汉阳陵是汉景帝刘启及其王皇后同茔异穴的合葬陵园，基于其13号到21号陪葬坑而建的全封闭式地下博物馆。自2006年建成开馆以来，部分陶俑出现“返碱”，一些猪牛等陶塑起皮脱落，木质遗迹和土遗址也出现风化迹象。针对这些问题，分别于2007年5月12日采集土壤，结晶盐和大气TSP样品；2007年7月10日至25日，以及12月20日至08年1月17日分别对博物馆室内外空气的温、湿度，气溶胶(PM2.5)，SO2，NOx，NH3，BC等成分及其他环境变量进行了同步监测和分析，并分析和测试了地下水成分。　　 对采集的土壤样品和结晶盐样品采用X荧光光谱仪测量其37种元素组成、离子色谱测量11种水溶性离子，以及用X射线衍射仪分析矿物组成分析；对TSP样品的单颗粒形貌和化学组成利用扫描电镜进行了分析。通过对土壤和结晶盐样品理化特征的比较，以及颗粒物的微观特征分析，得出：看似密闭的展厅仍存在空气交换；文物返碱物质和漆皮的盐类物质主要为硫酸钙颗粒。　　 遗址厅内夏季的温度为24.2—24.4℃，相对湿度为99.2—99.9％；冬季的温度为15.3—16.4℃，相对湿度为88.2-90.7％，可以看出馆内的微气候变化幅度较室外明显减小，夏季室内的稳定性更高，但还是存在明显的季节差异和日内变化，显示室内的微环境在一定程度上还是受到室外和人为活动的影响。13、14号坑原土含水量分别为3.19％和2.86％，与展厅内空气相对湿度相比较表明空气相对湿度对土壤含水量影响不大，保存文物的表土仍然干燥。因此通过控制空气相对湿度来调节土壤含水量是很难实现的，这可能是文物产生“返碱”现象的原因之一。以不发生化学反应的黑碳颗粒物(BC)作为示踪物，发现展厅内外的空气存在一定程度的交换，SO2，NOx，NH3以及PM2.5等污染物质可以渗透到展厅内。　　 对PM2.5的质量浓度，碳组分以及水溶性离子组成进行了分析。夏季室外大气中PM2.5的甲均浓度为134.1μg m-3，室内的平均值为36.8μg m-3；冬季室外PM2.5的平均浓度达到271.2μg m-3，室内约为55.3μg m-3。通过对比分析，显示汉阳陵遗址展示厅内的颗粒物污染水平不高，但是冬季也有个别天浓度偏高。对大气细颗粒物(PM2.5)的分析表明，室内PM2.5主要与室外浓度有关，受室外污染物的渗入明显，与馆内游客关系不大。室内外大气PM2.5主要由硫酸盐、硝酸盐和铵盐等二次离子组成，这三种对文物有较大影响的颗粒物在室内占到了30％以上。这些颗粒物在展厅内存在消耗机制，可能与高湿的环境有关，导致这些盐类粒子吸湿而增大粒子半径进而沉降在文物表面，对展厅内的文物产生有害影响，为文物返碱提供化学物质(如硫酸盐颗粒)，以及酸性的化学反应微环境。　　 通过对空气、土壤及文物本体相关参数的对比分析，推测文物返碱的可能原因是：大气中的SO2等有害气体以及颗粒物可以通过空气交换进入展厅，使大气污染物与土壤以及文物本身发生缓慢的化学反应，在文物表面形成可溶的结晶盐类物质，从而使文物受到风化作用而腐蚀；并提出了减缓汉阳陵文物风化的保护控制措施。