按照研究内容,本项目分解为五个课题,课题名称及承担单位分别是:
1遗址博物馆环境监测调控关键技术研究 西安文物保护修复中心
2遗址博物馆遗址本体保护关键技术研究 秦始皇兵马俑博物馆
3古尸类文物保存关键技术研究 中南大学
4古代建筑营造传统工艺科学化研究 浙江省古建筑设计研究院
5古代建筑基本材料(砖、瓦、灰)科学化研究 浙江大学
二、各课题主要任务及考核指标
(一)遗址博物馆环境监测调控关键技术研究
按照综合性、预防性文物保护的理念,针对遗址博物馆文物本体的病害问题,多参数、高精度、实时环境监测的紧迫需求,以及大遗址空间、多环境介质调控的技术难点,通过实地调查、评估典型遗址文物本体病害与遗址博物馆环境要素的内在关系,集成研究基于在线监测和离线采样分析技术相结合的环境监测技术体系,对遗址博物馆内的大气温度、湿度、光照、主要大气污染物、气溶胶粒子、降尘、空气流动、微生物活动、土壤温度、含湿量、地下水含盐量和水位等进行连续、在线监测。
借助遗址文物多场耦合试验舱等研究手段,开展遗址博物馆“大气-土壤-水-文物本体”的模拟试验研究,研究关键环境要素变化与遗址文物风化的对应关系,开展开放式、封闭式等类型遗址博物馆环境关键要素的调控试验,集成研究遗址博物馆建筑设计(导则,并在两处典型遗址博物馆进行应用示范,为遗址博物馆文物的预防性保护提供技术支撑,为我国文化遗产安全提供科技保障,为我国从遗址博物馆的建设大国走向强国贡献力量。
课题考核指标:
研制完成1台遗址博物馆适宜多场耦合实验舱装置,初步建立遗址博物馆适宜的多场耦合试验舱实验及评价方法;完成典型地区遗址博物馆环境与文物病害的关联研究;研发集成大空间、多环境介质关键环境因素的常规在线动态监测技术、离线常规监测技术、上环境气流隔离净化技术,下环境土水表层多孔介质气流雾化加湿技术、封闭式遗址博物馆文物展示上环境区微正压富氮保护技术,建立1处开放式和1处封闭式遗址博物馆环境监测与调控示范系统;初步形成基于“监测-评估-预警-调控”的遗址博物馆预防性保护技术的应用体系,提交遗址博物馆设计导则、环境监测、调控技术标准3项。
(二)遗址博物馆遗址本体保护关键技术研究
针对我国遗址博物馆土遗址及相关文物普遍存在的盐害问题,运用相关分析检测技术,对遗址本体周边环境进行监测、分析、研究,搞清土遗址盐害的主要种类和程度,搞清遗址中形成盐害的可溶盐成分。通过对这些可溶盐和水的多元体系研究及其盐结晶动力学研究,并借助多场耦合实验舱进行模拟盐害实验,揭示遗址本体中可溶盐运移规律,了解遗址本体盐害产生原因和损害机理,探讨环境条件与文物遗址含盐量关系及其临界值,为遗址博物馆土遗址盐害的预防、管理提供科学依据。筛选、研发土遗址及相关文物脱盐吸附材料,研究土遗址脱盐工艺,研究利用牺牲层保护遗址本体的工艺方法,形成一套防治遗址本体盐害的集成保护技术,并在具有代表性的遗址博物馆进行保护示范。
针对遗址本体霉菌生长造成的危害问题,在国内典型遗址博物馆开展霉害情况实地调查,了解霉害的程度及范围。开展霉害成因、菌种主要来源调查研究,通过广泛采样、培养、分离、鉴定,科学认知遗址博物馆中微生物主要类群及活性。利用多场耦合环境实验舱进行模拟试验机制,建立霉害的形成及发展的多变量模型,确定关键性的环境影响因素,为阻止、延缓及预测微生物病害发生提供科学依据。开展遗址博物馆霉害预防和治理方法的研究,通过实验室对比、现场对比试验,研制或筛选出用于文物遗址的高效、低毒、广谱、无污染的微生物治理试剂;通过探索环境调节、紫外线照射、电离能发射、微波辐射等物理手段治理霉菌的方法,研究出一套适用于遗址博物馆的综合性防霉保护方法。在若干处遗址博物馆进行保护示范。
课题考核指标:
筛选、研发土遗址及相关文物盐害、霉害治理材料,建立土遗址盐害、霉害治理工艺,建立1套遗址博物馆土遗址盐害综合治理技术,建立1套遗址博物馆霉害综合防治技术,提交遗址博物馆土遗址盐害防治、霉害防治技术标准2项,并在2处具有代表性的遗址博物馆进行盐害治理和防霉保护性工程示范。
(三)古尸类文物保存关键技术研究
通过开展湿尸保存状况的评估研究,包括湿尸形态学检测;组织、细胞的光镜与电镜检测;实验室模拟建立无创DNA抽提技术,利用高灵敏度基因芯片技术探测分析微环境中DNA片段及浓度。进行局部环境与微环境的微生物学检测;保存液的生化检测。通过各类检测指标与出土时或前次评估获得检测结果的对比分析,建立湿尸“整体-细胞-分子水平”保存状况的阶段性数据并指导湿尸的合理保存;初步形成规范化的湿尸保存状态阶段性评估指标体系。研发湿尸类文物保存母液,根据检测评估结果研发个性化湿尸保存液;筛选影响湿尸保存的关键环境因素,比较研究不同保存环境下湿尸的保存效果;通过保存液及保存环境与湿尸保存效果的多因素分析,获得科学合理的湿尸保存液、保存环境、保存效果的最佳匹配,确保湿尸的相对长久保存。
通过集成开发湿尸保存液pH值实时监测与调控体系、利用商品化的钙离子选择性电极和精氨酸检测酶电极对保存液中钙离子的浓度、精氨酸含量进行实时在线监测。建立湿尸类文物保存状况关键指标动态监测系统并在我国湿尸保存中应用示范。