第一章 绪 论
第一节 壁画概述
一、壁画的概念：
1、从广义上讲，绘制在建筑物墙壁上或岩石上的图案统称为壁画。
2、狭义上讲，只指绘制在建筑墙壁上的图案。
二、壁画的分类：
1、从绘制位置的不同来分：
  建筑壁画：在宫殿、寺观、庙宇等建筑墙壁上的绘画
  石窟壁画：绘制在石窟内壁
  墓葬壁画：墓道或墓室内部慰藉亡灵的壁画形式
2、从绘制工艺的不同来分：
  干壁画 在干燥的表面绘制 粗泥抹底、细泥找平、刷白灰、颜料+胶料
  湿壁画 在半干燥的表面绘制 白灰层未干直接用颜料作画
  镶嵌壁画 水泥调入粘接剂，有色石子、陶瓷片、有色玻璃、贝壳、珐琅、宝石
  其他
三、岩画
岩石上的壁画
第 二 节 壁画保护的意义、研究方法及原则
一、壁画保护的意义及紧迫性
1 1 、保护意义：
(1)壁画艺术贯注了中华民族文化传统和中国独特的艺术风格，强烈的表现着自己的民族文化精神，因此保护我国古代壁画和彩塑就是保护我们民族多少年来千锤百炼的文化结晶。
(2)壁画作为一种艺术实体，具有非常丰富的历史、艺术和科学价值，所以是研究我国古代社
会结构、人民生活与生产的珍贵实物资料。
(3)壁画艺术不仅是中国特有的文化遗产，同时也是全世界全人类珍贵的历史文化遗存，对它
的保护是我们传承历史的责任。
2 2 、保护的紧迫性：
任何材料在环境因素作用下的老化变质都是一种客观存在，壁画也不例外。
  自然因素：降水、河水、地下水——渗漏水、积水
支撑体裂隙、地震——不稳定性
水、可溶盐——酥碱粉化
温湿度——温差风化
光照——颜料褪色和变化
风沙吹蚀磨蚀——物理破坏
  人为因素：小气候环境变化，人工爆破，基础建设破坏
环境污染——腐蚀破坏，采矿——地面下沉,人为盗掘、刻画
二、壁画保护的研究方法及原则：
1 1 、壁画保护的研究方法：
（1）前期研究：壁画的价值评估、档案资料收集、整理、研究工作。
（2）保护方案：修复材料、修复工艺
（3）修复工程的实施
2 2 、壁画保护的原则：
（1）不改变原状原则
（2）少干预原则
（3）修复材料的可逆性原则
（4）采取预防为主的原则
（5）正确把握审美标准
（6）保护文物环境
（7）坚持应用现代科学技术手段与继承传统技术相结合的原则
三、我国壁画保护现状
1、科学分析：原子吸收、xrf、扫描电镜、电子探针、xrd、拉曼、红外、色谱
2、保护材料：聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、AC33乳液、改性硅酮—原材料、B72
3、病害治理：酥碱、起甲、粉化、脱落
4、环境监测：大气环境监测、污染调查及室内小气候环境监测
5、数字化：虚拟漫游、辅助临摹
第二章 壁画保存环境
第一节 地质环境 （岩石条件）
一、壁画的地质环境简介：
1、岩石学基础：
（1）矿物：是天然形成的无机化合物或元素单质，其化学成分和物理性质是相对均一和固定的，有特殊的晶体结构。
（2）岩石：
①定义：是经过一定地质作用而形成的矿物集合体，它构成了地球的固体成分。
②岩石的分类：按岩石的成因我们可将其分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。
2、我国石窟壁画的岩石条件
我国的石窟壁画一般都是在砂岩、砾岩等沉积岩上开凿并制作的。
成层厚、整体性好、岩性软，易雕凿、分布广、垂直节理发育，省时省力
二、地质环境与石窟艺术表现形式的关系：
一般砂岩的结构比较致密、均一，适合精雕细刻。因此开凿于砂岩中的石窟采用以“雕”
为主的艺术表现手法等。
砾岩与砂岩比较，质地粗糙，不适宜精雕细刻，因而开凿于砾岩中的石窟多采用“石胎泥
塑”或壁画的艺术表现手法。
三、地质环境对壁画的影响：
石窟壁画保护中的重点是开窟崖体的稳定性问题，以及“风化”、“水患”和“盐害”。
1、稳定性：
  卸荷裂隙
  构造裂隙
  不规则裂隙
2、风化：
砂岩或砾岩都是由泥质或砂泥质将各种粒度的矿物胶结起来的，由于胶结状态比较差、岩
性较松散，因此空隙度较大，吸水性较强，抗风化能力比较弱。这种风化对窟内外的危害都比较大。
3、水患及盐害：
由于稳定性因素的制约，这种砂砾岩中的各种缝隙成了地下水、地表水、降水入渗洞窟壁
画结构材料中的主要通道，造成壁画发生各种病变的主要因素。主要是壁画地仗层的酥碱。
第二节 气象环境
一、温度
1、温度的直接破坏作用
热膨胀系数：无机和有机相差大；材料和文物相差大
2、温度的间接破坏作用
（1）温度与相对湿度：
相对湿度：空气中的实际含水量与同温度下的饱和含水量的比值
（2）温度与冰冻风化：
冰冻风化：填充在岩石中水分结冰使岩石破坏的作用
温度降到零以下——水结冰体积增加百分之九——对裂隙产生压力
融化——下雨——结冰——裂隙加宽——融化    不断循环
二、湿度
1、湿度因素引起的壁画颜料变色
土红（Fe2O3）、朱砂、密陀僧（PbO）、铅丹
2、湿度与壁画酥碱
湿度变化——可溶盐迁移——表面酥碱
3、湿度与胶结材料的老化
40%~50%最适宜；小于30%，失水粉化；大于75%，微生物霉变
三、观众因素引起温湿度变化对壁画的影响
第三节 光辐射
对壁画的危害主要体现在两个方面：
①引起壁画颜料的褪色和变色；
②引起胶结材料的老化。
第四节 空气污染与风沙对壁画的影响
一、有害气体对壁画颜料的影响：
1、 SO2 的影响：
（1）性质：
（2）来源：煤炭燃烧
（3）二氧化硫对壁画的影响：
①对石窟岩体的影响：石材石膏化 CaCO3+SO2+O2------CaSO4·2H2O+CO2
②对壁画颜料的影响：灰白色凸起，颜料层大面积脱落，硫酸盐还原菌 SO4---S
2、H2S 的影响：
（1）性质：
（2）来源：
（3） H2S 对壁画的影响：使纤维素类文物中纤维素水解、地仗层老化、氧化为SO2，与金属反应为黑色硫化物
3、CO2 的影响：
（1）性质：
（2）来源：
（3）CO 2 对壁画的影响：
Ａ、 无酸雨：使岩石表面蜕化，白色颜料褪色
Ｂ、 有酸雨：使岩石表面更加粗糙，疏松，加速了它及表面颜料的风化脱落
二、粉尘对壁画的影响：
１、粉尘：
（1）定义：粉尘是大气中的固体颗粒物。
（2）来源：粉尘大多来自燃料的燃烧过程。
（3）分类：按颗粒直径
①10~75μm——降尘
②1~10μm——飘尘
2、粉尘的性质：
（1）物理性质：吸附性
（2）化学性质：催化剂
（3）数量巨大
3、粉尘对壁画的影响：
（1）颗粒较大的粉尘降低了壁画颜料的色度。
（2）颗粒较大并具有棱角的粉尘降落到壁画表面，容易产生机械磨损。
（3）颗粒较小的飘尘黏附性好，会牢牢的吸附在壁画表面，难以去除，如烟熏壁画。
（4）飘尘随空气流动而四处飘落，易产生微生物影响。
（5）有的粉尘含有极强的吸附性，能吸附和富集 H 2 S、SO 2 、H 2 SO 4 、HNO 3 等化学有害物质，使文物表面受到侵蚀。
三、风沙对壁画的影响 ：
1、风沙：风速达到5m/s可以吹起沙粒
2、风沙对壁画的影响：
（1）风蚀：
A、吹蚀：吹走表面沙粒
B、磨蚀：碰撞、摩擦、旋磨
（2）积沙：掩埋洞窟、清理耗费财力物力人力，清沙车产生震动、卷入洞窟、窟顶受压、积水
第五节 壁画保护的生物环境
一、微生物对壁画的影响：
1、微生物：微生物是一大群微小的生物，其中包括细胞形态的类病毒和病毒，以及具有细胞结构的细菌、真菌、藻类和原生动物。
2、微生物的分类：
（1）按对能量的利用方式分为：
A、自养型：硝化细菌，硫细菌
B、异养型：大部分细菌，全部真菌，放线菌
（2）按对氧的需求可分：
A、好氧型：大部分细菌真菌
B、厌氧型：
3、微生物的生存条件：
除了需要碳、氮、矿物元素和水等养分外，还需要一定温湿度和酸碱环境。
温度：25~37 湿度75%以上、霉菌80%~100%
  细菌：承受的酸碱能力是 PH 值 4—9 的范围，最适合的 PH 值是 6.5—7.5。
  放线菌：最适宜的 PH 值是 7.5—8.5
  真菌：最适合的 PH 值是 5.0—6.0，其中霉菌承受的酸碱能力为 PH 值 2—9 的范围，因此霉菌比大多数微生物对艰难环境更具适应性。
4、微生物对壁画破坏：
（1）细菌与放线菌：
①细菌：是有细胞壁的单细胞原核生物，结构简单。（球菌、杆菌、螺旋菌）
对壁画的破坏作用：自养菌、异养菌
A、石材风化： 自养型：硫细菌S---SO4；硝化细菌：氨氧NH4---NO3、氮氧NO2---NO3
异养型：产生有机酸，对文物造成缓慢侵蚀
B、颜料变色：铅丹、铅白（硫酸盐还原菌）----硫化铅；代谢释放过氧化氢使铅颜料氧化为黑色PbO2    PbCO3---PbCO3·Pb(OH)2（白色）----PbO2（黑色）
②放线菌：也是单细胞原核生物，菌体一般由分枝状，无横隔的菌丝构成。属于异养菌。
对壁画的破坏：
放线菌在高湿度环境下并有大量有机物存在时发生频率很高。壁画上生长的放线菌产生一
种白色或灰绿色的粉末，这些放线菌常常与其他细菌、真菌和藻类一起出现，并且在相对湿度很高（90%--100%）的稳定环境下生长。产生大量的有机酸对石材进行腐蚀。
（2）真菌：异养型真核微生物
对壁画的破坏：
A、物理腐蚀：颜料层变黑、深入壁画层、
B、化学腐蚀：胶结材料老化、岩石风化
（3）藻类：低等自养真核生物
藻类一般被厚或薄的凝胶鞘所包裹，有各种颜色，能吸附环境中的水并保留很长时间，这
使它们在较苛刻的干燥条件下都能生存。
对壁画的破坏：
  产生颜色粉末，污染画面
  吸水并保水，增大湿度
  分泌有机酸，腐蚀矿物
二、昆虫对壁画的影响：
1、昆虫：
2、昆虫的营养源：壁画地仗层（棉、麻草），颜料层（动植物有机酸）
蛋白质
糖类
脂肪
维生素
水分和无机盐
3、生存条件：适应性极强，没有特别苛刻的条件。
温度：0~40℃
湿度：40~50%
4、敦煌莫高窟中昆虫及其破坏：
（1）种类：2个目、4个科的6个种  仿爱夜蛾
（2）分布：75个窟（15.2%），上层3个（4%）、中层24个（32%）、下层48个（64%）
【与飞行能力有关】
（3）昆虫对壁画的危害：
成虫飞行时碰撞壁画,使起甲、酥碱严重的壁画脱落；
鳞粉及成虫排泄物撒落在壁画表面,严重污染壁画；
更为严重的是,昆虫排泄物中的水分、有机物质与壁画地仗成分、颜料成分起化学反应,引起局部壁画颜料褪色、变色,甚至导致颜料层、白粉层翘起、脱落,加速了壁画病害的发生。

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