水对于人类基本生存至关重要。 但这也可能是危险的; 受污染的水会传播致命疾病,有可能消灭整个社区。 安全、清洁的水为人类提供了繁荣发展的最佳机会之一。
一些古代文明,包括希腊人、埃及人和罗马人,过滤了他们的水。 公元前 2000 年的梵文著作也提到了水处理方法。 现在,考古学家发现中美洲的玛雅人也有这样的经历吗? 他们的水过滤系统非常有效。
在曾经是玛雅主要城市蒂卡尔的水库中,考古学家发现了沸石和石英,该水库的废墟在当今危地马拉的雨林中崩塌。 这些矿物质不是该地区本地的,并且能够有效地帮助去除水中的微生物、重金属和氮化合物等污染物。
事实上,它们非常有效,以至于如今都用于水过滤系统。
“有趣的是,这个系统今天仍然有效,玛雅人在 2000 多年前就发现了它,”人类学家肯尼思·巴尼特·坦克斯利说辛辛那提大学的。
沸石,特别有趣。 它是硅和铝的天然晶体化合物,通过共享的氧原子连接形成开放的晶格。 它具有优异的吸收和离子交换性能,这使得它在过滤水方面非常有效。
但是,尽管古希腊人和罗马人将其用作火山灰? 水泥的成分? 在桥梁和渡槽等水生结构中,考古学家认为沸石直到 20 世纪初才被用于水过滤。
作者写道:“蒂卡尔科里恩塔尔水库明显的沸石过滤系统是西半球已知最古老的水净化例子,也是世界上已知最古老的沸石净化饮用水的例子。”
获得清洁水的能力对玛雅人来说非常重要,并且非常令人担忧,尤其是蒂卡尔。 该市唯一的水源是10座水库。 由于人口众多,而且气候多变,经历了季节性干旱,他们的饮用水很容易受到微生物和朱砂的污染,或者硫化物,玛雅人大量使用的一种颜料。
按理说,他们有一些保持水清洁的方法。 于是坦克斯利和他的团队前去调查。 他们研究了古城中三个最大的水库,以及当地的一个天坑,以控制矿物成分。
这一发现是在科里恩塔尔水库发现的,该水库是蒂卡尔居民的重要饮用水源,也是玛雅人使用一千多年的最大饮用水水库之一。 在水库底部的沉积物中,研究小组发现了他们想要的东西:沸石和粗石英砂。
这种沸石仅在 Corriental 储层中发现。 它不可能是在水库挖掘时碰巧就在那里的。
事实上,该团队认为该矿物是在蒂卡尔东北约 30 公里(18 英里)处开采的。 在那里,火山岩形成了一个含水层,可以产生异常清澈的水。 辛辛那提大学地理学家尼古拉斯·邓宁(Nicholas Dunning)此前曾在那里进行过实地考察,因此对该地区非常熟悉。
“这是一种暴露的、风化的火山凝灰岩,由石英颗粒和沸石组成。它的渗水速度很快,”邓宁说。 “工人们用它重新装满了水瓶。它的水干净、甘甜,在当地很有名。”
研究小组比较了从含水层中提取的科里恩塔尔石英和沸石,发现两者非常接近。 他们还使用放射性碳测年法来确定沉积物的年龄,并将其年代确定为 2,185 至 965 年前。
不可能确切地知道过滤系统是如何工作的,但将证据放在一起,团队相信它有一个相当不错的画面。
(Tankersley 等人,《科学报告》,2020 年)
“过滤系统很可能位于干砌石墙后面,其中沸石和粗晶沙大小的石英晶体进一步受到编织petate(编织芦苇或棕榈纤维垫)或其他易腐烂的多孔材料的限制,这些材料位于水库的上游或内部在热带气旋引起的山洪暴发期间,这些水会定期涌入水库,”研究人员在论文中写道。
这似乎奏效了。 汞沉积物可能来自朱砂污染,此前曾在其他几个蒂卡尔水库。 在科里恩塔尔找不到任何痕迹。
“古代玛雅人生活在热带环境中,必须成为创新者。这是一项了不起的创新,”坦克斯利说。
“很多人认为西半球的美洲原住民不具备与希腊、罗马、印度或中国等地相同的工程或技术实力。但在水资源管理方面,玛雅人领先了数千年。”
该研究发表于科学报告。