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在文物库房实际工作中,无论是纸质文物初次入库,还是出库的纸质文物归库,都会遇到是否需要对纸质文物进行集中消毒以及如何选择消毒方法的问题。不少中小博物馆由于消毒设备不齐全、专业人员配备不足、文物保管专业知识掌握不到位等因素,直接忽略了对“外来”文物进行消毒的程序,而直接入库。如此,文物库房的整体环境面临极大的污染风险,也给库房内的文物清洁与安全带来严峻的考验。
纸质文物化学成分主要有纤维素、半纤维素和木质素,是常见有机文物,加之纸质文物在装订、装裱过程中所使用的浆糊、胶水是害虫所喜爱的食料,因此易遭受真菌、细菌等微生物损害和昆虫、鼠类等动物损害。生物病害对纸质文物本体的损害速度之快、程度之深、蔓延之广,是难以想象的,也是很难修复的。有研究显示,长霉的纸张在几个月内酸性即可增加2倍,从而加快纸张老化;害虫则主要通过啃食、钻蛀、分泌物及尸体污染纸张,直接破坏书籍文献。可以说,纸质文物一旦受到生物病害的威胁,将会面临不可逆转的损失,从而给文物价值造成不可估量的伤害。纸质文物在征集、展览过程中难免会受到污染,沾染灰尘、虫害或霉菌,故而在每次入库前十分有必要进行程序严格、方法合理、操作严谨的消毒过程,以杀灭其中的微生物和动物,并及时清除尸体和残留物。
● 纸质文物消毒方法
在对文物的保护性防治工作中,应以不产生新的损害为前提,从而实现预防为主、防治结合的基本方针。就目前比较常用且有效的纸质文物消毒方法而言,既要灭菌,又能杀虫,总体上有物理方法和化学方法。物理方法包括酒精清理法、低温冷冻法、绝氧法、干燥失水法、微波辐照杀毒等,化学方法主要是熏蒸法,利用有毒的化学药剂进入呼吸系统来杀灭活虫及虫卵、虫蛹,以环氧乙烷熏蒸为主要代表(1)。
中小博物馆文物保管实践中面临场地小、资金短缺、人才不足等困境,在纸质文物批量消毒方法的选择中应以原料来源简单、安全易操作、耗资少为优。
● 中小博物馆可选纸质文物批量消毒方法
1.低温冷冻杀虫法
一般是将批量纸质文物置于低温冷冻柜中,设置温度-20℃至-30℃,通电一周左右时间,昆虫体液结成冰晶无法进行新陈代谢而死亡(2)。根据需要选择合适的柜体容量,柜内温度降低到可以杀死害虫时放入有包裹的纸质文物,不可一次性堆积太多,以免影响纸质文物中心区域的杀虫效果。杀虫结束后,纸质文物应继续保留在冷冻柜内几天,以便慢慢回温适应。
该方法无毒无害,设备易购置,运行成本低,操作简便,广受博物馆、图书馆和档案馆的欢迎。
不过,纸质文物放入和取出冷冻柜时遭受温度由高变低和由低变高的剧烈变化,且温度变化又会引起湿度变化,这种频繁的温湿度变化对纸张的危害不可小觑。因此,纸张破损严重、酸化脆化严重的情况下,尽量不要选择此方法进行消毒。另外,带有彩绘颜料的纸质品、油画等文物在低溫下会受到较大影响,发生脆化。
中小博物馆在资金和人员不足的情况下,采购一台低温冷冻柜用于纸质文物小批量的消毒工作,是可行并且方便的。
2.环氧乙烷熏蒸法
纯环氧乙烷易燃易爆、有毒,在一些地区和行业被禁止用于熏蒸消毒。二氧化碳或氟利昂等惰性气体与环氧乙烷混合后,不但降低了燃烧爆炸性,而且可以增强穿透力,减少残留气体(3),多年来被广泛应用于纸质文物的消毒杀虫,尤其是大批量纸质文物或整体库房的消杀。环氧乙烷混合气体杀虫灭菌彻底,包括孢子、虫蛹、虫卵、成虫与幼虫,消杀迅速,效果彻底。
采用环氧乙烷熏蒸法,原料的采购并不昂贵,消毒过程中需要配备钢瓶、文物消毒箱、水箱、气压表、真空泵等设备,操作技术难度较高,单是保证每一个环节的密闭性已属不易(4),更重要的是须时刻注意工作人员的人身安全问题。
研究表明,长期使用环氧乙烷会改变纸张的物理和化学性质(5)。对人体的伤害在短时间内可能看不出来,但从长期来看却是致癌性的。不推荐没有专业人员与专业技术设备的中小博物馆自行建立熏蒸室进行消毒杀虫,可以作为最后的选择方案,并最好送出馆外由专门的公司进行消毒操作,纸质文物回馆之前和之后要置于通风良好的洁净环境中,几周之后再入库,以充分释放其残留物,同时保证与之接触的库房管理员全程做好自身防护工作。
3.低氧法
将纸质文物批量放置在密封环境中,通过长时间降低其中的氧气而使霉菌和害虫脱水死亡的消毒方法就是低氧杀虫法。害虫在氧气浓度低于3%的环境下即可死亡,而杀灭细菌、霉菌等则需在1%以下。氧气浓度在1%左右时,杀灭虫菌需至少三周时间,氧气浓度越低,用时越短。现在市场上有一些专业的除氧杀虫高科技设备可以达到氧气浓度低于0.1%甚至更低,提高了虫菌的死亡率,同时缩短消毒的时长。
3.1真空低氧法
在过去,中小博物馆库房条件普遍比较简陋的情况下,不乏有些博物馆直接将纸质文物装袋抽真空密封保存,也是早期的低氧杀虫法理念的运用。这种办法在一定程度上确实有利于防止害虫和霉菌的生长及存活,但长期真空负压状态下,纸张会严重脱水,出现收缩、脆化、翘曲变形等损伤,其抗张强度、耐破强度和耐折度都会降低。随着科技的发展以及文物保管员素质的提高,此方法正不可避免地走向淘汰。
3.2脱氧剂除氧法
也有一些中小博物馆使用放置脱氧剂来降低纸质文物所处密封小环境内的氧气浓度,操作时需要计算所需脱氧剂剂量,量少直接影响消毒效果。在氧气浓度稳定在0.3%以下时,该方法也可以取得很好的消毒效果,但氧气含量降低至理想状态的过程十分漫长,有实验观察甚至长达一个多月之久,而且消毒完成之后会有脱氧剂残留及污染的问题(6)。由于这种除氧法比较难以控制,并不容易收到理想的成效,常常也只是作为一种辅助杀虫手段,放置一些脱氧剂在囊匣、柜具中,起到降低一定的氧气浓度的作用,影响虫菌的生存环境。 3.3充氮除氧法
当下在大型博物馆中比较常用的是充氮除氧杀虫法,或采用制氮机,或配备制氮低氧消毒柜,造价相对较高,经常用于纸质文物的日常小微环境储存和保管中,经年运行,耗费不小。简易的塑料薄膜加上充氮装置也可以满足中小博物馆纸质文物的单次批量消毒需要,过程操作简便,只需抽气、充气、检测,反复几次至氧气浓度达标,每日观察及检测即可。
在低氧的环境中充入氮气,压力增加,虫体细胞快速遭到破坏而加速死亡,可缩短消毒时长。但压力的增加会给纸质文物带来一定的影响,且过程中保持纸质文物所需要的温湿度也是需要慎重考虑的事项。
上个世纪尚有用敌敌畏等化学药品对文物进行杀虫防治的现象,随着人们对化学品危害认识的逐步提高,越来越倾向于使用安全易操作的物理方法来解决纸质文物的消毒问题。中小博物馆由于自身条件限制,可选择的消毒方法并不多。若是追求高效快速又彻底的消杀效果,环氧乙烷熏蒸法具有出色的表现。在消毒时间允许的条件下,低温冷冻杀虫法足以应对小批量不含颜料的纸质文物消毒工作。对大批量纸质文物消毒时,低氧法,尤其是充氮除氧法日益受到文博界的关注和重视。
中小博物馆从自身各方面的现实情况出发,结合消毒对象的具体特点,选择尽可能合理且合适的方法,甚至几种方法形成组合互相补充,以便更好地应对纸质文物在批量消毒中的各类问题,从而达到文物和人员都安全、文物和环境都洁净的目的。
(作者陈爱丽,助理馆员,工作于广州鲁迅纪念馆)
参考文献
(1) 甄丛爱、赵丹萍,纸质文物生物病害研究进展[J],北京印刷学院学报,2019(5)32—37;
(2)閆智培、易晓辉、田周玲、任珊珊、龙堃、张铭,影响纸张老化的因素及缓解措施初探[J],文物保护与考古科学,2018(2)110—120;
(3)刘忍迪、田金英、陆寿麟,环氧乙烷熏蒸消毒在文物上应用条件的探讨[J],文博,1986(1)62—67;
(4)张志勇,关于馆藏文物使用环氧乙烷和二氧化碳混合气体消毒设备的研究[J],中国文物科学研究,2009(1)61—63+38;
(5)刘家真,纸质藏品防治虫霉技术的评价[J],国家图书馆学刊,2015(6)71—82;
(6)周征、万陶、赵平、苏晨阳,磷化氢熏蒸和除氧剂降氧及制氮机充氮降氧三种杀虫技术在烟草仓储防虫中的应用对比[J],农业科学,2018(8)7—8。
纸质文物化学成分主要有纤维素、半纤维素和木质素,是常见有机文物,加之纸质文物在装订、装裱过程中所使用的浆糊、胶水是害虫所喜爱的食料,因此易遭受真菌、细菌等微生物损害和昆虫、鼠类等动物损害。生物病害对纸质文物本体的损害速度之快、程度之深、蔓延之广,是难以想象的,也是很难修复的。有研究显示,长霉的纸张在几个月内酸性即可增加2倍,从而加快纸张老化;害虫则主要通过啃食、钻蛀、分泌物及尸体污染纸张,直接破坏书籍文献。可以说,纸质文物一旦受到生物病害的威胁,将会面临不可逆转的损失,从而给文物价值造成不可估量的伤害。纸质文物在征集、展览过程中难免会受到污染,沾染灰尘、虫害或霉菌,故而在每次入库前十分有必要进行程序严格、方法合理、操作严谨的消毒过程,以杀灭其中的微生物和动物,并及时清除尸体和残留物。
● 纸质文物消毒方法
在对文物的保护性防治工作中,应以不产生新的损害为前提,从而实现预防为主、防治结合的基本方针。就目前比较常用且有效的纸质文物消毒方法而言,既要灭菌,又能杀虫,总体上有物理方法和化学方法。物理方法包括酒精清理法、低温冷冻法、绝氧法、干燥失水法、微波辐照杀毒等,化学方法主要是熏蒸法,利用有毒的化学药剂进入呼吸系统来杀灭活虫及虫卵、虫蛹,以环氧乙烷熏蒸为主要代表(1)。
中小博物馆文物保管实践中面临场地小、资金短缺、人才不足等困境,在纸质文物批量消毒方法的选择中应以原料来源简单、安全易操作、耗资少为优。
● 中小博物馆可选纸质文物批量消毒方法
1.低温冷冻杀虫法
一般是将批量纸质文物置于低温冷冻柜中,设置温度-20℃至-30℃,通电一周左右时间,昆虫体液结成冰晶无法进行新陈代谢而死亡(2)。根据需要选择合适的柜体容量,柜内温度降低到可以杀死害虫时放入有包裹的纸质文物,不可一次性堆积太多,以免影响纸质文物中心区域的杀虫效果。杀虫结束后,纸质文物应继续保留在冷冻柜内几天,以便慢慢回温适应。
该方法无毒无害,设备易购置,运行成本低,操作简便,广受博物馆、图书馆和档案馆的欢迎。
不过,纸质文物放入和取出冷冻柜时遭受温度由高变低和由低变高的剧烈变化,且温度变化又会引起湿度变化,这种频繁的温湿度变化对纸张的危害不可小觑。因此,纸张破损严重、酸化脆化严重的情况下,尽量不要选择此方法进行消毒。另外,带有彩绘颜料的纸质品、油画等文物在低溫下会受到较大影响,发生脆化。
中小博物馆在资金和人员不足的情况下,采购一台低温冷冻柜用于纸质文物小批量的消毒工作,是可行并且方便的。
2.环氧乙烷熏蒸法
纯环氧乙烷易燃易爆、有毒,在一些地区和行业被禁止用于熏蒸消毒。二氧化碳或氟利昂等惰性气体与环氧乙烷混合后,不但降低了燃烧爆炸性,而且可以增强穿透力,减少残留气体(3),多年来被广泛应用于纸质文物的消毒杀虫,尤其是大批量纸质文物或整体库房的消杀。环氧乙烷混合气体杀虫灭菌彻底,包括孢子、虫蛹、虫卵、成虫与幼虫,消杀迅速,效果彻底。
采用环氧乙烷熏蒸法,原料的采购并不昂贵,消毒过程中需要配备钢瓶、文物消毒箱、水箱、气压表、真空泵等设备,操作技术难度较高,单是保证每一个环节的密闭性已属不易(4),更重要的是须时刻注意工作人员的人身安全问题。
研究表明,长期使用环氧乙烷会改变纸张的物理和化学性质(5)。对人体的伤害在短时间内可能看不出来,但从长期来看却是致癌性的。不推荐没有专业人员与专业技术设备的中小博物馆自行建立熏蒸室进行消毒杀虫,可以作为最后的选择方案,并最好送出馆外由专门的公司进行消毒操作,纸质文物回馆之前和之后要置于通风良好的洁净环境中,几周之后再入库,以充分释放其残留物,同时保证与之接触的库房管理员全程做好自身防护工作。
3.低氧法
将纸质文物批量放置在密封环境中,通过长时间降低其中的氧气而使霉菌和害虫脱水死亡的消毒方法就是低氧杀虫法。害虫在氧气浓度低于3%的环境下即可死亡,而杀灭细菌、霉菌等则需在1%以下。氧气浓度在1%左右时,杀灭虫菌需至少三周时间,氧气浓度越低,用时越短。现在市场上有一些专业的除氧杀虫高科技设备可以达到氧气浓度低于0.1%甚至更低,提高了虫菌的死亡率,同时缩短消毒的时长。
3.1真空低氧法
在过去,中小博物馆库房条件普遍比较简陋的情况下,不乏有些博物馆直接将纸质文物装袋抽真空密封保存,也是早期的低氧杀虫法理念的运用。这种办法在一定程度上确实有利于防止害虫和霉菌的生长及存活,但长期真空负压状态下,纸张会严重脱水,出现收缩、脆化、翘曲变形等损伤,其抗张强度、耐破强度和耐折度都会降低。随着科技的发展以及文物保管员素质的提高,此方法正不可避免地走向淘汰。
3.2脱氧剂除氧法
也有一些中小博物馆使用放置脱氧剂来降低纸质文物所处密封小环境内的氧气浓度,操作时需要计算所需脱氧剂剂量,量少直接影响消毒效果。在氧气浓度稳定在0.3%以下时,该方法也可以取得很好的消毒效果,但氧气含量降低至理想状态的过程十分漫长,有实验观察甚至长达一个多月之久,而且消毒完成之后会有脱氧剂残留及污染的问题(6)。由于这种除氧法比较难以控制,并不容易收到理想的成效,常常也只是作为一种辅助杀虫手段,放置一些脱氧剂在囊匣、柜具中,起到降低一定的氧气浓度的作用,影响虫菌的生存环境。 3.3充氮除氧法
当下在大型博物馆中比较常用的是充氮除氧杀虫法,或采用制氮机,或配备制氮低氧消毒柜,造价相对较高,经常用于纸质文物的日常小微环境储存和保管中,经年运行,耗费不小。简易的塑料薄膜加上充氮装置也可以满足中小博物馆纸质文物的单次批量消毒需要,过程操作简便,只需抽气、充气、检测,反复几次至氧气浓度达标,每日观察及检测即可。
在低氧的环境中充入氮气,压力增加,虫体细胞快速遭到破坏而加速死亡,可缩短消毒时长。但压力的增加会给纸质文物带来一定的影响,且过程中保持纸质文物所需要的温湿度也是需要慎重考虑的事项。
上个世纪尚有用敌敌畏等化学药品对文物进行杀虫防治的现象,随着人们对化学品危害认识的逐步提高,越来越倾向于使用安全易操作的物理方法来解决纸质文物的消毒问题。中小博物馆由于自身条件限制,可选择的消毒方法并不多。若是追求高效快速又彻底的消杀效果,环氧乙烷熏蒸法具有出色的表现。在消毒时间允许的条件下,低温冷冻杀虫法足以应对小批量不含颜料的纸质文物消毒工作。对大批量纸质文物消毒时,低氧法,尤其是充氮除氧法日益受到文博界的关注和重视。
中小博物馆从自身各方面的现实情况出发,结合消毒对象的具体特点,选择尽可能合理且合适的方法,甚至几种方法形成组合互相补充,以便更好地应对纸质文物在批量消毒中的各类问题,从而达到文物和人员都安全、文物和环境都洁净的目的。
(作者陈爱丽,助理馆员,工作于广州鲁迅纪念馆)
参考文献
(1) 甄丛爱、赵丹萍,纸质文物生物病害研究进展[J],北京印刷学院学报,2019(5)32—37;
(2)閆智培、易晓辉、田周玲、任珊珊、龙堃、张铭,影响纸张老化的因素及缓解措施初探[J],文物保护与考古科学,2018(2)110—120;
(3)刘忍迪、田金英、陆寿麟,环氧乙烷熏蒸消毒在文物上应用条件的探讨[J],文博,1986(1)62—67;
(4)张志勇,关于馆藏文物使用环氧乙烷和二氧化碳混合气体消毒设备的研究[J],中国文物科学研究,2009(1)61—63+38;
(5)刘家真,纸质藏品防治虫霉技术的评价[J],国家图书馆学刊,2015(6)71—82;
(6)周征、万陶、赵平、苏晨阳,磷化氢熏蒸和除氧剂降氧及制氮机充氮降氧三种杀虫技术在烟草仓储防虫中的应用对比[J],农业科学,2018(8)7—8。