新知图书馆第一辑：触不到的化学

新知图书馆（化学系 上中下卷）是USA美国科学书架（化学世界）六本的合成，化学科普图书因为和我们生活密切相关，近年来是科普图书市场的热门类型，本书集合了衣食住行等和我们生活密切相关的化学现象和化学变化，讲述化学这门学科的奥秘。

大卫·E·牛顿从事化学和物理学教学近二十年，在美国塞勒姆州学院担任化学及物理教授十五年。他著作丰富，已出版的达四百多部，种类也很丰富。

部分 改变地球的化学

 

    一 通往地球日之路……………….. 3

    二 大气化学：污染物……………… 12

    三 大气化学：大气的变化………….. 34

    四 水污染化学…………………… 59

    五 固体废弃物处理化学……………. 80

    六 绿色化学…………………….. 103

 

第二部分 星际间的化学

 

    一 宇宙的诞生…………………… 127

    二 星际空间化学…………………. 141

    三 重元素的形成…………………. 158

    四 内层行星…………………….. 178

    五 外层行星…………………….. 199

    六 彗星、流星、小行星和月球………. 224

 

第三部分 神奇的化学

 

    一 材料革命…………………….. 249

    二 复合材料…………………….. 259

    三 生物材料…………………….. 271

    四 纳米材料…………………….. 290

    五 智能材料…………………….. 314

    六 新型聚合物  339

人类历史上的污染问题

 污染问题并不是当代社会才有的新现象。事实上，每一个人类文明流传下来的历史故事都显示出人类对处理自己产生的废弃物所惯有的漫不经心的态度。一直到近几十年，还有很多人直接将废弃物倾倒在近的河流和湖泊、露天的大坑或是周围的环境中，丝毫没有考虑过这些废弃物对周围的植物、动物和他们自己的生命可能产生的影响。

当大片空旷的土地上只有一小部分人类活动时，这样的行为造成的损害是微乎其微的。例如，中世纪法国乡间的一个小村庄中，居民产生的固体、液体和气体废料并不太可能对周围的环境造成严重的、长期的损害。20世纪中期的美国乡村还流传着这样的谚语：“水流十步自清。”但是随着城市面积的扩大，人们互相之间住得越来越靠近，这种行为积累起来的负面影响越来越严重，人类再也不能仅仅依赖于流水或是自然界的自净功能净化环境了。

早关于环境污染—特别是空气污染的抱怨的记录大约是在公元前900年，在埃及法老图库尔提宁叙述他去巴比伦访问的感受中被提及。

他描述了从希特镇附近的沥青矿中所散发出来的让人作呕的气味。图库尔提宁所抱怨的气体主要是硫化氢和二氧化硫，它们会散发同腐烂的臭鸡蛋与燃烧的火柴相似的特殊臭味，这些气体是人们将沥青从地下抽取出来时所散发出来的。

虽然图库尔提宁的亲身经历提供了一些线索，但是造成历史上大多数空气污染的主要原因一直是木头与煤炭的燃烧，特别是在拥挤的城市社区中。例如，罗马的大街小巷，就由于烟雾弥漫而臭名昭著，而造成这种状况的罪魁祸首就是成千上万燃烧着的木柴与煤炭。公元61年，古罗马哲学家塞内卡描写了这些污浊的空气是怎样影响到他的心情的。“我只要一从罗马室外沉重的空气和冒着浓烟的烟囱里散发出来的臭味中离开，”他写道，“……我就因此感到自己的心情顿时都改变了。”

现存的很多关于空气污染的有意思的故事大都来自英国。例如1157年，亨利二世的妻子埃莉诺请求国王搬离诺丁汉的塔德伯里城堡，其原因就是因为这个地区木柴燃烧所造成的空气污染已经到了让人无法忍受的程度。英国早曾经实施了一些限制或禁止燃烧木柴和煤炭的法律，试图减少对空气的污染。例如在1306年，爱德华一世禁止人们燃烧煤炭，他宣布：“只要被发现违法燃烧煤炭的人一律要杀头。”他之后的国王们试图以更加人性化、更加温和的方式来执行这条禁令，他们通常会选择对燃烧煤炭的个人或单位征收燃煤税，以限制煤炭的燃烧。

在此后的六个世纪里，英国的作家们还在不停地描述着笼罩在伦敦和英国其他大城市上空黑暗而浓重的空气。到17世纪，科学家、物理学家以及其他关心此事的市民们仍在研究造成空气污染的原因、空气污染产生的影响并且提出一些改善环境问题的具体措施。例如1661年，一个名叫约翰·伊夫林（John Evelyn）的政府小官员写了一本标题为《防烟》（Fumifugium）的描述伦敦污浊空气的小册子，他希望借这本书引起查理二世的注意。伊夫林解释他写这本小书的目的，就是为了展示“这一致命的麻烦（指空气污染）是如何可能被改善的；同时还介绍了使用什么方法可以不仅使老人们能从这种不便的生活中解脱出来，而且还能使国王的王宫以及整个城市成为这个世界上温馨、美好的住所”。