市南郊江宁区祖唐山南麓。发掘开放60多年以来,南唐二陵彩画出现了严重的风化褪色、滋生苔藓、蓝藻、霉菌、地衣、盐析等严重病害,原本精美鲜艳的彩画被严重遮盖腐蚀。
2003年,江苏省文物局、南唐二陵文物管理所委托陕西师范大学历史文化遗产保护教育部工程研究中心设计彩画病害抢救治理方案。项目组制定的《南唐二陵墓室濒危彩画抢救修复方案》,2009年获国家文物局批准。2009年9月至2013年9月,分三个主要部分进行了工程实施:滋生苔藓、蓝藻、霉菌、地衣的去除与防治,无机盐结垢与风化褪色病害治理,彩画表面冷凝水治理。
苔藓等生物病害的去除与防治
南唐二陵由南唐大臣江文尉和韩熙载设计,分门厅和前、中、后三室。门厅和前、中室大面积滋生苔藓、蓝藻、霉菌、地衣,满目疮痍。
1.种类鉴定
研究人员用显微结构与超微结构形态学观察与分析等方法,对墓室滋生藻类、苔藓、霉菌、地衣的种类进行了鉴定,共分离出1种藻类、2种苔藓、2种地衣和10种真菌。
◎藻类为蓝藻门颤藻科栖藓鞘丝藻。
◎苔藓为苔藓植物门真藓类丛藓科的阔叶毛口藓和一种墙藓。
◎地衣为子囊地衣纲蜈蚣衣科粉蜈蚣衣和伴藓蜈蚣衣。
◎真菌为10种真菌,隶属3亚门5属,分别是:根霉属的黑根霉;曲霉属的杂色曲霉和亮白曲霉;青霉属的简青霉、米舒青霉、椭孢青霉、刺糙青霉;正青霉属的希尔青霉和赭鲑色正青霉;篮状菌属的糙刺篮状菌。
2004年至2009年,项目组对这些生物病害进行了连续跟踪观察,发现其发展迅速,如不及时抢救和防治,彩画将会永远消失。
2.去除材料
南唐二陵墓室彩画上滋生的苔藓等生物病害经多年繁殖与枯萎,形成壳层。项目组使用了一种具有双亲性的水性环氧的低浓度乙醇溶液来去除壳层。该材料表现出的表面活性不同于一般意义上的表面活性剂,它不含钠钾盐,不会造成盐污染,在固化前能渗透于壳层中,降低其湿强度。其特点是不与壳层中的泥土与尘埃和泥,不会造成二次污染。通过水性环氧渗入颜料、胶料涂膜层中加速老化前后柔韧性、拉伸强度、附着力等评价测试,证明该材料可提高颜料和胶料层的附着力,防止起甲脱落。
3.防治材料
季铵盐是近二三十年来在医院、动物饲养等行业广泛应用的高效低毒的杀菌剂,三丁基氧化锡等有机锡类杀菌剂曾用于轮船底部涂料的防藻,陕西省石油化工设计研究院将上述两类药剂复配,研制了“双十二烷基二甲苄基氯化锡”,已在油田和旅游景区的水处理中应用。项目组将该药剂与克霉唑复合应用,防治苔藓、蓝藻、地衣、霉菌,效果持久。
4.去除与防治工艺
南唐二陵彩画表面壳层情况复杂,壳层中还夹杂灰尘与泥土。针对上述情况,项目组研究设计了温和、方便、灵活、可操作性强的保护性去除与防治工艺。
第一步:用超细喷雾器在壳层上缓慢喷浓度为2%的双十二烷基二甲苄基氯化锡酒精溶液,渗透30分钟,使其活体枯萎。
第二步:将医用脱脂棉球用医用脱脂纱布包裹成小布包,蘸上去除剂,在已经枯萎的壳层上轻轻黏附。在凹凸不平处用小棉签蘸上去除剂,轻轻清洗。
第三步:对滋生的霉菌,在前两步基础上,用超细喷雾器喷洒1%克霉唑乙醇溶液进行防治。
2009年至2011年,在前期研究与自然环境时效考验的基础上,进行了整体修复保护,完整再现了彩画原貌。
无机盐结垢与风化褪色病害治理
二陵墓室渗漏现象非常严重,经过上千年渗透积淀,在颜料、胶料层表面富集了一层无机盐,在出土后的60余年间,与空气中的二氧化碳反应,形成粗糙不平黏结紧密的无机盐结垢层,产生一种“空气、空隙——粒子、间隔”界面,引起光的散射,使出土时精美鲜艳的彩画原貌难以辨认。通过近20年的攻关与实践,项目组研制了一种RFC显现加固剂,可消除光散射现象,使彩画原貌完整再现,并得到加固。
该显现加固剂由两种高分子加固材料和两种非挥发性液态稳定剂制成。两种高分子加固材料是:三氟氯乙烯与偏二氟乙烯共聚物,甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯共聚物。两种非挥发性液态稳定剂是:受阻胺类耐候稳定剂一种、亚磷酸酯耐候稳定剂一种。非挥发性液态稳定剂可提高高分子加固材料的稳定性、韧性,长效加固颜料、胶料层,还可填充空气、空隙——粒子、间隔界面,消除光散射现象,使模糊不清的彩画显现原貌。
钦陵主室彩画上的无机盐结垢物薄厚不均,约30~270微米。研究发现,结垢物厚度小于70微米的,用RFC显现加固剂显现原貌,可保持稳定;结垢物厚度大于70微米的,用精密喷砂机去除结垢物至厚度小于70微米,再使用RFC显现加固剂,即可保持稳定。
经中国科学院西安光学精密机械研究所检测,显现出的彩画原貌未改变原有古颜料的光谱性能。经兵器工业部204研究所用光电子能谱、扫描电镜等仪器检测,RFC显现加固剂未改变原古颜料的物质组成。
冷凝水治理
南京江宁地区属高湿高温地区,春夏之交、夏季、夏秋之交炎热多雨。而南唐二陵的主室到室外的距离为20米,几乎处于山体内部深处,温度较低,绝对湿度较高。由于墓室门厅及前、中、后室直线贯通,造成室外热湿空气与室内较低温度冷空气不断交换,使中、后室的温度达到露点,产生严重的冷凝水。其中,钦陵主室和中室在自然状态下,室温与露点温度几乎重合,相对湿度均达峰值100%,并长时间居高不下,墓室内墙壁、地面上均有大量水珠。
对此,项目组研究设计了风幕与工业去湿机结合使用的思路,用来治理冷凝水。针对墓室内外热湿交换产生的冷凝水,在二陵门厅的顶部安装风幕,产生上下持续流动的气流,在一定程度上阻止室外热湿空气与室内阴冷空气的对流交换;针对中、后室绝对湿度高产生的冷凝水,使用工业去湿机降低绝对湿度。需要注意的是,工业除湿机与风幕必须结合使用,缺一不可。如果单独使用,室内温度与露点温度仍然基本重合,室内相对湿度可达96%以上,仍然会产生大量的冷凝水。在工业除湿机与风幕同时开动的条件下,室内温度与露点温度的差值为5℃左右,室内相对湿度在87~90%左右,可基本消除冷凝水。
此外由于彩画在上千年的高湿环境中已达动态平衡,因而不宜大幅降低墓室内湿度,否则将失去平衡,造成新的破坏。
通过长达10年的科研与工程应用,南唐二陵濒危彩画得到抢救修复,并获得了相对稳定的保存环境,达到了保护要求。2013年9月30日, “南唐二陵濒危彩画抢救修复工程”项目通过了专家验收。