一、引言?
文物害虫是威胁有机质地文物安全的主要因素之一。害虫对文物的危害通常是渐进的、隐蔽的，在初始阶段肉眼不易发现，而一旦发现，问题往往已经比较严重了。特别是我国文博界许多单位的保存条件与欧美国家相比，有着明显的差距，虫害发生的机率也大得多。因此，认真做好害虫防治是有机质地文物保护工作中一项需要常抓不懈的重要内容。?
文物害虫防治一般分为预防和杀灭两部分。多年来，这项工作大多采用化学方法，包括：平时在库房或文物柜内投放樟脑等防虫药剂防虫；发现害虫后利用化学药剂进行熏蒸处理来将其杀灭，但都存在着一些不尽人意的地方。防虫方面，虽然投放樟脑等防虫剂曾经起到很好的效果，但是近年来发现，樟脑的驱虫性能大不如前，即使用药量不断加大，库房中出现虫害的情况亦屡屡发生。究其原因，这是害虫对樟脑产生了抗药性导致药效下降甚至基本无效。在害虫杀灭方面，所用熏蒸药剂多为环氧乙烷、溴甲烷、硫酰氟等广谱杀虫剂。虽然经过熏蒸处理可将害虫彻底杀灭，但这些药剂都是毒性很强的化学气体，使用中对工作人员和环境都具有一定的威胁。因此，熏蒸杀虫实在是一种不得已而为之的办法。即使是投放樟脑等防虫药剂，长期使用也不可避免地对人与环境产生一些负面影响。近年来，随着人们环保意识的不断提升，这些影响越来越受到重视，文物保护领域常用的熏蒸剂将逐步受到限制。以溴甲烷为例，由于我国是关于破坏臭氧层物质的蒙特利尔国际会议的缔约国，根据会议有关协定，至2010年，溴甲烷在我国将被禁止使用。鉴于上述情况，在文物害虫防治工作中，寻求一些更安全、有效、环保的技术方法已成为文物保护技术人员无法回避的重要任务。?
目前，科技人员普遍认为适当的物理方法是我们应当着力开发的方向。其中充氮降氧技术在某些情况下不失为明智的选择。氮气是一种惰性气体，是空气中的重要组成部分，具有很好的化学稳定性，在常温、常压下，不与其他化学物质发生化学反应。氮气作为保护性气体，在很多领域得到应用。利用氮气的化学稳定性，通过适当的技术手段，使其服务于珍贵文物的保存和保护，日益为文物保护领域的专家学者所关注。有资料介绍，美国的“独立宣言”就密封于氮气环境中永久保护；意大利、法国十多年前就成功地将充氮降氧气调技术应用于文物的保护；近年来北京市文物研究所、湖北省荆州市博物馆等单位，先后利用充氮降氧技术在文物保护方面做了一些有益的工作，取得较为满意的结果；而北京房山云居寺“99石经回藏”，则是我国应用氮气库技术进行文物保护的具有重大影响的典型例证。
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充氮降氧技术应用于害虫防治，可分为密封保存和杀虫处理两大类。其中杀虫处理针对的是那些已经发现明显的虫害问题，需要予以杀灭的情况；而密封保存针对的是那些虽然存在害虫危害的可能，但却未发现明显的虫害痕迹的情况。显而易见，前者是一次性的处理，后者是长期性的防范。
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二、充氮降氧密封保存?
充氮降氧密封保存是将文物放在密闭空间内，通过充氮置换，除去空间内的氧气及腐蚀性气体。因此，它不仅具有防虫的功效，而且还能防止霉菌、氧化等问题的发生。需要注意的是，经充氮降氧密封保存处理后，密闭空间不宜反复开启，因为每次开启后都要重新进行密封置换，这将大大增加成本。此种方法适用于提用率很低的文物保存。对于那些使用流通率较高的文物，除非有复制品可以替代，否则一般不提倡采用这种保存方法。经过多年的实践证明，采用充氮降氧密封的保存方法，对有机质文物的质地，对颜色和字迹无任何影响，是一种非常理想的无毒杀虫和防霉菌、氧化方法。?
根据保存的文物质地、规格、数量等因素，充氮降氧密封保存可选择袋、盒、柜、库等几种形式，现分别介绍如下：?
1.充氮降氧密封保存袋?
保存袋常用材料为耐低温聚乙烯塑料，将其做成开口袋状，并预留捆扎封口长度，同时设计有进气、出气、测气的功能口。保存袋的特点是：简单实用、成本低廉、操作方便、适用范围较为广泛，在出土文物的现场应急除氧处理中使用较多，亦可用于异型文物的长、短期保护存放。保存袋的操作程序为：将文物放入袋中——折叠捆扎封口——抽气充氮气(由专用氮气设备完成)——捆扎进、出气口——充气完毕，此时文物已处于氮气保护状态。?
2.充氮降氧密封保存盒?
保存盒一般是用有机玻璃做成密封容器，设计有进气口、出气口、测气口、呼吸袋等。用保存盒存放文物便于控制温度、湿度和气体成分，使文物处于一种恒温、恒湿、低氧状态中。同时具有操作简单，便于观察、运输等优点。保存盒通常用于单件文物的长期保存或展示。其操用程序为：将文物从端盖放入盒中——密封端盖(可做成活盖)——抽气充氮气(由专用氮气设备完成)——关闭进、出气口——充气完毕，此时文物已处于氮气保护状态。?
3.充氮降氧密封保存柜?
保存柜一般是用金属板或有机玻璃等材料加工制作成带门窗的封闭文物柜，结构形式类似于带视窗的立式冷柜，柜体上设计有进气口、排气口、测气口、呼吸袋、温度显示、湿度显示、氧含量显示等系统。保存柜根据柜体的大小，可以存放不同数量的文物，使之处于一种安全的保护氛围之中，同时便于文物的观察和研究。保存柜的操作程序与保存盒类似。一般情况下，气体调整时间约为2～4小时。
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4.充氮降氧密封保存库?
和上述保存袋、盒、柜相比，充氮降氧密封保存库要复杂得多。它又称为氮气库，主要由气密性结构(库体)、制氮系统、调温调湿系统、气体净化装置、监测控制系统组成。气密性是氮气库区别于其它类型库房的一个最重要的特点。氮气库不仅要求结构具有良好的隔热性能，以减少外界热量对库内温度的影响，更重要的是还要求结构具有很好的气密性，能够减少或消除外界空气对库内气体成分的影响，从而能长时间地维持库内所要求的气体成分。?
制氮系统是为达到和保持库内氮气要求所必须的设备，是氮气库系统中最重要的组成部分。碳分子筛制氮机是氮气库系统常用的一种制氮设备。它是以碳分子筛为吸附剂，以空气为原料，利用变压吸附原理进行氮氧分离制取高纯度氮气的气体分离设备。碳分子筛制氮机具有产气量大、设备结构简单、操作灵活等特点，并且在去除氧气、产生氮气的同时，还能有效地去除其它有害气体成分。调温调湿系统可以调节库内的温度湿度，达到恒温恒湿的要求。气体净化装置，可对进入库内的气体进行过滤和净化，滤除二氧化硫等有害气体和灰尘，使库内气体保持洁净状态。监测控制系统可对库内温度、湿度、氮气纯度进行检测，控制制氮系统、调温调湿系统的运行。目前很多配套使用计算机控制系统，具有温度、湿度、氮气等数值的设定，数据的采集、显示、存储、查询、报警、打印等多种功能。?
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三、充氮降氧杀虫处理?
充氮降氧杀虫机理是利用充氮促使环境内氧气浓度降低至0?3%以下，使害虫处于严重缺氧状态，造成害虫窒息死亡。特别是真空充氮加压杀虫，在抽真空的过程中能使害虫体内的水份外溢，细胞原生质脱水，代谢产物不能正常排泄，导致中毒；在充氮保压的情况下，虫体外壁受到的压力增大，氮气通过害虫的呼吸系统(即气管与气门)，被压入虫体，进一步破坏了虫体内的细胞结构，从而加速了害虫的死亡。?
充氮降氧杀虫分为两种方式：?
1.真空充氮加压杀虫?
真空充氮加压杀虫系统，由真空容器、真空泵、氮气钢瓶或氮气发生器、减压阀、单向气流电磁阀及DDC—电磁真空带充气阀等设备组成。其中真空容器应符合压力容器有关规定，设计压力：12kg／cm2。操作程序为：首先开动真空泵将容器抽至负压，2小时后，再充氮气使容器内压力保持在1.6kg／cm2之标准内，并维持内部氧浓度在0.2%以下，如此充氮保压60小时后，则可将各类成虫、幼虫、蛹、卵全数杀死(表1)。真空充氮加压杀虫是一种非常安全的杀虫方法，只是装置费用较为昂贵。?
2.常压状态充氮杀虫?
常压状态充氮杀虫装置配置简单，使用方便，操作中不需要电力供应，具有很强的适应性。该装置由箱体(应设有进气孔、出气孔)、氮气钢瓶(浓度99.999%)、氧浓度指示剂、正负压力表、温湿度计、气体流速表、流量压力表等组成。其操作过程为：首先将待处理文物放入箱内，同时放入氧浓度指示剂，将箱盖盖好，注入大量高纯氮气置换2小时后，待箱内氧浓度指示剂变色，指示氧含量低于0.3%以下时，便可将氮气改以微量(20ml／min)注入箱内，将氮气钢瓶输出压力调整为0.2kg／cm2，稍稍打开箱体的排气孔，使箱内压力略高于箱外压力，严防箱外空气渗入箱内。有资料报道，上述条件保持14天，即可除去成虫、幼虫、蛹、卵等各个虫态的害虫。操作中需注意的是应随时控制好箱内的温湿度，以求在低氧标准氛围内，达到彻底除尽虫害之目的。?
3.几个参数的探讨?
应用充氮降氧技术杀灭文物害虫，无论是真空加压充氮，还是常压状态充氮，温度、湿度、氧气浓度和处理时间都是重要的影响因素，需要予以特别注意：?
(1)处理温度?
温度对杀虫效果影响很大，低于20℃时，杀虫的效率很低，因此希望处理温度不低于25℃。一般说来，温度越高，杀虫效果越好。实际工作中，考虑到对文物材质自身的影响，处理温度大多控制在30℃左右。?
(2)处理湿度?
一般说来，处理湿度越低，杀虫效果越好。但是，对于常压装置中氮气不断输入的进气方式，气体湿度过低，可引起材料的过分干燥。因此，人们普遍认为将相对湿度控制在55%左右，较为适宜。?
(3)氧气浓度?
氧气浓度与害虫致死效率的关系因害虫种类的不同而不同。实验表明，在温度为25℃，相对湿度为55%的条件下，要使充氮降氧杀虫达到最佳效果，氧气浓度至少也要低于3000ppm(0.3%)。使氧气浓度保持在很低的水平，对杀虫效果是至关重要的。?
(4)处理时间?
常压状态充氮杀虫需要有足够的时间，一般认为不能少于14天。情况不同，处理时间亦不尽相同。例如：要杀灭木雕深处的害虫，就需要将处理时间延长，具体应该延长多少，还有待进一步的模索与探讨。?
四、结语?
充氮降氧技术，作为文物害虫防治的一种方法，被人们普遍看好。不仅如此，它还具有其他一些有益的功能。例如：纤维质地文物在自然环境条件下保存，受空气中氧气和有害气体的影响，纤维会发生氧化和酸化水解反应，造成文物变色和强度下降，这就是通常所说的老化。如果将充氮降氧技术应用于纤维质地文物的保护，就可以防止酸化和氧化反应的发生。再如：空气中的氧气和有害气体是金属质地文物腐蚀、生锈、矿化的重要诱因，将金属文物进行充氮降氧封存，能够收到很好的保护效果。因此可以说，充氮降氧技术适于许多种类的文物保护，深入开展这方面的研究与应用，具有显著的意义。
表1：档案图书害虫在充氮保压状况下致死时间
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