敦煌莫高窟室内外空气质量的初步研究.pdfVIP

第九届全国气溶胶会议暨第三届海峡两岸气溶肢技术研讨会 敦煌莫高窟室内外空气质量的初步研究 张二科1’4曹军骥1’王旭东2张国彬2张正模2杜娜3沈振兴3 1．中国科学院地球环境研究所，黄土与第四纪地质国家重点实验室，西安710075 2．敦煌研究院保护所，敦煌736200 3．西安交通大学环境科学与工程系，西安710049 4．中国科学院研究生院，北京100tN9 摘要：选择2006年4月30日至5月10日，结合5．1长俊前后参观游客数量的变化．对莫高窟室内外总悬浮颗粒物 (TSP)和污染气体进行了为期两周的加强连续观测，获得了莫高窟室内外大气环境污染的初步数据。在观测期内， 室外、非开放窟[320窟】和开放洞窟【257窟】大气TSP的日平均质量浓度分别为1138．4 ggm．3、228．5嵋nl-3和2864gg m。．TSP中水溶性离子分析表明，ca2十、sW。、Na+和a。是水溶性无机离子的主要组分，且室外水溶性离子浓度高 于窟内水平，长假前后水溶性组分浓度有明显变化。碳气溶胶分析显示，开放洞窟相对于室井和非开放窟具有较高 的碳气溶胶的浓度水平。获得了研究区Nit3和气态HN03的浓度水平。游客数量对TSP质量浓度，水溶性离子浓度， 碳气溶胶浓度和污染气体均有显著影响，旅游高峰期污染物质浓度显著增高。 关键词：莫高窟，TSP，水溶性离子，碳气溶胶，污染性气体 中图分类号：P402 ．． 1引言 敦煌莫高窟(94。47”E，40。2’rN)是第一批全国重点文物保护单位，是被联合国教科文组织世 界遗产委员会列人世界遗产清单的我国第一批世界文化遗产地，素有“墙壁上的博物馆”、“世界艺 术画廊”之称，是世界著名的文化旅游景点。目前，敦煌壁画出现壁画酥碱、颜料变色、退色、起 甲和空鼓等问题”1。空气污染对材料保存的威胁是大气环境研究的主要领域之__121。敦煌莫高窟位 于库姆塔格沙漠的东北边缘，干旱区的风蚀沙尘对于敦煌壁画的起甲和空鼓等问题有显著的影响脚。 必威体育精装版的研究表明，莫高窟窟区外围的大气环境污染物浓度呈上升趋势，特别是酸性污染物有明显的 增加【IJ。颗粒物携带的某些化学物质(如硫化物、硝酸盐及小分子有机酸)在一定条件下。可以与 文物表面或者矿物颜料发生化学反应，破坏文物f4J。颖粒物沉降在文物的表面，覆盖、污损其原有 色彩，影响其美学观赏价值和视觉效果15,61。颗粒物中富Fe、Mn的颗粒物会催化、加速污染气体和 文物表面材料的化学反应【7J。大气颗粒物同时也是各类微生物的载体，在一定湿度情况下，造成霉 菌的传播，引起文物长霉乃至霉烂、腐朽。 目前，对于敦煌壁画洞窟室内外的大气环境研究相对较少，特别是游客数量对洞窟内外大气污 染的影响研究鲜见。本文选择在“五一”黄金周前后对莫高窟室内外总悬浮颗粒物(TSP)的理化 特征(质量浓度，8种水溶性离子，总碳及有机碳)、污染气体的浓度水平做了连续监测，目的是全 面了解目前敦煌莫高窟室内外大气环境质量状况，分析游客数量对大气环境质量的影响，为建立保 存敦煌壁画的适宜环境提供科学依据。 、 2样品采集和试验分析 2．1样品采集 本研究在莫商窟选取室内室外共三个点，其中室内两个，未开放洞窟(320窟)和开放洞窟(257 窟)：室外一个点，位于敦煌研究院保护所办公楼楼顶，离地面距离8m。利用便携式气溶胶采样器 (mini-volume portable ’基金项目：国家自然科学基金(NSFCA0121303资助。 作者简介：张二科(1981一)，男，陕西临潼人，硕士研究生，主要从事大气化学研究 第九届全国气溶胶会议暨第三届海峡两岸气溶腔技术研讨套 详见文献”1。利用Q-Trak(TSI，USA)测定了采样点的微气候特征。 2．2质量分析 TSPEl均质量浓度采用称重法分析，利用灵敏度为l昭的电子微量天平(SartoriousMC5 eMctfonic)称重。称重前后，采样滤膜均在恒温恒湿箱内保924h以上。滤膜在采样前后