Неделя с ТМК. Выпуск №33 (131)
0:00
/
Многовековая история производства и использования труб насыщена событиями, подвигами, свершениями и даже тайнами. К числу таких загадок относится роль свинцовых труб в крахе Римской империи. Дискуссия о ней ведется не один год и до сих пор далека от разрешения.
Римская империя оставила огромный след в истории человечества и до сих пор будоражит умы ученых. Еще бы! Она контролировала колоссальные по площади земли – от Великобритании и Испании до Египта и Армении. Фактически она заложила базис для образования нынешнего Европейского Союза, ее латынь лежит в основе практически всех ключевых европейских языков.
Римская армия не знала себе равных в древнем мире и успешно покоряла различные племена и народы, какое бы упорное сопротивление они ей ни оказывали. Римляне были великолепными инженерами и строителями, оставив от себя на память потомкам мосты и амфитеатры. Ими же был проложен ряд дорог по всей Европе, превратившихся в наши дни в скоростные магистрали.
Крупнейшие города Европы имеют в буквальном смысле слова римские корни. Среди них – Лондон и Париж, Вена и Будапешт, Турин и Милан, Белград и София, и, конечно же, непосредственно сам Рим. Для снабжения их населения привозились продукты со всех концов империи.
Естественно, для обеспечения нормальной жизни нужна была вода, поэтому активно строились акведуки и каналы для ее подвода. Казалось бы, Римская империя должна процветать вечно, но постепенно она пришла в упадок и в 476 году перестала существовать.
Историков до сих пор не оставляет в покое вопрос: почему же такое мощное государство, как Римская империя, кануло в темень веков? Какие причины привели к ее распаду и исчезновению? Было выдвинуто множество версий, и в их числе – гипотеза американского социолога Сибери Гилфиллана. Согласно ей, римляне широко использовали в быту свинец, не подозревая о токсичности его соединений. Они же попадали в их организмы из изготовленных из свинца водопроводных труб и вместе с вином, подслащавшимся сиропом, выпарившимся в свинцовой посуде.
В результате, по мнению Сибери Гилфиллана, римляне, особенно представители элиты, страдали от потери памяти, принимали ошибочные и дикие решения (невольно на ум приходят императоры Нерон и Калигула, запомнившиеся современникам необычайной жестокостью и провальными военными экспедициями), не считая бесплодия, болезней почек и прочих проблем, вызываемых свинцом. Проще говоря, Римская империя вырождалась и не могла противостоять ударам варваров.
Сходное предположение высказал в 1983 году канадский эколог Джером Нриагу, базируясь на богатом фактологическом материале о применении свинца в Римской империи. С тех пор появилось немало научных работ, подтверждавших выводы обоих ученых или же подвергавших их резкой критике. Попробуем же разобраться в свинцовой тайне самостоятельно.
Бесспорно, свинец использовался еще в глубокой древности благодаря своим полезным свойствам: он обладает высокой пластичностью и легко льется, его нетрудно прокатывать в листы. Недостатком служит его мягкость, не позволяющая делать из него надежные топоры и иные орудия труда.
Зато он подошел для производства труб, и тут римляне оказались впереди планеты всей. В Римской империи существовала мощнейшая индустрия по обработке свинца, древние мастера имели собственные клейма, позволявшие идентифицировать их продукцию, включая и трубы.
Вода же римлянам требовалась в больших количествах. По имеющимся расчетам, ее расход в расчете на жителя составлял в ключевых городах 600 литров в сутки. Данная величина складывается из употребления ее для питья и приготовления пищи, снабжения общественных бань и заведений быстрого питания (рестораны в Римской империи существовали, чему наглядное подтверждение – раскопки, проведенные в Помпеях).
Римскую трубную отрасль детально описал живший в 1-м веке нашей эры Марк Витрувий в трактате «Десять книг об архитектуре». В нем он сделал акцент на материалах, пригодных для изготовления труб. Он пишет, что свинцовые трубы длиной не менее 3 метров должны иметь толщину стенок порядка 8 миллиметров (переводя римские единицы меры на метрические). Подобные трубы могли выдерживать давление воды до 1,5 атмосфер.
Сам процесс выпуска труб заключался в следующем. Мастера отливали из свинца листы и изгибали их на деревянном сердечнике. Продольные края образовавшейся трубы запаивали по шву оловянно-свинцовым припоем. Правда, археологам попадались паянные соединения внахлестку либо встык, или соединения, уплотненные смазкой.
Трубы получались грушевидного или овального сечения диаметром до 250-270 миллиметров, толщиной стенки 30-50 миллиметров и длиной до 3 метров. Их продольный шов был весьма прочным, и эксперименты, выполненные французским инженером Эженом Бельграном в 1875 году, показали, что разрушение труб происходило по стенкам. Для сохранения герметичности свинцовые трубы обычно замуровывали в каменную кладку, тем самым продлевая срок их «безремонтной» эксплуатации и невольно сохранив для изучения спустя столетия.
В самом деле, аккумуляция свинца в отложениях различных лет служит следствием процессов, длившихся веками и зависящих от кучи факторов, будь то масштабы строительства водопроводов, колебания концентраций металла в воде и изменения содержаний углекислого газа.
Сводка же сведений о количествах свинца в скелетах римлян, подготовленная в 2012 году американским исследователем Кристиной Киллгроув, c одной стороны выявила их скачок в имперский период, с другой же продемонстрировала отсутствие надежных доказательств массового отравления свинцом: был зафиксирован единственный случай, когда в останках человека его концентрация превосходила 20 миллиграмм на 1 килограмм массы костей (предельно допустимой является 1 миллиграмм).
Отсюда напрашивается закономерный вывод: загрязнение воды свинцом могло иметь повсеместный характер в Римской империи из-за применения свинцовых труб, вместе с тем вряд ли оно было действительно вредным. По крайней мере, нет пока тому убедительных доказательств, и развал могущественнейшего в истории человечества был обусловлен целым комплексом причин. Впрочем, отбрасывать влияние свинцовых интоксикаций также не стоит и будущие изыскания ученых смогут наконец-то дать четкий вердикт, погубил ли свинец или нет великую Римскую империю.
Теперь про химию и токсикологию свинца. Из любого приличного учебника по химии известно: степень устойчивости свинца к воде зависит от содержания в ней углекислого газа. При его малой концентрации в воде на поверхности свинца образуется нерастворимый карбонат кальция, при большой же – гидрокарбонат свинца, наоборот, хорошо растворимый в воде. Поступая вместе с водой в организм человека, он постепенно отравляет его.
Строго говоря, опасны не только гидрокарбонат свинца, но и иные соединения данного цветного металла. Диапазон болезней, вызываемых ими, обширен. Попадая в сравнительно скромных количествах вместе с водой в организм человека, он постепенно накапливается в его костях и замещает кальций, приводя к их разрушению.
Концентрация свинца в печени вызывает ее цирроз, в почках – их хроническую недостаточность, в крови – анемию, в нервных клетках – слабоумие и энцефалопатию у взрослых, нарушение умственного развития – у детей. В общем, со свинцом лучше не баловаться.
Однако ответ на вопрос о роли свинца в крушении Римской империи не столь очевиден, как кажется. Начнем с того, что ее жители были в курсе токсичности свинца.
«Преимущества водопроводов с глиняными трубами следующие. Если в них произойдет какое-нибудь повреждение, его всякий может исправить; затем, вода из этих труб гораздо здоровее воды из свинцовых, так как у свинца тот недостаток, что из него образуются свинцовые белила, считающиеся вредными для человеческого тела. А раз то, что из свинца образуется, вредно, несомненно, что и сам он не здоров, – открыто писал Марк Витрувий в «Десяти книгах об архитектуре». – Это можно видеть на примере литейщиков свинца, цвет тела у которых чрезвычайно бледен. Ибо когда свинец при литье плавится, то пары его, оседая в частях тела и день ото дня выжигая их, лишают находящуюся в членах кровь ее сил. Поэтому, если мы хотим иметь здоровую воду, никоим образом не следует проводить ее по свинцовым трубам. И то, что вкус воды из глиняных труб лучше, доказывается обиходом, так как всякий, хотя бы столы его и были уставлены серебряной посудой, тем не менее, пользуется, ради чистоты вкуса, глиняной».
То есть, несмотря на использование свинцовых труб, оно было отнюдь не повсеместным явлением и у труб были заменители в лице глиняных (точнее, керамических) аналогов. Да и потом, свинец шел на разные цели и исключительно на строительство водопроводов по всей Римской империи его банально могло не хватить.
Исследования ученых ясности тоже не вносят. В 2017 году группа британских и французских археологов опубликовала результаты анализа химических проб, взятых на территории древнеримских гаваней Остия и Портус. Они выполнили датирование отложений в них и определили содержание свинца в каждом слое.
Выяснилась любопытная картина – концентрации свинца в них существенно увеличились приблизительно в 200 году до нашей эры и были высокими до 250 года нашей эры, потом они стали уменьшаться. По мнению ученых, источником свинца в отложениях была вода, поступавшая из свинцовых водопроводов, – Остия и Портус были крупными торговыми городами, через них шли потоки заморских товаров в столицу Римской империи, и они могли себе позволить снабжение водой по свинцовым трубам.
Рост количества свинца совпадает с усилением Древнего Рима в республиканский период и последующий имперский. В 3-м же веке нашей эры Римскую империю постиг мощнейший кризис, выразившийся в частых мятежах солдат, возводивших на престол и свергавших с него властителей, проблемами в экономике, ремеслах и торговле, нестабильности финансовой системы. В то время было не до прочистки и ремонта водопроводов, они забивались осадками и, как следствие, содержание свинца в отложениях снижается.
Учитывая длительный срок эксплуатации свинцовых водопроводов, теоретически они могли способствовать отравлению римлян токсичным металлом, включая и их политических лидеров. Слабое место этой гипотезы – отсутствие достоверных данных о количестве свинца в текшей по ним воде.
В самом деле, аккумуляция свинца в отложениях различных лет служит следствием процессов, длившихся веками и зависящих от кучи факторов, будь то масштабы строительства водопроводов, колебания концентраций металла в воде и изменения содержаний углекислого газа.
Сводка же сведений о количествах свинца в скелетах римлян, подготовленная в 2012 году американским исследователем Кристиной Киллгроув, c одной стороны выявила их скачок в имперский период, с другой же продемонстрировала отсутствие надежных доказательств массового отравления свинцом: был зафиксирован единственный случай, когда в останках человека его концентрация превосходила 20 миллиграмм на 1 килограмм массы костей (предельно допустимой является 1 миллиграмм).
Отсюда напрашивается закономерный вывод: загрязнение воды свинцом могло иметь повсеместный характер в Римской империи из-за применения свинцовых труб, вместе с тем вряд ли оно было действительно вредным. По крайней мере, нет пока тому убедительных доказательств, и развал могущественнейшего в истории человечества был обусловлен целым комплексом причин. Впрочем, отбрасывать влияние свинцовых интоксикаций также не стоит и будущие изыскания ученых смогут наконец-то дать четкий вердикт, погубил ли свинец или нет великую Римскую империю.
