矿物与人类健康(影印版)

矿物和岩石是人类文明发展和工业化进程中不可或缺的材料，矿物、环境与人类健康之间的关系在所有文化中都可以找到历史记录，如很多药材就是矿物。本书旨在介绍地质学、矿物学、医学地质学的基础知识，以及地质灾害、有毒金属、石棉和煤导致的疾病与环境影响，从而促进人们更安全有效地利用自然资源，科学应对地质灾害和环境危机。 矿物与人类健康属于地质学、环境科学和医学的交叉，是近年来新兴领域。本书可作为大学通识课教材，面向不同专业背景的学生，有助于提高科学素养，拓展地质学、环境科学、医学和社会学领域的现代教育。

（导读部分）
《矿物与人类健康》导读前言 i
前言 iii
第1章 地质过程简介 xiii
第2章 我们周围的矿物 xix
第3章 医学地质学 xxi
第4章 地质灾害——矿尘、气溶胶和沙尘暴 xxiii
第5章 地质灾害——从矿物到化学灾难 xxv
第6章 有毒金属的地质和人为灾害 xxvii
第7章 石棉——蛇纹石族和角闪石族的有害矿物 xxxi
第8章 煤——化石燃料及其危害 xxxiii
（原版部分）
前言 1
第1章 地质过程简介 3
1.1 地球如何运行？ 3
1.1.1 地球的组成和结构 6
1.1.2 板块构造的基本原理——地质学的主要概念 12
1.2 地质物质与地质过程 20
1.2.1 岩石的分类 20
1.2.2 岩石循环 26
1.2.3 风化过程 29
1.2.4 地质灾害 30
参考文献 31
图片致谢 33
复习题 37
小测验 41
第2章 我们周围的矿物 43
2.1 地球物质——从显微到宏观尺度 43
2.2 矿物学基本原理 44
2.2.1 化学元素 44
2.2.2 矿物定义 45
2.2.2.1 天然产出 46
2.2.2.2 均质固体 47
2.2.2.3 非有机形成 49
2.2.2.4 确定的化学组成（或组成的范围） 50
2.2.2.5 有序的原子排列（晶体结构） 50
2.3 矿物在人类生活、工业和科学中的应用 52
2.3.1 农业和土壤学 53
2.3.2 化石燃料、能源和水资源 55
2.3.3 环境科学 57
2.3.4 经济、政治与冲突矿物 58
2.3.5 工业矿物、材料科学和工程 60
2.3.6 生物技术和医学应用 66
2.4 有害矿物 67
参考文献 70
网络资源 71
图片致谢 71
复习题 75
小测验 79
第3章 医学地质学 81
3.1 什么是医学地质学？ 81
3.1.1 联系地质物质与人类健康的历史根源 82
3.1.2 跨越不同学科的边界 87
3.1.3 医学地质学与环境管理问题 88
参考文献 91
网络资源 92
图片致谢 92
复习题 93
小测验 95
第4章 地质灾害——矿尘、气溶胶和沙尘暴 97
4.1 地球大气圈的组成与空气污染：背景知识 97
4.2 灰尘 103
4.3 家居灰尘 104
4.4 大气矿尘和横跨大陆的沙尘暴 105
4.4.1 横跨大陆的沙尘暴 107
4.4.2 黄土与沙尘暴 111
4.5 矿尘的危害 112
4.5.1 矿尘和亚洲高山区的尘肺病/硅肺病 113
4.5.2 纽约2001 年“9 11 事件”中的曼哈顿矿尘 114
4.6 火山喷发与吸入火山气体和火山灰导致的疾病 117
4.6.1 喷入大气中火山物质的毒性作用 120
4.6.1.1 火山气体和酸性气溶胶 120
4.6.1.2 火山灰 124
4.7 地震 127
4.7.1 什么是地震？ 127
4.7.1.1 我们如何测量地震的能量？ 129
4.7.1.2 地震的经济和社会影响 131
4.7.2 地震与人类健康 132
4.7.2.1 溪谷热：1991 年加州Northridge 地震导致的流行病 132
参考文献 135
网络资源 136
图片致谢 137
复习题 141
小测验 145
第5章 地质灾害——从矿物到化学灾难 147
5.1 人类健康必需和非必需的矿物元素 147
5.1.1 元素的地球化学分类：主量、微量和痕量元素 147
5.1.2 必需和非必需的矿物元素 148
5.1.3 人类的食土癖 149
5.1.3.1 食土癖和异食癖：历史背景 149
5.1.3.2 食土癖的副作用 151
5.1.3.3 人们为什么吃土？ 152
5.1.3.4 负面和正面效应 153
5.2 砷——有毒的类金属 154
5.2.1 砷的背景知识 154
5.2.2 砷矿物 155
5.2.2.1 原生含砷矿物 155
5.2.2.2 次生含砷矿物 157
5.2.3 含砷矿物主要化学反应与砷在水中的溶解度 158
5.2.4 砷进入人体的途径 160
5.2.4.1 砷的全球产量 161
5.2.5 砷的毒性及其对人类健康的副作用 162
5.2.6 全球地下水和环境的砷污染 164
5.2.6.1 饮用水中的砷 164
5.2.6.2 采矿业的砷污染 168
5.2.6.3 温泉中的砷 169
5.2.7 饮用水中砷的去除 170
参考文献 171
网络资源 172
图片致谢 172
复习题 175
小测验 179
第6章 有毒金属的地质和人为灾害 181
6.1 有毒金属 181
6.1.1 天然重矿物和金属的背景知识 181
6.2 汞 182
6.2.1 含汞矿物及其天然产出 182
6.2.2 汞的开采与生产 183
6.2.3 汞在哪里被使用？ 185
6.2.4 汞的毒性及其对人类健康的副作用 188
6.2.5 汞进入环境和人体的途径 189
6.2.5.1 人为污染 190
6.2.5.2 人体通过食物链摄入汞 191
6.2.6 水俣病——甲基汞中毒导致的日本流行病 195
6.2.7 避免汞污染的措施 196
参考文献 197
网络资源 197
图片致谢 197
复习题 201
小测验 205
6.3 镉 207
6.3.1 天然产出 207
6.3.2 全球镉产量及应用 207
6.3.3 镉的毒性及其进入人体和环境的途径 209
6.3.4 镉对人类健康的副作用 210
6.3.5 镉污染导致的流行性骨痛病 211
参考文献 212
网络资源 212
图片致谢 213
复习题 215
小测验 217
6.4 铅 219
6.4.1 天然产出 219
6.4.2 全球铅产量及应用 219
6.4.3 铅的工业熔炼和精炼 221
6.4.4 铅对人类健康的副作用 221
6.4.5 铅暴露的风险级别 222
6.4.6 铅进入人体和环境的途径 222
6.4.6.1 工业过程导致的铅中毒 223
6.4.6.2 中国的铅污染 223
6.4.6.3 铅相关的其他污染 225
参考文献 226
网络资源 226
图片致谢 227
复习题 229
小测验 231
第7章 石棉——蛇纹石族与角闪石族的有害矿物 233
7.1 什么是石棉？ 233
7.2 蛇纹石族矿物 233
7.2.1 化学和结构 233
7.2.1.1 为什么纤蛇纹石属于石棉，而叶蛇纹石和利蛇纹石不属于石棉？ 235
7.2.2 温石棉的地质产出 236
7.3 角闪石族矿物 236
7.3.1 化学和结构 236
7.3.2 角闪石石棉的地质产出 239
7.4 石棉的用途和生产 240
7.5 石棉的毒性及其进入人体和环境的途径 243
7.5.1 石棉的副作用及其进入人体的途径 243
7.5.2 环境中的石棉 245
7.5.3 家里的石棉 246
7.6 是否存在石棉暴露的“安全级别”？ 246
7.7 谁处于危险中？ 247
7.8 有关石棉对人类健康副作用的争议 248
7.8.1 石棉纤维的尺寸会产生致癌风险吗？ 249
7.8.2 温石棉是否比其他类型的石棉更安全？ 250
7.9 石棉禁令 250
7.10 如何保证石棉安全？ 254
7.11 美国蒙大拿州利比（Libby）矿区的石棉暴露灾害 255
参考文献 258
网络资源 259
图片致谢 260
复习题 263
小测验 265
第8章 煤——化石燃料及其危害 267
8.1 什么是煤？ 267
8.2 地球中煤的形成 268
8.2.1 煤化作用、煤的组成和等级 269
8.2.1.1 泥煤 270
8.2.1.2 褐煤 271
8.2.1.3 烟煤和次烟煤 272
8.2.1.4 无烟煤 273
8.2.2 煤里的矿物和微量元素 273
8.3 全球煤的产量和用途 275
8.3.1 煤层勘探和剩余的煤储量 275
8.3.2 煤矿开采 276
8.3.3 煤的用途 277
8.4 煤转化技术 278
8.4.1 炼焦 278
8.4.2 煤炭气化 278
8.4.3 煤炭液化 279
8.5 为什么煤比任何其他能源的应用更广泛？ 280
8.6 煤对人类健康和环境的副作用 281
8.6.1 煤炭工业导致的灾害 281
8.6.1.1 在产煤矿 281
8.6.1.2 废弃煤矿 282
8.6.2 煤层的自燃 283
8.6.3 火力发电厂和家用取暖导致的空气污染 284
8.6.3.1 含硫组分、酸性矿山废水、酸雨和粉煤灰 284
8.6.3.2 原煤燃烧导致的慢性砷中毒和氟中毒 286
8.6.4 黑肺病——煤矿工人的职业病 288
8.7 二氧化碳排放与全球变暖 290
参考文献 293
网络资源 294
图片致谢 294
复习题 297
小测验 301
缩写释义 303
小测验答案 307