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2026-05-12由文博圈主办、森罗股份协办的“文物保护线上公开课”自2024年开启,已成功举办多期。2026年首期公开课《馆藏文物虫霉危害与防治对策》于4月24日圆满落幕,吸引全国各地文保工作者线上参与,超3000人观看直播。
课程聚焦馆藏文物虫霉防控核心痛点,特邀行业大咖倾情分享,本期将对张国庆老师直播演讲内容进行系统归纳,覃丹老师、周华华老师的精彩内容,后续也将陆续整理发布,敬请期待。
此次分享从文物害虫的危害、防治方法及综合防治实践三个层面,系统梳理了故宫博物院的实践经验。
文物害虫的危害与来源
故宫博物院常见文物害虫分类(鞘翅目、鳞翅目等)
故宫博物院地处世界文化遗产地,生态环境丰富,害虫种类繁多。将文物害虫分为昆虫类和非昆虫节肢动物两大类,前者是对文物造成实质损害的主体,包括鞘翅目(甲虫类)、鳞翅目(蛾类)、膜翅目(蜂类)等翅目(白蚁)。
国际博物馆虫害风险分级:高风险、中风险、低风险昆虫
在国际上,博物馆虫害综合治理工作组(IPM Working Group)依据害虫对藏品的危害程度,将害虫分为高风险、中风险和低风险。值得注意的是,近年来随着文物国际借展频繁,地中海家具甲虫等外来物种已在英国、澳大利亚等地相继被发现,跨国借展带来的生物入侵风险不可忽视。
害虫问题并非现代才有,在《上谕档》《清实录》及《清宫内务府造办处档案》中,均有大量“虫蛀”“不堪用”的记录,甚至出现因保管不力而导致官员记过乃至革职的案例,可见古人对文物虫害的重视程度之高。
文物害虫的主要侵入与带入途径
文物害虫进入文物保存空间,主要通过两类途径:
一是“侵入”,即经由建筑门窗不严、墙壁孔洞、随气流灰尘进入等方式自然侵入;
二是“带入”,包括包装材料、维修木构件、未经消杀的征集文物,以及海外借展文物所携带的异地虫种。
文物害虫防治技术体系
古人防治方法:植物药剂与矿物防虫
我国古人很早便掌握了丰富的防虫知识。莽草、黄柏、芸香、花椒等植物草本,以及雌黄、红丹等矿物,均被用于文物防虫驱虫。周代已设立专司档案害虫治理的官职,明清时期宫廷更有专职官员负责定期晾晒文物。
养心殿修缮档案记载,工匠曾以番木鳖、黄柏、蓁艽熬水冲浆糊,利用其中的生物碱防止虫蛀裱糊纸张。
化学防治:硫酰氟与环氧乙烷熏蒸原理及应用
现在化学防治仍是效率最高的方式之一。较为常用的熏蒸药剂包括硫酰氟和环氧乙烷。硫酰氟分子结构稳定、不易燃、无腐蚀性,主要用于古建筑整体熏蒸;环氧乙烷能同时杀灭害虫与霉菌,周期短(仅需一天),但需充分通风后方可取用。张老师特别提醒,应选用高毒力、低毒性的药剂,目前常用药剂以低毒或微毒为主,符合安全标准。
生物防治方法:信息素、天敌和植物源药剂
生物防治方面,信息素(昆虫性信息素、聚集信息素)是一种绿色高效的监测与防治手段。其优势在于诱捕效果显著,连续使用两年后害虫数量可明显下降;大量投放还具有迷向作用,使雄虫无法寻找到正确方向,从而提升灭杀效率。
此外,国外博物馆还引入寄生蜂(如米象金小蜂、赤眼蜂)用于防治药材甲、幕衣蛾等特定害虫,相关案例已在意大利维也纳艺术博物馆、英国伯利庄园等机构得到应用。
另外,常用的植物源药剂,如:芸香、樟木,也有防虫、驱虫作用。其实樟木释放的气味来源于天然樟脑、萜烯类化合物等。樟脑、黄樟素和2,4-二叔丁基苯酚对人体有一定毒性,在封闭环境中积累可能引发头晕、恶心等不适症状,特别是黄樟素属于2B类致癌物。
物理防治:温湿度控制、冷冻杀虫和低氧杀虫
物理防治手段无毒、无污染,具有重要应用价值。温湿度控制是最直接的方法:低温可抑制害虫有效积温,阻断发育繁殖;低湿(低于60%RH)可导致部分害虫失水死亡,如家具窃蠹。
冷冻杀虫适用于纸质档案与纺织品,在-35℃条件下持续2~4天即可。但需注意防止冷凝水损伤文物,复合材质文物及油画等因表面涂层易气化,不宜使用冷冻法。
低氧杀虫是目前博物馆推广应用最广的绿色物理消杀技术,其在低氧环境下,昆虫气门持续开放以获取稀少的氧气,肌肉剧烈收缩导致体内水分大量蒸发,最终因失水而死亡,处理后害虫虫体明显干燥缩小。
低氧的实现主要有两类方式:
一是除氧剂法,即将铁基除氧剂密封于袋内,通过铁的氧化反应消耗氧气,注意空间会缩小约1/5(因空气中氧气占21%),需预留空间。
二是惰性(稳定)气体法,包括氩气,氖气和氮气等,但是氩气和氦气主要依赖于进口,成本比较高。以制氮机制备高纯氮气充入密封空间,氮气成本低、来源稳定,是目前最主流的制氮工艺与技术。
低氧杀虫关键参数:氧气浓度、温度与湿度
低氧杀虫效果受三个核心参数影响:
①氧气浓度越低,害虫剧烈运动失水越快,杀虫效果越好;
②温度越高,水分挥发越快,杀虫效率越高;
③相对湿度越低,失水效果越佳,但需兼顾文物保存所需湿度条件。
张老师特别强调,采购低氧杀虫设备时,设备必须能精确检测并调控氧气浓度、温度与湿度这三项指标,而非仅以压力值作为控制依据。
不同害虫低氧杀虫参数对照表
不同种类害虫所需的低氧处理参数各不相同。在抗性方面,低氧杀虫同样存在产生抗性的风险,文献记录显示,害虫约经40代暴露后可产生抗性,且抗性害虫在对应浓度下的暴露时间需延长9倍。避免抗性产生的关键是确保每次进入杀虫柜的害虫100%被杀死,不让任何存活个体逃出。
这是故宫博物院现在使用的气密杀虫设备。
故宫博物院害虫综合防治实践
有害生物综合防治(IPM)理念与三大方向
综合有害生物防治(IPM)源自农业领域,其核心是从生态观念出发,统筹考虑生态平衡、社会安全与防治效果,综合运用多种防治方法,尽量减少化学手段的使用。在博物馆语境中,IPM强调预防为主、治本清源,以监测为先导,将物理、生物、化学防治方法协调配合,而非单纯追求消灭所有害虫,而是将害虫数量控制在不会对文物造成实质损害的水平。
馆藏文物保存环境质量行业标准(2023年)要求
2023年发布的馆藏文物保存环境质量行业标准明确规定:馆藏文物保存环境中不应出现文物有害生物及其活动痕迹。这一零容忍标准高于传统IPM中的经济阈值概念,也与博物馆文物无价的特殊性相符。标准同时规定了监测手段,包括观察搜索法(检查排泄物、虫洞等)、振动法、毛刷法及信息素诱捕法,并明确指出诱捕器不应将原本不在保存环境中的有害生物吸引进来。
诱捕器类型及信息素缓释装置
信息素诱捕器有纸壳平铺型、悬挂型和实时拍照型等多种形式,缓释装置需定期更换(每1-2个月一次)。使用中需注意:皮蠹耐饥饿能力强,若不及时更换粘虫板,害虫会在蜕皮时逃离;灰尘大、潮湿环境中需加频更换,以免粘性失效或发霉。
信息素诱捕器布设与记录方法
监测记录是IPM实施的重要环节。发现害虫时,需详细记录虫害发生源、种类、形态、分布及采集地点,并评估文物受害等级,为后续防治决策提供依据。张老师还对现有文物害虫信息素进行了系统梳理,总结了各类信息素(性信息素、聚集信息素)的化学成分,均为多碳烯醛、碳烯酮类物质,用量极微,对文物不会造成损伤。
白蚁监测:传统监测站与远程实时监测装置
白蚁防治是故宫博物院的重点工作之一。2006年和2010年,故宫博物院内曾相继发现白蚁,此后持续开展重点监测与灭杀。近年来,白蚁南虫北移趋势加剧,目前已在北京丰台长辛店、故宫博物院以东等地陆续发现,吉林公主岭更已有官方确认记录,形势不容乐观。故宫博物院采用传统监测装置构建了白蚁监测网络,现也引进了远程实时传输监测系统。
养心殿害虫监测与主要害虫种类
以养心殿修缮项目为例,张老师介绍了故宫博物院综合防治的实践过程。养心殿位于故宫博物院中轴线以西,自雍正起历为清朝皇帝理政与起居之所,亦是垂帘听政、颁布退位诏书的历史场所。修缮期间,团队借助搭建的脚手架对宫殿整体进行了首次全面熏蒸,随后结合粘虫板与信息素对主要害虫种类进行系统监测。
养心殿主要害虫:红圆皮蠹、书虱、粉蠹、衣蛾等(A-H各种)
监测结果显示,养心殿区域主要害虫共八种,包括:红圆皮蠹、书虱、粉蠹、袋衣蛾、百怪皮蠹、日本蛛甲、拟裸蛛甲、衣鱼。其中红圆皮蠹最为突出,其幼虫越冬于室内,成虫在4-5月外出采花粉后返室产卵,破坏性极强。书虱喜高湿环境,以碎屑为食,孤雌生殖繁殖极快;粉蠹以干燥高淀粉木材为食,产生细腻粉末;袋衣蛾专蛀纺织品,幼虫隐于袋状虫囊中爬行取食。
养心殿红圆皮蠹暴发原因分析
熏蒸后,养心殿内红圆皮蠹数量异常回升。调查发现,根本原因在于首次熏蒸时间选在5月,正值大量成虫外出采集柏树、松树花粉,加之熏蒸对虫卵作用有限,导致大批个体幸存,至7-8月虫量再度暴发。此案例充分说明,防治时机的选择至关重要。
养心殿综合防治策略:最优防治时间窗口与综合措施
结合红圆皮蠹的生物习性,张老师总结了两个最佳防治期:
第一,4-5月成虫外出期,结合院外树木化学药剂喷洒,从源头控制进入室内的成虫数量;
第二,7-8月室内虫量高峰期,进行室内化学熏蒸,既避开了硫酰氟对虫卵作用较弱的不利因素,也规避了室外成虫逃脱的侥幸情形。
日常管理上,辅以温湿度控制(保持低湿)、信息素监测,以及粘虫板定期巡检,形成综合防控闭环。
总结
张国庆老师以紫禁城的虫害密码为主线,系统梳理了故宫博物院在文物害虫防治领域多年积累的理论体系与实践经验,涵盖虫害危害认知、防治技术体系与综合防治实践三大核心板块。
文物害虫主要包括鞘翅目、鳞翅目、膜翅目(蜂类)、等翅目等昆虫种类,按危害程度分为高、中、低风险三级。
防治技术体系涵盖化学(硫酰氟/环氧乙烷熏蒸)、生物(信息素诱捕/寄生蜂天敌/植物源药剂)、物理(冷冻杀虫/低氧杀虫/温湿度控制)三大类,其中低氧杀虫(充氮降氧)是目前最广泛推广的绿色物理技术,其效果由氧气浓度、温度、相对湿度三项参数共同决定,设备必须能精确检测并调控这三项指标。
故宫博物院依据有害生物综合防治(IPM)理念,以预防为主、监测先导、多措并举为原则,执行零容忍的2023年行业标准(保存环境中不应出现文物有害生物及其活动痕迹)。并以养心殿修缮项目为典型案例,精准分析红圆皮蠹暴发根因。
文中对低氧杀虫参数、抗性防控策略、信息素布设规范等关键细节的深入阐述,以及白蚁北扩趋势等前沿预警信息,对博物馆、文物库房、档案机构的害虫防治实践具有重要参考价值和行业指导意义,值得文博从业人员认真学习借鉴。
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