1、酸雨对金属材料的腐蚀据相关资料显示，全世界的钢铁产品中约有1/10会受到酸雨腐蚀而报废。典型的例子是，1967年美国俄亥俄河上一座大桥突然坍塌，桥上许多汽车掉入河中，当场淹死46人。经事后调查证实，其原因就是桥上钢梁和螺钉因酸雨腐蚀锈坏，导致断裂。在美国东部，约有3500栋历史建筑和1万座纪念碑受到酸雨损害。由此可见，酸雨的危害并不是少数几个国家面临的问题，它已经成为一个全球性的环境问题，受到越来越多的关注。如前所述，我国的西南地区历来就是酸雨的重灾区。以重庆为例，有资料表明，金属材料已经受到酸雨和酸性干沉降的严重影响和危害。重庆和南京同属于长江沿岸的城市，在气候和土壤特征方面十分接近，但是，重庆地区严重的大气污染所造成的对金属材料的腐蚀却是南京所不能及的。比如，南京长江大桥维修周期为五年，重庆嘉陵江大桥长度仅为前者二十分之一，却需要年年涂漆；南京电视塔十年维修一次，重庆电视塔则需每年维修一次。
人们很早就研究过酸雨对金属材料腐蚀的影响。有研究表明，硫化合物，尤其是二氧化硫在建筑物和材料的腐蚀过程中起重要作用。其腐蚀过程乃是基于发生电化学反应，在金属表面形成许多原电池，从而使其腐蚀。SO2的湿沉降，即酸雨的腐蚀有不同的表现形态：一方面，酸雨具有腐蚀作用，它可以在金属材料表面形成一层水膜，硫酸在其中的电离过程中加大了H+和SO2—4的浓度，从而加速了腐蚀的作用；另一方面，酸雨又能够冲走通过干沉降到达材料表面的硫酸盐，起到缓解腐蚀的作用。Kucera研究此问题后得出的结论是：沉降方式的不同使对酸雨影响的分析变得复杂化。在H+和SO2—4的干沉降量大于湿沉降的地区，平钢板背雨面的腐蚀速度远大于向雨面。这就印证了酸雨的冲刷效应。但是，在干、湿沉降差不多的区域，却是平钢板的上表面的腐蚀速度大于下表面，这就说明了酸雨具有明显的腐蚀作用。
2、酸雨对非金属材料的腐蚀酸雨对非金属材料的腐蚀在古建筑和石刻雕塑上体现得非常明显。世界上许多古建筑和石雕艺术品遭酸雨腐蚀而严重损坏，例如罗马的文物遗迹，加拿大的议会大厦，我国的乐山大佛等。希腊雅典一座神庙中的大理石雕像在20世纪前的数百年里均完好无损，然而自上世纪50年代以来，因酸雨侵蚀，已遭严重损坏。北京有一块500年前的明代石碑，40年前碑文清晰可见，但近些年因酸雨侵蚀，字迹已模糊难辨。
酸雨对非金属材料的腐蚀大致可分为三个阶段：腐蚀初期、腐蚀中期和腐蚀末期。这种腐蚀过程是H+和SO2—4共同作用的结果。其反应机理大致如下：沉降到建筑物表面的硫污染物与碳酸钙发生化学反应，生成了易溶的硫酸钙。随着降水的到来，建筑物表面生成的硫酸钙必然会随着雨水一道被冲走，建筑物因而遭到破坏。另一方面，在建筑物雨水淋不到的部位，碳酸钙转化成硫酸钙后，其反应并没有因此而停止，而是在形成的硫酸钙外壳下面继续其化学腐蚀反应。随着反应的继续进行，硫酸钙的量不断增加，从而使得建筑物的石料成层剥落。
3、对酸雨腐蚀的本质认识如果将酸雨的腐蚀作用看成一个函数，那么影响该函数值变化的因变量包括湿度、温度、风速、降雨强度、降雨持续时间、降雨量和pH值等。其中最重要的因素是湿度，因为水分是发生化学腐蚀或电化学腐蚀的前提条件。温度对腐蚀速率的影响具有两面性：一方面，温度能够加速反应的进行；另一方面，温度又可以加速建筑物表面和金属表面的干燥，延缓反应的进行。风速对腐蚀速率同样也有两方面作用：在没有降雨的情况下，高风速能够维持建筑物和金属表面的干燥；在降雨的情况下，高风速可以提高雨水的冲刷效果，从而起到延缓腐蚀的作用，但同时高风速又加大了雨水与建筑物和金属的接触面积，使腐蚀加剧。降雨的强度越小，持续时间越短，产生的腐蚀效果越明显；反之，降雨强度变大，持续时间增加时，雨水的冲刷效应得到发挥，所产生的腐蚀效果不如前者。一般说来，酸度大的降雨能够使腐蚀加剧，这是因为其中存在大量的H+能够吸收腐蚀过程中产生电子的缘故。能够被低pH值的降雨所腐蚀的金属，大都是那些耐腐蚀能力依赖于碳酸盐、硫酸盐以及锌（Zn）、铜（Cu）等的氧化物作为保护层的金属。低pH值的降雨能够加速这些保护层的腐蚀。
由此可见，酸雨的腐蚀作用是多因素共同作用的结果。在今后的工作中，只有对此进行深入研究，才能真正掌握酸雨对建筑影响的本质，进而找出相关对策，力求把造成的损失降到最低。
七、大气污染带来了什么
大气污染是指由于人类的生产和生活活动产生的某些有害物质进入大气中，其浓度超过了大气自净能力，使大气的物理、化学、生物等方面特性发生改变，进而对人体健康和地球生态平衡造成破坏，并直接或间接对建筑物、设备等非生命物质构成损害的现象。国际标准组织（ISO）对大气污染的定义是：大气污染是指由于人类活动和自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够浓度，达到足够时间，并因此而危害人体的舒适、健康和福利或危害环境的现象。
空气质量的好坏反映了空气被污染的程度。总的来说，造成空气污染的来源主要有自然污染源和人为污染源两个方面。前者是指由于火山爆发、森林火灾等自然现象造成的污染，一般通过大气的自净作用不会造成长久影响和破坏；后者是指由于人类本身的生产和生活活动引起如工业企业生产排放、居民生活和取暖、垃圾焚烧等。这是造成大气污染的最主要方面。
我国在《大气污染物综合排放标准》中将33种物质列入其中，主要包括硫氧化物、颗粒物、氮氧化物、碳的氧化物、碳氢化合物以及挥发性有机化合物等。硫氧化物是硫的氧化物的总称，主要包括二氧化硫和三氧化硫等。二氧化硫主要来自含硫化合物的燃烧，是形成酸雨的主要物质。颗粒物是指大气中呈液态或固态的物质，又称为气溶胶物质。造成大气污染的碳氧化物主要是指一氧化氮和二氧化氮。城市中的氮氧化物有一半以上来自于汽车等交通工具的排放。一氧化碳和二氧化碳是碳的氧化物的主要组分。一氧化碳能够与血红蛋白相结合，其能力强于氧气，使得血液含氧量下降，造成人体缺氧。煤气中毒就是这个原理。过量的二氧化碳的产生是造成“温室效应”的主要气体之一。“温室效应”已经成为备受全球关注的环境问题之一。
下面我们来了解一下大气质量变差带来的恶果
1．二氧化硫二氧化硫主要来源于煤和石油等燃料的燃烧，含硫矿石的冶炼以及硫酸等化工产品生产所排放的废气等。在现阶段和今后相当长的一段时期内，我国的能源结构还是以燃煤为主，因此SO2的排放量将会是一个很严峻的问题。
我们已经知道SO2是形成酸雨的主要物质，并认识到这种酸雨对建筑材料的破坏原理和后果。二氧化硫对人体健康也有很大影响的，它主要经人体呼吸道吸收，当其浓度为1×10—6时，人体胸部有轻微不适感；当浓度为8×10—6时，人体就会呼吸困难。当浓度增加到10×10—6时，会引起喉头水肿甚至窒息。有数据显示，大气中二氧化硫的浓度每增加一倍，总死亡率将会上升11%。此外，SO2还会影响到植物的生长，轻者使叶片褪绿，叶背气孔附近出现黄白色的“烟斑”；重者使叶片枯萎，叶脉褪色变白，植株萎缩或死亡。
2．可吸入颗粒物总悬浮颗粒物是指能够悬浮在空气中，空气动力学当量直径小于等于100um的颗粒物。对人来说，总悬浮颗粒物浓度每增加1倍，总死亡率增加4%。可吸入颗粒物是指悬浮在空气中，能直接进入人体呼吸系统，其空气动力学当量直径小于或等于10um的颗粒物。可吸入颗粒物主要来自于工业生产中产生的粉尘，汽车排放的废气，材料破碎过程产尘以及家庭厨房油烟和香烟烟雾等。一般情况下，人体吸入这种颗粒物后，会引起一些呼吸系统疾病，如咳嗽、气促、呼吸不畅等。如果吸入大量粒径小于5um的颗粒物，它们将沉积在肺泡内，引发心脏病、肺病等，从而降低心肺功能，给人体健康造成严重危害。
3．二氧化氮二氧化氮主要来自含氮燃料的燃烧，硝酸、氮肥的工业生产过程以及机动车尾气的排放。它具有腐蚀性和生理刺激作用，尤其是患有呼吸系统疾病的人更易受其影响。二氧化氮的破坏作用表现在能使染料褪色，能使材料腐蚀，能使植物受到损害等。它还能降低空气的能见度，更是形成光化学烟雾的主要因素之一，同时也是形成酸雨的主要物质之一。
4．一氧化碳一氧化碳是无色、无味、无刺激性的气体。人为产生的一氧化碳主要来自化石燃料的不完全燃烧，化工等企业的生产过程以及交通工具的尾气。机体处于紧张、疲劳、贫血、饥饿和营养不良状态时，易引发一氧化碳中毒。一氧化碳对人体的主要危害是它能够与血红蛋白结合，剥夺氧气与血红蛋白的结合，使得血液的含氧量下降，引起人体缺氧，心脏过度疲劳。严重的时候会引起死亡。
5．臭氧臭氧是一种无毒、无色，易溶于水的不可燃气体。在高浓度时具有刺激性气味。虽然臭氧具有很强的杀菌作用和除臭功能。但是人体吸入臭氧后，它的强氧化性会损害人体健康。主要作用原理是刺激和破坏呼吸道黏膜和组织，并对眼睛有轻度刺激性。由于臭氧能引起上呼吸道炎症、因此上呼吸道的防御作用受到影响。长期接触一定浓度的臭氧还易于继发上呼吸道感染。当臭氧浓度在2×10—6时，短时间的接触即可出现呼吸道刺激症状，引起咳嗽、头疼等。
6．铅大气中铅来源包括含铅汽油，熔炼中的喷射物，采矿或其他工业生产过程以及煤的燃烧等。就我国而言，机动车的猛增使得含铅汽油的用量迅速上升。另外，煤作为我国主要的燃料之一，也是造成我国大气中铅含量过高的主要原因。铅在人体内的危害具有毒性和不可逆性。铅中毒能够严重影响大脑和神经系统的早期发育。青少年即使轻微接触铅，也会遭受骨骼损害、发育障碍、贫血症恶化和肾功能受到影响等威胁。对成年人来说，则对其神经系统、造血系统、生殖系统、消化系统、泌尿系统都有危害。
7．氟空气中氟的来源主要有三个方面：一是火山爆发的喷发物；二是土壤的尘埃以及海水的撞击和蒸发；三是人类活动的释放物，如化工行业的生产等。氟对呼吸道黏膜及眼结膜有刺激作用。长期吸入或摄入被氟污染的大气、水和食物，可使氟在体内蓄积，从而引起体内的钙磷代谢失调，造成体内缺钙，发生氟骨症；它还可使人体胸廓、骨盆变形，甚至使脊柱关节僵直，以至于丧失劳动能力。
八、大气质量变差对建筑的影响
所谓地球大气质量变差问题主要包括氯氟碳化合物引起的臭氧层破坏，硫氧化物、碳氧化物的增排引起的酸雨以及大气中二氧化碳浓度的增大引发的全球温室效应这三大类。这里拟就大气质量变差对建筑物的影响进行集中概括。
臭氧层的破坏不但会引起地球生态系统的恶性变化，由臭氧层破坏带来的UV—B辐射的增强还会加速建筑材料尤其是高分子材料的老化。对于赤道地区，这种破坏作用更为明显。无论是人工聚合物也好，天然聚合物也好以及其他装饰涂料也好，UV—B辐射都会对它们造成不良影响。有研究结果表明，短波UV—B辐射对材料的变色和机械完整性的损失有直接影响。以塑料为例，阳光中UV—B辐射的增加会加速其光降解，从而降低塑料的使用寿命。如前所述，针对这些问题，人们通常是依靠向其原料中加入光稳定剂或进行表面处理的方法来降低UV—B辐射对其的破坏作用。
酸雨对金属材料和非金属材料都有腐蚀作用。如前所述，它的腐蚀原理就是发生电化学反应，在金属表面形成许多原电池，从而使金属腐蚀。全世界的钢铁产品约1/10受酸雨腐蚀而报废。水泥的主要成分是硅酸钙，与硫酸反应后生成易溶的硫酸钙，会随着降水一同被冲走，建筑物因此而受到破坏，而且酸雨能使水泥的质地变得疏松。这是因为水泥内部有较多孔隙，无疑就增大了与硫酸的反应面积。据研究，酸雨能使非金属材料表面的硬化水泥溶解，出现裂痕，使建筑物的强度降低。典型的例子是，重庆某体育馆的水泥栏杆由于酸雨侵蚀，平均每年腐蚀0．4mm。水泥是建筑物强度的保障，而酸雨对水泥的危害主要表现在质地上，因此，酸雨对建筑的影响和破坏不可低估。
二氧化碳浓度增大所引发的温室效应，使得全球气温上升，并由此进一步加速了混凝土的中性化（即碳酸盐化）进程，从而影响钢筋混凝土构件的耐久性，以致缩短钢筋混凝土建筑物的使用寿命。此外，环境温度的升高也会使文物古迹、建筑装饰材料加速老化和退色，降低抗风化的能力，造成直接和间接的经济损失。
九、低碳建筑与全球环境的关系
