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地下埋藏文物因其隐蔽性,能够在漫长的历史中遗存下来,几乎是远古文明的唯一见证,弥足珍贵。地下埋藏文物的“生命”轨迹主要由三大阶段构成,即封闭性地下埋藏阶段——非封闭性埋藏阶段——出土馆藏保存阶段(人工环境调控期)。文物赋存的空气环境是影响文物保存状态的重要因素。基于此,本文采用调研、测试和数值模拟等方法,研究了从埋藏之初到出土后收藏入馆的典型过程中文物赋存空气环境特性,并针对性地提出了预防性保护建议。主要内容包括以下几个方面:(1)对封闭性地下文物埋藏阶段,基于西汉张安世墓现场实测结果,采用CFD数值方法,模拟了不同气候条件下,西安市土壤恒温层内的典型地下墓室封闭后的热湿环境变化规律。研究结果表明,无论在最热月还是最冷月进行封墓,其中的热湿环境都迅速达到稳定状态,温湿度均稳定于13.7℃(当地年平均气温)和90.2%。在短暂的0.3 h内,最冷月时其温度急剧增加13.8℃,相对湿度升高24.2%;最热月时其温度急剧下降12.9℃,相对湿度升高了19.2%。无其他干扰时,墓室内的温湿度将保持不变,直到出土重见天日。这意味着,出土后博物馆藏品库房的人工环境营造的室内温度应取当地的年平均气温。这一结果为科学的设计出土文物的保存温度提供了参考。(2)对非封闭性地下文物埋藏阶段,采用CFD数值模拟,研究了埋藏过程中由于产生盗洞而造成的墓穴热湿变化。当存在单一盗洞时,夏季最热月的外界气流较难进入位于9.0 m深的地下墓室内(如张安世M1号主墓室深度);而冬季最冷月的外界气流虽能够以极低的风速进入,但由于通道壁面的加热加湿作用,对墓室内的热湿条件几乎不造成影响。若存在双盗洞时,最冷月时外界气候对墓室内的热湿环境影响显著,使温度显著降低而相对湿度升高。在内外贯通300 s后,温湿度几乎达到稳定,温度稳定于8~11℃,相对湿度则稳定于92%~94%。与之相比,最热月时外界气候对存在双盗洞时的深墓室影响不大。外界风速变化对深埋地下墓室热湿环境的影响并不显著。鉴于贯通效应对地下文物热湿环境有显著影响,在人工环境营造设计时对地下遗址博物馆通风设计应避免无组织自然通风,宜采用与内部热湿负荷相适应的预处理送风方案设计理念,为地下文物创造稳定的热湿环境。(3)对深埋和浅埋地下洞室热湿条件及微生物分布进行现场实测。结果表明,封闭式的深埋地下洞室中热湿分布均匀,在高度方向与水平方向上几乎没有变化。对于非封闭式浅埋地下洞室,在自然通风作用时,温度能够维持稳定而相对湿度变化较大。存在机械通风时,其热湿环境变化显著。实测表明,浅埋地下洞室中的空气真菌浓度(852 CFU/m~3)高于空气细菌浓度(334 CFU/m~3),优势真菌属为曲霉属(Aspergillus)和枝孢霉属(Cladosporium),是地下埋藏环境中常见的对文物有害真菌,多赋存于细颗粒物(1.1μm~3.3μm)。建立地下遗址博物馆时,应在设计理念上充分重视地下埋藏空间中细颗粒物上赋存的真菌对文物的影响。(4)对出土馆藏保存阶段,研究了人工环境调控措施对文物赋存空气环境的影响。选取典型馆藏博物馆,进行现场实测,分析了其通风空调系统中(定风量、变风量空调机组)的热湿条件及微生物分布情况。结果表明,冬季的平均温湿度(16.8℃、44.1%)低于夏季的平均温湿度(22.8℃、78.9%)。在各机组段,冬季和夏季的真菌浓度均高于细菌浓度。空气真菌浓度约为空气细菌浓度的1~6.4倍,而积尘伴生真菌浓度约为积尘伴生细菌浓度的2.5~200倍。空气真菌比细菌更耐受不利的生存环境。空气真菌与积尘伴生真菌种属基本一致,可互相迁移。同前述研究,优势真菌属为青霉属(Penicillium),曲霉属(Aspergillus)和枝孢属(Cladosporium)。提出馆藏博物馆调控文物保存环境的空调系统出风终端需安装中效及以上等级过滤器的建议方案,以有效降低对文物有害的空气真菌浓度。本文揭示了出土地下文物的封闭性地下埋藏阶段——非封闭性埋藏阶段——出土馆藏保存阶段的空气热湿及微生物特性,为出土文物的预防性保护提供了第一手资料和科学依据。