酸性雨は、植物の損傷や湖の酸性化など、多くの影響を及ぼします。 墓地の石に対する酸性雨の影響は十分に明らかであり、ある地域にどれだけの酸性雨が降るかの指標として使用されてきました。 アメリカ地質学会は、酸性雨が石の成分を溶解するため、市民科学者に石灰岩と大理石の墓地の石の幅を記録するように依頼しました。 研究プログラムは存続しませんでしたが、酸性雨の影響は全国のいくつかの墓地で測定可能なままです。
酸性雨の形成
酸性雨は、水蒸気が二酸化硫黄や二酸化窒素などのガスと反応して硫酸と硝酸を形成する結果です。 二酸化硫黄と二酸化窒素は、火山や分解などの自然のプロセスを通じて大気中に放出されますが、化石燃料の燃焼によっても生成されます。 その後、酸性水蒸気は凝縮し、酸性雨として地球に落下します。 酸性雨は、汚染物質が煙やほこりに付着して表面に付着し、次に表面が濡れたときに反応して酸を形成する乾性沈着によっても発生します。
墓地の石の地質
故人を記念するために岩を選ぶとき、いくつかの考慮事項があります。 1つ目は、岩に碑文を刻むことができるかどうかです。 2つ目は、記念碑としての岩の耐久性です。 3番目は最終記念碑の美的魅力です。 過去数世紀にわたって利用可能なオプションは、砂岩、石灰岩、大理石、スレート、花崗岩です。 砂岩と石灰岩は堆積岩ですが、大理石、粘板岩、花崗岩はより硬い変成岩です。 石灰岩と大理石は炭酸カルシウムでできているため、酸性雨の風化の影響を受けやすくなっています。
酸性雨と炭酸カルシウム
石灰岩や大理石に雨が降ると、少量の炭酸カルシウムがカルシウムイオンと炭酸イオンに溶解します。 酸性雨からの水素および硝酸塩または硫酸イオンは、カルシウムおよび炭酸イオンと反応します。 炭酸原子は水と反応して重炭酸塩を形成し、重炭酸塩は酸からの水素イオンとさらに反応して水と二酸化炭素ガスを生成します。 反応はカルシウムと硝酸塩または硫酸イオンを残し、それらは洗い流されます。 二酸化炭素は、強酸を落とすと石灰岩が泡立つ理由です
墓地の石の侵食
石灰岩と大理石の墓石は、元素がゆっくりと溶解するため、風化しています。 それらが作られている炭酸カルシウムは水にわずかに溶けるので、これは自然なプロセスです。 酸性雨は、炭酸カルシウムとの化学反応によって風化を早めます。 酸性雨は、次に、石に損傷を与え、粗い、くぼんだ表面を残し、書き込みと芸術を区別するのを難しくします。 大理石は、その構造がより密に詰まっているため、石灰岩よりもわずかに酸性雨に抵抗します。