影像档案胶片库中有害物质的危害与预防

影像档案胶片库中有害物质的危害与预防
孟利群;何雨;周亚军
【摘要】影像胶片库房中存在着有机酸、氮氧化物等多种挥发性有机化合物以及灰尘和霉菌等有害物质.这些物质对人体健康以及胶片耐久性形成严重的威胁.本文侧重阐述了有害物质的来源和危害,从人员健康和胶片保护两个方面提出了消除和防范胶片库房有害物质伤害的建议和方法.
【期刊名称】《影像技术》
【年(卷),期】2010(022)004
【总页数】5页(P18-22)
【关键词】影像档案;胶片;有害物质;预防
【作者】孟利群;何雨;周亚军
【作者单位】国家图书馆,北京,100034;中国电影资料馆北京电影资料库,北
京,100124;陕西师范大学历史文化遗产保护教育部工程研究中心,西安,710062【正文语种】中文
【中图分类】J945
1 引言
凡是到过专业影像档案胶片库的人对于库房中独特的气味都印象深刻，在有些库房当中如长时间滞留，还有眼睛发辣、视觉模糊、流泪，甚至憋气的感觉。

而对于大多数库房管理人员来说经常的咳嗽、咽干和感冒却早已习以为常。

胶片库内到处充斥着有害物质，这些物质对人体健康的危害是明显的，同时也会加速胶片构成材料的老化降解速度。

很多同行对此还没有明确的认识，因此缺少防护意识。

如果管理部门对此也没有明确的认识，不能及时采取相应的措施，长此以往，不仅仅员工的健康受到影响，胶片的保存寿命也会因此而缩短。

2 胶片库房中有害物质的来源
影像胶片库房中最基本的有害物质是胶片衰变分解生成物，有醋酸纤维素酯胶片分解产生的醋酸气体、硝酸纤维素酯胶片分解产生的氮氧化合物等，也有来自外部环境当中的各种有害物质。

2.1 醋酸气体的来源
影像胶片库房中的醋酸气体主要来源于醋酸纤维素酯胶片产生“醋酸综合症”的分解物。

自1985年发现“醋酸综合症”以来，在世界各地包括我国所有影像档案保存部门在内，几乎都发现了“醋酸综合症”现象。

“醋酸综合症”成为了20世纪照相影像档案能否继续保存下去的关键问题，是影像保存部门保存过程中遇到的最大技术难题之一。

“醋酸综合症”的症状主要表现为：初期胶片散发出醋酸味，浓度逐渐增加；片基增塑剂析出，片基变软；pH值降低；彩色影像开始褪色，黑白银影像失去光泽；进而片基上形成结晶物，片基开始变形，乳剂发粘，片卷中渗出粘稠的黑色胶液，最后胶片变成碎片或粉末。

以上“醋酸综合症”的症状反映的是醋酸片片基的主要构成物三醋酸纤维素酯水解的整个过程。

三醋酸纤维素酯是纤维素的每一个葡萄糖基团上分别结合三个醋酸根（即乙酰基）、各个葡萄糖基团通过化学键紧密连接在一起形成的高分子聚合物。

在未催化的情况下，葡萄糖6位上的乙酰基受水分子攻击、被水分子氢氧根取代
所需要的活化能要比2位或3位的活化能小，更比断链所需要的能量小。

因此，
醋酸片片基衰变降解最初是去乙酰化，且首先发生在葡萄糖基团的6位上。

其次是2位或3位上去乙酰化。

从而导致由三醋酸纤维素酯逐渐向二醋酸纤维素
酯、一醋酸纤维素酯转变，分子量减小，产生不溶于二氯甲烷与甲醇的聚合物。

乙酰基与乳剂层或空气中的水分结合形成醋酸，因此醋酸片一旦分解首先发出醋酸臭味。

醋酸纤维素酯降解衰变的另外一种现象是1,4配糖键的断裂，称为三醋酸纤维断链。

在水分子与其它外界因素的作用下联结葡萄糖基团的化学键断裂，使片基粘度下降，机械强度减弱。

2.2 氮氧化合物的来源
影像胶片库房中氮氧化合物主要来源于硝酸纤维素酯胶片的老化降解。

最早使用的胶片为硝酸纤维素酯片基，是由浓硝酸和纤维素反应制得，含氮量在10%左右，
俗称赛璐璐。

硝酸纤维素酯片基因机械强度高，几何尺寸稳定性好，光学性能优异，曾被广泛用于电影、照相胶卷和散页片的片基。

硝酸纤维素酯片基最大的缺陷是它的易燃性，在制成时其燃点为160℃，随着片基老化程度的加深，它的燃点逐渐
降低，而且一旦着火就无法扑灭。

硝酸纤维素酯片基另一个严重的缺陷是它的分解性，从它制成的那一刻起就开始缓慢分解，迄今未发现可以制止其分解的有效措施。

在分解过程中释放出氮的氧化物，反过来加速片基的分解，形成一种恶性循环，分解愈来愈快。

硝酸纤维素酯片基的化学结构式如下所示：
硝酸纤维素酯片基存在对光、热极不稳定的缺点，受强光、热等长时间作用能分解出CO、CO2、N2及氮氧化合物等。

硝酸纤维素酯在分解时，热起着重要作用，
环境温度每升高5℃分解速度几乎增大一倍。

由于其具有易燃性的致命弱点，在上世纪50年代逐渐被三醋酸纤维素酯片基所取代。

2.3 尘埃、微生物和其它有害物质的来源
影像档案胶片在长期的保存和利用过程中受不良保存条件、环境变迁及人为因素的影响，会不同程度地受到各种污染，包括浮尘和霉菌等。

一般室内环境下每立方米当中大约有4000万～5000万个大于0.5μm以上的尘埃粒子，不计其数的细菌依附其上，当中也不乏霉菌孢子，但这些杂质我们用肉眼很难看到。

通常在胶片库的管理工作中，地面清洁比较容易引起重视，片架、片柜和胶片盒子的清洁则往往被人们所忽视。

因此，当人们挪动胶片时，那些陈年的细微尘土伴随着空气中的杂质流动、漂浮，很容易被人们吸入或附着在胶片上。

胶片库中空气的成分是复杂的，被人们的嗅觉器官感受到时，人们便闻到了它特有的气味。

然而，还会有一些不容易被人们辨别或不能够闻到的物质。

比如：胶片装具上散发出的有机污染物和由于通风不良及地理环境等因素导致超标的臭氧和氡气。

3 影像档案胶片库房中有害物质的危害
胶片库房中有害物质会对库房管理人员的健康以及库房中的胶片产生危害。

库房中的酸性气体、氮氧化合物、灰尘以及霉菌孢子等不仅会严重威胁库房管理人员的健康，还会加速胶片的老化降解，严重影响胶片的耐久保存。

3.1 影像档案胶片库房中有害物质对人员健康的危害
胶片库中刺鼻的酸味是醋酸纤维素酯胶片衰变降解以后，纤维素上葡萄糖基团所带的乙酰基与空气中的水结合生成的醋酸味道。

醋酸气体被吸入后对人的鼻、喉、和呼吸道有强烈的刺激作用，可造成粘膜损伤，所以人们对它非常敏感。

但是醋酸仅仅是胶片在衰变当中的产物之一。

在胶片库房的空气当中，还弥漫着氮氧化合物以及多种有机化合物：胶片乳剂层当中析出的油渍状物，就是极易挥发的有机化合物。

另有很多种在胶片制造过程中使用的有机物，随着胶片的衰变分解混在了空气中。

大多数我们仅用嗅觉根本无法分辨。

由于在胶片的衰变过程中所分解出来的挥发性有机化合物并非是单一的，因此，多种有机挥发物混合之后的作用我们一时很难搞
清楚。

但有一点毋庸置疑：目前我们所认识到的胶片衰变所产生的挥发性有机化合物对人体都是有害的。

这些挥发性有机化合物（VOC）的危害大体如下：感觉性
刺激，嗅味不舒适，刺激上呼吸道及皮肤，影响消化系统，出现食欲不振、恶心、牙龈出血等；影响中枢神经系统，出现头晕、头痛、无力、胸闷等症状，严重时出现晕厥。

当库房的通风过滤系统不完善时，大气杂质中的尘埃、微生物进入胶片库房，以颗粒物的形式在空气中漂荡。

它们对人的危害在于：直径越小，进入呼吸道的部位越深。

那些粗颗粒物可侵害呼吸系统，诱发哮喘病；而细颗粒物，即“可吸入颗粒物”(粒径小于10μm的固体颗粒物)能在空气中长时间悬浮，易随呼吸侵入人体的肺部组织并会累积在呼吸系统中，从而引发更严重的多种疾病。

“可吸入颗粒物”的来源与环境有很大关系。

存在于库房中的挥发性有机化合物及其它化合物之间也会互相作用形成细小的含有大量有机化合物的颗粒污染物。

尘埃和微生物以及含有大量有机化合物的颗粒污染物都给人的健康带来了威胁。

臭氧和具有放射性的氡气给人的健康带来伤害是很严重的。

它常使人胸闷恶心、头昏目眩、咳嗽和皮肤搔痒等；久之则积淀于肺而破坏肺泡组织，诱发各种呼吸道感染，是公认的致癌物。

3.2 影像档案胶片库房中有害物质对库存胶片的危害
影像档案胶片在长期的保存过程中会释放出有机污染物，特别是醋酸纤维素酯胶片，在存放过程中缓慢释放酸性有机物。

酸性有机物不仅会加速醋酸纤维素酯胶片自身的衰变，导致胶片片基与乳剂层分解，影像遭到破坏，形成“醋酸综合症”，而且还会被周围的胶片吸收，使大面积的“健康”醋酸胶片也迅速地染上“醋酸综合症”，形成“醋酸坑”。

硝酸片老化降解过程中释放出的氮氧化合物，溶于水后能生成硝酸。

硝酸是强氧化剂，使影像氧化降解。

二氧化氮在光的照射下分解生成一氧化氮和原子态氧，原子
态氧可以和空气中的氧气作用生成对胶片破坏性很强的氧化性物质臭氧。

臭氧几乎可以和所有的有机材料反应生成过氧化物，而这些过氧化物又能按自由基过程继续氧化降解，最终导致胶片片基变质。

灰尘粒径小，表面积大，吸附能力很强，它将空气中的有害气体吸附在它们的表面，形成带有一定酸碱性的固体颗粒，这些固体颗粒通常由60%的无机物和40%的有机物组成。

胶片在使用过程中灰尘吸附其上，被机械磨损的同时也会受到酸性或碱性的腐蚀。

损伤后的胶片不仅利用效果受影响，保存期限也会因此而缩短。

霉菌孢子是依赖灰尘传播的，当霉菌孢子随灰尘吸附在胶片上时，条件不适宜时生长缓慢，对胶片的破坏具有一定的隐蔽性，而一旦温、湿度适宜，就会快速繁殖，对胶片乳剂层形成破坏，霉菌生长过程中释放出的有机酸，最终会造成胶片上的影像消失。

4 影像档案胶片库房中有害物质的预防
胶片库房中的酸性气体、氮氧化合物、有机挥发物、灰尘和霉菌等有害物质严重危害库房工作人员的健康以及档案胶片的安全保存。

长期的研究实验和保存实践表明，选择适宜的保存条件以及合理的日常维护可以降低这些有害物质的危害。

4.1 选择适宜的保存温度、湿度
影像胶片库房中的有害物质主要来源于胶片老化降解释放出的分解物，而胶片的老化降解速度与保存环境的温、湿度有直接的关系。

温度是影响化学反应速率及材料老化降解的主要因素。

温度每升高10℃，化学反应速率平均增大2～4倍，所以
保存环境的温度越低，胶片组成材料的老化降解速度就越慢。

水是胶片老化降解过程中的反应物之一，保存环境的湿度直接影响胶片中水分的含量，保存环境湿度越高，胶片中水分的含量就越高，胶片老化降解的速度就越快。

例如：醋酸纤维素酯胶片在保存过程中若温度、湿度过高，会发生“醋酸综合症”释放出醋酸气体。

温度、湿度过高，胶片还会出现滋生霉菌等其它病害。

因此，选择适宜的保存温度、
湿度是延缓胶片老化降解，减少有害物质释放的有效措施。

对于长期保存的档案胶片适宜的保存温度范围为-5℃～5℃之间，湿度范围为30%RH～50%RH之间。

4.2 定期检查，合理维护
在日常保存过程中要对影像胶片进行定期检查，做好日常设备维护工作。

其中做好胶片库内的通风以减少空气中有害物质含量是减缓胶片衰变的另一重要手段。

保证通风设备的正常运转，防止胶片衰变加速，延长胶片使用寿命，减轻污染物对人员健康的伤害。

4.3 分类保管，避免相互影响
胶片在降解过程中分解出的有害物质，不仅加速其本身降解速度，也促使其它影像记录材料降解。

胶片发生“醋酸综合症”过程中释放的醋酸会“传染”同一区域内未酸解的胶片，加速胶片的酸解速度。

为避免酸解胶片在保存过程中相互影响，应按照其老化降解的程度以及片种的不同分库隔离存放。

4.3 保持库房清洁
空气中有害气体及具有活性的灰尘颗粒将加速胶片的老化降解，使胶片产生衰变。

因此，胶片的日常保护应该注意保持库房的清洁（其中包括片架、片柜、片盒的清洁），减轻有害物质对胶片的影响。

4.4 切实做好防护工作
影像胶片库房管理人员直接与有害物质接触，必须做好日常的防护工作。

进入库房要佩戴口罩，手套，穿工作服、更换工作鞋等，以避免或减轻有害物质对人体的伤害。

长期在库房工作的管理人员要定期到专业医疗机构进行健康检查，预防职业病的发生。

5 结束语
影像档案胶片库中有害物质超标具有普遍性，有害物质不仅对人体产生危害，对胶片的影响也是明显的。

在影像胶片库的日常管理中，库房工作人员应尽可能地减少
在库房的滞留时间；进入库房时要做好必要的防护措施，将危害降低到最低。

影像胶片库房的温、湿度要按照国家标准执行，在适宜的条件下对库房进行通风，排放出胶片在老化降解过程中释放出的有害气体；对进入库房的空气要进行过滤，防止灰尘和霉菌孢子及其它环境污染物等有害物质进入库房。

对于以永久保存为目标的专业胶片库来说，以科学的态度选择合适的保存条件，采取合理的维护措施，改善胶片库的空气质量，创造良好的保存环境是十分必要的。

这不仅是对管理人员的保护，也是延长影像档案胶片寿命的基本保障。

【相关文献】
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