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哎,大家好,今天咱们聊聊“把铅撵出去”的故事,这可不是指撵走某个姓铅的人,而是说要把铅从咱们的生活里彻底赶走!
话说上个世纪40年代末,有个叫克莱尔·彼得森的大学生,虽然姓彼得森,但他可是艾奥瓦州走出来的农家娃。当时他正在芝加哥大学,用一种新的铅同位素测量法,想给地球的年龄来个盖棺定论。
结果呢?倒霉催的,他的所有岩石样品全都被污染了,而且污染得还特别厉害,大多数样品里的铅含量啊,比正常的浓度高了差不多200倍!天呐!这还怎么测?
彼得森花了好多年的时间,才弄明白,罪魁祸首居然是俄亥俄州的一个叫小托马斯·米奇利的人!米奇利本来是个工程师,要是他老老实实当工程师,这世界估计就太平多了。可他偏偏对化学的工业用途着了迷。1921年,他在通用汽车研究公司研究一种叫四乙铅的化合物,发现这玩意儿能大大减少发动机的震动,也就是所谓的爆震。
你知道吗?早在20世纪初,大家就都知道铅这东西很危险了,但是它还是无处不在。那时候,罐头食品用含铅的焊料封口,水存在铅皮罐里,砷酸铅被当做杀虫剂喷洒在水果上,就连牙膏管子都是铅做的!几乎每一样东西都会让你不知不觉地摄入一点铅。但是,人接触最多、接触时间最长的,还是加在汽油里的铅!
铅这玩意儿,它是一种神经毒素啊!体内铅含量超标,会无可挽回地损害大脑和中枢神经系统。接触过多的铅会引起各种各样的毛病,像什么丧失视力、失眠、肾功能衰竭、失聪、癌症、瘫痪,甚至抽搐!严重的时候,人会突然产生恐怖的幻觉,然后昏迷或者直接挂掉!谁想让自己的身体里有过量的铅啊?
可是,铅它容易提炼和开采,大规模生产特别赚钱!而且四乙铅确实能防止发动机爆震。所以,1923年,美国三大公司——通用汽车、杜邦和新泽西美孚石油,就合伙成立了一家叫四乙铅汽油公司的企业,后来简称四乙公司。他们拼命生产四乙铅,世界想要多少,他们就生产多少!之所以叫“四乙公司”,那是因为“四乙”听起来好听,不像“铅”那样带着毒物的味道。
结果呢?四乙公司一开工,第一线的工人就出现了走路不稳、精神混乱的症状,这都是铅中毒的早期症状。四乙公司马上采取了一种装作什么都没发生、坚决否认的策略,而且还挺管用,坚持了几十年。你想啊,要是哪个工厂的工人得了治不好的幻觉症,公司发言人就会恬不知耻地告诉记者说:“这些人精神失常,很可能是因为工作太辛苦了!”真是睁眼说瞎话!
在生产含铅汽油的初期,至少有15名工人死了,还有数不清的人得了病,而且往往是大病。具体的数字谁也不知道,因为公司总能把消息压下来,从不透露任何令人尴尬的泄漏、溢出和中毒的消息。但是,有时候消息根本压不住。1924年,在短短几天时间里,光在一个通风不良的场所,就有5名生产工人死亡,35名工人终身残疾!
随着新产品很危险的传言越来越多,为了打消人们的顾虑,四乙铅汽油的发明者托马斯·米奇利决定亲自出马,当着记者的面表演了一场秀。他一边大谈公司如何确保安全,一边往自己的手上泼含铅汽油,还把一杯子这种汽油放在鼻子前面长达60秒,不停地说他每天都可以这么做,一点事儿都没有。
其实啊,米奇利心里比谁都清楚铅中毒的危险。几个月前,他自己就因为接触铅太多而病了一场。现在除了在记者面前,他绝对不会靠近那玩意儿,能躲多远就躲多远。
加铅汽油获得了成功,米奇利受到了鼓舞,又把注意力转向了那个时代的另一个技术问题。20世纪20年代,冰箱使用的制冷剂有毒而且危险,经常泄漏,风险很大。1929年,俄亥俄州克利夫兰的一家医院发生冰箱泄漏事故,造成100多人死亡。米奇利就开始研究一种很稳定、不易燃、不腐蚀、吸入很安全的气体。
凭着几乎从不后悔的本能,他发明了含氯氟烃!很少有哪个工业产品像它这样,这么快就被大家接受,又这么快地造成了灾难。20世纪30年代初,含氯氟烃投入生产,结果被用到了各种各样的地方,从汽车空调到除臭喷雾剂,哪里都离不开它。但是,半个世纪之后,人们才发现,这玩意儿正在一点点地吞噬着平流层的臭氧!
臭氧是氧气的一种形式,每个分子有三个氧原子,而不是通常的两个。它的化学特性有点奇怪:在地面上,它是一种有害物质;但在高高的平流层,它却是一种有益物质,因为它能吸收危险的紫外辐射。但是,有益的臭氧的量并不大。即使均匀地分布在平流层里,它也只能形成大约两毫米厚的一层。所以它很容易受到扰动。
含氯氟烃的量也不大,只占整个大气的十亿分之一左右,但是它的破坏力极强。1千克含氯氟烃就能在大气里捕捉和消灭7万千克臭氧!而且含氯氟烃悬浮的时间还很长,平均要一个世纪左右,不停地造成破坏。它吸收大量的热量。一个含氯氟烃分子增加温室效应的本事,要比一个二氧化碳分子强一万倍左右!你说可怕不?所以,最后可能证明,含氯氟烃几乎是20世纪最糟糕的发明。
但是,米奇利永远不会知道这一点了。在人们意识到含氯氟烃的破坏力之前,他就已经去世了。他的死法也很特别。米奇利因为患脊髓灰质炎而跛了腿,后来发明了一个机械装置,利用一系列机动滑轮来帮助自己在床上抬身或者翻身。1944年,当这台机器启动的时候,他被绳索缠住,窒息而死。哎,造孽啊!
咱们回到克莱尔·彼得森的故事。1948年,彼得森开始着手测定地球的年龄。跟托马斯·米奇利那毁誉参半的贡献相比,彼得森的工作显得有点默默无闻。他花了七年的时间,先是在芝加哥大学,后来在加州理工学院,在无菌实验室里埋头苦干,仔细选择古老岩石的样品,精密测定里面的铅铀比例。
你知道吗?要测定地球的年龄,你得找到极其古老的岩石,里面还得有含铅和铀的晶体,而且这些岩石的年龄得跟地球差不多才行。如果岩石太年轻,测出来的年龄肯定会偏小,得出错误的结论。但是,真正古老的岩石在地球上很难找到。这到底是为什么呢?要等到太空时代,才有人提出了貌似合理的解释:这是因为板块构造运动!
当时彼得森只能在材料非常有限的情况下努力解决这个问题。最后,他想到了一个聪明的办法,就是利用地球之外的岩石,也就是陨石!他提出了一个很有远见的假设,认为很多陨石实际上是太阳系早期遗留下来的建筑材料,所以多少保留着原始的内部化学结构。测定了这些四处游荡的岩石的年龄,也就(接近于)测定了地球的年龄。
但是,说起来容易做起来难啊。陨石的数量不多,陨石样品也不容易采集到。而且,布朗的测量方法过于注重细节,需要改进的地方太多。最大的问题是,彼得森的样品只要接触空气,就会莫名其妙地受到大气中铅的严重污染。所以,他才建立了无菌实验室,也就是世界上第一个无菌实验室。
彼得森任劳任怨地干了七年,才收集到足够的样品,可以进行最后的测试。1953年春天,他把样品送到了伊利诺伊州的阿冈尼国家实验室。在那里,他用上了一台新型的质谱仪,用来发现和测定隐藏在古老晶体里的微量铀和铅。彼得森终于得到了结果。他激动万分,直接开车回到了自己在艾奥瓦州的家,让母亲把他送进了医院,因为他觉得自己得了心脏病。
此后不久,在威斯康星州的一次会议上,彼得森宣布地球的年龄是45.5亿年,误差是7000万年。这个数字保持了50年!经过200年的努力,地球终于有了一个确切的年龄。
彼得森马上把注意力转向了大气中的铅问题。他惊讶地发现,人们对于铅对人体的影响的认识几乎都是错误的,或者具有误导性的。这也不奇怪,因为40年来,所有关于铅的影响的研究,都是由铅添加剂的制造商资助的!
在一项这样的研究中,一个没有受过化学病理学专门训练的医生承担了一个五年计划。他让志愿者吸入或者吞下越来越多的铅,然后化验他们的大小便。但是,这位医生似乎不知道,铅不会作为废物排出体外,只会积累在骨头和血液里。这才是铅最危险的地方!他既没有检查骨头,也没有化验血液。结果,铅被宣布对健康毫无影响。
彼得森很快确认,大气中存在着大量的铅,其中大约90%来自汽车的尾气。但他需要一种方法来证明这一点,需要把现在大气中铅的浓度,跟1923年四乙铅开始商业生产之前的浓度进行比较。他突然想到,冰核可以提供答案。
你知道吗?在格陵兰岛这样的地方,每年的积雪层次都很分明,因为季节温差使得冬季到夏季的颜色稍有不同。只要往前数一数这些层次,测量一下每一层里铅的含量,你就可以计算出几百甚至几千年来,全球大气中铅的浓度。这个见解成为了冰核研究的基础。
彼得森发现,1923年之前,大气中几乎没有铅。从那以后,铅的浓度不断危险地攀升。把铅从汽油里撵出去,成了彼得森一生的追求。为此,他经常批评铅工业及其利益集团,而且往往言辞激烈。
这是一场残酷的斗争。四乙公司在全球势力很大,有很多朋友。彼得森发现,研究资金要么被收回,要么很难获得。美国石油研究所取消了与他签订的一项合同,连美国公共卫生署也这样做了!
彼得森成了一个对本单位越来越不利的人。铅工业界的官员不断地向加州理工学院的董事会成员施加压力,要么让他闭嘴,要么让他滚蛋。据说,四乙公司甚至愿意向加州理工大学无偿提供一个教授席位的费用,只要能让彼得森走人!
更荒唐的是,美国研究委员会小组被指派来调查大气中铅毒的危险程度,但彼得森却被排除在外,尽管他当时毫无疑问已经是美国大气铅问题的主要专家!
幸好,彼得森从来没有动摇过。由于他的努力,《1970年洁净空气法》最终出台,并在1986年在美国停止销售一切含铅汽油。美国人血液中的铅浓度几乎立刻下降了80%!但是,由于铅是一种难以消除的物质,今天每个活着的美国人血液中的铅浓度,仍然比一个世纪以前的人高出大约625倍!
至于四乙公司,它仍在发展,虽然通用汽车、美孚石油和杜邦公司已经没有股份。直到2001年2月,四乙公司仍然坚持认为,含铅汽油无论对人的健康还是对环境都不构成威胁。在它的网站上,公司的历史没有提及铅,也没有提及乔治·米奇利,只是简单地提到原先的产品中含有“某种化学混合物”。
四乙公司不再生产含铅汽油,但2000年四乙铅的销售额仍然达到了2510万美元。四乙公司通过与英国奥克特尔联合公司的一项协议,在全世界销售四乙铅。
再说乔治·米奇利留给咱们的另一个祸害,含氯氟烃。美国早在1974年就禁止使用它了,但它实在太顽固了。以前排放到大气中的这种东西几乎肯定还在那里,等你我死了很久以后还在吞食臭氧。更糟糕的是,咱们每年仍然向大气中排放大量的含氯氟烃。每年仍然有2700万公斤以上的这种东西在市场上销售,价值15亿美元。是谁在生产含氯氟烃呢?是我们,就是说,很多大公司仍然在他们海外的工厂里生产这种产品。第三世界国家要到2010年才加以禁止。
克莱尔·彼得森于1995年去世。他没有因为自己的成就而获得诺贝尔奖。地质学家向来没有这个资格。更令人不解的是,尽管他在半个世纪的时间里坚持不懈,大公无私,取得了越来越大的成就,但他也没有获得多少名气,甚至没有受到多大重视。
咱们有理由认为,他是20世纪最有影响的地质学家。但是,谁听说过克莱尔·彼得森呢?大多数地质学教科书里都没有提到他的名字。最近出版的两本关于测定地球年龄的历史的畅销书,甚至还把他的名字拼错了。哎,真是令人唏嘘啊!
不过,无论如何,多亏了克莱尔·彼得森的工作,到1953年,地球终于有了一个人人都能接受的年龄。现在唯一的问题是,它比它周围的世界还要古老。好啦,今天就聊到这儿,希望大家都能记住这位默默无闻的英雄——克莱尔·彼得森!