沸石去除水庫汙染物 至今仍可使用 古馬雅人濾水 領先2千年

編譯/韋士塔 |2020.11.14
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考古學家在馬雅古城發現濾水系統,至今仍然有效。 圖/網路
馬雅古文明的濾水系統,效果不比現代設備差。 圖/法新社

編譯/韋士塔

水是人類生存的基本元素之一,如果短缺或遭汙染,足以威脅整個族群的存續。因此,穩定的供水以及乾淨的水源,自古以來都是最重要的事。

考古學家指出,古埃及、美索不達米亞、古印度及中國四大古文明都有濾水裝置,古老的梵文文獻也記載著飲用水的處理方法。如今考古學家也發現,古代中美洲的馬雅人也有這個觀念,使用濾水系統過濾水中殘留的含汞色素及藍藻等汙染物,以取得清潔的飲用水。

考古學家在馬雅古城地卡(Tikal)的水庫中發現了含有沸石和石英的濾水系統,這些礦物可去除水中的微生物、重金屬和氮化合物等汙染物。其中一種礦物是沸石,這種低密度、低硬度的礦石是矽和鋁的天然結晶化合物,具有強大的吸附雜質能力,也有離子交換能力,能有效濾水。

辛辛那提大學人類學家坦克斯利(Kenneth Barnett Tankersley)說:「令人吃驚的是,馬雅人早在2000年前就能建造這樣的濾水系統,與現代歐洲的淨水系統十分類似,且至今仍可使用,效果不比現在的濾水系統差。」

坦克斯利把這項發現發表於《科學報告》(Scientific Reports)期刊,他表示,希臘人和羅馬人曾在建造橋梁時使用沸石,但他們使用沸石濾水的時間遠遠晚於馬雅人。這也顯示,馬雅文明的水源較為匱乏,因而擁有相當發達的水資源儲存及豐富的淨水經驗。

研究團隊在地卡的克利安托(Corriental)水庫沉積物中,發現石英和沸石,並使用放射性定年法測定其年代,距今已約2000年。坦克斯利指出:「克利安托水庫發現的沸石過濾系統,是西半球已知最古老的淨水設施,也是最早使用沸石淨化飲用水的紀錄。」

考古人員指出,地卡過去曾經極為繁盛,人口眾多,但飲用水來源只有10座水庫;此外,當地會出現季節性乾旱,氣候多變,飲用水容易受到微生物和硃砂或硫化汞(馬雅人大量使用的色素)汙染,因此極為重視淨水設施。馬雅人使用的過濾系統可能固定在水庫的上游或內部的石牆,使用蘆葦或棕櫚纖維的編織物,以及沸石和石英過濾水源。

考古學家推測,克利安托水庫濾水裝置使用的沸石,來自地卡東北約30公里一處火山岩形成的含水層。地理學家考察這處火山岩發現,當地會產生清澈乾淨的水;辛辛那提大學地理學家唐寧(Nicholas Dunning)此前曾在該地區考察,他表示:「那片地區的地質結構是含有石英顆粒和沸石的火山凝灰岩,能夠讓水快速滲透,形成天然的濾水系統,也因水質清澈、甘甜而聞名。」

坦克斯利表示:「古馬雅人的濾水系統,在當時是偉大的創新裝置。從水庫的沉積物研判,這套系統的功能非常強大,因為在沉積物裡並未發現任何硃砂汙染的汞沉積物。許多人認為,西半球的美洲原住民,在工程或技術能力方面不如希臘、羅馬、印度或中國。但是最新研究顯示,在淨水方面,馬雅人已有數千年的經驗。」

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