door Jack Lewis
Hence gout and stone afflict the human race;
Hence lazy jaundice with her saffron face;
Palsy, with shaking head and tott’ring knees.
En opgeblazen waterzucht, de ziekte van de koppige zot;
consumptie, bleek, met scherp maar hol oog,
En verscherpt gezicht, toonde dat de dood nabij was.
De zwakke nakomelingen vervloeken hun krankzinnige vaders,
En, besmet vanaf zijn geboorte, sterft de jeugd.
(Beschrijving van loodvergiftiging door een anonieme Romeinse kluizenaar, vertaald door Humelbergius Secundus, 1829)
De decennia oude controverse over het gebruik van lood als brandstof additief is slechts een voetnoot bij eeuwen van controverse over dit opmerkelijk nuttige maar ook verraderlijk dodelijke metaal.
De Ouden beschouwden lood als de vader van alle metalen, maar de godheid die zij met de stof associeerden was Saturnus, de griezelige titaan die zijn eigen jongen verslond. Het woord “saturnijn”, in zijn meest specifieke betekenis, is van toepassing op een individu wiens temperament uniform somber, cynisch en zwijgzaam is geworden als gevolg van loodvergiftiging.
In de streng hiërarchische wereld van de ouden was lood het plebejische metaal dat geschikt werd geacht voor een grote verscheidenheid van alledaagse toepassingen. Producten van lood waren, tot op zekere hoogte, zelfs voor de armste proletariër toegankelijk. Maar alleen de uitverkorenen aan de top van de sociale totempaal konden regelmatig hun onverzadigbare honger naar loodhoudende producten stillen.
Lood was een belangrijk bestanddeel van gezichtspoeders, rouges en mascara’s; het pigment in veel verf (“zo gek als een deur” was een oude slagzin die zijn oorsprong vond in het demente gedrag van met lood vergiftigde schilders); een handig zaaddodend middel voor informele geboortebeperking; het ideale “koude” metaal voor gebruik bij de vervaardiging van kuisheidsgordels; een zoetzure specerij die populair was voor het op smaak brengen en versnijden van voedsel; een wijnconserveringsmiddel perfect om gisting te stoppen of inferieure jaargangen te verhullen; het buigzame en goedkope ingrediënt in tinnen bekers, borden, kruiken, potten en pannen, en andere huishoudelijke artefacten; het basisbestanddeel van loden munten; en een gedeeltelijk ingrediënt in gedebiteerde bronzen of koperen munten, evenals valse zilveren en gouden munten.
Het allerbelangrijkst was de geschiktheid van lood als goedkoop en betrouwbaar leidingwerk voor het uitgebreide netwerk van loodgieterswerk dat Rome en de provinciesteden van het Romeinse Rijk van water voorzag. Inderdaad, het woord “loodgieterij” komt van het Latijnse woord voor lood, plumbum. De loden pijpen die de vitale slagaders van het oude Rome vormden, werden gesmeed door smederijen waarvan de patroonheilige, Vulcanus, verschillende symptomen van een vergevorderde loodvergiftiging vertoonde: kreupelheid, bleekheid en een verweerde uitdrukking.
Aan lood verslaafd
De Romeinen waren zich ervan bewust dat lood ernstige gezondheidsproblemen kon veroorzaken, zelfs krankzinnigheid en de dood. Ze waren echter zo dol op de diverse toepassingen ervan dat ze de gevaren ervan minimaliseerden. De Romeinen van weleer, zoals de Amerikanen van vandaag, stelden een beperkte blootstelling aan lood gelijk aan een beperkt risico. Wat zij zich niet realiseerden was dat hun dagelijkse lage blootstelling aan het metaal hen kwetsbaar maakte voor chronische loodvergiftiging, terwijl het hen de volledige verschrikkingen van acute loodvergiftiging bespaarde.
De symptomen van acute loodvergiftiging kwamen het meest tot uiting bij mijnwerkers die dagelijks in ongezonde intimiteit met het metaal werden gebracht. Romeinen reserveerden zulke slopende en rugbrekende arbeid voor slaven. Sommige van deze ongelukkigen waren gedwongen hun hele korte en verwoeste leven ondergronds door te brengen, uit het zicht en uit het hart. De onaangenaamheden van de loodmijnbouw werden laat in het keizerrijk nog verder geneutraliseerd toen de praktijk in Italië werd verboden en geheel naar de provincies werd overgebracht.
Het smelten van lood, dat ooit in elke Romeinse stad en dorp gemeengoed was geweest, volgde uiteindelijk de mijnbouw naar de provincies. Italië, het hart van het keizerlijke Rome, kreeg genoeg van de schadelijke dampen die uit de loodsmelterijen kwamen. De duidelijke schade aan de gezondheid van de smeden en hun gezinnen was een zaak van weinig of geen zorg.
Romeinse aristocraten, die elke vorm van arbeid als beneden hun waardigheid beschouwden, leefden onbewust van het menselijk wrak waarvan hun ruïneuze dieet van lood afhing. Ze zouden er nooit van dromen wijn te drinken, behalve uit een gouden beker, maar ze dachten er niet aan schotels met met lood gekruid voedsel weg te spoelen met liters met lood vervuilde wijn.
Het resultaat was, volgens veel moderne geleerden, de dood door langzame vergiftiging van het grootste rijk dat de wereld ooit gekend heeft. Symptomen van “plumbisme” of loodvergiftiging waren al duidelijk in de eerste eeuw v. Chr. Julius Caesar was, ondanks al zijn seksuele uitspattingen, niet in staat meer dan één bekend nageslacht te verwekken. Caesar Augustus, zijn opvolger, vertoonde niet alleen totale steriliteit maar ook een kille onverschilligheid voor seks.
De eerste eeuw na Christus was een tijd van ongebreidelde gulzigheid en dronkenschap onder de heersende oligarchen van Rome. Het lood dat verborgen zat in het voedsel en de wijn die zij verorberden, had ongetwijfeld veel te maken met het uitbreken van ongekende epidemieën van jicht en steriliteit onder aristocratische mannen en het alarmerende tempo van onvruchtbaarheid en doodgeboorten onder aristocratische vrouwen.
Nog alarmerender was het opvallende patroon van geestelijke incompetentie dat synoniem werd met de Romeinse elite. Dit sluipende cretinisme manifesteerde zich het meest angstaanjagend bij duidelijk gedegenereerde keizers als Caligula, Nero, en Commodus. Er wordt gezegd dat Nero een loden borstplaat droeg, zogenaamd om zijn stem te versterken, terwijl hij friemelde en zong terwijl Rome in brand stond. Domitianus, de laatste van de Flavische keizers, liet zelfs een fontein in zijn paleis installeren waaruit hij een eindeloze stroom gelode wijn kon drinken.
Middeleeuws en Renaissance Lood
Tijdens de Middeleeuwen werd lood op grote schaal gebruikt door alchemisten als een hoofdbestanddeel in procedures waarvan men dacht dat ze in staat waren goud te genereren uit onedele metalen. Lood diende een nog verhevener functie toen de loden letters laat in de vijftiende eeuw het melkwegstelsel van Gutenberg op gang brachten. De massadrukkunst was van cruciaal belang voor de uitroeiing van de onwetendheid die leidde tot de omwentelingen van de Reformatie en de Verlichting.
Kinieker en meer destructief gebruik van lood bleef nooit ver achter. De voordelen van het metaal als onzichtbaar en langzaam werkend gif waren niet verloren voor de Lucrezia Borgias en Catherine de Medicis van Renaissance Europa. Lood stond bekend als zeer handig voor het elimineren van lastige familieleden. De wereldvermoeide Fransen noemden het metaal zelfs gekscherend poudre de la succession — of opvolgingspoeder. Een ander sinister hedendaags gebruik van lood was natuurlijk in de massaproductie van pistolen, geweren en kanonnen en de munitie die ontworpen was om een bloedig spoor uit hun lopen te laten vloeien.
Het delven en smelten van lood begon in de Nieuwe Wereld bijna zodra de eerste kolonisten zich daar hadden gevestigd. Tegen 1621 werd het metaal gedolven en gesmeed in Virginia. De lage smelttemperatuur van lood maakte het zeer smeedbaar, zelfs in de meest primitieve smederijen. Bovendien verbeterde de weerstand van lood tegen corrosie zijn sterkte en duurzaamheid aanzienlijk. De technologische vooruitgang in de Amerikaanse koloniën en de Amerikaanse republiek was voor een groot deel te danken aan dit nuttige en overvloedige metaal.
In de twintigste eeuw waren de V.S. uitgegroeid tot ’s werelds grootste producent en consument van geraffineerd lood. Volgens het rapport “Lead in the Human Environment” van de National Academy of Science verbruikten de Verenigde Staten in 1980 ongeveer 1,3 miljoen ton lood per jaar. Deze hoeveelheid, die ruwweg 40% van de wereldvoorraad vertegenwoordigt, komt neer op een gebruik van 5.221 gram lood per Amerikaan per jaar: een afhankelijkheid van lood en loodhoudende producten die bijna tien keer zo groot is als die van de oude Romeinen! Volgens Jerome O. Nriagu, ’s werelds meest vooraanstaande autoriteit op het gebied van loodvergiftiging in de oudheid, bedroeg het vergelijkbare Romeinse loodgebruik ongeveer 550 gram per persoon per jaar.
Niet het minst significante van deze Amerikaanse loodgebruiken, hoewel degene die het sterkst is gedaald in het afgelopen decennium, is in de auto-industrie geweest. Sinds 1923 – met een korte onderbreking in 1925 – hebben de V.S. uitgebreid gebruik gemaakt van tetraethyllood als een anti-klop, octaan-verhogend benzine additief.
Running on Lead
Er was heel wat ophef rond de introductie van tetraethyllood in het begin van de jaren 1920. Jodium, aniline, selenium en andere stoffen waren allemaal afgevallen in de verwoede zoektocht naar een brandstofadditief dat de motorprestaties zou verbeteren en de klopvorming zou verminderen.
Toen, in december 1921, meldden drie ingenieurs van General Motors — Charles Kettering, Thomas Midgeley, en Thomas Boyd — een geweldig succes met hun eerste test met tetraethyllood. Via de Ethyl corporation, toen een GM dochteronderneming, begon GM al snel deze loodverbinding aan te prijzen als de virtuele redder van de Amerikaanse auto-industrie.
De ontdekking was inderdaad uiterst belangrijk. Ze effende de weg voor de ontwikkeling van de krachtige verbrandingsmotoren met hoge compressie die de Tweede Wereldoorlog zouden winnen en de Amerikaanse auto-industrie zouden domineren tot het begin van de jaren zeventig.
Helaas creëerde het gebruik van tetraethyllood bijna evenveel problemen als het oploste. Het eerste gevaarlijke teken was de mysterieuze ziekte die Thomas Midgeley in de winter van 1923 dwong tot een wekenlange herstelperiode. Midgeley had nogal roekeloos geëxperimenteerd met de verschillende methoden om tetraethyllood te produceren, en hij realiseerde zich aanvankelijk niet hoe gevaarlijk de stof in zijn geconcentreerde vloeibare toestand was.
De dodelijkheid van tetraethyllood werd helaas bevestigd in de zomer van 1924. Arbeiders die betrokken waren bij de productie van het additief werden ziek en stierven op verschillende raffinaderijen in New Jersey en Ohio. Krantenkoppen begroetten elk nieuw sterfgeval totdat in totaal 15 arbeiders hun leven – en hun geest – hadden verloren.
Ergerlijke geruchten deden de ronde over de waanzin die sommige van de verdoemden in dwangbuizen had gestopt voordat ze zes voet onder water kwamen te liggen. Het duurde niet lang voordat journalisten gelode benzine “gek gas” noemden. Ironisch genoeg werd het gas in kwestie routinematig geverfd met “een wijnkleur”, waardoor het in meer dan één opzicht deed denken aan iets dat werd geserveerd tijdens een Romeinse orgie.
In mei 1925 schortte de Surgeon General de productie en verkoop van gelode benzine tijdelijk op. Hij benoemde een panel van deskundigen om de recente sterfgevallen te onderzoeken die zich hadden voorgedaan “bij de vervaardiging en het mengen van het geconcentreerde tetraethyllood”. Het panel werd ook gevraagd “het mogelijke gevaar” af te wegen dat zou kunnen voortvloeien “uit…de wijde verspreiding van een loodverbinding” door de verkoop ervan als additief voor benzine.
De industrie domineerde de onderzoekscommissie van de Surgeon General, waarin slechts één echte milieuvisionair zitting had, Dr. Alice Hamilton van de Harvard University. De regering Coolidge gaf het panel slechts zeven maanden de tijd om proeven te ontwerpen, uit te voeren en te analyseren.
In het eindrapport van het comité, dat in juni 1926 werd gepubliceerd, werd geklaagd over de tijdsdruk waaronder het gedwongen was te werken. Zeven maanden waren “niet voldoende,” betoogde het panel, “om waarneembare symptomen van loodvergiftiging te produceren” bij proefpersonen vanwege de zeer langzame ontwikkeling van dat toxicologische syndroom.
Niettemin oordeelde het panel van de Surgeon General dat er “geen goede redenen waren om het gebruik van ethylbenzine…als motorbrandstof te verbieden, op voorwaarde dat de distributie en het gebruik ervan door de juiste voorschriften worden gecontroleerd.” De komende decennia van Depressie, totale oorlog en naoorlogse hoogconjunctuur waren nauwelijks bevorderlijk voor de invoering van “goede voorschriften” voor gelode benzine. Er werden inderdaad geen verplichte normen voor de industrie vastgesteld tot het begin van de jaren 1970, toen de EPA haar lange, harde strijd begon om het loodgehalte in Amerikaanse benzine geleidelijk te verminderen.
Een saturnijnse profetie ontsierde het anders zo optimistische rapport aan de Surgeon General van 1926. In 1985 zouden deze woorden met bijzondere weerklank door de gangen van de tijd weerklinken:
“Het blijft mogelijk dat, als het gebruik van gelode benzine wijdverbreid raakt, zich omstandigheden voordoen die sterk verschillen van die welke door ons zijn bestudeerd, waardoor het gebruik ervan een groter gevaar zou opleveren dan op grond van dit onderzoek het geval lijkt te zijn. Langere ervaring kan uitwijzen dat zelfs zo’n geringe opslag van lood als in deze studies werd waargenomen, uiteindelijk kan leiden tot herkenbare loodvergiftiging of tot chronische degeneratieve ziekten van een minder duidelijk karakter. Met het oog op deze mogelijkheden is de commissie van mening dat het onder hun leiding aangevangen onderzoek niet mag worden stopgezet …. Met de opgedane ervaring en de exacte methoden die nu beschikbaar zijn, moet het mogelijk zijn om het resultaat van een uitgebreider gebruik van deze brandstof op de voet te volgen en te bepalen of het al dan niet een bedreiging kan vormen voor de gezondheid van het grote publiek na langdurig gebruik of onder omstandigheden die nu niet te voorzien zijn…. De enorme toename van het aantal auto’s in het hele land maakt de studie van al deze vragen een zaak van groot belang vanuit het standpunt van de volksgezondheid.”
Nodeloos te zeggen dat dit advies in dovemansoren viel tijdens de gin-gedrenkte, jazz-gekke Roaring Twenties.
Voluntary Standard
In 1927 stelde de Surgeon General een vrijwillige norm vast die de olie-industrie moest volgen bij het mengen van tetraethyl-lood met benzine. Deze norm – 3 kubieke centimeter per gallon (cc/g) – kwam overeen met het maximum dat toen door raffinaderijen werd gehanteerd en legde dus geen echte beperkingen op. Maar zelfs zonder aansporing zette de industrie grote stappen in de richting van veiliger werkomstandigheden in olieraffinaderijen, waardoor individuele arbeiders in de microkosmos van de werkplek werden beschermd.
Drie decennia later verhoogde de Surgeon General de loodnorm feitelijk tot 4 cc/g (gelijk aan 4,23 gram per gallon). Deze vrijwillige norm vertegenwoordigde opnieuw de buitenwaaier van de industriepraktijk. Niettemin concludeerde de Surgeon General in 1958 dat een versoepeling van de vrijwillige norm geen bedreiging vormde voor de gezondheid van de gemiddelde Amerikaan: “Gedurende de afgelopen 11 jaar, waarin de grootste expansie van tetraethyllood heeft plaatsgevonden, zijn er geen tekenen geweest dat het gemiddelde individu in de V.S. een meetbare toename heeft ondergaan van de concentratie lood in zijn bloed of van de dagelijkse hoeveelheid lood in zijn urine.”
Het werkelijke industriegemiddelde gedurende de jaren 1950 en 1960 schommelde in de buurt van 2,4 gram per totale gallon. Het Ministerie van Volksgezondheid, Onderwijs en Welzijn (HEW), waar vanaf de regering Kennedy de Surgeon General zetelde, was krachtens de Clean Air Act van 1963 bevoegd voor loodemissies. De criteria die door deze wet werden voorgeschreven waren nog in het ontwerpstadium toen de wet in 1970 opnieuw werd goedgekeurd en een nieuw agentschap met de naam EPA in het leven werd geroepen.
Tegen die tijd werden de nadelige gevolgen van Amerika’s decennialange verslaving aan fossiele brandstof in het algemeen en gelode brandstof in het bijzonder, voor iedereen duidelijk. In januari 1971 verklaarde de eerste administrateur van de EPA, William D. Ruckelshaus, dat “een uitgebreide hoeveelheid informatie bestaat die aangeeft dat de toevoeging van alkyllood aan benzine … resulteert in looddeeltjes die een bedreiging vormen voor de volksgezondheid.”
Het moet echter worden benadrukt dat wetenschappelijk bewijs dat deze conclusie kon staven, in de voorgaande decennia niet bestond. Pas zeer onlangs zijn wetenschappers in staat geweest om te bewijzen dat blootstelling aan lage concentraties lood als gevolg van auto-emissies schadelijk is voor de menselijke gezondheid in het algemeen, maar vooral voor de gezondheid van kinderen en zwangere vrouwen.
De EPA nam een nadrukkelijk standpunt in over deze kwestie in haar laatste gezondheidsdocument over het onderwerp, “EPA’s Position on the Health Implications of Airborne Lead,” dat werd vrijgegeven op 28 november 1973. Deze studie bevestigde wat inleidende studies reeds hadden gesuggereerd, namelijk dat lood uit uitlaatgassen van auto’s een directe bedreiging voor de volksgezondheid vormde. Onder de Clean Air Amendments van 1970, liet deze conclusie de EPA geen andere keus dan het gebruik van lood te controleren als een brandstofadditief waarvan bekend is dat het “de volksgezondheid of het welzijn in gevaar brengt.”
De volgende maand, in december 1973, vaardigde de EPA voorschriften uit die opriepen tot een geleidelijke vermindering van het loodgehalte in de totale benzinepool, die alle benzinekwaliteiten omvat. De beperkingen zouden ingaan op 1 januari 1975 en zich over een periode van vijf jaar uitstrekken. Het gemiddelde loodgehalte van de totale hoeveelheid benzine van elke raffinaderij moest worden verlaagd van ongeveer 2,0 gram per gallon in 1973 tot maximaal 0,5 gram per gallon na 1 januari 1979. Een rechtszaak zou de invoering van deze geleidelijke vermindering met twee jaar uitstellen.
Dageraad van de katalysator
Vanaf het modeljaar 1975 reageerden de Amerikaanse autofabrikanten op het tijdschema van de EPA voor de geleidelijke vermindering van lood door nieuwe auto’s uit te rusten met katalysatoren die de verontreiniging beperkten en die ontworpen waren om alleen op loodvrije brandstof te rijden. Een belangrijk onderdeel van deze katalysatoren, die de ondergang van lood zouden betekenen, was het edelste edele metaal, platina.
Hoewel meer dan 40 procent van alle pompverkopen nog steeds loodhoudend is, neemt het marktaandeel van loodhoudende voertuigen gestaag af. En daarmee ook de schadelijke wolk van met lood verontreinigde lucht die we gewend zijn in te ademen. De EPA schat dat het loodgehalte in de lucht tussen 1975 en 1982 met 64 procent is gedaald.
In 1982, met de introductie van loodvrije benzine in volle gang, ontwikkelde de EPA een nieuwe norm die strikt van toepassing moest zijn op gelode benzine. In oktober van dat jaar vaardigde het agentschap een norm uit van 1,1 gram per gelode benzine (gplg). Dit was ongeveer gelijk aan de norm van 0,5 per gallon die in 1980 van kracht was geworden. Maar door zich alleen op gelode gallons te concentreren, verkleinde de nieuwe norm van de EPA het bereik van de loodgehalteafwijking en werd de weg vrijgemaakt voor aanzienlijke verminderingen die nog moesten komen. Op dit moment is 1,1 gplg nog steeds de EPA-norm, maar die vervalt op 1 juli van dit jaar wanneer een lagere norm van kracht wordt.
Als onderdeel van het laatste initiatief van de EPA om het loodgehalte geleidelijk terug te dringen, zal de norm van 1,1 gplg op 1 juli dalen tot 0,5 gplg. Op 1 januari 1986 zal de norm nog verder worden verlaagd tot 0,1 gplg. Dit betekent een verlaging met 90% ten opzichte van de huidige norm voor loodhoudende brandstof. In totaal zal de norm van 1986 een daling van meer dan 98% betekenen van het loodgehalte in Amerikaanse benzine vanaf het tijdstip van de oprichting van de EPA in 1970 tot 1986. Deze reeds indrukwekkende prestatie kan nog een stap verder gaan als de EPA een totaal verbod op lood instelt; het agentschap overweegt nu een totale geleidelijke afschaffing van lood, die al in 1988 zou kunnen beginnen.
Op basis van alles wat bekend is over de geschiedenis van lood en de schadelijke effecten ervan op de menselijke gezondheid, is het onmogelijk om niet verheugd te zijn over het laatste initiatief van de EPA om lood geleidelijk uit te bannen, evenals over het besluit van het agentschap om te overwegen lood helemaal uit Amerikaanse benzine te bannen.
Lewis was assistent-redacteur van EPA Journal.