一、基本信息:
王润福主编的《煤炭传奇》,由地质出版社于2016年5月以ISBN编号978-7-116-09964-3出版。
二、书籍信息:
1、作者简介:
王润福,男,1963年生,中国地质大学硕士研究生,二级教授。时任山西地质博物馆馆长。参加工作以来一直从事水工环地质及矿山生态环境技术及技术管理工作。曾获原地矿部勘查一等奖及国家科技进步二等奖一项;找矿二、三等奖七项,勘查及科研三等奖四项;国土资源部优秀成果二等奖二项。发表论文三十多篇,专著六部。并几次参加国际学术研讨,在矿山水文地质、工程地质及矿山生态环境方面有自己独到的见解。
2、内容简介:
《煤炭传奇》全书十二章讲述了煤炭的涅槃之旅,是非功过。从生命的起源到埋藏成矿,它经历万万年的岁月,光华聚敛,成为可以发光发热的化石燃料;从造福社会到破坏环境,它承载了经济发展的历史重任却因环境污染逐渐退出时代的舞台,见证了煤炭工业的兴衰历程。全书以人文情怀、哲学联想、辩证推演为基调,章章写尽沧海桑田,极富阅读趣味。
作为一本以煤炭为题材的科普图书,作者没有落入就事论事的俗套,而是以启发和探索的语气调动读者的兴致,“生命是如何出现的?又是如何发展演化的?”,带着对这一问题的思考,作者将一个个有趣的科学故事娓娓道来,带领读者完成一个个有趣的探索之旅,原来,生命世界的主人公,就是碳呢!那么煤炭除了用来取暖发电,还能用来干什么呢?通过阅读本书,我们会知道,原来生活中常见到的合成纤维、染料、油漆、农药和医药等等产品,居然都是煤炭通过干馏、分离、提纯等工艺生产的,哈哈,厉害了我的炭!
“天下大同,造化无私”。地球是一部大账本,煤炭这本账记着人类太多的贪婪和愚蠢。本书作者既有科普工作者的睿智,又有知识分子的良知,他告诫大家:煤炭是不可再生的化石资源,我们要对煤炭进行有节制的开采和科学合理的利用,我们的生活态度决定着未来。
3、封皮及图书插图配图:


4、创新点
该书作为科普作品,不同于以往的专业科普图书,而是以煤炭为核心,以科普为纲目,在讲述煤炭的性质与形成的同时,避开了就事论事的俗套,以与主题相关的人文事件切入,以与科技相映的哲学故事深析,以与因果相衬的辩证推论走出,取得一定的创新效果。
首先,本书以通俗易懂、科普化的语言和读者喜闻乐见的方式传播了煤田地质学的知识;其次,阐述了煤炭以及相伴生的矿产资源对人类社会发展所做出的贡献。同时也论述了矿产资源开发利用与环境保护这一对矛盾的辩证关系。
对大部分人而言,原本以为煤炭除了用于取暖、发电别无它途,但通过阅读本书,我们可以知道,原来煤炭通过干馏、分离、提纯等工艺,可以得到萘、酚、蒽、菲、咔唑等产品,继而可以用来制作我们生活所需的许多化学物质,如树脂、工程塑料、合成纤维、染料、油漆、农药、医药,以及我们熟悉或不熟悉的东西。
本书作者独辟蹊径,贴近人们的生活,顾及读者的实际需要和接受能力,在传播科普知识的同时,也用了一定的篇幅倡导人们在开发利用一次性的化石能源过程中,要注重综合利用与节约,并告诫人们:煤炭与其它不可再生的化石资源一样,即使储量再丰富,也有用完的时候,我们的生活态度决定着未来,节约无小事。
5、图书获奖情况
无。
6、图书序言
“不尚贤,使民不争;不贵难得之货,使民不为盗;不见可欲,使民心不乱。”这是老子站在自然主义的立场,为管理者开的一剂治世良方。贤与不肖本无定论,人们在意的是“贤”的荣誉以及“贤”的荣誉所能带来的好处,车马舟楫,锦衣玉食,如此等等。而一切不肖或者罪恶的思维理念、言行举止,究其根源,不过一个“欲”字。是正是邪,仁智各执一端,争争吵吵,自有哲学思辩以来,几千年里莫衷一是。
天不言功,地不言利。天地是自然的代表,扩而充之,天地间的万有--高山大泽,滴水微尘,包括我们人类,无一不是自然的一分子。假如天地“生而不有,为而不恃,功成而弗居”的精神能够在某一个人的身上得以焕发,各朝各代、各族各类的往圣先贤恐怕只好望其项背了。可惜事实没有假如,人类在顾念自身存在的过程中,包括那些自恃被褐怀玉的往圣先贤,就算只求“一箪食,一瓢饮”,也总是一种索取。对于自然,我们是最大的“偷儿”。人类个体得多取少的些许差别,不过是“五十步笑百步”。拿煤炭来说事,当我们肆无忌惮地移山断水以求一暖时,何尝问过大地的意见!又当我们快马加鞭燃煤造雾时,何曾征得上天的同意!相较自然的无知无欲、广博宏大,囿于一己之见,即便如专行利他之事功的“人人为我,我为人人”的西方剑客精神,还是墨子“赴汤蹈刃,死不旋踵”的侠士风范,都难免落入刻意为之的窠臼。更不必讲人类那浩如烟海的成文和不成文理论,随朝代时事更迭而变化的所谓道德、标准、规范……,无非都是些如何瓜分自然的规则罢了。面对任人取舍而毫无怨言的自然,这些东西都该感到自惭形秽、黯然失色。在这里,我无意抹杀人类进步的成绩,我只是想说:人类完善自我,必须以尊重自然为前提。
以上是本书给予我的点滴启示。不免偏于一家之言。姑且备此一格,引以共鸣。
许大纯
2016年5月18日
7、目录
目录
序言
一、生命的栋梁--碳
二、能源储备的辉煌时代--成煤期
三、绿精灵的涅槃之旅--成煤作用
四、光华聚敛 闷闷独行--煤炭的分布及赋存
五、从偶然到必然--煤炭的早期利用
六、地下工厂的前世今生--煤炭开发技术
七、功过由谁评说--煤炭的不白之冤
八、节约无小事--煤炭的综合利用
九、天下大同 造化无私--煤炭的储量和勘探
十、开启方便之门--煤炭的分类和质量
十一、远亲不如近邻--硅化木和煤的伴生矿产
十二、一个时代的生死轮回--煤起煤落
后记
8、某一章内容试读
一、生命的栋梁--碳
地球三四十亿年的生命交响乐,
它的主旋律是碳的化学演变 。
没有碳,就没有生命。
碳,是生命世界的栋梁之材。
我们来自何方?将去往何处?
从远古的蛮荒直至今天的文明,这种疑问始终与人类相伴相随。几乎每一个人,在他有限的一生之中,或多或少都给过类似的问题以思考时间。或许因为,对于绝大多数人来说,这类思考不能解决任何实际问题,而流于一时无所事事的灵光乍现。所以迄今为止,有关生命的来源,我们仍然知之甚少。
尽管步履艰难,但我们从来没有气馁,我们对未知的领域一如既往地充满好奇。人类的目光闪动出智慧的灵光,日趋深邃。“黑夜给了我们黑色的眼睛,我们却用它寻找光明。”
正是这种富于想象和探索的精神,使人类有别于地球上的其他物种,并借此牢牢地统治着这个星球。一些杰出的人类,凭着他们坚持不懈的勇气和毅力,慢慢将这疑问推向越来越远的边界,朝着我们希望找到的答案步步逼近。有一种理论,以大量翔实的证据、多彩多姿的图画,为我们讲述了一个气势恢宏、源远流长的故事。迫于腐朽教会扼杀一切新生事物的强大势力,作者讳莫如深,但经过几百年的流传,这个故事已经深入人心,同时也为人类揭示生命起源这一千古之谜带来了一线曙光。“我是从哪里来的?”当一个孩子用他稚嫩的童音发出疑问时,他的母亲会毫不犹豫地告诉他:“从猴子变来的。”
达尔文的贡献在于,他为我们这个星球上的生命搭建起一个似真似幻的舞台,使一切生命在残酷的食物链上固守着相对独立的位置,生生灭灭。至此,关于生命,我们似乎已经知道了许多,甚至坚信已经找到了最终的答案,而实际上,我们知道的依然少得可怜。
我们的祖先真的是原始森林里的一只猴子吗?为什么不是蹦跳于水陆之间的一只青蛙或是畅游于碧波中的一条小鱼呢?就算这一切都是真的,那么猴子、青蛙和那条小鱼之前呢?敢于向主流权威发起挑战,证明你的一只脚已经跨入智者的行列,最起码你找到了一把开启秘密之门的钥匙。遗憾的是,这里没有比1859年出版的《物种起源》更合理更通畅的解释。我只能引导着你,把目光继续朝过去推进。
1794年5月8日的早晨,当朝阳染红塞纳河两岸的时候,法国科学院的拉瓦锡教授,被高呼着“共和国不需要学者,只需要为国家采取的正义行动”的法国革命者们推上了断头台。临行前,拉瓦锡泰然自若地和刽子手约定:头被砍下后,他将尽可能多地眨眼,以此来确定头砍下后是否还有感觉。拉瓦锡的眼睛一共眨了十五次,这是他最后的研究。给拉瓦锡带来杀身之祸的原因,表面上看,是他为民众所切齿痛恨的包税官身份,而真正的根源却是他令同行们深深嫉妒着的科学才能。著名的法籍意大利 数学家拉格朗日痛心地说:“他们可以一眨眼就把他的脑袋砍下来,但他那样的头脑一百年也再长不出来一个了。”
拉瓦锡是位划时代的科学巨人。他的《燃烧概论》系统地阐述了燃烧的氧化学说,扫清了燃素说的影响,化学自此切断与古代炼丹术 的联系,揭掉神秘和臆测的面纱,确立了科学实验和定量研究。而使拉瓦锡名留青史的,是他把《化学概要》这部著作留给了我们。这一杰作的问世,标志着现代化学的诞生,使他当之无愧地成为近代化学的奠基人之一。在此书中,他历史性地第一次开列出化学元素的准确名称,将化学方面所有处于混乱状态的发明创造整理得有条有理。他说:“如果元素表示构成物质的最简单组分,那么目前我们可能难以判断什么是元素;如果相反,我们把元素与目前化学分析最后达到的极限概念联系起来,那么,我们现在用任何方法都不能再加以分解的一切物质,对我们来说,就算是元素了。” 虽然有点啰嗦,但这是建立在科学实验基础之上元素的最初概念,它拉开了近代化学历史的序幕。拉瓦锡的元素表,只列出三十几种物质,这使得我们不必耗费太多的神思,就能领略到他的伟大之处。而碳,作为一种基本的非金属元素,也赫然在列。它在拉瓦锡的光环照耀之下,像钻石般光芒四射。
事实上,正是拉瓦锡利用燃烧的火焰,发现了构成钻石的基本成分:碳。钻石,其本质就是自然形成的、纯净的、单质状态的碳。它是目前为止人类发现的最坚硬的石头,绝对硬度是石英的1000倍,刚玉 的150倍。因为稀少,所以珍贵。一粒小小的石头,承载了人类多少美好的愿望。如果我们,哪怕用几分钟的时间,了解它几乎和地球一样古老的沧桑,用心感受它在烈焰、高压、缺氧环境下所经历的一切,就会明白其所以永恒的意义,就会明白其勇敢、权力、地位、爱情、忠贞,凡此种种尊贵的气质,绝非浪得虚名。
我们不必徒劳地深究钻石内部那牢不可破的立方结构,因为以现有人工力量合成的类似金刚石的东西,可以说是一钱不值。造化的力量深不可测,远非人力所能企及。它曾给与另外一些碳元素以几近同等的礼遇,却始终因为温度、压力稍逊一筹不能历练成为钻石,而只能形成钻石的同素异形体--石墨,一种被视为我们这颗星球上最柔软的石头。无需为大自然的厚此薄彼耿耿于怀,你只要知道这两种物质--钻石和石墨,都是最纯洁的碳单质,也就足够了。“钻石恒久远,一颗永流传。”让我们怀揣一颗钻石般纯净、刚毅的心灵,抛开所有贪婪的占有欲和尊贵的幻想,继续向更远的过去迈进吧。
将历史的镜像缓缓向后拉动,你会发现越来越多被经世尘埃封盖着的人类文明的痕迹。那一天,一群饥肠辘辘的远古人类,虚弱而惊恐地相互搀扶着走出山洞。他们赤身裸体,蓬头垢面,被洞外的山火熏烤了几个昼夜的双眼布满血丝。那时候的人类还没有时间概念,但他们知道,山洞里储藏的食物已经所剩无几。饥饿驱使他们离开洞穴,勇敢地面对现在是凶险的敌人,将来注定要成为人类朋友的大自然的精灵--火。山火吞噬了大片林木,仍在远处熊熊燃烧,四周的土地一片焦黑,空气中弥漫着呛鼻的浓烟。这时,一缕从未闻到过的香味飘进他们的鼻孔。顺着香味,他们找到一只烤熟的兔子。啃一口尝尝,他们发现,烤熟的肉食味道比生吃好上许多。于是,人类终于艰难地摆脱了对火的恐惧,慢慢学会了如何保存它,控制它,并用它烧制出熟的食物。此后,在人类的生活中,火所起的作用越来越明显。自然地,与火相关的许多秘密,也越来越多地被人类揭示出来。我们的祖先发现,燃烧过的树枝会变脆变黑。尽管他们还不知道那就是木炭,可他们注意到:这种黑乎乎的东西不仅可以再次燃烧,而且用它将身体涂黑之后,可以轻而易举地迷惑其他动物,使得自己在躲避猛兽侵害的同时,也使同类的狩猎活动变得更技巧,更有效。
毫无疑问,这是一幅臆想的图画,明显有许多值得推敲的地方。我无意与谁争辩,也无意证明这臆想的真实性,只是想努力说明一个事实:碳是人类利用最早的元素之一。是的,发现碳的精确日期已无从考证,不过可以肯定的是,它要比发现钻石的日子遥远得多。可以这么说,人类在地球上出现之初,就和碳有了接触,在学会引火之后,碳就成为人类永久的“伙伴”了。这也是为什么没有人对拉瓦锡把碳列入他的元素表感到丝毫意外的原因。
说了这么多,碳与生命究竟有什么样不可分割的联系呢?生命最原始的形态到底是个什么样子?为什么说没有碳就没有生命呢?回答这些问题之前,还是先请你随我到地球形成的起点去看看吧,到时候你自然会明白。答案就在那里。
最初,我们拥有的这颗行星,是一个燃烧着冲天烈焰的巨大火球。可相对浩渺无极的宇宙,它只不过是毫不起眼的一小团星云。大量的氦、氢的混合物质将这种燃烧持续了几百万年,直至外围的可燃物消耗殆尽。温度不断降低,原先炽热的流体逐渐凝固成一圈薄薄的岩石,覆盖于地球表面。没有燃烧掉的物质,其中就有碳,以各种化合物的形态,保留在这层坚硬的外衣之中。紧接着,大雨倾盆而下。此时的地球雾气蒸腾、黑云罩顶,无尽的黑暗是它的主宰。
其后的几百万年间,大雨一直下个不停,无休无止地冲刷着这颗毫无生气的星体。地球表面的温度进一步被消耗,使得雨水在与岩石接触之时,没有像前期那样被立即蒸发掉,而有可能汇聚成流。这些酸性极强的水流,携带着从质地紧密的花岗岩中剥离出来的矿物质,顺着纵横交错的沟壑向低洼处聚集。
最后云开雾散,雨过天晴,一轮红日喷薄而出。遍布这颗星球上的无数小水洼逐渐连通,扩展成为东西半球的浩瀚海洋。
无数个昼夜过去了,随波飘荡的碳原子决定不再忍受孤独,开始彼此亲近。它们手拉手,肩并肩,三三两两先组合成一节节较小的碳链。然后,这些小小的碳链悟到了团结的力量,一节一节地连接起来,生命的骨架由此形成。之后,碳链发生了无以伦比的巨变,生命的基本单元 氨基酸、核苷酸横空出世。在地球走过其生命的11亿个年头之后,终于有一天,最美妙的奇迹发生了:这个死气沉沉的世界终于出现了生命。
第一个活着的细胞漂浮在茫茫大海之上。
它毫无目标地飘荡了几百万年。在此过程中,它不断地发展着自己的某些习性,使它在环境恶劣的地球上能够更容易地生存下去。以后的生命进程,大概遵循着这样的轨迹:这些细胞中的部分成员故土难离,在水底的淤泥间扎下根来,变成了植物;另一些细胞则情愿四处游荡,身上长出了奇形怪状的有节的腿,爬行于海底绿色植物体之间;还有一些细胞身体上覆盖了鳞片,凭借游泳似的动作四处来去,寻找食物,慢慢地变成海洋里繁若星辰的鱼类。
海洋生命的数量不断滋长,海底拥挤的空间迫使它们向陆地进军,开辟新的栖息地。经过长时间的训练,植物学会了如何自在地生活于空气里,它们的体型逐渐增大,变成了灌木和树林,而且还学会如何开出美丽的花朵,使整个陆地上香气四溢,浓荫遍地;鱼类学会了既用鳃,也用肺呼吸,尽情地享受着穿梭于水陆之间的乐趣,与昆虫一起分享森林的寂静,我们叫它们两栖动物。离开了水,某些两栖动物的家族成员逐渐发展自己的四肢,体形也相应增大,演化成为爬行动物,其中就包括我们熟知的恐龙家族。后来,爬行动物中的一些成员开始到上百尺的树顶生活,变成了鸟。
这时,一件神秘的事情发生了。统治地球数百万年的古爬行动物帝国,在短时间内覆灭了。现在的地球,被不同的动物占据,最令人惊喜的是哺乳动物的出现。经过漫长的沉默无言、生生死死的生命过程,我们来到了历史发展的分水岭。某些哺乳动物突然挣脱了原始牢笼的局限,开始运用脑子来掌握自己种族的命运。这就是我们人类--世界上最奇妙、最精致的生物体。
我们最后出现在地球上,却最先学会用脑力征服自然。我们以不可思议的速度茁壮成长,我们已成为地球的统治者,我们创造了自地球生成以来最辉煌的文明。
得意之余,你是否还记得那个小小的碳原子?你也许觉得难以置信,起始于它默默无闻的努力,地球的面貌才得以彻底改变,我们人类的今天才得以成就。碳原子创造生命的丰功伟绩,我们应铭记于心。如果你对此仍有怀疑,我会用两个客观的数据--0.027%和18.8,进一步证实我的观点。碳在地壳 中的质量分数为0.027%,与100这个基数相比较,似乎不值一提。但就是这好像无足轻重的0.027%,以极其强大的渗透能力,注入到几乎所有的自然物中,并成为这些自然物不可或缺的一分子,广泛存在于地壳、大气和动植物体中,比如石油、天然气、石灰石、白云石、二氧化碳等等,还有我以后要着重描述的煤炭。截止1998年底,在全球最大的化学文摘--美国化学文摘上登记的化合物总数为18.8万种,其中绝大多数是碳的化合物。生物体内大多数分子都含有碳元素。碳是一切有机物的基础,是占生物体干重比例最多的一种元素。
该是认真剖析碳原子的时候了。然而,以我所掌握的知识,只能简单地以说明问题为原则。碳原子,其核心由带正电的六个质子和不带电的六个中子组成,它们构成碳原子的全部质量;在其外围,六个带着负电荷的电子像围着鲜花打转的蜜蜂那样,各自纷飞。这些电子试图以高速旋转所产生的离心力摆脱原子核的控制,但其自身的负电荷与质子携带的正电荷却有着一种天然的亲和力,恰恰抵消掉它们想要挣脱樊笼的一切企图;于是,两种力量--吸引力和离心力之间的对抗达成了某种平衡,并以稳定的状态固定下来。电子和原子核的关系,与太阳系中的行星和太阳的关系十分相似。除此之外,我没有办法告诉你更多了。
至于地球上碳的来源,前面我已经讲过:我们对此知道得非常之少。现代科技使人类拥有了非凡的制造能力,但却对更多的生命问题无能为力,原因在于生命是自组织的而不是被制造的,制造能力再大也无济于事。 人类无能为力的时候,还能做什么呢?唯有依靠神。这不是愚昧,而是人的本能。尽管这种本能的暗示和“树叶落入水中会变成鱼,落在地上则变成鸟”一样荒谬可笑,我也只能套用一句俗语敷衍了事:大概是神的恩赐吧。不过我依然万分庆幸自己生活在一个崇尚科学的时代。以人类的聪明才智,终有一天,揭开这个问题乃至更多未解之谜的真相,就像敲开隔壁邻居的房门直接叩问那样简单。对此,我充满信心。
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