壹讀知道
喜歡化學的壹讀君 | 吳銳
記得很多很多年前,在電視上看一檔環保節目時,一位很有氣質的小姐姐說,南極洲上空的臭氧層空洞越來越大,曬太陽會增加人們患皮膚癌的概率。珍愛生命的壹讀君從那時就開始計劃將來有一天要躲到地下工事裡生活,與陽光告別。
就在前幾天,壹讀君從新聞上看到,今年南極上方的臭氧空洞是1988年以來的最小值,單日最大值出現在9月11日,是1970平方公裡,比往年的單日最大平均值2590平方公裡已經小了很多。太好了,20多年不敢曬太陽的壹讀君終於可以擁抱陽光了!
今天,壹讀君想聊的不僅僅是環境問題,主要是要聊一位被稱為歷史上對大氣環境破壞最大的科學家,他就是集謊言和悲催於一身的一代作死界傳奇人物——小託馬斯·米基利。
大家都知道,現在很多科學家公認的對臭氧層起破壞作用的化學物質就是氟利昂,他的發明者就是小託馬斯·米基利,但這並不是米基利最毀天滅地的發明,他還有另一項臭名昭著的發明,就是造成無數兒童智力發育不良的含鉛汽油。
米基利1889年出生於美國賓夕法尼亞州的比弗福爾斯,米基利的父親就是一位發明家,所以米基利繼承了發明創造的基因。他於1911年從康奈爾大學機械工程專業畢業,1916年進入通用汽車公司的戴頓實驗室研究汽油抗爆劑。為了從事該研究,他開始自學化學,這個天才的腦袋居然學了幾年真成了化學家。
一直以來,各大汽車廠商都在努力解決汽車發動機爆震的問題,爆震現象簡單說就是汽車發動機裡汽油燃燒不正常,造成發動機熱效率降低,劇烈震動,甚至會損壞發動機。如果哪位科學家能把這個問題解決了,那麼對他來說金錢、榮譽、地位就唾手可得了,此生足矣。
小託馬斯·米基利
家境平凡的米基利被這個誘惑深深打動了。他選擇使用一種危險的化合物——四乙基鉛,來製作汽油抗爆劑。四乙基鉛製作成本低廉,抗爆性能優良,但鉛的化合物眾所周知的缺點就是對人體有毒性。
鉛在工業領域的應用已有很長的歷史, 但是幾百年以前人們就已經認識到它有毒。鉛中毒會造成兒童智力下降;對人體消化系統、腎臟都有損害;會造成貧血;造成心肌損害;造成成人情緒憂鬱、煩躁(有科學家甚至認為這是導致犯罪的重要因素);造成肌肉神經萎縮;視覺障礙;甚至致癌等等。
化學家JeromeNriagu認為古羅馬帝國的滅亡,一個重要因素就是因為羅馬人廣泛使用鉛制容器飲水,並且用含鉛材料製作飲水管道,造成部分羅馬人鉛中毒,體質下降。
作為天才科學家的米基利當然知道鉛的危害,1921年,他研製出抗爆劑四乙基鉛,為了向公眾隱瞞其危害,他將其稱作「乙基」(Ethyl),刻意避免提到鉛。1922年12月,美國化學會為這項發明授予米基利尼克斯獎章(William H. Nichols)。看來美國化學會也挺不著調的。
1923年,通用汽車公司成立了一家負責監督杜邦公司生產四乙基鉛的公司,米基利任副總裁。這麼快他就名利、地位都有了。1923年以前地球大氣中幾乎檢測不到鉛,但四乙基鉛開始大量生產並被投入使用後,鉛汙染開始成為嚴重的環境問題。發展到上世紀80年代初,美國芝加哥市空氣中每克灰塵的含鉛量已高達1900至2000微克。
直到上世紀80年代末期,含鉛汽油才被全面禁止,但到今天,環境中鉛汙染的殘留依然存在。有科學家研究顯示,哪怕是兒童體內只含有遠低於安全劑量(每升血液300微克)的鉛,仍會對其智力發育產生負面影響,米基利的這項發明真是貽害無窮。
米基利也為自己的這個發明付出了代價,在上世紀20年代,他由於長期接觸鉛化合物,不得不休長假。生產四乙基鉛的工廠只開工兩個月,就有五名工人因鉛中毒死亡。
當時面對外界的質疑,米基利做了一件很絕的事情,他召開新聞發布會,當著記者的面打開一瓶四乙基鉛,用鼻子聞了60秒鐘,來證明這種物質無害,要知道他自己比誰都更清楚鉛的毒性。但是為了名利這哥們兒也是豁出去了。發布會後,米基利為這60秒整整病了一年,他的人生信條或許是「男人就要對自己狠一點」。
1930年,米基利的「付出」又有回報了,通用汽車公司又對他委以重任,讓他研製一種用於家用電器的無毒、安全的製冷劑。米基利果然不負眾望,他又研製出了一種對環境同樣有長遠破壞作用的化學物質——氟利昂。
因為製作成本低廉,氟利昂的發明讓空凋、冰箱這樣的家用電器能夠以比較低廉的價格進入普通工薪家庭。這是這項發明積極的一面,但是含氯的氟利昂可以讓臭氧分子(O )發生化學反應,變成氧分子(O )。所以說氟利昂的濫用使大氣臭氧層逐漸減少。
臭氧層是地球的保護傘,臭氧層的減少會使更多的紫外線到達地球表面,給人類和其他動植物造成傷害。臭氧層減少會增加人患皮膚癌、白內障的概率,會造成農作物減產。有科學統計,臭氧層每減少1%,白內障患者會增加0.5%;臭氧層減少25%,大豆產量會減少20%到25%。
1987年,多國在加拿大通過了《關於消耗臭氧層物質的蒙特婁議定書》,確定了各國淘汰氟利昂的時間表。
然而時間倒退回1937年,米基利卻因為發明氟利昂被美國化學工業學會授予鉑金獎章。
米基利最終沒有看到自己這兩樣最重要的發明在上世紀80年代被全面否定的那一天。1940年,米基利因為小兒麻痺症而無法自由行動,於是他發明了一套繩索滑輪系統來幫助自己在床上抬身、翻身。結果在1944年,他居然被自己發明的繩索纏住,窒息而死,終年55歲(莫非是上帝急著要把他帶走)。這套繩索滑輪系統也成了他最後一件對人類(他自己)有害的發明。就在同一年死前不久,他還剛被任命為美國化學會主席。
順便說一下,氟利昂是否是破壞臭氧層的罪魁禍首在科學界還是有點小爭議的。有少數科學家認為氟利昂比重較大,不足以飛到20公裡以上的平流層去破壞臭氧。1999年我國吉林大學教授楊學祥在《科學美國人》上發表論文認為,南極上空的臭氧空洞是一種自然現象,是受太陽風、火山爆發等自然因素影響造成的。
氟利昂是否對臭氧層有害,也許還需要更多的時間檢驗,這個答案直接關係著米基利「歷史上對大氣環境破壞最大的科學家」的頭銜能否保得住。但不管怎麼說,米基利的所作所為值得人類警醒,如果以科技的手段改變自然界是如此的容易,人類要如何確保自己不會對環境做出無法逆轉的災難性改變呢?
參考資料
1.《對地球「兩極」臭氧層嚴重破壞的研究》,胡璇,《安徽農業科學》
2.《臭氧層破壞引發的環境問題》,梁燕勳,《資源節約與環保》
3.《鉛中毒研究進展》,戴耀華,《中國工業醫學雜誌》
4.《四乙基鉛汽油中毒病人的護理體會》,江萍,陳麗榕,任永華,《職業與健康》
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