2021年沂源栖真观壁画保护与研究成果

2021年4月22日~7月3日对玉皇殿进行了环境监测。玉皇殿地理环境通过文献调查和现场观测进行。自然气候环境监测内容包括玉皇殿内外的紫外线强度、甲醛、温度、相对湿度、PM2.5、PM10、VOC和空气指数，通过周期性使用监测设备进行。土壤植被、生物环境特征通过现场观测进行。

1. 玉皇殿地理特征

栖真观位于山东省淄博市沂源县城西17.5千米的鲁村镇安平村西南部（如彩图2-1所示）。玉皇殿地理坐标为东经118°00′28″，北纬36°08′19″。

鲁村镇位于淄博市南端、沂源县西部，与济南市钢城区接壤，总面积202.25平方千米，辖93个行政村、1个社区，常住人口62991人（2017年），是沂源县行政村和人口数最多的镇，是省级文明镇、省级生态文明镇、省旅游强乡镇、淄博市五好乡镇，省级扶贫工作重点镇。

鲁村镇地理位置优越，交通便利，境内省道泰薛路纵贯东西、博沂路横跨南北，西距京沪高速、京福高速和莱芜火车站30千米。济青南线高速公路穿境而过，并在镇驻地设有出入口。东距日照港120千米、青岛港170千米。境内矿产资源丰富，有煤炭、石英、黏土、花岗石、大理石、铁矿、铜矿、陶土、矿泉水等资源，有1处年产60万吨的国有煤矿。以盛产煤炭闻名。交通运输业发达。镇区周围山岭绵亘，中间地势平坦呈盆地状。以鲁村为中心的小平原，东西长10千米，南北宽5千米，素有鲁村洼之称。鲁村镇以农业为主，林果业次之。主产小麦、玉米、地瓜、黄烟、苹果、蚕茧。

安平村周边为广阔的丘陵、山地，海拔变化较大，相对高程为150米至200米。周边分布有斜山、硕山、牛牌子山、五陡沟、马头崖、东崮山及一些隐伏山丘。山地河谷具有河道迂回、漫滩开阔、阶地分明等地貌特征。青杨圈水库皆坐落于丘陵河段。

2. 玉皇殿自然气候特征

空气质量设备使用上海岚宝科技生产的空气质量监测仪。监测位置分别位于玉皇殿殿内西南角和殿前走廊西侧窗户1米高的窗台上。监测高度均为离地高1米。2021年4月24日~5月19日期间，依次记录甲醛、PM2.5、PM10、VOC、温度、相对湿度和空气指数，结果如表2-1所示。

根据监测结果，可以看出，玉皇殿殿内外甲醛的浓度均很小，多数时间内对壁画影响可以忽略不计，少数时间大于0.03mg。殿内有机污染物的含量在0.02~0.38mg，殿外为0.02~0.37mg。关于细颗粒物PM2.5的含量，殿内为60~302μg，殿外为73~258μg。殿内PM2.5的含量普遍高于殿外的含量。关于粗颗粒物PM10的含量，殿内为49~361μg，殿外为87~364μg，殿内PM10的含量普遍高于殿外的含量，仅在每天14点、15点的中午时段，两者比较接近。殿内外细颗粒物PM2.5、粗颗粒物PM10的含量的变化趋势比较接近。

表2-1　2021年玉皇殿壁画现状气象环境监测记录

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关于玉皇殿内外的温度，白天殿内温度范围为12℃~26℃，变化范围为14℃；殿外温度范围为13℃~26℃，变化范围为13℃。殿外温度最高值、最低值与同时期殿内温度几乎相同，殿外温度变化范围与殿内温度变化范围相一致，即殿内环境的温度已经同步于殿外环境，建筑的隔热功能基本消失。关于玉皇殿内外的相对湿度，白天殿内相对湿度范围为22%~71%，变化范围为49%；殿外相对湿度范围为19%~72%，变化范围为53%。殿外相对湿度最高值高于同时期殿内相对湿度，相对湿度最低值低于同时期殿内相对湿度，殿内相对湿度变化范围明显低于殿外相对湿度变化范围，即殿内相对湿度绝对值低，更加稳定，变化幅度小。殿内环境的相对湿度同步于殿外环境，建筑隔绝外部潮湿的功能基本消失。这也与近期降水较多，玉皇殿内地面和墙壁潮湿比较严重有关。

关于玉皇殿内外的空气指数，白天殿内空气指数范围为54~281，变化范围为227；殿外空气指数范围为96~276，变化范围为180。殿内空气指数与殿外空气指数普遍比较接近，其变化范围也比较接近。

玉皇殿内的细颗粒物PM2.5、粗颗粒物PM10的含量和空气指数与殿外几乎保持相同的变化，三者的监测值比较接近。可以看出，玉皇殿内壁画受到颗粒物污染的影响多数来源于自然界周围环境中的污染源，人类活动产生的灰尘和新陈代谢是次要影响因素。

为了评估光照对于壁画的危害，使用紫外线光照计测量壁画表面的光照强度。使用仪器为北京师范师范大学生产的UV-B型紫外辐照计，辐照度测量范围为（0.1~199.9×103）μW/cm2。

玉皇殿现有壁画分布区域按照1米×1米分为网格，测量各个网格交点处的光照强度。东墙以南侧最下角作为起始原点，由南向北、由下向上依次编号为东墙0-1、0-2、0-3、0-4、0-5，1-1、1-2、1-3、1-4、1-5，2-1、2-2、2-3、2-4、2-5，3-1、3-2、3-3、3-4、3-5。西墙以南侧最下角作为起始原点，由南向北、由下向上依次编号为西墙0-1、0-2、0-3、0-4、0-5，1-1、1-2、1-3、1-4、1-5，2-1、2-2、2-3、2-4、2-5，3-1、3-2、3-3、3-4、3-5。北墙西侧以西侧最下角作为起始原点，由西向东、由下向上依次编号为北墙西侧0-1、0-2、0-3、0-4、0-5，1-1、1-2、1-3、1-4、1-5，2-1、2-2、2-3、2-4、2-5。北墙东侧以东侧最下角作为起始原点，由东向西、由下向上依次编号为北墙西侧0-1、0-2、0-3、0-4、0-5，1-1、1-2、1-3、1-4、1-5，2-1、2-2、2-3、2-4、2-5。为了对比外界光线的强度，分别同时监测了走廊东侧、走廊西侧和玉皇殿门前地面位置的光照强度。

分别于2021年4月29日上午8时30分、中午12时、下午2时30分、下午5时30分以及5月8日上午9时、中午12时、下午2时、下午5时来测量壁画表面的光照强度。测量结果如表2-2、表2-3、表2-4、表2-5、表2-6、表2-7、表2-8、表2-9所示。

表2-2　玉皇殿壁画现状紫外线强度监测——2021年4月29日上午8时30分
单位：μW/cm2

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表2-3　玉皇殿壁画现状紫外线强度监测——2021年4月29日中午12时
单位：μW/cm2(www.xing528.com)

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表2-4　玉皇殿壁画调查紫外线强度监测——2021年4月29日下午2时30分
单位：μW/cm2

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表2-5　玉皇殿壁画调查紫外线强度监测——2021年4月29日下午5时30分
单位：μW/cm2

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表2-6　玉皇殿壁画调查紫外线强度监测记录——2021年5月8日上午9时
单位：μW/cm2

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表2-7　玉皇殿壁画调查紫外线强度监测记录——2021年5月8日中午12时
单位：μW/cm2

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表2-8　玉皇殿壁画调查紫外线强度监测记录——2021年5月8日下午2时
单位：μW/cm2

表2-9　玉皇殿壁画调查紫外线强度监测记录——2021年5月8日下午5时
单位：μW/cm2

根据表2-2、表2-3、表2-4、表2-5、表2-6、表2-7、表2-8、表2-9中玉皇殿内东墙、西墙、北墙和殿外紫外线的光照强度测量结果，在外部环境是晴天的状态下，外界正午太阳光的紫外线辐射强度最大超过了700，而玉皇殿内壁画表面的强度最高仅为0.4，可见外界太阳光的紫外线辐射对于壁画的破坏非常微弱。北墙正对着南侧的大门、窗户，仅在中午时刻，紫外线相对较强，因此北墙正对南墙大门的部分区域受紫外线辐射影响最强。从垂直方向来看，壁画上部靠近屋檐最高处紫外线辐射相对较弱，最强处为离地面2米高的区域，也与大门处的光线照射密切相关。整体来看，现有壁画离地面较高，受到外部太阳光紫外线辐射较弱，与玉皇殿的建筑结构密切相关。玉皇殿仅在南侧有正门两扇，窗户两扇，整体呈现相对密闭的空间，玉皇殿墙体厚度达0.7米，前面有走廊和千年银杏树庞大的树冠，外界阳光的照射很难直接影响殿内环境，光线可以被阻隔大部分。

3. 玉皇殿土壤植被特征

栖真观所在安平村的土壤土色多数为褐土，分布于山坡的台地上；少部分为潮土，分布于河谷底部、沂河河流的岸边。栖真观玉皇殿距离沂河岸边约50米，兼具有褐土和潮土两种土。安平村的土壤质地多数为砾石土，少数为壤质土，而壤质土又以砂壤土、轻壤土等含有较少土质的土壤为主。

安平村属暖温带落叶阔叶林区。土地植被为面积大致相近的自然植被和人工植被。自然植被主要分布在未开垦为农田的山体上部、村边封山育林场、沂河两岸河边及村道旁，优势品种明显，生有松柏、刺槐、野榆、椿树等树木和酸枣、荆棵等灌木丛及黄蒿、蒺藜、茅草、野艾等杂草。人工植被分为人工林地和农作耕地。人工林地种植银杏、杨树、刺槐、花椒、苹果、桃、杏、柿树和桑树等。农作耕地主要种植小麦、玉米、谷子、高粱、地瓜、小杂粮等粮食作物和黄烟、花生、芝麻、瓜菜等经济作物。

4. 玉皇殿环境生物特征

根据实地观察和查阅文献，玉皇殿由于气候比较适宜，树木繁盛，周边农田土壤相对肥沃，因此玉皇殿内外的生物种类比较多样。

玉皇殿内外能够威胁到壁画的霉菌类微生物以曲霉属、青霉属、木霉属等种类为主。

玉皇殿内外能够威胁到壁画的鸟类栖息在周围环境中，有树麻雀、家麻雀、家燕、布谷鸟、喜鹊、猫头鹰等，其中以麻雀最为常见。

鼠类动物主要有仓鼠科田鼠亚科的田鼠、黑线姬鼠、小家鼠和褐家鼠等。

玉皇殿内外昆虫种类主要有鳞翅目的灯蛾科、天蛾科、夜蛾科、粉蝶等，鞘翅目的七星瓢虫、皮蠹、天牛等，半翅目的蝽科等，双翅目的蚊、大蚊、家蝇、绿丽蝇、麻蝇等，同翅目的蝉科等，膜翅目的蜜蜂科、胡蜂科、泥蜂科、蚁科等，唇足目的蜈蚣科等。

爬行类动物主要有壁虎类和蛇类。其他种类的生物还发现有蜘蛛、蝙蝠等。