PNAS新研究发现，铅污染导致古罗马人普遍智商下降

　　

接触铅会对人类健康产生一系列影响，即使相对较低水平的铅也会影响儿童的认知发展。DRI的科学家们以前使用保存在北极冰芯中的大气污染记录来确定整个罗马帝国的铅污染时期，现在新的研究扩展了这一发现，以确定这种污染如何影响欧洲人口。

这项研究发表在1月6日的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，研究了三个冰芯记录，以确定公元前500年至公元600年期间北极地区的铅污染水平。这个时代跨越了罗马共和国的崛起到罗马帝国的衰落，研究的重点是大约200年的帝国鼎盛时期，被称为罗马和平时期。铅同位素使研究小组能够确定整个欧洲的采矿和冶炼活动可能是这一时期的污染源。先进的大气运动计算机模型随后绘制了欧洲各地大气铅污染水平的地图。结合将铅暴露与认知能力下降联系起来的研究，研究小组还发现，欧洲人口的智商水平可能至少下降了2到3个点。

“这是第一次从冰芯中获取污染记录，并将其倒置以获得大气污染浓度，然后评估人类影响的研究，”DRI水文学研究教授、该研究的主要作者乔·麦康奈尔（Joe McConnell）说。“我们能在2000年前做到这一点的想法非常新颖和令人兴奋。”

保存在冰中的过去的记录

麦康奈尔在DRI的冰芯实验室花了几十年的时间研究格陵兰岛和南极洲等地的冰芯，这些地方的冰盖已经形成了几千年。他们使用巨大的钻头，煞费苦心地挖出长达11000英尺（3400米）的冰柱，每挖一英寸，就能挖掘到更遥远的地球历史深度。麦康奈尔的研究小组利用确定年代的火山喷发记录，创造出精确的时间线，这些火山喷发记录就像过去的明信片一样，在冰川记录上盖章。被困在冰中的气泡提供了对过去时代大气的洞察，而铅等污染物可以用来解释采矿和工业活动。

二十多年前，麦康奈尔开始研究在冰中创建非常详细的铅记录的方法，当时他将这些方法应用于更近的历史。当考古学家和历史学家了解到这项工作时，他们找到他，希望将这些新技术应用于罗马时期，寻找挥之不去的历史问题的答案。牛津大学的合著者、古代历史学家安德鲁·威尔逊补充说：“由此产生的研究改变了我们对那个时代的理解，它发现了铅污染记录与历史事件之间的精确联系，比如与周期性瘟疫和流行病相关的人口下降。”

对铅污染危害的认识日益加深

古代的铅污染很大程度上源于银矿开采，人们将富含铅的方铅矿熔化以提取银。在这个过程中，每获得一盎司银，就会产生数千盎司的铅，其中大部分被释放到大气中。

在20世纪，铅污染主要来自燃烧含铅汽油的车辆排放。1970年，美国通过了《清洁空气法》（Clean Air Act），限制使用含铅汽油。此后，研究人员追踪了人体血液中铅含量的急剧下降。然而，全国范围内，特别是1950年至1985年间出生的儿童的接触，使科学家能够追踪铅对健康和认知发展的影响。

麦康奈尔说：“随着铅污染在过去30年里的下降，流行病学家和医学专家越来越清楚地认识到铅对人类发展的危害有多大。”

在成人中，高水平的铅暴露与不育、贫血、记忆丧失、心血管疾病、癌症和免疫反应降低等影响有关。在儿童中，即使是低水平的接触也会导致智商下降、注意力不集中和学业成绩下降。虽然美国疾病控制和预防中心（CDC）认为3.5微克/分升的血铅水平是儿童医疗干预的标准，但他们表示，没有任何水平的铅暴露是没有风险的。

“众所周知，铅对人类健康有广泛的影响，但我们选择关注认知能力下降，因为这是我们可以给出一个数字的东西，”该研究的合著者、DRI冰雪水文学助理研究教授内森·谢尔曼说。“智商降低2到3分听起来并不多，但当你将其应用于整个欧洲人口时，这是一件大事。”

研究发现，大气中的铅污染始于铁器时代，并在公元前2世纪末期罗马共和国鼎盛时期达到顶峰。然后在公元前1世纪罗马共和国危机期间急剧下降，直到公元前15年罗马帝国崛起后才有所增加。铅污染一直很严重，直到公元165年至180年代的安东尼瘟疫，严重影响了罗马帝国。直到公元2000年早期的中世纪盛期，北极地区的铅污染才超过了罗马帝国时期的持续高水平。根据这项研究，在罗马帝国近200年的鼎盛时期，超过50万吨的铅被释放到大气中。

尽管冰芯记录显示，在20世纪70年代初的历史最高峰值期间，北极的铅污染高达40倍，但从这项研究中获得的见解表明，“人类如何通过工业活动影响了他们的健康，”麦康奈尔说。