大气中有害气体对石质文物的损害,举例说明阳光路上情满怀
台账
石质文物是指以天然石材为原料，经加工，锻烧，再加工而成的物质。石材以其特殊的物理性能，在建筑文化上有着不可替代的作用。为了更好地保护石质文物，我国对石质文物也有了一些新的认识。但在现代环境下，许多石质文物已经发生了很大变化。现代环境中，空气污染物对石质文物有着严重地影响。比如各种有机污染物会使石质文物失去原有的特性，比如二氧化碳就是一种较强的有害气体，它不仅可直接破坏石的结构，而且还可使石细胞破碎或坏死、导致缺损现象，从而使石质文物受到损害。我国目前使用最为广泛且最常用的大气污染物是二氧化硫(SO2),它会随着室外空气污染在地表地区不断积累而影响到石质文物。 1、石灰
石质文物中硫酸钙(MoS2)和硫酸镁(MgS2)是氧化剂，可氧化石粉和其它矿物的结构和性质，但它们本身不能直接氧化石粉和其他矿物，但可氧化分解某些矿物，如磷，镁和砷等。S2O3则在氧化剂作用下使之还原成硫酸钙和二氧化碳。但它同时也具有溶解作用和保护作用。因此当SO2浓度过高或酸性较强时，会发生化学反应而产生H2S、SO2等酸性碱性气体。若浓度过低时，会引起石质文物表面碱解、硫化及生成亚硫酸盐，从而破坏石细胞结构； 若浓度过高时，则会发生硫酸钙和(H2S)作用，生成亚硫酸盐而破坏石细胞组织。在工业上，石灰是生产的主要原料，但它通过锻烧后能生成碳酸钙、硅灰石以及含有氟等有害物质的石灰窑废气而进入大气。
2、硫酸盐
硫酸盐是常见的大气污染物之一，其主要成分有SO2、SO3、H2S等。当SO2浓度超过200 mg/m3时，会使石材表面产生灰、黑的氧化斑点和气孔，这种斑点与硫酸盐的成分有关，它们和石灰岩表面的矿物成分有关，它也是造成板岩等石材变、风化并造成缺损现象的主要原因之一。此外,SO2还可使石材发生变褐、变硬等现象，特别是在夏季的时候最为明显，影响较大。由于SO2能使石质内部结构发生变化，因此会引起岩石开裂现象：当硫酸盐浓度达到250 mg/m3时，会直接引起板岩软化，岩石出现空腔变脆现象并破裂，并造成板岩失水；当硫酸盐浓度达到800 mg/m3时，可继续增加板岩的裂隙。在高温、干燥和辐射条件下能使石材变脆并破裂，并造成裂缝。在高温、干燥和辐射条件下能引起板岩风化和碳化作用。当温度和湿度增加时和空气中粉尘大量积累时，又能使岩石形成粉砂结构或破碎现象并导致板岩失水、脆裂和破损等现象。另外，二氧化硫浓度也是非常大、危害很严重的大气污染物之一，它也是石质文物受到损害的主要原因之一。
3、铝
寻常物的嬗变铝对石质文物的危害主要有以下几个方面：铝是一种重金属，能使材料软化，并且还能破坏石材的表面釉层，使石材表面粗糙。铝还可产生一系列有害的化学键，在酸性条件下，可使晶粒之间相互排斥，并破坏微孔，从而形成不溶性微孔或蜂窝状结构。铝在溶液中的溶解度很大，很难溶解，但它具有强烈的毒性，并且铝的毒性可在石质文物上持续很长时间。铝具有良好的导电性，而且能有效地阻止电子管上溜走，所以广泛地应用于信息处理和通信领域。铝可以腐蚀石材表面如釉层等，破坏其机械性能和物理性能，严重影响其应用性能和加工性能，从而降低其使用寿命和应用价值了。然而铝对大理石、花岗石等天然石材也有损害作用。
4、氧化物及酸碱产物
氧化物是有机化合物中的一种，其主要成分是氢氧化物和硫氧化物。氢氧化物中含有氧和氢。有报道称空气氧化氢对石细胞的破坏作用，使石细胞失去活力而坏死。硫氧化物对石材的损害表现为石材氧化，这种损害在温度较低时有不同程度的表现：当温度高于40℃时，氧化金可发生明显变化；当温度低于20℃时，硫酸雾会使石材氧化。此外还有酸性物
质、碱性物质对石质文物造成不同程度的损害。一般来说，酸碱度的调节对石质文物有很大影响。当空气中钙、镁、钠离子浓度降低时，使晶体生长受限；而当空气中氯离子浓度升高时，石细胞内钙、镁等离子浓度降低，从而引起缺损现象。在酸性环境中由于碱的存在而形成多种石质文物保护碱作用产生的次生产物及酸碱反应所引起的石质文物变现象主要是指酸碱度对石材细胞有破坏作用造成石灰石岩面变。水半夏
5、二氧化硅
二氧化硅能使天然石材变脆，使石材硬度降低，对石材的装饰作用也较差，且易受到腐蚀。二氧化硅在空气污染的条件下会形成硫酸盐盐，即，这一反应使花岗岩变得坚硬、耐腐蚀，但并不适合作建筑材料。在一些情况下，这一反应也可作为放射性物质向大气排放。二氧化硅在燃烧时会释放出二氧化硫，然后进入大气、江河及土壤中，并在空气中弥散着而引起气候的变化。由于二氧化硅燃烧会产生大量酸性气体，它们可以进入植物和动物体内，进而引起组织死亡以及细胞病变：二氧化硅可刺激人体中的神经细胞活动，使其功能下降；二氧化硅也可引起人体器官的损害；二氧化硅还能影响人体肠道菌数量和产生致病菌。因此它是一种严重干扰人类生活平衡的有害气体，同时又可影响人体健康。
我国已明确规定二氧化硅属第一类致癌物。二氧化硅在大气中能使建筑材料发生颜变化、变脆、易碎开裂等不良现象；还可使石头表面变得粗糙、变黑，并最终导致其丧失原有特性或呈现缺损现象；二氧化硅还能在生物体内引起酶活性降低或体内环境失调，并影响其生物活性；甚至还会引起人体癌症；其所带来副作用如影响人体免疫功能等。
6、过氧化氢景竣海
过氧化氢对石质文物有很大伤害，它会破坏岩石中的天然元素、碳酸盐的结构和生物膜，从而对石质表面造成损坏。石料本身的颜、纹理都会受到过氧化氢的影响，但是，石料中含的碳酸盐能破坏石头上矿物质元素的结构，造成石料中成分的改变，使其失去原有特性。在石料中添加过氧化氢制得过氧化钙(SiO2),对岩石矿物有着不可替代性。此外过氧化钙还能与其它矿物质发生化学反应后生成碳酸钙(SiO2),是一种理想的缓蚀剂，而且还能改善石材的硬度和抗氧化能力。因此在现代环境下,SiO2能与多种天然成分发生反应而使其失去原有特性。例如过氧化钙通过吸收水分和矿物质元素使石料变软，使其坚硬无比；又如过氧化硼能使石料变成坚固无比；过氧化钠则可使石材产生一定程度上的损坏。此外过氧化钠还可与硫酸亚铁发生氧化反应生成一种叫做“铁磁性硫化锌”的物质。在高浓度过氧化
钠存在后不能生成一种不溶于水的化合物——(KTA)。这类化合物可使木材纤维脱落、变质，还可破坏人体和动物皮，对人体的伤害非常大。
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