古城庞贝位于现代意大利，在维苏威火山爆发喷出的火山灰和岩石下被掩埋了 1500 多年，之后才被发现并开始挖掘。大多数考古学家预计，火山碎屑将安全地保存剩余的遗址。但新的研究表明，这些被称为火山碎屑的物质本身在某些条件下也会造成损害。
研究人员在《应用化学国际版》中报告称，当暴露于水时，火山碎屑会浸出氟离子——带电粒子，可以与其他离子结合，在庞贝著名的生动壁画上形成盐壳。当盐溶解并再结晶时，它们会改变颜料颜色、产生裂缝等等。
当巴斯克大学化学家迈特·马古雷吉和她的同事在先前出土的庞贝壁画上检测到氟化物盐时，他们怀疑问题出在火山碎屑上。“对我们来说，氟化物是火山碎屑物质影响的标志，”马古雷吉说。氟离子在大气中很少见，但火山会在火山灰和碎屑中喷出氟离子。
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为了证明氟化物来自庞贝的火山碎屑，研究人员对来自不同深度的火山灰和岩石碎片进行了实验室测试。当这些碎片暴露在水中时，作者观察到氟离子渗出。他们计算出释放的离子浓度可以形成类似于壁画上的盐。
马古雷吉说，如果庞贝被埋的画作保持干燥，则相对安全。但是地下水和雨水会让离子形成有害的盐，即使在地下也是如此。当画作暴露在空气中时，这种危害会急剧恶化，加速盐的形成。
“我认为这会发出一些警报，因为如果出土的画作处理不当，可能会迅速劣化，”伦敦科陶德艺术学院保护负责人奥斯汀·内文说，他没有参与这项研究。他补充说，考古学家必须在挖掘后立即评估画作中是否存在氟化物等离子，以便他们可以采取正确的保护措施。
来自氟离子及其对应原子氟的信号太弱，无法用标准便携式设备检测到。因此，马古雷吉的团队开发了一种新的现场检测技术：一种便携式激光仪器分解出土画作表面微量的石灰石，释放出钙。钙与附近的任何氟相互作用形成氟化钙，然后发出特征波长的光。
这种测量可以提供早期预警，但研究人员表示，他们尚未找到治疗画作以减轻这些盐损害的最佳方法。内文说，在他们找到方法之前，如果在新出土的壁画上检测到氟化物，最好的办法可能是简单地将其重新埋葬。