作者簡介：

    喬納森·瓦爾德曼（Jonathan Waldman）：著名的暢銷書作家與環境調查記者。生于華盛頓特區，相繼就讀于達特茅斯學院與波士頓大學。畢業后致力于研究環境科學，現為科羅拉多大學環境新聞學中心斯克里普斯研究員。瓦爾德曼曾長期為《紐約時報》《華盛頓郵報》《戶外》以及《麥克斯威尼》等報紙雜志供稿，也曾在網絡、廣播、電視節目制作上花費過大量精力。《腐蝕》是他的第一本著作，出版后因其角度新穎、反映問題深刻在美國引發巨大反響，獲得多個重要獎項。

    譯者簡介：

    孫亞飛，北京大學化學院畢業，后于清華大學攻讀博士學位，現從事生物質新能源相關課題研究。 2012 年加入科學松鼠會，活躍于果殼、知乎等媒體平臺，撰寫科普作品 20 萬余字，內容涉及化學、食品安全、環境危機等話題，其中長篇作品《塑料的世界》系列獲眾多媒體轉載，化學史題材作品《你好門捷列夫》也深受讀者歡迎，并已出版譯作《詩意的原子》。

    書籍摘錄：

    序言 毀滅美國的惡魔（節選）

    腐蝕已經撂倒了很多座橋梁，殺死了許多人。在核電站，腐蝕至少奪去了幾十條生命，幾乎造成核反應堆熔化，還威脅到存儲著的核廢料。冷戰期間，它把最有威力的核彈頭變成了啞彈。它切斷了美國最長的輸油管道，導致美國不得不與歐佩克組織（OPEC）展開多次談判。它使軍用戰機與艦船不能良好地服役，導致一架 F-16 戰斗機及一架休伊直升機墜毀，還撕開了一架飛行中的商用飛機機身。 20 世紀 70 年代，隨著銅價飆升，電氣工程師們開始傾向于選擇鋁制電線，于是腐蝕又被牽涉到房屋火災中來。

    近來，在一場“傷寒瑪麗”式的腐蝕蔓延案例中，含有硫化鍶的中國石膏導致弗吉尼亞州一些家用爐子不出兩年便完全銹壞。在十英寸直徑的巨型鐵槍攻克薩姆特堡后的 150 年，腐蝕開始了它的報復行動。聯盟部隊已經開始用上航海級環氧樹脂及濕度傳感器。在腐蝕成為切斷動力的幫兇并徹底迫停商船之前，它早已迫使這些商船減速。數以百計的檢修孔因它而爆裂，洗衣機也未能幸免，還有些熱水器因為它沖破屋頂。它堵塞了消防水槍的噴頭——這是氧化引起的雙重災害。它破壞了油箱，接著又把魔爪伸向發動機。它卡住武器，撕毀消音器，破壞高速公路護欄，并像癌癥一樣在混凝土中傳遞。

    它掘開了人類的墓穴。

    它掘開了墳墓

    蘇森灣位于舊金山東北二十五英里，美國最大的腐蝕“麻煩”之一就在這里。眾多拴在錨上起起伏伏的商船，其生銹的嚴重程度讓“朔望號”相形見絀。實際上，這里是隸屬于美國運輸部的國防預備艦隊基地，而運輸部幾乎扮演著上帝的角色，試圖同時解決人與機器的需求。很多人進行著日常檢查，早些時候因為法律不健全，這些老舊的商船會被拖到外海鑿沉。如今，這些船已經被腐蝕得太厲害了，很難再被拖出去重新上漆，也不值得拖到得克薩斯州去拆解。沒有其他更好選擇，得州還將是它們的終點。

    基于諸多混亂的因素考慮， 2006 年，美國海岸警衛隊堅持要求在船體被轉移之前先清除那些具有侵略性的貝類，而加利福尼亞水質控制委員會則要求不能在所謂的清理期間污染海灣，并警告海事管理局，如果不如期拿出計劃表，將會面臨每天 2.5 萬美元的罰款。環保組織提起訴訟要求進行研究，于是十位生物學家、生態學家、毒理學家、統計學家、建模人員以及測繪專家采集了蛤蜊與貝類，以及數百樣沉積物的樣品帶回去研究；與此同時，船舶卻繼續生銹，最終導致一個不幸的結果：它們污染了整個海灣——至少有二十一噸的鉛、鋅、鋇、銅以及其他一些有毒金屬從船體脫落，掉進海里。如何解決這支預備艦隊的問題已變得頗為棘手，即便是對加利福尼亞任何環境問題都不忘發表點建設性看法的參議員黛安娜·范斯坦（Dianne Feinstein），也對此束手無策。

來自：亞馬遜

    在東海岸，二十四名美國海軍研究實驗室的雇員們正全副武裝，在基韋斯特海軍航空站的棕櫚樹下夜以繼日地進行著防腐蝕涂料研究。 1883 年，在這里成為航空站的很久以前，海軍顧問委員會就已經測試了防腐蝕混合制劑，因為腐蝕問題一直困擾著海軍部隊。如今的防腐蝕涂料或具有自愈性，或可在水下使用，或能在接觸銹點時變色——但不管如何進步，腐蝕問題仍然困擾著海軍。實際上，腐蝕是這支地球上最強海軍的頭號威脅。通過很多測試，并根據眾多海軍上將的描述（聽起來他們似乎就是運輸部的官員），地球上最強的海軍正在輸掉這場戰爭。有一次，該部門的年度維護會議討論的議題就是“大規模腐蝕”；而佛羅里達實驗室的格言則是：我們信仰腐蝕。

    與船舶一樣，汽車領域里也充滿各種抱怨聲音。有人這么吐槽福特汽車：“在一個安靜的夜晚，你可以聽到福特生銹的聲音。”在俄亥俄州，汽車通常每年因生銹減輕十磅，也就是說每天晚上你的耳朵都可以欣賞到半盎司的金屬發出的奏鳴曲，其實不只是福特有這些現象，問題也延伸到了“鐵銹地帶”之外。自 1972 年起，因燃油泵生銹的問題，美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）已經召回了七十五萬輛 Scirocco 、 Dasher 、 Rabbit 及 Jetta 等車型，還有幾乎同樣數量的汽車因剎車線生銹而被召回。在 NHTSA 的堅持下，馬自達召回了超過百萬輛空轉臂生銹的汽車；而本田也召回了近百萬輛車，原因是車架生銹。因前懸掛生銹，克萊斯勒召回了約五十萬輛汽車；斯巴魯召回的數量也差不多，只是生銹的位置變成了后懸掛。再說回福特，因發動機罩鎖扣生銹問題召回了近百萬輛探險者（Explorer），又因彈簧易生銹召回了近百萬輛水星（Mercury）和金牛座（Tauruse）；還因為巡航控制開關生銹容易引發已停車輛起火的問題，近四百萬輛 SUV 和皮卡被召回，被視為史上第五大規模的汽車召回事件的重要組成部分。

    無論白天或黑夜，你都會聽到金屬生銹的聲音。腐蝕正在侵襲著門側踏腳板、車門鉸鏈、門鎖、底盤、車架、燃油管、安全氣囊傳感器、剎車、軸承、球窩接頭、變速線、發動機電腦以及液壓軟管，從而引起轉向系統損耗、車輪損耗、變速系統損耗、油箱損耗、剎車失靈、安全氣囊失效、雨刮器損壞、車軸斷裂、發動機停轉，以及高速狀態下發動機罩被掀開等問題。德羅寧（DeLorean）采用不銹鋼打造車身，老式的路虎則采用鍍鋅底盤，一些 1965 年版的勞斯萊斯也在車底鍍鋅……盡管汽車企業們各顯神通，但能逃過腐蝕魔爪的依舊寥寥無幾。現代、日產、吉普、豐田、通用汽車、五十鈴、鈴木、梅賽德斯、菲亞特、標致、雷克薩斯以及凱迪拉克都因為腐蝕的問題召回過汽車。風馳通輪胎公司也多次為腐蝕買單，他們召回了數百萬條鋼絲生銹的子午胎。消費者權益組織“公共市民”（Public Citizen）的主席瓊·克萊布魯克（Joan Claybrook）有過這樣的評價：“他們為了召回而創造的名目比卡特制藥廠的肝藥丸還要多。”不過， NHTSA 并沒有為腐蝕羅列什么名目，每次召回的理由都是生銹。美國腐蝕研究領域的教父、冶金工程師馬爾斯·方塔納（Mars Fontana）曾調侃說，除了他已經定義的八種腐蝕形式以外，還應該再加一種——汽車腐蝕。

    在被美國運輸部稱作“鹽帶州”的二十一個州——美國本土的右上象限，密蘇里州堪薩斯城東北方向的所有區域——都很難從這場災難中逃脫。在戰后的郊區，州運輸部門就像癮君子依賴毒品一樣依賴融雪鹽（氯化鈉或氯化鈣）。 1970 年之前，高速公路上的融雪鹽使用量每五年翻一番。全美每年使用的融雪鹽大約達到一千萬噸，自那以后，用量的波動較為平緩。很不幸的是，融雪鹽中的氯與氧氣一樣活潑，而且持久性更強。 1990 年，全美花費在融雪鹽上的總支出達到五億美元；羅伯特·巴伯以安（Robert Baboian）加入交通研究署研究這一案例，他是個直言不諱的腐蝕工程師，而且在公共與私人咨詢方面相當有經驗。他寫道：“現在削減經費已經沒什么用了，因為融雪鹽已經開始與橋梁中的鋼發生反應，氯離子鉆入其中，就像數以萬億計的抽搐那樣。”噴灑融雪鹽雖然能讓你的子午胎在下雪天正常滾動，卻也會對美國的橋梁造成非常糟糕的影響。 2001 年對全美腐蝕成本的研究發現，這些橋梁的維護費用是運輸部經費中的大頭，相比之下，融雪鹽的這點成本就顯得像芝麻點大了。

    得益于更好的設計（減少可能附著泥土及水分的面積）、鍍鋅組件、更優異的底漆與面漆以及鹽霧箱（供測試汽車用的大型蒸汽爐）測試等，在世紀之交時，汽車制造商們總算在腐蝕問題上取得了或多或少的進步。但橋梁方面卻沒跟上，不過也很少有機構在這件事上挑運輸部的毛病，畢竟運輸部的能力再大也有限。他們指出，一輛新車你買得起，一架新飛機就不那么容易了。對于機場跑道，聯邦航空管理局禁止使用一般的含氯融雪鹽，而代之以諸如醋酸鹽、甲酸鹽和尿素之類的除冰劑，最為常用的則是醋酸鈣鎂。相比于一般的融雪鹽，醋酸鈣鎂對鋼和鋁的腐蝕性分別只有 1/5 和 1/10 ，但成本達到了十二倍；對飛機進行除冰，機場方面則依靠乙二醇。如果你真的想讓車子的壽命更長些，那就專門去機場跑道上開吧。

來自：publicdomainpictures

    在聯邦航空管理局管轄的范圍以外，腐蝕帶來的麻煩隨處可見。石油鉆柱設計人員會在海上鉆井平臺的底部額外增加一英寸的鋼鐵作為“腐蝕裕量”。有些工程師會在安裝衛生間設施時預防“尿液飛濺”，而橋梁設計工程師們則要考慮具有腐蝕性的鴿子排泄物。為了保證可樂罐在你買到之前不會生銹，很多工程師付出了巨大的努力。依靠腐蝕測試技術（由巴伯以安研制），美國造幣廠設計出新的一美元以及各種面額的分值硬幣；事實上，美國政府也不想損失貨幣。芝加哥的云門是一座豆子造型的雕塑，六十英尺高，上百噸重，采用一種低硫不銹鋼構建；即使面對芝加哥神一樣的其他部門撒下的融雪鹽，它也可以抵御一千年。發動機油、汽油以及冷卻液中也都含有腐蝕抑制劑，濃度從百萬分之幾到千分之幾不等。汽油中的抑制劑不僅能夠保護你的汽車油箱，也能為加油站的地下儲油罐和汽油輸送管道提供保護。

    為了保護水管，自來水中也添加了腐蝕抑制劑。我住在科羅拉多州大陸分水嶺以東二十五英里處的小鎮，這里的自來水添加了生石灰（氧化鈣），而其他一些城市則使用氫氧化鈉或磷酸鹽。鎮上的工程師們從一個五萬磅的儲罐里取出這些物質，像篩面粉一樣加入水中，讓其與水中的酸性物質進行反應。最清澈、最安全、最干凈的水是呈弱酸性的，因此也具有腐蝕性。他們持續加入生石灰，直到這些水變成弱堿性。水從落基山脈流下，匯入密西西比河，又經過沿途更多城市的類似處理，最終充滿了鈣元素和鎂元素，變成了大家所說的硬水。倒不是公共設施部門非要讓這些水變硬，他們只是想通過加入陽離子，降低水的腐蝕性以保護水管。政府對水管的態度就如同運輸部對飛機的態度一樣：值得付出代價，令其使用壽命盡可能長。至于那些被礦物質諸住的蓮蓬頭與水龍頭，反正和福特汽車一樣，可以維修或更換。

    只有少數《財富》 500 強的企業（大多來自金融、保險或銀行業），可以獲得腐蝕危害的豁免權。當然，腐蝕問題也是他們在考慮將服務器存放在何處時最重要的因素。為了抑制服務器機房的腐蝕，企業采用除濕器和空氣濾芯去除臭氧、氟化氫、硫化氫、氯氣、二氧化硫和氨氣，以達到痕量級（比十億分之幾還要低）。西蘭公國（北海地區的一個微型平臺）的服務器機房充滿氮氣，任何人想要進入時都需要穿上潛水裝備。這樣缺氧的環境提供了一種絕對保護，足可抵御腐蝕。

    腐蝕是如此普遍，就連《圣經》中提到它也頗為悲觀。《馬太福音》第六章第十九節如此寫道：“不要為自己積攢財寶在地上，地上有蟲子咬，能銹壞，也有賊挖窟窿來偷。”如果環境不適合儲存，他人也來搗亂，那你為什么還要努力？有一句意第緒語[1]的諺語也表達了相同的必然性：“麻煩之于人，如銹之于鐵。”腐蝕就是這樣一個重要問題，以至于 1810 年的英國海軍使用鐵船的議案比木船還難以通過，反對理由是：“鐵不能游泳”。勞埃德集團也不為船齡二十年以上的金屬船舶承保。

    在工業化時期的美國，曾有作家表示腐蝕是“十足的毀滅者”，還有一位更直截了當，稱其為“魔鬼”；腐蝕看上去就是這么一個大威脅，所以城市批評者們認為用鋼鐵來建造摩天大樓的行為十分愚蠢。 1902 年的芝加哥，工程師們因腐蝕速率的問題爭論不休，預測全市第一座鋼結構建筑會在三年后倒塌。同一年在紐約，這座城市最早期的摩天大廈之一——八層高的帕布斯特大樓被拆除（為阿道夫·奧克斯的二十五層時報大廈騰出空間），它被拆分得很細致，鋼梁是鋼梁，螺栓是螺栓，用于給工程師們研究潮濕氣候對鋼材的影響。很多人都說，在沿海地區建造這些建筑很不可理喻。

喬納森·瓦爾德曼，來自：simonandschuster

    20 世紀末，司法意見認為腐蝕問題無法避免，并且十分危險。印第安納州上訴法院的法官琳達·徹澤姆（Linda Chezem）指出某加油站的地下儲油罐（UST）發生泄漏的案件是因腐蝕而起的，發生地點位于印第安納波利斯和芝加哥兩城中點，正好位于鐵銹地帶。她這樣寫道：

    證據表明，殼牌石油與聯合石油公司知道鋼制儲油罐容易受到腐蝕，最終出現了儲油罐泄漏的問題。這樣的泄漏問題是無法解決的（基于 20 世紀 80 年代的技術），緩慢的泄漏對于加油站的工作人員而言，幾乎無法被檢測出來（采用原始的試紙法檢測），因此這一問題的解決需要大量的工程學知識以及超出加油站老板能力范圍的財力。泄漏事故發生后，少量的汽油滲入地下水中，長期來看，其中的苯將會污染整個社區的飲用水，而苯是一種人體致癌物質。

    換句話說是這樣的：鋼鐵啊，這東西實在太不靠譜！每個人都知道！毀滅就是它的命運，如果不去處理，我們都會因此罹患癌癥。

    甚至在外太空也存在腐蝕的問題，罪魁禍首是原子氧（而不是氧分子），這對美國航空航天局來說算是不小的挑戰。腐蝕無處不在，這也就是為何鐵鍋要涂上油層，為何銅線要加上保護層，為何燈泡不能進氧氣，為何火花塞電極需要用釔、銥、鉑或鈀等金屬，為何嚴重的牙科手術需要付出昂貴代價。美國的最高防銹官員稱腐蝕為“無處不在的威脅”。

    幾乎所有的金屬都容易發生腐蝕。腐蝕通常會導致可見的痕跡：鈣會變白，銅會變綠，鈧會變粉，鍶會變黃，鋱會變褐，鉈會變藍，釷會變灰再變黑。腐蝕把火星都染紅了，而在地球上，它則造就了大峽谷、紅磚和墨西哥瓷磚那血一般的顏色。它是個殘忍的敵人，從不休息，同時在不斷地提醒我們：金屬就跟我們一樣，無法永生。如果是《廣告狂人》里的唐·德雷柏（Don Draper），他大概會說，金屬就像少女一般：罕見而又無與倫比地美麗，而且迷人得不可思議；但也需要持續關心、仔細觀察，因為它很快就會變老，而且內心不忠。這可是現代社會最重要的材料！然而，腐蝕還是偷偷地發生著。只因它比颶風、龍卷風、火災、暴雪和洪水更為緩慢，在這樣一場戲劇中，腐蝕是最不起眼的，更沒有屬于自己的頻道。但是，腐蝕造成的經濟損失比上述自然災害加起來都要大，達到美國 GDP 的 3% ，即每年 4370 億美元，超過瑞典的 GDP ，相當于人均 1500 美元。如果你生活在俄亥俄州或者擁有“朔望號”那樣的帆船，這個數字還要大一些；如果你指揮一艘航空母艦，那這個數字就不只是大一點了。

    題圖來自：pixabay

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責任編輯：殷鵬飛

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