Kilkadziesiąt lat temu świat zachwycił się niepalnym azbestem, pokrywano nim dachy, azbestowymi kocami owijano ludzi, ratując ich z pożarów, azbestowe płytki służyły gospodyniom i kucharzom do przytłumiania płomienia pod rondlami. Ale po kilkudziesięciu latach królowania azbest został banitą.

Dobroczynny ołów królował od starożytności. Egipcjanie umiejętność wytapiania ołowiu z rud posiedli 3500 lat p.n.e. Cenili go tak bardzo, że faraon Ramzes III złożył ołów w ofierze bogom, obok srebra i złota. Rzymianie zaczęli go stosować powszechnie, między innymi do produkcji rur wodociągowych, co było najprawdziwszą awangardą technologiczną i ogromnym osiągnięciem cywilizacyjnym.

Bez mała dwa tysiąclecia po tym, gdy wybuch Wezuwiusza unicestwił Pompeje i Herkulanum (79 rok), archeolodzy odkryli, że dzieło zniszczenia miało miejsce także w Neapolu, erupcja zrujnowała akwedukt Aqua Augusta zasilający miasto i okoliczne osady. Analiza chemiczna umożliwiła ustalenie bezpośredniego związku ołowiu z antycznej sieci wodociągowej z tym, który został uwięziony w osadach w starożytnym porcie neapolitańskim. Jest to bezpośredni dowód na to, że wybuch zniszczył wodociągi. Miasto potrzebowało 15 lat na ich odbudowę. Odkryli to naukowcy z laboratorium Archeorient (Universite Lumiere Lyon 2), wiadomość o tym zamieszcza najnowszy numer amerykańskiego pisma „PNAS" („Proceedings of the National Academy of Sciences").

Analizy chemiczne osadów z dna portu wykazały, że podczas pierwszych wieków naszej ery woda w porcie była zatruwana ołowiem pochodzącym z akweduktu Aqua Augusta. Ołowiana woda trafiała do domów, ale także do fontann, łaźni, cystern i w końcu spływała do portu. Od I do V wieku ołowiu w osadach portowych było coraz więcej, co dowodzi, że sieć wodociągowa była rozwijana. Natomiast od V wieku zawartość ołowiu w osadach w porcie maleje.

Historycy wiedzą już dlaczego: ponieważ barbarzyńcy atakując miasto, odcinali wodę płynącą akweduktem, aby zmusić je do poddania się. Swoje dołożył także Wezuwiusz, który ponownie wybuchał i niszczył akwedukt w latach 472–512. Po tych wydarzeniach nastąpiły kolejne epidemie, w rezultacie ranga gospodarcza i administracyjna Neapolu, a wraz z tym jego populacja, zmalała.

Kontynuacja

W średniowieczu nie zaprzepaszczono całej technologicznej spuścizny Rzymu, ołów wszedł do codziennego użytku, stosowano go do pokrywania dachów, wykonywania framug okiennych, witraży, rur, naczyń, biżuterii, odważników, do produkcji szkła. Dziełem, z którego badacze dziejów aż do XX wieku czerpali wiadomości o otrzymywaniu ołowiu w przeszłości, jest XVI-wieczne opus Georgiusa Agricoli „De re Metallica libri XII". Dopiero w XX wieku lekarze wykazali, że zatrucie ołowiem powoduje osłabienie, bezsenność, brak łaknienia, zaburzenia widzenia i uszkodzenia wątroby oraz nerek. Poprzez wiązanie się z niektórymi enzymami związki ołowiu uszkadzają krwinki czerwone, a także komórki układu nerwowego.

Gdyby był tego świadom lekarz Andreas Wawruch, nie doprowadziłby do śmierci Ludviga van Beethovena, lecząc go okładami zawierającymi ołów. Na ołowicę cierpiał Francisco Goya. W PRL ołowica występowała koło Huty Szopienice, która emitowała nieoczyszczone spaliny zawierające ołów, ale badania tego zagrożenia były blokowane z powodów politycznych.

Od chwili ujawnienia jego wpływu na zdrowie ołów zaczął tracić dobrą prasę, poeci, chcąc oddać ponury nastrój, sięgają po ołowiane metafory, zwłaszcza po ołowiane chmury nisko (koniecznie) wiszące nad ziemią. Metafory oddają zawód, jaki ołów sprawił ludzkości, czy może raczej ona sama sprawiła sobie zawód, faworyzując ten metal. Idą w tym za przykładem poety, który z genialną intuicją wyprzedził medyczną diagnozę: „Tam to jadłem i garbanzos, Ciężkie jak z ołowiu kule, I niestrawne nawet Niemcom, Co na kluskach rosną z dziecka" (Heinrich Heine, „Sen nocy letniej", tłum. Maria Konopnicka).

To odkrycie ze świata medycyny znalazło nieoczekiwany oddźwięk w archeologii. W 1965 roku Seabury Gilfillan ogłosił rewolucyjną tezę, że ciągły kontakt z ołowiem osłabił rzymską arystokrację do tego stopnia, że nie była w stanie skutecznie zarządzać imperium. Arystokracja ze względu na większy dostęp do ołowianych naczyń, zawierających ołów kosmetyków i lekarstw, wody z akweduktów wchłaniała 250 mg tego metalu dziennie, podczas gdy plebs 35 mg, a niewolnicy tylko 15 mg.

Autopromocja

ORZEŁ INNOWACJI

Konkurs dla startupów i innowacyjnych firm

WEŹ UDZIAŁ

W środowisku naukowym zawrzało, zwolennicy i przeciwnicy teorii skakali sobie do oczu. Wrzenie nie ustawało przez ćwierć wieku, po tym czasie oliwy do ognia jeszcze dolał geochemik Jerome Nriagu, który opublikował na łamach „New England Journal of Medicine" artykuł, w którym stwierdził, że ogromny wpływ na upadek Rzymu miało masowe zatrucie mieszkańców ołowiem, którzy w nieświadomości budowali wodociągi z ołowianych rur, jedli i pili z ołowianych naczyń. Dziś już opadł kurz po tej dyspucie, wszyscy się zgadzają, że upatrywanie w ołowianych rurach przyczyny upadku Rzymu jest grubą przesadą, powody były złożone, geopolityczne, społeczne, gospodarcze.

Awangarda techniki

Gdy w tej sprawie specjaliści osiągnęli konsensus, zadowolony z takiego obrotu sprawy Anioł Stróż kierujący w Niebie departamentem archeologii skierował badaczy na właściwy trop, zaczęli dociekać rzeczywistej skali używania ołowiu w imperium rzymskim i negatywnego wpływy ołowiu na ich zdrowie. Dwa lata temu na łamach „PNAS" ukazał się artykuł zespołu badającego poziom ołowiu w osadach z okolic Rzymu. Naukowcy pobrali próbki z dna Zatoki Trajana w Portus (antyczny port Rzymu), z dna kanału łączącego tę zatokę z Tybrem, z dna Tybru i z antycznych ołowianych rur. Analiza wykazała, że osady z czasów największego rozkwitu Rzymu są bardzo zanieczyszczone ołowiem, woda, którą pili starożytni Rzymianie, zawierała sto razy więcej ołowiu niż lokalne źródła.

Nie oni jedni, podobnie działo się wszędzie tam, dokąd docierała rzymska cywilizacja. Niezwykłego odkrycia dokonali francuscy badacze w antycznym mieście i porcie Arles nad Rodanem: znaleźli tam rzymską sieć wodociągową, osiem nitek ołowianych rur ułożonych w poprzek koryta Rodanu, na głębokości 12 m. Każdy z odcinków rur kanalizacyjnych ułożonych na dnie ma długość ok. 200 m. Odcinki składają się z sekcji długości 3 m, były łączone na gorąco, lutowane. Na ich końcach rzemieślnicy umieszczali krople ołowiu w kształcie oliwek – po rozgrzaniu umożliwiały łączenie poszczególnych odcinków.

Technika ta była na tyle trudna, że specjaliści potrafiący się nią posługiwać umieszczali swoje imiona w pobliżu złączeń. Poszczególne nitki oddalone były od siebie o 50 m. Lutowanie odbywało się na stromym brzegu. 200-metrowe odcinki, leżące na brzegu wzdłuż koryta, były oprawiane w dębową otulinę ochronną. Następna operacja była stosunkowo łatwa – leżące wzdłuż brzegu w drewnianej otulinie rury turlano do wody; ponieważ unosiły się na powierzchni, można je było odwrócić linami w poprzek nurtu, następnie lekko obciążyć, aby zatonęły i spoczęły na dnie.

Archeolodzy nie ustalili jeszcze, kiedy ułożono tę sieć, wiadomo jedynie, że nosi ona ślady poważnych uszkodzeń spowodowanych wielką powodzią w roku 255. Nie wiadomo także, jak dalej przebiegała sieć ani skąd czerpała wodę, ponieważ została ona zniszczona w XIX wieku podczas regulacji brzegów Rodanu. Pierwsze wiadomości o rzymskiej ołowianej sieci wodociągowej w Arles pochodzą sprzed 300 lat. Fragmenty rur wyławiali wówczas rybacy, wydobywały je na powierzchnię także kotwice statków. Niestety, większość tych okazów została przetopiona na kule do strzelb.

Nowożytny świat dowiedział się o starożytnych ołowianych wodociągach w 1709 roku, gdy podczas kopania studni w Herkulanum natrafiono na ołowiane rury. Początkowo wydobywano je i przetapiano na kule, naczynia i inne sprzęty. Gdy zajęli się nimi archeolodzy, okazało się, że tworzą system wodociągów i kanalizacji. Woda spływała do miasta akweduktem zakończonym wieżą wodną w najwyższym punkcie okolicy. Strumień dzielił się tam na odnogi – publiczną zasilającą łaźnie, fontanny i zbiorniki dostępne dla ludności oraz prywatną, która doprowadzała wodę do rezydencji bogatych. Domy w Herkulanum miały odpływową instalację kanalizacyjną odprowadzającą ścieki do kolektorów; toalety i śmietniki mieściły się przy pomieszczeniach kuchennych.

Taki system wodno-kanalizacyjny stosowany był powszechnie na terenie imperium rzymskiego. W samym Rzymie woda z akweduktów trafiała do zbiorników osadowych, a stamtąd do wieży ciśnień i poprzez mniejsze zbiorniki rurami ołowianymi lub glinianymi rozprowadzana była do łaźni, domów, fontann.

Ponownie taki dostęp do świeżej wody osiągnięto w niektórych regionach Europy dopiero w XIX wieku! Ołowiane rury wodociągowe przeżyły rzymskie imperium o półtora tysiąclecia. Jeszcze w 1633 roku na moskiewskim Kremlu zainstalowano ołowiany wodociąg, czynny przez ponad stulecie. Dopiero w 1768 roku po opublikowaniu rozprawy Benjamina Franklina o szkodliwości wody płynącej ołowianymi rurami zaprzestano budowania wodociągów z tego materiału.

Starożytność i fizycy

Jak szerzyła się w obrębie imperium rzymskiego kultura ołowiu, odkrywają archeolodzy na morskim dnie. W Bretanii koło wybrzeży Cotes-d'Armor, 10 km od miejscowości Ploumanach, odkryli wrak z okresu między II i IV wiekiem. Przetrwał w bardzo złym stanie, ponieważ spoczywał płytko, na głębokości 10 m, rozbiły go fale, prądy i pływy. Nie udało się tam odnaleźć żadnych drobnych zabytków, jedynie 270 sztabek ołowiu – cały ładunek ważył ponad 20 ton. Stemplowane sztabki były różnej wielkości, ważyły od 28 do 140 kg. Widniejące na nich nazwy, cyfry i symbole umożliwiły ustalenie, że wytwórcami były zromanizowane plemiona celtyckie na Wyspach Brytyjskich.

Podobne odkrycia (co umożliwia coraz lepsza technika badań podwodnych) mnożą się w ostatnich latach. Ale sztaby odkrywane w starożytnych wrakach nie zawsze trafiają do muzeum. Włoski płetwonurek odkrył na głębokości 28 metrów, 2 km od Sardynii, wrak rzymskiego oneraria magna – statku służącego do przewozu wielkich ładunków.

Poszedł na dno między 80 a 50 rokiem p.n.e., prawdopodobnie celowo zatopiony przez załogę, aby cenny ładunek nie wpadł w niepowołane ręce. Ten ładunek to 1000 sztabek ołowiu, każda o wadze 33 kg – łącznie 33 tony. Włoski fizyk Ettore Fiorini postarał się o przekazanie na potrzeby laboratorium 150 takich sztabek, 4950 kg najczystszego na świecie ołowiu, 1000 razy mniej radioaktywnego od współcześnie wydobywanego metalu. Zostały wykorzystane do osłony urządzeń, w których bada się rzadkie cząstki elementarne.

Najlepiej nadaje się do tego stary ołów, mniej radioaktywny od współczesnego. Wydobywany ołów (także ruda ołowiu) zawiera izotop ołowiu 210. Obróbka umożliwia usunięcie większości tego promieniotwórczego pierwiastka, ale część pozostaje. Okres jego połowicznego rozpadu wynosi 22 lata (w ciągu 22 lat znika połowa pierwiastka, po kolejnych 22 latach połowa tego, co zostało, itd.). W rzymskich rurach ołowianych sprzed dwóch tysiącleci ołów 210 rozpadł się już niemal całkowicie. Skąd wziąć taki ołów do współczesnych laboratoriów fizycznych? Właśnie ze starożytnego wraku.

Jak widać, mimo wszystkich grzechów ołowiu współczesna cywilizacja z niego nie zrezygnowała. Pomaga nie tylko fizykom, np. stosowany jest do osłon w laboratoriach rentgenowskich, w bateriach i akumulatorach, amunicji, farbach białych i czerwonych, do wykładania wanien przy produkcji kwasu siarkowego. Ale łatwo przewidzieć, że wkrótce dzięki nowym technologiom i materiałom ołów przestanie być potrzebny.

Jednak oprócz jednej dziedziny – badania dziejów. Okazuje się, że analiza zawartości ołowiu w osadach na dnie starożytnych portów umożliwia odtwarzanie historii danego terytorium. To, co naukowcy odkryli w Neapolu, rozkwitanie i upadanie miasta, mogą powtórzyć także gdzie indziej, w obrębie innych cywilizacji, miast, na innych kontynentach. W chwili, gdy na naszych oczach rodzi się nowa era – antropocen – analiza zawartości ołowiu w osadach może być szczególnie wartościowa przy zastanawianiu się nad dynamiką wpływu człowieka na środowisko – a mówiąc górnolotnie, na oblicze Ziemi.