一氧化二氢,让所有人震惊的可怕物质

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有一种化学物质,它无色、无味、无臭,以气体、液体和固体三种状态大量存在于我们身边。


    “它每天都在夺走无数人的生命,其中大部分都是因偶然吸入它引起的。

    在如今的美国,几乎所有的河流、湖泊以及蓄水池都含有这种物质。不仅如此,它的污染甚至蔓延到了全世界。在南极的冰川中也发现了这种污染物质。尽管如此,美国政府却拒绝禁止对该物质的制造和扩散。

    现在开始也不晚!为了避免更加严重的污染,我们必须行动起来!”


    这是1997年美国爱达荷州的一个中学生写的请愿书,他在街头向来往的市民说明该物质的危险性,并征集签名。据说这份请愿书收到了当时50位过路行人中43人的签名。

    那么,这种物质到底有怎样的危害性呢?


    ● 长时间处于其液体形态中时会无法呼吸导致死亡。

    ● 皮肤与其固体形式长时间的接触会导致严重的组织损伤。 

    ● 处于气体形态时可能会引起重度烫伤。

    ● 液体形态的过度摄入可能会引起副作用,有时会中毒死亡。

    ● 对其液体形态容易产生较强的依赖,长期服用者一旦停止服用会导致死亡。

    ● 存在于癌细胞中。如果将其从癌细胞中去除,癌细胞就会死亡。也就是说,它是癌细胞增殖的原因之一。


    那么,这种化学物质到底是什么呢?就是“一氧化二氢”(H₂O),也就是,水。提到化学物质,很多人可能会自动联想到“可怕的化学物质”。但是实际上,化学物质就是“构成物质的材料”而已。

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生存所必需的物质


健康的成年男性身体中水的比例约占体重的60%,女性约为55%。男女身体中水的比例不同是因为男性肌肉组织多(水含量就多),女性脂肪组织多(水含量就少)。

成为贯通全身的血液是水的重要作用之一。它可以溶解各种各样的物质,通过在身体中的流动,为各个细胞带去营养成分和氧气,带走代谢废物。

人为了生存,每天所必需的饮水量约为2~2.5 升。这个量不仅取决于体重,还取决于空气状态和运动量的多少。

排出体外的水大部分都是以尿和汗液的形式排出的。我们身体中排出和摄入的水分的量基本保持平衡。

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水不仅具有运输营养成分和氧气的作用,它还是化学反应发生的场所。除此之外还可以调节体温和渗透压,可以说水是我们维持生命所不可或缺的重要物质。

古罗马的上水道和公共浴场


水极大程度地影响着城市卫生。人类自古以来聚居在河、湖、泉水等能够随时获得干净水源的地方。随着文明的发展,城市人口集中,附近河流的水量也渐渐无法满足生活需求。于是,能够提供大量清洁水源的设施——上水道诞生了。上水道可以通过开辟隧道等方式建成水路,将郊外的河流以及湖中的上流水引入城市。

古罗马人建设了历史上第一个大型上水道。后来上下水道均完成建设。令人震惊的是,古罗马还建设了公共厕所,后来在同一个地方挖掘出了1600 多个便池。

公元前312年至公元3世纪间,古罗马建设了许多的上水道,可以将几十千米外的干净水源引到城市中。水道主要铺设于地下,也有用石料和砖建成拱形的水道桥。为了保持水清澈透明,还沿着水道的主管道建设了过滤池。运输至市内分水设施的水会被分配到公共浴场、宅邸、公共设施以及供百姓打水的喷泉(泉水)中。

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古罗马渡槽(嘉德水道桥)

古罗马的公共浴场规模十分宏大,内部装潢也无比奢华。许多城市都至少有一个公共浴场,公共浴场也成为社会生活的中心之一。

浴场内部还设有专门的房间,在这里可以涂抹身体油,并使用皮肤清洁工具(用木头或骨头制作)清洁身体。公共浴场中设有可以调节水温的浴缸,桑拿室、健身房、图书馆等附属设施也一应俱全。同时,还建造了礼堂,可供市民交流哲学和探讨艺术。

高跟鞋·披风·香水


然而,随着古罗马的灭亡,大部分上水道也遭到破坏,上水道和下水道一直到中世纪末期都处于废弃状态。厕所也不见了。当时的基督教教义认为,应该尽可能地限制一切肉欲,入浴洗净肉体被认为是罪孽深重的行为,因此公共浴场和私人浴室也都消失了。卫生观念被完全无视。

这样一来,城市会变成什么样子呢?

道路和广场上到处都是粪便,肮脏不堪。即便有人清理也只是草草了事,这些污染物渐渐渗入地下,导致水井也被病菌污染了。

贵妇们裙子的下摆高高蓬起也是为了无论在哪里都可以随时“方便”。发明于17世纪初的高跟鞋也是为了裙角不被异物弄脏而设计的。所以当时不仅是鞋跟,就连脚尖都被垫得很高。据说,当时甚至有整体达到60厘米高的高跟鞋。

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路易十六王后 玛丽·安托瓦内特

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17世纪的高跟鞋

另外,卧室便器中的排泄物也被从二、三层的窗户中扔到路旁。所以就需要披风遮挡,以防这些脏东西沾到身上。而且因为存在有东西从头上突然掉落的风险,所以绅士都会保护淑女让其走在路中间。

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17世纪男性装束

当时也很少洗衣服、淋浴和泡澡,所以为了掩盖体味,有钱人就会往身上喷大量香水。这也是那时香水深受欢迎的原因。

法语étiquette(礼仪)的由来


当时的人们一旦有了便意,便会不分场合地进行排泄。代表17世纪法国艺术的凡尔赛宫的初期建设工程中浴室和厕所是没有下水道的。

在宫殿中,国王路易十四和著名的王妃玛丽·安托瓦内特(法国路易十六的王后)使用的是椅子型坐便器。在臀部的位置开个孔,排泄物就堆积在下面的盘子里。国王使用的是天鹅绒材质且带有金银刺绣的豪华款式。

在那个时代,凡尔赛宫中共有包括国王和贵族们以及他们的佣人在内的大约4000人居住。坐便器却只有274个,十分匮乏。因此,在奢华宏大的舞会时,喜欢干净的人就会自备可携带便器,用完后让佣人将便器中积满的污物拿到庭院倒掉。宫殿坐便器中的排泄物也被丢在庭院。如果附近没有坐便,人们就会在走廊和屋子的角落或是在树林茂密的地方解手。因此,过去以美景著称的庭院也积满粪便,变得臭气熏天。

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凡尔赛宫

对此,宫殿庭院的园艺师感到十分生气,他在庭院内立起了一个“禁止入内”的牌子。一开始并没有被人重视,但是在路易十四下令要求保护这个牌子之后,大家便开始遵守了。

实际上,法语étiquette这个单词在法语中原本是“牌子”的意思。据说,在那之后这个词就有了现在的“礼仪,礼节”之意。

霍乱流行的原因是什么


霍乱是因摄入了被感染者粪便污染过的水或食物而导致感染的疾病。其病原菌是霍乱弧菌,1883年由罗伯特·科赫(1843—1910)发现。霍乱弧菌的毒素会导致严重的腹泻和呕吐。如果及时进行治疗,死亡率尚在11%左右;但如果放置不管的话,死亡率会上升至50%,严重情况下还可能出现发病几小时后就死亡的情况。

在霍乱弧菌等病原菌被发现之前,包括霍乱在内的疾病都被认为是呼吸了有害气体(瘴气)导致的。瘴气在希腊语中是“不纯物,污染,污秽”的意思。

霍乱出现过多次大流行,让许多人失去了生命。第一次世界性的流行发生在1817~1823年, 第二次是1826~1837年, 第三次是1840~1860年, 第四次是1863~1879年, 第五次是1881~1896年,第六次是1899~1923年,第七次开始于1961年到如今仍在持续。

“霍乱并不是瘴气引起的,是水中所含有的某种物质导致的。”1855年,麻醉学家约翰·斯诺(1813—1858)总结出这一观点。

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约翰·斯诺(John Snow)

1850年左右,霍乱在伦敦暴发。斯诺注意到,根据供水的公司不同,霍乱导致的死亡率也不同。饮用了被污染过的自来水(取水口流出的水)的家庭中,霍乱的死亡率更高。而仅靠瘴气理论则无法解释这一问题。

1854年伦敦的布罗德街暴发霍乱时,斯诺挨家挨户去拜访出现死者的家庭,并询问饮用的是哪里的水,然后在地图上标记。他通过分析地图分布发现,几乎所有的死者都是居住在布罗德街中央的手压水井附近的居民。而有的家庭虽远离这个水井但还是感染了霍乱的,则是因为孩子在水井附近上学或是去过水井附近的餐厅和咖啡店,他们无一例外都喝了井里的水。

不过不可思议的是,水井附近有一个啤酒工厂。工厂中的共计70名工人无一人感染重症霍乱。经过调查发现,工厂的工人们并不喝井里的水,而是喝啤酒。随后,这个水井被禁止使用,霍乱也戛然而止。

19世纪伦敦发生的这一事件充分说明了“流行病学调查”的重要性。“流行病学调查”是指通过观察集体的方法,找出患病和未患病的人的生活环境和生活习惯的差异,最终探明其中的原因。

根据多年后的调查发现,这个水井附近的污水池中混入了霍乱患者的粪便,而这个污水池和水井仅隔了90厘米。

传染病促进了上下水道的发展


直到中世纪末期,家庭中的污染物都是排放到道路上或者道路中央的水沟中。因此,多次暴发的鼠疫和霍乱夺去了不少人的生命。

到了16世纪,城市居民生活的卫生终于得到重视,小规模的上水道工程开始投入建设。1528年,伦敦桥上开始使用利用水车运作的水泵进行配水,但是泰晤士河由于船运繁忙,水质容易污浊。

19世纪,蒸汽泵和排水用铸铁管等净水装置的发明,使水得到处理,变得更加干净,通过水泵进行配水的近代供水设施也逐渐完善。

1830年,欧洲最初的公共供水在因工业革命而得到迅速发展的英国伦敦最先实施。另外,1831年的霍乱也间接推进了伦敦下水道的发展。然而,好不容易才建成的下水道却仅仅是引导污水流到河流之中。因此,河流变得更加污浊,已经不能用作工业用水。1861—1875年,人们建成了与泰晤士河的两岸平行的水路,但是还是没能防止下游的污染。

另外,继1848年德国的汉堡市之后,从19世纪后半叶开始,德国和法国的其他城市也开始建设下水道。当时的方法是将下水口做成喷泉的样子,缠上过滤材料,通过其表面形成的细菌膜来分解污染物,或者是采用现在的污水处理厂应用的活性污泥法(利用活性污泥在废水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用, 去除废水中有机污染物的一种废水处理方法)。

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