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铅的致命诱惑——人类漫长的铅中毒史
来源:天津荣宝锦程金属材料有限公司    发布时间: 2017-5-17 15:52:37    次浏览   大小:  16px  14px  12px
几千年来铅对画家、建造师、化学家和酿酒师都有着深深的吸引力——但是它也在历史上造成了说不尽的伤害,特别是对小孩。如今虽已被禁止在汽油中添加,你的汽车仍可能还有几公斤铅。所以我们是否终于学会了如何安全地…
几千年来铅对画家、建造师、化学家和酿酒师都有着深深的吸引力 ——但是它也在历史上造成了说不尽的伤害,特别是对小孩。如今虽已被禁止在汽油中添加,你的汽车仍可能还有几公斤铅。所以我们是否终于学会了如何安全地使用铅?
第82号元素是少数几种人类认识有几千年的化学元素,最早的纯铅发现于土耳其,由8000年前的早期熔炉制造而成。
因为铅极易制作。它常被混合在其他贵金属里,尤其是银。一旦矿石运抵地面,由于铅的熔点低,铅可以轻易从火里淬炼出来。
有一个长期采掘铅矿的地方叫Derbyshire Dales, 位于英国山峰国家公园最南端。
虽然这里有宜人的自然景观,该地区的火山和石灰岩地质也给含铅硫化物,又叫方铅矿的矿产形成提供了完美条件。
亿万年以来,铅都在那里的地下安然不动,深锁在岩石中。可是到三千年前时,人们开始挖掘它。然后罗马人来了。很快整船的Derbyshire铅锭陆续运回到欧洲大陆。
罗马人是最早的工业规模化利用铅的人。格陵兰岛冰芯里的含铅尘埃可以追溯到两千年前,乘风从罗马的巨大熔炉飘来。最大的熔炉之一位于西班牙,由成千上万的奴隶维护着它的运作。
整个罗马帝国给铅找了几十种用途。明显不溶于水,它用来给连接水渠并制作水管——英语“水暖工”源自于拉丁语词汇“铅”, plumbum。
罗马人擅长管道工程,不幸的是他们选用了铅做管道材料。
“我想它就是古代的塑料,”Derbyshire铅矿历史学家Lynn Willis解释道。“它有弹性,你可以把它压成薄板,再把它焊接成管道。”
这种金属可以锻造并且似乎不会锈蚀,于是就像现代塑料一样,它变得无所不在。不止是罗马时代如此。
“在17世纪的大房子里,你可能会找到放满了铅制餐具的桌子,还有储水的水箱,排污管和水管。”
铅和房屋建筑行业的渊源已久,屋顶的防水材料、窗框和石墙的密封材料。还有在绳子一头吊着大块的铅作为铅垂线,建造师以此保证墙是垂直的。
铅金属还被发现有其他神奇特质。例如碳酸铅,从古时起就是一种廉价而持久的颜料。现在叫做“铅白”,曾被像伦勃朗这样的旧时大师重视,因起颜色稳定牢固,在涂到他们的油画上时能产生优美的对比。
与此同时,玻璃制造工匠知道在添加铅氧化物能使玻璃器皿,例如红酒酒瓶闪闪发亮,因为铅能在更大的光谱范围内折射光线。
剥落的铅涂料
不幸的是,含铅水晶玻璃酒瓶被证明是一个非常糟的主意,根据伦敦大学学院化学教授Andrea Sella的说法,特别是如果红酒(或者雪莉葡萄酒、波特酒或者白兰地)在其中长期存放的话。
“铅本身会缓慢释入红酒中。诡异的是你最终会得到一种叫做“铅糖”的化合物。”
这种化合物,铅醋酸盐,不止是看上去像糖,闻起来也有浓烈的糖味,Sella教授解释说。
“这些古怪事情之一就是你放入酒瓶中的饮料随着时间慢慢变得更甜了。”
当然铅可是有毒的。一旦进入人体,它就会干扰中枢神经系统的信号传播,并且设法混入酶中,破坏酶处理锌、铁和钙等营养元素的功能。
历史里却随处可见这种人的例子,通常是不经意的,为了让他们的饮料更具风味而添加铅,给最终消费者带来可怕的后果。
17世纪90年代,德国乌尔姆的市民饱受胃痉挛刺痛的折磨。但很快人们注意到当地的一家修道院,有些修道士碰巧避开喝当地流行的特产葡萄酒,也被上帝赦免得病。
源头最终查清是添加入酒的铅氧化物增甜剂——于是下令禁用,这可能是世界上第一次正式禁止对铅的使用。
在英国17世纪出现过类似爆发后,同样的胃痉挛以被称作“德文郡疝气”而知名,这次的肇事原因是当地的苹果酒榨汁机。
铅中毒也会造成痛风,这成为18世纪英国贵族的标志物。这次明显起因是1703年英国和波兰签订的梅休因条约(Methuen Treaty),以波特酒条约而知名。
它巩固了两个国家之间的军事友好和贸易互惠,刺激了港口贸易快速增长。猜猜这些酒里含有些什么?醋酸铅。
罗马人也很熟悉铅导致的痛风。他们把它和阴郁的农神萨图尔努斯联系起来,农神吃掉了他自己的孩子。
这个联系还挺恰当。长期缓慢接触铅造成抑郁、头痛、好斗和记忆遗失。它也会造成不孕不育,有人指出这解释了罗马贵族常见的无后,例如凯撒.奥古斯都,没能生一个自然继承人。
罗马人是怎样中毒的?水管中的少量铅融入软水中(硬水中的石灰成分在此过程中被吸收)。罗马人还用铅制作硬币、餐碟和坛罐。他们还用它做颜料和化妆品。
然而,可能最大的铅中毒源头还是葡萄酒,特别是一种罗马人叫做Sapa或者defrutum,加甜味剂保存的葡萄酒。
是否铅中毒在罗马帝国的衰落中起了作用呢?
罗马人在铅罐里熬制浓缩的葡萄汁做成可以延长葡萄酒年限的糖浆。根据红酒制造商Columella所说,“铜质器皿会长铜锈,铜锈有股不好的味道。”
根据世界卫生组织介绍,从古罗马墓地尸骨所做的检测结果清楚地表明铅含量是现代安全标准的三倍
铅: 关键事实
巴比伦人在铅金属做成的板上记录铭文。
可锻造性,可延展性和密度高,铅是电的不良导体
中毒的症状有腹痛,便秘之后的腹泻、恶心、呕吐、眩晕、头疼和普遍的体弱
不易腐蚀
来源 :大英百科全书
这是否助长了罗马皇帝,例如卡利古拉和尼禄显著的疯狂,并且最终导致了帝国的崩溃,仍然是古典学者们有争议性的问题。
但是很明显工业革命解开了一轮新的铅中毒浪潮,影响之广远大于古代任何时期,这次主要是劳动阶层而非贵族受到冲击。
例如Derbyshire铅矿矿工通常在牙龈处有一条标志性黑线——显然是因为矿工吃了某些种类的食物,包括鸡蛋,血液里的铅和口腔里细菌所释放的硫产生的化学反应所致。
受到最严重伤害的是那些在熔炼铅或者制造含铅颜料的地方工作的人,他们发觉自己天天被铅雾包围着。
牙龈上的黑线是铅中毒的一个标志。
以谢菲尔德颜料作坊为例,在此工作三个月之后,雇员通常都会长出有些骷髅像的外表,苍白的皮肤和深凹的眼睛,Willis说。忧郁、疼痛、不育和死亡随之而来。
“在19世纪70年代,医生报告说去年7、80人中已有6人死亡,” Willis说。但是他也注意到在19世纪30年代,他父亲的时代,人们已经像绵羊一样死去。”
由于铅中毒可以延续如此之久,化学家Thomas Midgley Jr的行为就显得极端盲目大胆。他就是把铅放入汽油的人。
1921年作为通用公司一位聪明的年轻化学家,他发现把四乙基铅化合物加入汽油可以让发动机运行更有效率,并能去除早期汽车难以控制的卡塔撞击声。
产品以“乙基”这个听起来和气的名字推向市场。当被质询其中含有铅的危害时,Midgley召开个记者招待会,会上他把含铅汽油倒在手上,并持续一整分钟吸入它的挥发物,声称他能天天这样做也不会有不良后果。
实际上,在此之前和之后Midgley已经被铅中毒折磨了几个月。同时几名工人发疯和死亡之后,通用公司在新泽西的乙基工厂被迫关闭。媒体给四乙基铅汽油又起了个名字叫“疯气”。
Midgley是个悲剧人物。
他生命后期染上脊髓灰质炎而卧床不起,于是他设计了一种滑轮系统来把自己抬高——只是有一天他缠绕在滑轮系统中并死于窒息。
可他最大的悲剧是他的遗产。是Midgley发明了氯氟烃——CFCs——后来发现破坏臭氧层造成空洞并增加皮肤癌发病率的冰箱制冷剂。而汽车——数量远超过Midgley在19世纪20年代所能考量的——将会持续几十年喷出铅溴化物烟雾。
虽然汽油铅所含的铅毒性浓度比罗马时代的葡萄酒汁或者维多利亚时代颜料作坊里的乌烟瘴气要低,但它的影响却是无与伦比的深远,影响了星球上的每个城市。而这次受害者是儿童。
另一个美国人,儿科心理医生Herbert Needleman,承担起最终把铅从汽油中去除的任务。
在上世纪7、80年代,他发现即使低剂量接触铅也会对婴儿造成不可逆的伤害,包括没有出生的胎儿。随着他们长大,他们的IQ值更低,他们难以集中精力,并且常常容易辍学。
数据表明,年轻的成年人更有可能表现出强横、任性,成为罪犯、未成年父母、瘾君子、失业者等等。Needleman总结出铅已经永久性地弱化了他们抵挡危险冲动的能力。
感谢大部分出于Needleman的工作,美国在1975年开始逐步废除四乙基铅,地球上其他国家尾随其后。而直到如今铅中毒所导致的伤害规模才逐步显现出来。
这是因为许多学者相信含铅汽油对90年代的全球犯罪浪潮负有责任。
其中有位经济学家,美国Amherst学院Jessica Wolpaw说:“60年代和70年代的铅中毒一代人,他们的犯罪倾向更高,特别是在8、90年代的暴力犯罪。“
她发现,从1975年到1996年间汽油公司在美国各个州停止供应含铅汽油的时间点紧密地对应于各州24年后的犯罪高峰。
其他跨国际研究国家之间区别时也发现了类似结果。但是认为铅和犯罪率有联系的观点仍有争议,对应全球犯罪率下降也有很多其他解释。
与此同时,把铅从环境污染中清除的行动仍在继续。含铅涂料也在此列。Needlman声称在现代社会它几乎是和含铅汽油一样大的污染源。
所有涂料,即使是耐久的铅基颜料,最终也会剥落。但是作为一种化学元素,铅永远不会分解或者消散。相反,铅尘会被吸入人体,或者有些甜味的含铅薄片会被蹒跚学步好奇幼童吞入口中。
在英国禁令已经从家用桶装涂料延伸到艺术家的颜料供应商,例如位于伦敦布鲁姆斯伯里,有150年历史的L.Cornelissen公司。
“它是一种传统颜料,并且经过了许多个世纪的检验。”该店所有人尼古拉斯.华尔特说。“含铅汽油也很危险,但是我们已经知道如何解决。而我们却不能对铅白色颜料如法炮制,这真丢人。”
铅在你的外科医生那里仍然用作辐射防护罩,或者在北欧作为屋顶夹层材料。它也用于海岸风力发电场的海底电缆防水和固定材料。
然而讽刺的是,至今铅用得最多的地方仍然在你的汽车里。几乎90%的铅用于制造电池。有些铅电池放在医院或者移动信号站作为防备电网断掉时的备用电源。但大多数铅电池仍是用于每个早晨发动人们的汽车。
铅并不是用在汽车电池上最显眼的金属。在元素周期表上列在后排,它密度非常高,而且对于运输来说过重——远不如你用锂电池。
可是,和其他电池不同的是,它能年复一年,不会中断地提供启动发动机所需的初始能量波。即使混合或者纯电动车通常也会带一块铅酸电池作为它们主用的锂电池或者金属氢电池的补充。
现在有个好消息,和一罐含铅汽油不同,铅酸电池是个密封单元。铅不会溢出。即使电池寿命完结铅也会留在其中。
“铅在所有金属中回收利用率最高。”国际铅联合会的领导,安迪.布什博士说,“在欧洲和北美铅电池的回收率达99%。”
他说这不是因为环保法规,铅是一种非常易于回收的金属。
去位于Darley Daley的HJ Enthoven回收工厂走一圈就会明了—那里是Derbyshire铅采掘行业最后的孑遗。
他们收回铅电池,在容器里把它们捣为碎片,于是提取金属铅成为一项简单任务因为它会沉到底部。铅也可以从硫化物电解液里回收。
所有溶解的铅都被灌成铅锭直接运回电池制造厂。即使回收的塑料也被送回去继续做成电池外壳。
“这完全是个闭合循环,”工厂经理Peter Allbutt说,“这种材料回收了一遍一遍又一遍。”

同样的,你仍然被那些没有进入闭合循环的铅包围。它停留在那些旧管道或者家装颜料的旧涂层里。
令人惊讶的是,有些国家——伊拉克、也门、缅甸、北朝鲜仍在继续使用含铅汽油。而且世界上还有更多国家,包括印度和中国,仍在设法控制他们铅冶炼行业的污染。
而在有些地区铅已通过各种途径遁入泥土之中。
在Derbyshire Dales地区,泥土中的平均铅含量是0.05%,是英国全国平均值的十倍。在某些热点区域,旧铅冶炼厂的下风处,或者矿工倾倒矿渣的地方,该值高达3%。
而铅会一直留在那里,直到有人把它清理干净。
文章来源:天津荣宝锦程金属材料有限公司铅板,铅锭,铅皮,医用铅板, 防辐射铅板
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