黑死病揭示了人类污染地球的时间

当黑死病在 14 世纪席卷欧洲时，人们有充分的理由相信世界末日即将来临。在疫情最严重的时候，整座城镇都被摧毁。至少有 7500 万人惨死，而留下来收拾残局的人却少之又少。有时，幸存者的数量不足以埋葬死者。谷物在田里腐烂，因为没有人留下来收割。

金属开采陷入停顿。冶炼停止后，原本会释放到大气中的铅就留在了地下。在一片混乱中，空气污染急剧下降。

事实证明，我们从未能够像瘟疫年代那样拥有纯净的空气，至少在铅污染方面是如此。最近的一项研究表明，空气中自然存在的铅比我们想象的要少得多——事实上，应该几乎没有。科学家测量了瑞士-意大利阿尔卑斯山冰芯中捕获的铅。他们发现，在过去的 2000 年里，铅含量只急剧下降过一次，当时正值黑死病大流行。这意味着在欧洲，空气中的铅含量已经升高了数千年。

大多数人认为空气污染问题始于工业革命，但事实上，我们长期以来一直在破坏空气质量。从中世纪欧洲到罗马帝国，再到古埃及和秘鲁，空气污染在历史上一直危害着我们的健康，至今仍在继续。

但我们之前已采取措施净化我们呼吸的空气，而我们污染的历史可以给我们一些提示，让我们知道要注意什么。

引领四周

这篇新论文的合著者、哈佛大学和缅因大学奥罗诺分校气候变化研究所的历史学家亚历山大·莫尔说，几十年来，人们普遍的共识是，工业化前的铅污染可以忽略不计。

“人们默认的是，工业化前的人们能生产什么？”他说，“那时人口少得多，因此污染没有那么严重。”

工业革命之前大气中铅的任何证据都被归咎于火山，火山爆发时会喷出重金属。但莫尔和他的气候学家、历史学家和考古学家认为，政府和行业标准高估了空气中自然存在的铅含量。

他们在瑞士-意大利阿尔卑斯山脉挖出了一个 236 英尺长的冰芯。莫尔说，这块冰的年代比从欧洲阿尔卑斯山脉采集到的任何其他冰块都要久远。通过年复一年地测量被困在冰中的铅颗粒，该团队可以估算出过去两千年来空气中的铅含量。

通常，研究人员必须融化冰芯切片才能分析其内部结构，这意味着一块冰只能使用一次。但莫尔和他的同事一直在测试一种新技术，这种技术可以在进行极其精确的测量的同时保存冰。他们使用激光融化样本顶部的微小碎片（厚度只有几微米）。

之前的冰芯调查无法确定铅污染可能下降的短暂时期。然而，激光点可以精确定位一个特定的时间点。“这让我们能够查看几年甚至几个月或几个季节的记录，这是以前从未做过的，”莫尔说。

他和同事们发现了一个为期四年的时期，大气中的铅含量骤降至不可检测的水平。这段时间恰好是 1349 年至 1353 年，当时黑死病正在欧洲肆虐。

莫尔和他的同事怀疑铅污染下降是因为活着的人太少而无法开采；在某些地区，黑死病夺走了多达 50% 的人口的生命。

该团队仔细研究了从西欧各地收集的历史档案。他们找到了政府记录和目击者证词，证实了瘟疫在不同城市和国家蔓延的情况。果然，随着瘟疫的蔓延，最大的铅矿关闭或被废弃。

如果当我们停止采矿时，铅含量会降至接近零，这表明我们今天空气中的任何铅都是人类活动的结果。“我们在瘟疫期间检测到的最低水平的铅空气污染实际上是非常接近于零的自然水平，”莫尔说，他在 6 月份的《地球健康》杂志上发表了这一发现。据Gizmodo报道，一些研究人员表示，目前黑死病和污染下降之间的联系还只是推测，而其他人则认为这与其他污染物（如甲烷）的类似模式相符。

如今，我们认识到铅的危害。我们知道它会损害神经系统，并与儿童的暴力行为和发育问题有关。“它是我们体内可能摄入的最有害的毒物之一，”莫尔说。

但在工业化前的欧洲，铅随处可见。铅被用来密封屋顶，因为它比其他金属更软、更易延展。它还被用于制作杯子、硬币、器皿和水管。“它污染了家庭、土壤、人类和水，但冶炼它还污染了空气，”莫尔说。

所有这些污染都会损害人们的健康。医生可能在病历中描述了一些极端病例，但轻度铅中毒的人可能没有被注意到。

鉴于铅对智力和儿童发育的影响如此之大，莫尔怀疑铅中毒阻碍了人类的进步。“如果铅污染没有在这么多世纪里如此普遍，我们能走多远？”他想知道。“几个世纪以来，铅空气污染对人类发展和文明的累积影响是什么？我怀疑它非常大。”

污染的过去

当然，早在黑死病爆发之前，空气污染就已经是一个问题了。

燃烧木材和木炭取暖和做饭降低了古代人类居住地的室内空气质量。英国利兹贝克特大学的环境历史学家斯蒂芬·莫斯利在一封电子邮件中表示，烟雾污染是大多数前工业社会健康不良的主要原因。

从埃及到秘鲁，人们在木乃伊的肺组织中都发现了炭疽病，又称黑肺病；莫斯利说，人们忍受着刺鼻的烟雾，因为它可以驱赶蚊子和其他害虫。

一些文明确实有烟囱，让火产生的烟雾散去。但许多住宅通风不太好。“如果幸运的话，中间会有一个火坑，顶部可能有一个洞，”莫尔说。“烟雾会弥漫到处都是。”

研究人员重建了维京长屋，并派本科生在里面露营。“人们实际上曾尝试在长屋里过夜，并燃起一整夜的火，”莫尔说。“他们醒来时眼睛发红、浮肿，鼻子流着口水。这可不是什么愉快的经历。”

铅只是人类在历史上冶炼并排放到空气中的众多金属之一。科学家最近报告称，在安第斯山脉的冰芯中发现了可追溯到 2700 年前的铜冶金术证据。铜是安第斯山脉前殖民和后殖民社会财富的必需品，并构成了安第斯冶金术的基础。“[铜] 物品主要用于传达社会地位、政治权力、宗教权威和敬畏之情，”合著者、瑞士菲利根保罗谢勒研究所的环境化学家安雅·艾希勒在一封电子邮件中说道。

艾希勒和她的同事利用玻利维亚安第斯山脉伊利马尼冰川的冰芯追踪了安第斯山脉 6,500 年的大气污染历史。他们发现了公元前 700 年至公元前 50 年左右的铜污染迹象，这是该地区已知最早的人类相关铜排放。

在工业化前社会，空气污染问题并非无人关注。自古希腊和罗马时代以来，人们就一直在抱怨空气污染。莫斯利说，随着早期城市的兴起，室外空气污染成为一个问题。

“例如，罗马矿井中恶臭的河流和生病的奴隶都与铅和银冶金造成的有害污染有关，”艾希勒说。

当代医学作家的证词表明，肺部疾病在这些社会中十分普遍。古雅典和罗马的制陶厂和冶炼炉产生的烟雾很快就成为一种滋扰。“古典作家如贺拉斯抱怨精美的大理石建筑变黑，他也担心罗马的恶臭和烟雾对他的健康产生影响，”莫斯利说。

“早期城市（前工业化和工业化时期）的烟雾和臭味很难忽视，”莫斯利说。“正是在早期城市，人们采取了第一批立法措施来减少烟雾和臭味，试图保护作为公共财产的空气。”大约 2000 年前，罗马法庭审理了有关烟雾污染的民事诉讼。艾希勒说，当时人们试图通过将住宅与受污染的工作区分开来逃避污染。

在工业革命期间，人们呼吸洁净空气的权利被剥夺了。在英国，很少有空气污染案件进入普通法法庭。“新工业社会做出了务实的权衡：用肮脏的空气换取经济成功、就业和廉价消费品，”莫斯利说。“保护个人享受洁净空气权利的法律被削弱了，而不是加强了。”

同样的毒药，不同的日子

1800 年左右，也就是工业革命刚刚开始的那几年，莫尔及其团队的冰芯中的铅含量急剧上升。在接下来的 150 年里，铅含量一直远高于工业化前的水平，直到 20 世纪 70 年代颁布《清洁空气法》等控制空气污染的立法后，铅含量才开始下降。

如今，铅含量与工业化前的水平非常相似。但这并不意味着我们已经安全了——空气中的铅含量没有安全限度，莫尔说。“我们听说工业化前的铅含量是安全的，目前的铅含量也是安全的，但事实并非如此，”他说。

即使现在我们知道铅有毒，铅中毒仍然是全球面临的一大问题。2013 年，接触铅导致 850,000 多人死亡。莫尔说，如今仍有铅冶炼厂向空气中排放数百吨铅；大多数已经转移到亚洲发展中国家。

美国最大也是最后一家冶炼厂于 2013 年关闭，该冶炼厂位于密苏里州赫库兰尼姆，位于圣路易斯南部。该冶炼厂不得不与司法部达成赔偿协议，并对周边社区产生了持久影响。莫尔说，该冶炼厂每年排放 82 吨铅，最终沉积在土壤中。

受污染的土壤在美国前铅冶炼厂周围的社区中依然存在，并继续毒害赞比亚卡布韦村和中国蒙自村等地的人们。莫尔说，20 世纪 70 年代汽车交通繁忙的城市也存在更严重的铅污染，因为汽车尾气中的铅会随着时间的推移而沉积和积累，直到含铅燃料被禁止，而沉积物仍留在土壤和灰尘中。

一旦铅被释放到大气中，它就会沉降在土壤中，并可能因建筑或风而被吹回空气中。莫尔说，严重的干旱会使土壤干燥，使其更容易变成灰尘并被吹回大气中。因此，气候变化导致干旱的地方，就会加剧这一问题。

更多的希望是，了解空气中应该漂浮多少铅，可以帮助指导未来控制污染的努力，保护居住在铅冶炼厂周围的人们。“天然铅含量非常非常低，因此铅仍然很危险，应该完全停止使用，或者至少……我们应该考虑我们仍然想要使用多少铅，”他说。

艾希勒说，记录过去的空气污染可以阐明不断发展的技术对空气污染的影响以及污染控制措施的有效性。如今，智利和秘鲁是世界上最大的两个铜生产国；仅智利就占全球铜产量的 30% 以上。艾希勒和她的同事研究的冰芯记录显示，由于智利露天铜矿开采和冶炼的兴起，20 世纪下半叶铜污染出现了前所未有的增长。但 1980 年代后，铜污染下降了。“这表明智利冶炼厂实施的空气污染控制措施在减少重金属粉尘方面取得了成功，”她说。

如今，我们可以测量空气中以及我们祖先吸入的空气中潜伏的金属和其他颗粒。我们还没有找到消除污染的方法，但追踪黑死病和历史早期的污染可以帮助我们应对现代问题。

莫斯利说：“通过更好地了解过去的污染问题，我们可以为未来做出更明智的选择。”