化學與環境

自然環境中各種天然資源，包括陽光、空氣、水、土壤、礦產、森林、野生生物等，範圍非常廣泛，與人類的生活關係十分密切。從化學角度觀之，自然界中各種資源，諸如:空氣、水資源、森林資源、土壤資源、石油、煤、天然氣、各種礦石等，皆可為化學家所利用。而我們生活週遭的自然環境，所產生的廢棄物，諸如:工廠廢水、廢氣、爐渣、木屑等，化學家利用化學技術亦可提煉出各種珍貴的化學元素、或化合物。

自然環境提供許多天然資源，自然環境包括大氣圈、水圈、岩石圈、生物圈等。大氣圈中主要成分是空氣，從化學角度看空氣的組成，地球環境週遭的空氣主要是78%的氮氣、21%的氧氣組成，其他氣體諸如:二氧化碳、水蒸氣、氦氣、氬氣等惰性氣體總共只佔1%。其中二氧化碳累積是造成地球温室效應的主要原因，而水蒸氣的循環也會影響自然環境氣候的變化。

自然環境中的水圈主要成分是水，水的來源不管來自海洋、江河、湖泊、溪流、井水、地下水等，化學家將這些不同來源的水，加以電解分析之，發現這些水的化學組成都同樣含有2個氫分子與1個氧分子。換言之，水分子是由2個氫分子與1個氧分子化合而成。自然環境中水的循環，也會影響地球的氣候，生物的生存與生活。首先，地面上的【水】，普受陽光的照射升高温度而蒸發，上升為空氣中的【水蒸氣】，水蒸氣在天空中再冷卻凝結成小水滴，浮懸在高空中形成各式各樣的【雲】層，天空中的各種形式的雲，再遇冷空氣凝結聚集成大水滴形成【雨】，雨再下降落至地面，如此形成自然環境的【水循環】（洪文東等，1996)。

自然環境的岩石圈，包含各種岩石、礦物、土壤、細砂、煤礦、石油等，化學家利用化學技術，發現岩石圈中各種岩石、礦物、土壤等，其主要化學成分為各類矽酸鹽、碳酸鹽依不同的組織、結構化合而成，而細砂其主要的化學成分則是二氧化矽。化學家也發現石油與煤礦，是古代動物的脂肪、植物的纖維，經過地殼變動地質變化，經年累月長期受地壓、地熱產生化學變化，逐漸碳化而成石油、煤礦。煤礦主要化學成分則是碳元素。化學家利用化學【分餾】技術，將石油依沸點高低分別蒸餾出重油、滑潤油、煤油、燈油、柴油、輕油、汽油、石油醚、天然氣等，以及最後剩下的蒸餾物質:石油瀝青，俗稱柏油，可用以舖設各種交通公路、人行道路。石油可提供各種交通工具動力來源，石油中的柴油可提供飛機、輪船、火車的燃料，石油中的汽油則是各種汽車的主要燃料動力來源。化學家發現，石油、煤礦等燃料提供能源，它們經燃燒之劇烈氧化作用而產生二氧化碳，這些燃料在地球環境中也會形成【碳循環】(洪文東等，1996)。

目前自然環境因二氧化碳排放量節節升高，造成地球的温室效應，導致世界各國的氣候變化異常，有產生所謂的反聖嬰現象。尤其於1997年12月11日世界各國領袖代表在日本京都所簽訂的，抑制全球温室氣體排放的【京都議定書】環境保護公約，於2005年生效，顯示人類【節能省碳酷地球】的大氣環境保護策略，以對抗地球氣候暖化的決心。

綜上所述，從空氣、水、土壤、石油、煤碳等，及其所形成的水循環、碳循環、以至於岩石也會產生岩石循環、空氣也會形成另一種循環等，這些自然界中各種循環現象皆會影響我們的生活，皆顯示出化學與我們生活週遭的自然環境，關係確實十分密切。