研究表明，在罗马帝国鼎盛时期，铅污染导致欧洲智商估计下降了2至3分。污染主要来源于银矿开采和冶炼，这些过程释放了大量铅进入大气中。研究人员通过铅同位素和先进的大气模型绘制了污染水平图，发现了铅暴露与认知能力下降之间的联系。这些发现强调了工业活动对人类健康的影响历史悠久，并提供了环境污染全球后果的见解。
关键事实：
- 认知影响： 罗马帝国时期的铅暴露可能使欧洲智商下降2至3分。
- 污染来源： 银矿开采和冶炼释放了超过50万吨铅进入大气。
- 历史高峰： 罗马时代的北极铅污染水平仅在20世纪被超越。
研究背景：
铅暴露对人类健康有多种影响，即使是相对较低的水平也会对儿童的认知发展产生影响。沙漠研究所（Desert Research Institute）的研究人员利用保存在北极冰芯中的大气污染记录，识别了罗马帝国时期的铅污染，并进一步研究了这种污染如何影响欧洲人口。结合铅暴露与认知能力下降的研究，研究团队还确定了欧洲人口智商水平至少下降2至3分的可能性。
该研究于1月6日发表在《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS），通过分析三个冰芯记录，确定了公元前500年至公元600年间北极地区的铅污染水平。这一时期涵盖了罗马共和国的崛起至罗马帝国的衰落，特别是研究集中于大约200年的“罗马和平”（Pax Romana）时期。通过铅同位素，研究团队确认了整个欧洲的采矿和冶炼操作是这一时期的污染源。
高级计算机模拟大气运动生成了欧洲各地大气铅污染水平的地图。结合铅暴露与认知能力下降的研究，研究团队还确定了欧洲人口智商水平至少下降2至3分的可能性。
“这是首次从冰芯记录中提取污染数据，并将其转换为大气污染浓度，然后评估其对人体的影响，”该研究的主要作者、沙漠研究所水文学研究教授Joe McConnell说。“能够追溯2000年前的污染情况是非常新颖和令人兴奋的。”
冰层中保存的历史记录：
McConnell的冰芯实验室在过去的几十年里，一直在研究格陵兰岛和南极洲等地的冰芯，这些地方的冰层积累了数千年的记录。通过精确的时间线，他们使用已知日期的火山喷发记录，就像过去寄来的明信片一样，标记了冰层记录。冰层中的气体气泡提供了对过去时代大气的洞察，而污染物如铅可用于解释采矿和工业活动。
McConnell在过去二十年里开发了详细记录冰芯中铅含量的方法，最初应用于较近的历史。当考古学家和历史学家了解到这项工作时，他们希望应用这些新技术来研究罗马时期，以解答一些悬而未决的历史问题。
“这项研究改变了我们对这一时期的理解，通过将铅污染记录与历史事件（如与周期性瘟疫和大流行病相关的人口减少）建立精确联系，”共同作者、牛津大学古代史学家Andrew Wilson补充道。
对铅污染危害的日益了解：
古代铅污染主要源于银矿开采，其中铅含量高的矿物方铅矿被熔化以提取银。每获得一盎司银，这个过程会产生数千盎司的铅，其中大部分释放到大气中。
20世纪，铅污染主要来自燃烧含铅汽油的车辆排放。随着1970年美国《清洁空气法》的通过，限制了含铅汽油的使用，研究人员跟踪了人体血液中铅含量的急剧下降。然而，对于1950年至1985年间出生的儿童来说，全国范围内的暴露使得科学家们能够追踪铅对健康和认知发展的影响。
“随着过去30年来铅污染的减少，流行病学家和医学专家越来越清楚地认识到铅对人体发育的危害，”McConnell说。
在成年人中，高剂量的铅暴露与不孕、贫血、记忆力减退、心血管疾病、癌症和免疫反应减弱等有关。在儿童中，即使是低剂量的铅暴露也与智商降低、注意力不集中和学业成绩不佳有关。
美国疾病控制与预防中心（CDC）认为儿童血铅水平达到3.5 µg/dl时应进行医疗干预，但其声明指出，任何水平的铅暴露都没有安全阈值。
“铅对人体健康有许多影响，但我们选择关注认知能力下降，因为这是我们能够量化的影响，”共同作者、沙漠研究所雪和冰水文学助理研究教授Nathan Chellman说。“智商下降2至3分听起来不多，但如果应用于整个欧洲人口，这确实是一个大问题。”
研究发现，大气铅污染始于铁器时代，在公元前2世纪末罗马共和国鼎盛时期达到了顶峰。然后在公元前1世纪末罗马共和国危机期间急剧下降，直到公元前15年左右随着罗马帝国的崛起再次增加。铅污染一直保持在高水平，直到公元165年至180年的安东尼瘟疫严重打击了罗马帝国。直到公元第二个千年的早期中世纪，北极地区的铅污染才超过了罗马帝国持续的高水平。
根据研究，罗马帝国鼎盛时期的近200年中，向大气中释放了超过50万吨铅。
虽然冰芯记录显示，1970年代初的历史最高峰值时北极铅污染比现在高出40倍，但这项研究的见解表明，“人类通过工业活动影响自身健康已有数千年之久，”McConnell说。
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