古羅馬百年鉛汙染 恐降低歐洲人智商

西班牙畫家維拉斯奎茲1630年作品《阿波羅在伏爾甘的熔爐》。伏爾甘是羅馬神話火神,他與其他行業一起造成了羅馬帝國的嚴重汙染。(公有領域)
西班牙畫家維拉斯奎茲1630年作品《阿波羅在伏爾甘的熔爐》。伏爾甘是羅馬神話火神,他與其他行業一起造成了羅馬帝國的嚴重汙染。(公有領域)

編譯/吳瑞昌

現代已認識到鉛會對人體健康產生不良影響,包括降低兒童認知能力、智力,使人記憶力下降、頭痛、不孕和手腳麻痺等。科學家透過北極冰芯中保存的空氣,確認羅馬帝國和平時期(Pax Romana)大規模使用鉛,可能導致歐洲人平均智商下滑2~3個百分點。

歐洲古代鉛汙染,主要是使用方鉛礦提取白銀造成的,約數千盎司的鉛能換取一盎司白銀。這些方鉛礦在提煉、開採和使用過程中,會釋放大量鉛金屬到大氣中。

到了20世紀,許多國家發現人體血液中的鉛濃度含量快速上升,原因與使用含鉛汽油和部分含鉛工業產品有關。研究發現,成年人曝露在高濃度鉛中,容易出現不孕、記憶喪失、心血管疾病、癌症和免疫力降低等問題,小孩則容易出現智商下降、注意力不集中等問題。

美國著名環境機構沙漠研究所(Desert Research Institute, DRI)水文學教授喬‧麥康奈爾(Joe McConnell)團隊擴展冰芯研究發現,古羅馬時期長期使用鉛金屬,導致歐洲許多地區出現鉛汙染,可能拉低整個歐洲人的平均智力。研究已發表於《美國國家科學院院刊》。

科學家研究北極冰芯發現,羅馬治世時期歐洲人被鉛汙染,智商可能降低2~3百分點。圖為2022年格陵蘭島一項冰芯計畫營地入口。(Lukasz Larsson Warzecha/Getty Images)科學家研究北極冰芯發現,羅馬治世時期歐洲人被鉛汙染,智商可能降低2~3百分點。圖為2022年格陵蘭島一項冰芯計畫營地入口。(Lukasz Larsson Warzecha/Getty Images)

羅馬和平200 排放逾50萬噸鉛

DRI冰芯實驗室花了幾十年的時間,調查丹麥格陵蘭島和南極洲等地,擁有數千年或上萬年歷史的冰層。他們使用巨大的鑽頭,在這些地方鑽探數個長約3,400公尺的冰芯。

麥康奈爾團隊利用這些冰芯探知火山爆發、氣候變化和歷史事件發生的確切時間,並創建了一個精確的時間表,因爲火山爆發、氣候變化過程中產生的物質,都會保存在冰層的氣泡或舊冰層中。

他們以北極三個不同地點的冰芯,檢查鉛汙染物殘留量。時間大約從西元前500年至西元600年,這個跨越羅馬共和國崛起和羅馬帝國衰落的時期,研究重點是羅馬和平時期約200年,當時的採礦和工業活動情況。

研究發現,大氣中的鉛汙染大約始於鐵器時代,在西元前2世紀末的羅馬共和國鼎盛時期達到高峰,到西元前1世紀羅馬共和國出現危機期間才急劇下降,直到羅馬帝國崛起時期(西元前15年)鉛汙染含量又快速上升,且一直居高不下。

這種情況持續到安東尼瘟疫大爆發(西元165~180年)才有所改變。當時的瘟疫嚴重影響羅馬帝國整體和經濟穩定。整體經濟下滑,導致羅馬鑄幣使用的銀含量大幅下降。

研究顯示,在羅馬帝國約200年的鼎盛時期,提煉銀礦過程中,有超過50萬噸鉛被釋放到大氣中。

古羅馬人長期曝露於鉛汙染

研究團隊將得到的資料輸入電腦,模擬整個歐洲大氣鉛汙染濃度地圖進行研究。結果顯示,鉛礦冶金場附近的空氣,鉛濃度超過150奈克/立方公尺(ng/m3),同時羅馬帝國各地的鉛濃度平均增加超過1.0奈克/立方公尺。

他們預估,幼兒血鉛濃度(BLL)至少增加2.0~5.3微克/分升(µg/dL),遠高於新石器時代之前人類鉛的基本殘留量1.0微克/分升。另外,他們對羅馬時期兒童體內鉛濃度的預估,與考古學家之前挖掘古羅馬時期人類遺骸檢測到的鉛殘留濃度吻合。

研究團隊認為,古羅馬時期因長期曝露在鉛汙染環境下,導致歐洲人群的智商下降至少2~3個百分點。原因在於,現代流行病學研究認為,兒童血鉛濃度升高約2.4微克/分升時,就會導致廣泛的認知能力下降,包括智商下降2.5~3個百分點。

美國疾病管制暨預防中心(CDC)認為,當小孩血鉛濃度達3.5微克/分升時,才需要對兒童進行治療或醫療干預。

1970年代鉛汙染高出40

研究團隊也提到,北極冰芯紀錄顯示,1970年代初鉛汙染含量比古希臘和羅馬時期高出40倍,但不影響這項研究揭示人們的健康狀況,如何被數千年來的工業活動改變。

研究主要作者麥康奈爾表示,「這是首次從冰芯取得汙染紀錄,並將其反向推演獲得大氣汙染濃度資料,用資料評估人類如何受鉛影響。」;「隨著過去30年鉛汙染逐漸減少,流行病學家和醫學專家才越來越清楚的認識到,鉛對人類的危害有多大。」

研究合著者、DRI冰雪水文學助理研究教授內森‧切爾曼(Nathan Chellman)說,「或許智商下降2~3個百分點聽起來不多,但發生在整個歐洲人口時,那就是一件大事。」

研究合著者、英國牛津大學古代歷史學家安德魯‧威爾遜(Andrew Wilson)補充道,「本研究通過發現鉛汙染紀錄與歷史事件(如與週期性瘟疫和流行病相關的人口下降)進行精確聯繫,而這些發現將改變我們對那個時代的理解。」◇

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