这种随处可见的元素 差点让全人类变成“傻子”

在正文开端之前，我想再重复一遍咱们耳熟能详的事，那就是咱们用的铅笔，尽管叫铅笔，其实和铅不要紧，铅笔芯的成分是石墨，是碳的一种形状。

所以即使小时分喜爱“咬笔头”，也不用忧虑。

回到主题。无独有偶， 2020 年一项《美国医学会杂志》上的研讨，科学家扫描了 1000 余名出生于新西兰同一乡镇的 45 岁成年人的大脑结构，他们生长的时期正是含铅汽油的运用高峰期。

该研讨称，受试者们 11 岁时身体中每多带着 5 微克/分升的铅，到 45 岁时，他们的大脑皮质表面积比对照组减少了 1 平方厘米，海马体体积减少了 0.1 立方厘米，智商值则均匀低 2 点，有些人还体现出认知才能虚弱。

其间，铅露出量最高的参加者大脑白质完整性还会呈现危害。因为幼年是大脑发育的要害时期，故这段时刻的铅露出会对大脑造生长时刻影响，乃至或许在晚年带来退行性疾病。

在从前的日常日子中，有许多咱们习以为常，实际上却严峻危害人类大脑的事物。

比方一度盛行的铅制水管，以及上面所说的含铅轿车尾气。尽管这些铅制水管和含铅尾气，正在渐渐淡出人类的日子，但它们形成的危害却像暗影相同，持久缠绕在为数众多的受害者身边。

含铅汽油能够在将近 100 年间大行其道，其间固然有妥协和无法，但其背面的本钱实力和监管失位相同难辞其咎。

汽油中为什么要增加铅，人长时刻吸入含铅尾气又会引发怎样的症状，人类在未来能够彻底根绝铅的污染，乃至将铅扫除出常用资料吗？

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含铅汽油增加剂怎么登上人类的前史舞台？

人类在不断改进内燃机的进程中，逐步发现了所谓的“爆震”现象。

前期内燃机压缩比低，气缸内温度不高，只需火花塞不焚烧，缸内的油气混合物就不会发生焚烧。当咱们寻求更高功用内燃机的时分，难免要增大压缩比，进步气缸工作温度。

此刻就或许呈现部分油气混合物在火花塞焚烧之前就发生自燃的现象，也就是汽油的爆震。

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这就比如咱们齐心协力赛龙舟时，有人不听号子划船自己糊弄，终究必然会影响整个团队。爆震对内燃机来说肯定不是好现象，它不只会让内燃机的燃效下降，还或许宣布噪音乃至损坏气缸。

想要处理爆震，当然能够从内燃机结构和汽油自身两方面下手，但内燃机结构的开展在其时现已堕入瓶颈，且增大压缩比原本就是内燃机开展进程中不行避免的途径。

因而，工程师们只能在汽油身上想办。

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很快，供职于美国通用公司的托马斯·米基利，于 1921 年发现了一种名为四乙基铅的化合物能够很好地按捺汽油爆震。

这种物质组成工艺简略，本钱适当低价，并且只需少数增加就能有用进步汽油的抗爆震功用。惋惜的是，铅元素和铅的一些化合物在其时现已是众所周知的毒物，面向市场推出含铅的汽油增加剂很或许会引发大众的忧虑。

可是，通用公司对这一技能体现出了极大的爱好，为了产品能够顺畅上市，他们在产品命名时故意隐瞒了汽油含铅的现实，将其称为“乙基汽油增加剂”。

从出产线建造开端，就现已有多名工人因铅中毒而患病乃至逝世。可是，在抗爆汽油增加剂巨大的经济利益面前，通用公司依然不管各种安全隐患，推进四乙基铅成为后来近 100 年运用最为广泛的汽油增加剂。

劣迹斑斑的含铅尾气

含铅汽油增加剂的危害很快开端闪现。出产环节中，工人急性中毒以及缓慢工作性中毒的事情频发。在消费环节，许多含铅废物跟着轿车尾气的排放进入大气，并在路途沿线区域富集。发达国家较早进入轿车社会，机动车保有量在数十年前曾遥遥领先于开展中国家，因而更早成为铅尾气污染的受害者。

由四乙基铅汽油增加剂形成的急性中毒事情中，最为闻名且最富有戏剧性的就是其发明人米基利的以身试法。1923 年 10 月 30 日，为了消除大众对这种物质安全性的疑虑，米基利专门召开了发布会，并在现场取出一小瓶四乙基铅增加剂，并将其涂改在手上，一同还对着瓶口嗅闻了 60 秒。

谁知这场发布会竟成了“大型事故现场”，几天后，不只通用旗下的一所四乙基铅工厂遭受新泽西州政府关停，米基利自己也呈现了严峻的铅中毒症状。他被送入医院后，休养了整整一年时刻才根本康复。

而在 1970 年的东京柳町，也发生了严峻的缓慢铅中毒事情。柳町是东京新宿区的一个街区，在其时是几条交通干道的交汇处，并且地势上坐落谷底，空气简单发生积蓄。

轿车尾气遇上“谷底”地势，使得该区域空气中一氧化碳含量终年坐落东京前列。这导致当地居民呼吸道疾病的发病率居高不下，乃至有“柳町哮喘”这样的说法。

为了对当地居民的健康情况进行了解排查，医疗机构对当地居民进行了内容详细的体检。成果发现，此地受检居民身体中的血铅含量到达了均匀 47.7 毫克每分升，最高 138 毫克每分升的水平，根本是国内其他区域的 7 倍以上。

而其时日本厚生劳作省规则的铅工作损伤确定规范为 60 毫克每分升，柳町的许多居民现已处于铅中毒的情况。不过，缓慢铅中毒对神经体系的影响很难用详细数值进行描绘，究竟这或许是继续数十年的缓慢进程。

上面的研讨数据尽管存在一系列细节上值得琢磨的疏忽，但总体上仍是能够反映出铅中毒对人体神经体系持久而深远的毒害性。那么，铅这种元素和人体到底会发生怎样的效果，它为什么会影响人的身体健康，铅中毒后的症状和医治办法又是怎样的呢？

铅到底是一种怎样的元素？

铅是天然界中广泛存在的金属元素，铅的单质具有密度大、易熔炼、易加工等特色，在工业界和日常日子中用处广泛。

铅的密度大约是铁的 1.4 倍，因而铅的单质常用来制作各种方法的配重。铅的各种化合物更是从工业革命年代起就成为了人类不行或缺的重要质料，除了汽油增加剂，铅较大的工业用处还包含铅蓄电池、锡铅焊料、铅涂料、铅合金饰品等等。

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作为一种有毒元素，铅在单质方法下存在时只需不进入身体就彻底没有中毒危险。接触铅的块体资料十分安全，无需过多疑虑，但误食铅则十分危险。单质铅在胃酸效果下会溶解出铅离子，这些离子进入血液后会很快流向全身，在多个器官形成危害。

2006 年，美国曾发生过一同误食纯铅饰品形成 4 岁儿童逝世的事情。一名患有细微智力妨碍的 4 岁男童因为突发吐逆而前往医院，医师起先并未置疑男童误食毒物，只开了止吐药后便让家长带男童回家。岂料两天后男童情况忽然恶化，腹痛严峻并随同四肢无力。

送往医院后，男童相继呈现兴奋、呼吸困难、脑部水肿等一系列神经体系症状、 X 光透视查看闪现男童胃部存在异物。入院4天后，男童血液中铅浓度到达 180 毫克每分升，医师这才置疑急性铅中毒的或许。

但定论为时已晚，男童当晚呈现脑逝世症状，并在入院 5 天后不治身亡。身后的解剖成果闪现，男童胃部的异物为靴子上的心形装饰物，其含铅量到达了 99.1 %。

这起悲惨剧发生后，许多国家对市面上的廉价金属饰品进行了屡次查看，定论闪现铅和铅合金因为价格低价且质感厚实，直到现在依然被某些厂商用来制作低本钱饰品。这些饰品在日常佩带进程中并不会对健康形成影响，但若被儿童误食则有很大的中毒危险。

铅的化合物更有或许发生环境公害

说完了铅的单质，咱们再来看看铅的各种化合物（包含铅水管中溶解出的铅离子）对人体有哪些健康危险。铅的各种无机化合物尽管能够在体外安稳存在，但它们一旦经过呼吸道和消化道进入身体就会逐步堆积并缓慢分化，分化后的铅离子在血液、软安排和骨安排中含量最大。

各脏器中，肾脏和肝脏因为参加铅的代谢，因而铅含量更高，脑中铅含量相对就低得多。轿车尾气中开释出的气态有机铅化合物，进入人体主要是经过呼吸道途径，因为具有脂溶性，皮肤也是其进入人体的或许途径之一。

进入人体后的铅尽管也会积蓄，但必定程度上也能排出体外，粪便、尿液乃至呼吸都是铅排出身体的途径。与无机铅化合物不同的是，吸入有机铅化合物后脑中的铅浓度会显着增高，这也是含铅尾气简单对神经体系形成影响的重要原因之一。

铅进入人体后诱发反常的主要原因在于铅能够搅扰血红蛋白的组成。当铅在血液中的浓度到达 40 微克每分升以上时，与造血相关的生化进程就会开端遭到搅扰，但此刻体内的反常情况还不足以开展为短期内能够发觉的显着症状。

当血铅浓度到达 60 微克每分升以上时，身体中的肝、肾等多个脏器的目标就或许呈现反常。血铅浓度进一步上升到 80 微克每分升时，全身症状开端闪现，首要的体现为贫血及特有的灰白面庞，神经体系也将呈现头痛、灵敏、躁郁等各种体现。

当体内血铅含量升高到 150 微克每分升以上时，人体现已处于与急性铅中毒适当的情况，此刻身体各大体系特别是神经体系将呈现严峻反常。人脑的正常功用难以保持，运动和感觉神经反常，在神经麻木效果下，患者常体现出特有的垂手症状。近年来，不断有研讨发现，长时刻露出在铅含量超支的环境中，即使血铅浓度没有到达传统意义上的致病危险值，人体内的危害、特别是神经体系的危害也现已发生。

因而，本次研讨也并非提出了新定论，而不过是给长时刻存在的观念增加了一些新的佐证。与铜、铁等其它金属元素不同，铅在人体内没有任何已知的效果，归于朴实的有毒有害物质。但因为铅在天然界中的散布极为广泛，人类将不行避免地经过各种途径摄入铅，这其间又以饮食为主。

我国居民日常的铅摄入量依区域有所不同，以杭州居民为例， 2014 年的查询闪现，杭州居民的铅摄入量约在每日 80 微克，这一数据与每日 200 微克的可耐受摄入量有不小的间隔，但依然显着高于邦邻日本（约 20 微克）等较早对铅污染进行全面操控的国家。

跟着各类愈加严厉的环保办法的出台，信任我国居民的铅摄入量将会逐步向世界先进水平看齐。因而，在各工业类别中采纳愈加全面的“禁铅”行动，显得愈加重要。

铅的存在情况决议是否对环境有害

其实，决议铅对人体和环境毒害效果巨细的，是铅的存在以及散布形状，后者则直接决议了含铅资料能否大规模推广应用。例如，尽管工业用铅的挨近 9 成都用于铅蓄电池，但其间的含铅化合物开释到外界污染环境的或许性很低，因而铅蓄电池一直是制作车用电瓶和UPS备用电源的首选。

而作为抗爆汽油增加剂的四乙基铅以及电子工业中所用的锡铅焊料则存在着很大的环境危险。锡铅焊料尽管功用优异本钱低价，但因为电路基板上存在许多焊点，因而废旧电路板上的含铅合金现实上无法进行收回，而电子产品巨大和消费量和抛弃量又使得它们不或许被会集进行无害化处理。

终究，堆积在野外废物处理场的电路板在天然条件下或许会源源不断地向土壤和地下水中开释铅，这些铅终究会被植物和水生动物富集，再经过食物链进入人体。

考虑到铅运用不当后潜在的环境危害性，即使四乙基铅和锡铅焊料有着不行比较的功用优势，人类也必须向它们挥手告别。现在，世界上仅有数个国家和区域仍在售卖含铅汽油，电子工业经过将近 30 年的尽力，也根本在民用消费电子范畴根绝了锡铅焊料的运用。

这些行动很好地按捺了环境中铅含量的上升趋势，也使得总体上人类经过呼吸和饮食摄入体内的铅含量下降。纵观地球演化开展的前史，能够窥见每一种元素都是天然界赋予人类的瑰宝，它们总是在某个时分为人类的开展发明时机。

尽管某些方法的铅和铅化合物具有必定的人体毒性，它们依然是许多场合下不行代替的要害资料。并且，只需依照科学的方法加以运用，这些含铅资料并不会对人体和环境形成危害。

未来，人类依然需求愈加严厉地操控弥散方法的铅进入环境，一同也需求更合理地开发、使用铅，让这些资源真实为人类谋福。

参考文献:

1. Half of US population exposed to adverse lead levels in early childhood

https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2118631119

2. One of the worst public health dangers of the past century has finally been eradicated

https://www.vox.com/future-perfect/22650920/leaded-gasoline-eradicated-public-health

3. Lead exposure in last century shrank IQ scores of half of Americans, study finds

https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220307162011.htm