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科普|这种随处可见的元素 差点让全人类变成“傻子”

今年 3 月 ， 一项发表在权威杂志《美国科学院院刊》的研究指出 ， 含铅汽油曾经的广泛使用 ， 让全美超过一半人口的智力水平受到负面影响 ， 平均每人的智商指数 IQ  ， 下降了 2.6 分 。
今天 ， 我们就聊聊“铅”的故事 。
在正文开始之前 ， 我想再重复一遍大家耳熟能详的事 ， 那就是我们用的铅笔 ， 虽然叫铅笔 ， 其实和铅没关系 ， 铅笔芯的成分是石墨 ， 是碳的一种形态 。
所以即使小时候喜欢“咬笔头” ， 也不必担心 。
回到主题 。无独有偶 ，  2020 年一项《美国医学会杂志》上的研究 ， 科学家扫描了 1000 余名出生于新西兰同一城镇的 45 岁成年人的大脑结构 ， 他们成长的时期正是含铅汽油的使用高峰期 。
该研究称 ， 受试者们 11 岁时身体中每多携带 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 ， 智商值则平均低 2 点 ， 有些人还表现出认知能力衰弱 。
其中 ， 铅暴露量最高的参与者大脑白质完整性还会出现损伤 。由于童年是大脑发育的关键时期 ， 故这段时间的铅暴露会对大脑造成长期影响 ， 甚至可能在老年带来退行性疾病 。
在曾经的日常生活中 ， 有很多大家习以为常 ， 实际上却严重损伤人类大脑的事物 。
比如一度流行的铅制水管 ， 以及上面所说的含铅汽车尾气 。虽然这些铅制水管和含铅尾气 ， 正在慢慢淡出人类的生活 ， 但它们造成的危害却像阴影一样 ， 长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 ， 其中固然有妥协和无奈 ， 但其背后的资本势力和监管失位同样难辞其咎 。
汽油中为什么要添加铅 ， 人长期吸入含铅尾气又会引发怎样的症状 ， 人类在未来能够完全杜绝铅的污染 ， 甚至将铅排除出常用材料吗？
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图片来源：维基百科
含铅汽油添加剂如何登上人类的历史舞台？
人类在不断改良内燃机的过程中 ， 逐渐发现了所谓的“爆震”现象 。
早期内燃机压缩比低 ， 气缸内温度不高 ， 只要火花塞不点火 ， 缸内的油气混合物就不会发生燃烧 。当我们追求更高性能内燃机的时候 ， 不免要增大压缩比 ， 提高气缸工作温度 。
此时就可能出现部分油气混合物在火花塞点火之前就发生自燃的现象 ， 也就是汽油的爆震 。
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这就好比大家齐心协力赛龙舟时 ， 有人不听号子划船自己乱来 ， 最终必然会影响整个团队 。爆震对内燃机来说绝对不是好现象 ， 它不仅会让内燃机的燃效降低 ， 还可能发出噪音甚至损坏气缸 。
想要解决爆震 ， 当然可以从内燃机结构和汽油本身两方面入手 ， 但内燃机结构的发展在当时已经陷入瓶颈 ， 且增大压缩比本来就是内燃机发展过程中不可避免的途径 。
因此 ， 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可以很好地抑制汽油爆震 。
这种物质合成工艺简单 ， 成本相当低廉 ， 而且只需少量添加就能有效提高汽油的抗爆震性能 。可惜的是 ， 铅元素和铅的一些化合物在当时已经是众所周知的毒物 ， 面向市场推出含铅的汽油添加剂很可能会引发公众的担忧 。
然而 ， 通用公司对这一技术表现出了极大的兴趣 ， 为了产品能够顺利上市 ， 他们在产品命名时刻意隐瞒了汽油含铅的事实 ， 将其称为“乙基汽油添加剂” 。


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