让我们先来看一组数据：
• 全球92%的人口呼吸着污染空气；
• 空气污染每年造成高达5 万亿美元的福利损失；
• 到2030年，近地面臭氧污染预计将导致主要农作物减产26％。
• 全球每年大约有700万人因空气污染减寿，其中约400万在亚太地区。
面对空气污染的严峻态势，
改善空气质量已刻不容缓。
除了近几年来严重困扰我们的雾霾天气，
酸雨也是大气污染的危害之一。
酸雨可导致土壤酸化、破坏植被森林，
损坏建筑物，对人体健康也十分不利，
因此常常被称为“空中恶魔”。
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需要首先说明的是，酸雨不是从天而降的纯酸，而是降雨或大气中的水分与元素和气体混合，导致水分变得比正常酸性更强。纯水的pH值为7，一般来说，正常雨水的pH值在靠近酸性的一侧（图中显示：Clear Rain，5.6）。但是，酸雨的的pH值可达5.0-5.5，在某些工业集中的区域甚至会进入4的范围。
酸雨的形成
酸性沉淀可以由自然活动（火山喷发）和人为活动引起，例如汽车尾气和发电过程。酸雨的前身同样有两种来源：天然来源，如火山和腐朽的植被，以及人为来源，主要是化石燃料产生的二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）的排放燃烧——电力生产和工业燃烧化石燃料（煤和石油）将硫释放到空气中，与氧气结合形成二氧化硫（SO2）。同时，汽车尾气也是重要来源之一，会导致空气中氮氧化物的形成。
基于这些气体，空气中的硫酸（H2SO4）和硝酸（HNO3）得以形成并溶解在空气中的水蒸气中。虽然酸雨气体大多来自城市地区，但它们通常会被大风带入广大的农村地区。这也是为什么农村的森林和湖泊可能会受到源自城市的酸雨的伤害。
在捷克共和国杰泽拉山脉的这些树林中受到酸雨影响，已濒临死亡。酸雨从土壤中浸出铝，这些铝可能对植物和动物有害。酸雨还会使土壤流失树木生长所需的矿物质和养分。
酸雨的影响
自然环境通常可以适应一定量的酸雨。土壤通常略呈碱性（自然形成的石灰石，其pH值大于7）。考虑到酸碱平衡，土壤可以抵消一些酸雨的酸度。但是在一些土壤中不存在天然石灰岩的地区，酸雨会对环境造成危害。
此外，一些鱼类和动物，如青蛙，在酸性环境中很难适应和繁殖。许多植物，如常绿树木，都会受到酸雨和酸雾的破坏。在德国黑森林（德国最大的森林山脉，位于德国西南部）的常绿森林由于受到酸雨的破坏，竟然成为了真正意义上的“黑”森林！绿色的松针被摧毁，只留下了黑色的树干和树枝。
酸雨和岩石
当石头暴露在自然环境中时，受天然的化学、物理和生物作用影响，会作为正常地质循环的一部分逐渐风化消解。在数亿年的时间中，长时间的侵蚀将阿巴拉契亚山脉从高耸的山峰转变得相当平缓，成为了我们今天看到的 “圆形旋钮”。
阿巴拉契亚山脉
石头是许多建筑物和纪念碑的常用材质，还有很多建筑物都采用石头作为装饰。花岗岩是现代建筑、纪念碑和桥梁中使用最广泛的石材，石灰石则位列建筑石材榜单第二。石灰石在19世纪早期硅酸盐水泥开始使用之前就被广泛使用，因为它具有均匀的颜色和质地，且可以很容易地雕刻。大理石的使用频率远低于其他石材类型，且多被用于具有历史意义的建筑物和纪念碑。
由于各类岩石的成分不同，一些岩石会比其他岩石更容易受到酸性沉积的破坏。花岗岩主要由硅酸盐矿物组成，如长石和石英，它们具有抗酸侵蚀能力。石灰石和大理石主要由矿物方解石（碳酸钙）组成，它易溶于弱酸。这种特性因此也通常用于识别矿物方解石。
从左至右分别为：花岗岩，石灰岩，大理岩
酸沉淀如何影响大理石和石灰石建筑？
酸沉淀主要以两种方式影响石材：溶解和蚀变。当污染空气中的亚硫酸，硫酸和硝酸与大理石和石灰石中的方解石反应时，方解石溶解。在建筑物和雕像的暴露区域，我们会看到粗糙的表面，材料的移除和雕刻细节的损失。
你也许会认为石头建筑和纪念碑的遮蔽区域不会受到酸雨的影响。然而，在石灰岩和大理石建筑物和纪念碑上的遮蔽区域我们会发现，酸雨会使其表面硬化，出现空洞和裂缝，形成“黑壳”效应。“黑壳”主要由石膏组成，即，由方解石、水和硫酸之间反应形成的矿物质。
在暴露于二氧化硫气体（SO2）的情况下，石膏可以在任何碳酸盐岩石上形成。但因为可溶于水的特性，它通常被雨水冲刷掉，而仅保留在受遮蔽的建筑表面上。石膏是白色的，但是晶体在形成过程中捕获了污垢和污染物颗粒，因此外壳看起来是黑色的。“黑壳”效应不仅会损坏建筑物，还会影响城市市容质量和城市景观。
这个由砂岩制成的宗教中世纪雕塑因空气和雨水的酸化而变得面目全非。
资料来源：
https://www.usgs.gov/special-topic/water-science-school/science/water-acid-rain?qt-science_center_objects=0#qt-science_center_objects
图文：戴怡茹
本文转载自：地震三点通
