人類と金属の出会い
今から7～1万年前。 私たちの祖先は、銅が可鍛性で、鋭い刃を持ち、石よりも簡単に道具や装飾品、武器に加工できることを発見し、人類を永遠に変えることになりました。 人類と金属の出会いは、石器時代から金属の時代である青銅器時代、鉄器時代への第一歩となりました。
最初の数千年間の銅の生産は、世界的な、あるいは地域的な汚染にはほとんど影響しませんでした。 銅は他の金属に比べてあまり毒性がなく、初期の人類が使用した量が少なすぎたため、人間の健康や生態系に影響を与えるほど土壌、空気、水に銅が濃縮されることはありませんでした。 銅が使われ始めた最初の数千年の間に、人類は銅を利用する技術を試し、学んでいたようです。 銅の扱いが上手になるにつれ、文明はより複雑になり、銅を加工する技術もより優れたものになっていったのです。
冶金学の誕生
金は銅よりも早くから使われていたと考えられていますが、その柔らかさと希少性から、広く使うには現実的ではありませんでした。一方、銅は硬く、世界の多くの場所で純粋な銅（ネイティブ・コッパー）が見つかります。
人類が初めて銅を利用した時期や場所については、考古学者の間でも意見が分かれています。 考古学的には、銅が初めて使われたのは紀元前8,000年から5,000年の間で、現在のトルコ、イラン、イラク、そしてその時代の終わり頃にはインド亜大陸であったと考えられています。 また、アメリカのミシガン州アッパー・ペニンシュラでは、紀元前5,000年頃に、豊富に産出される原生の銅を採掘し、焼いていた証拠が考古学者によって発見されています。
銅は精製する必要がなく、ハンマーで叩いて形を作ることができましたが、非常にもろいものでした。 銅を熱すると柔軟性が増し、加工しやすくなることを発見したのですから、これが本当の冶金の第一歩です。 次に、溶かした銅を型に入れて鋳造する方法が開発された。 ある時、人類は銅鉱石を発見し、おそらく偶然にも、その銅鉱石を酸素の少ない環境で非常に高い温度に加熱して純銅を溶かすことができることを知った。
革新的なエジプト人
古代メソポタミアに住んでいたシュメール人やカルデア人が初めて銅を広く利用したと考えられており、彼らの銅工芸の知識が古代エジプト人に伝わったと言われています。 エジプト人はシナイから銅を採掘し、鍬や鎌などの農耕具、調理器具、食器、ノコギリやノミ、ナイフなどの工芸品を作っていました。
エジプトとメソポタミアの銅製品の純度を比較した結果、エジプト人は北方のメソポタミアの製錬方法を改良したことがわかりました。 エジプトの銅製品の多くは、溶かした銅を型に流し込んで作られていた。 エジプト人は、現在も使われている「ロストワックス」という鋳造法を独自に開発したいくつかのグループのひとつであると考えられています。 ロストワックスとは、簡単に言えば、ワックスを製品の形にして粘土で覆い、ワックスを溶かして製品を作ります。 蝋を溶かして粘土の型を作り、その中に溶けた銅を入れていく。
青銅の方が優れている
エジプト人は、銅にヒ素やスズを混ぜると、純銅よりも強くて硬い、武器や道具に適した金属になり、鋳型に入れやすいことを初めて発見したのかもしれません。 銅鉱石にはヒ素が含まれていることが多いので、天然のヒ素を含む銅鉱石を精錬した結果、意図せずにそうなったのかもしれません。 この銅とヒ素やスズの合金をブロンズといい、紀元前4,000年頃にエジプトで初めて作られたという考古学的証拠がある。 いずれにしても、世界各地で銅の代わりに青銅が使われるようになり、青銅器時代が到来したのである。
ヒ素を使用した青銅は、製錬の過程で有毒なガスが発生していました。
砒素を使った青銅の製錬過程では、毒ガスが発生していましたが、錫を使った青銅が好まれたのか、あるいは、銅鉱石に多く含まれる砒素の量をコントロールするよりも、銅に加える錫の量をコントロールする方が容易だったのかもしれません。
銅に比べて錫の鉱床は特定の地域に限られていましたが、銅は中東だけでなく世界各地で容易に入手できました。 純銅の代わりに青銅を使って武器や道具を作るようになると、錫の取引が発展していきます。
東地中海に浮かぶキプロス島は、銅の購入や略奪を目的とするヨーロッパや中東の青銅器時代の人々の主要な目的地でした。 キプロスはローマ帝国への銅の主要な供給地でした。 銅という名称は、ラテン語で「キプロスの金属」を意味する「aes Cyprium」に由来すると考えられている。
銅の工芸と精神性
銅は人類の戦争の発展に貢献しただけでなく、世界中の人々の宗教的、精神的な生活にも貢献してきました。 エジプトの天空、音楽、舞踊、芸術の女神ハトホルは、エジプトの主要な銅の採掘地域であるシナイの守護神でもあり、「マラカイトの女」とも呼ばれていました。
コロンブス以前のアメリカで最も進んだ冶金学を開発した南米のアンデスの人々にとって、銅の冶金学は単なる道具を作るための世俗的な技術ではありませんでした。
植民地化以前のサハラ以南の多くの文化においても、銅工は土や鉱物、火に関する深い知識と、鉱石から金属を作り出す能力を持つことから、シャーマンや魔術師、神官としての力を持つと信じられていました。 大陸の一部の地域では、銅鍛冶は継承された職業であり、マスタースミスは息子に秘密の知識を伝えていました。
銅は今日、多くのニューエイジの信仰においても重要な役割を果たしています。 現代の宗教の中には、銅には精神的にも肉体的にも癒しの力があると考えられているものもあります。
銅製の仏像と銅製の「現金」
7世紀のインドのブロンズ製ディパンカーラ仏像。 Credit: Hood Museum of Art, Dartmouth College; Gift of Paul E. Manheimインド亜大陸の人々は、誰よりも古くから銅やその合金を利用してきました。 古代には青銅の鋳造が盛んで、宗教的な像や美術品に青銅が使われていました。
銅が最初に使われたのは紀元前2500年頃の中国です。
銅は紀元前2500年頃に中国で初めて使われましたが、すぐに青銅も使われるようになり、青銅に含まれる錫の割合を用途に応じて使い分けていました。 銅やブロンズは貨幣にも多用されました。 経済活動が盛んになり、外国との交易が盛んになった宋の時代（西暦900〜1100年頃）には、中央に四角い穴の開いた丸い銅貨が爆発的に普及した。 銅の生産量は、一部の文明ではほぼ工業的な規模に達していましたが、おそらく古代ローマほどではなかったでしょう。
ローマ人。
古代ローマ時代には、鉄や鉛が使用されていましたが、銅、青銅、真鍮（銅と亜鉛の合金）は、硬貨やドアなどの建築物、大規模な配管システムの一部に使用されていました（ただし、配管は鉛製でした）。
ローマ人は、その帝国全体に広大な銅鉱床を支配していました。 ローマの銅貨に含まれる銅の同位体や微量金属を分析した科学者たちは、リオ・ティント、スペイン（現在も稼働中の銅山）、キプロス、さらにはトスカーナ、シチリア、イギリス、フランス、ドイツなどのヨーロッパや中東の地域が、帝国の銅の供給源であったことを突き止めました。
ローマ帝国の最盛期には、年間17,000トンもの銅が生産されており、これはヨーロッパの産業革命までに生産される量を上回るものでした。
ローマ人の銅の生産量は年間17,000トンで、ヨーロッパの産業革命までの生産量を上回っていました。 初期の銅製錬で汚染された空気は、古代の人間の健康に影響を与えたのだろうか？ おそらくそうでしょう。 当時の製錬方法は、現在の基準からすると粗悪で非効率的なものでした。 銅の製錬や銅の採掘では、超微粒子の粉塵が発生し、製錬の高熱で発生した気流に乗って大気中に運ばれました。
1990年代の科学者たちは、グリーンランドの氷河帽にある7,000年前の氷の層に銅の汚染があることを発見しました。 氷河帽には毎年氷の層が堆積するため、氷の組成を1年ごとに分析することができる。 青銅器時代の初めに銅の精錬が普及すると、何千キロも離れた氷を汚染するほどの銅が大気中に放出された。 氷の層に含まれる銅の濃度のピークは、ローマ帝国の時代、中国の宋王朝の最盛期（西暦900～1100年頃）、産業革命の時代に対応しており、ローマ帝国の崩壊直後や、銅や青銅の使用量が少なかったヨーロッパの中世後期に堆積した氷では、銅の濃度が減少していました。 ヨルダンのワディ・フェイナンにあるローマ時代の銅山・銅製錬所跡地は、操業停止から2,000年経った今でも、銅製錬のスラグが散乱した有毒な荒れ地となっています。 研究者たちは、ワディ・フェイナンの植物や家畜の組織に、高い銅濃度が含まれていることを発見しました。
産業革命。
1600年代後半から、イギリスでは銅の精錬が主要な産業となりました。 コーンウォールなどで産出される銅鉱石や、各地に埋蔵されている石炭を利用して、銅の製錬が行われた。 ウェールズのスウォンジーという海岸沿いの町は、石炭が豊富で、1700年代初頭から銅の製錬に適した場所だった。 銅産業は、この町の経済を牽引した。 イギリスの富裕層は製錬所を所有し、地元のウェールズ人は製錬所の労働者として働いていた。 古代ローマのように、銅の精錬には対価が必要だった。 製錬所の煙突から立ち上る有害な銅煙が、周囲の町や野原に降り注ぎ、スワンジーの町や緑豊かな田園地帯は、植物を失ってしまったのである。 荒廃した山腹の表土は浸食されてしまった。 家畜は、関節が腫れたり、歯が腐ったりと、新たな病気を発症した。 農家は煙のせいにした。
スワンシー製錬所で精製されたコーニッシュ銅鉱石には、ヒ素、硫黄、蛍石（フッ素の化合物）などが多く含まれていた。 製錬所からは、これらの化合物を含んだ煙が、燃料である石炭の排気とともに排出されていた。 煙に含まれる硫黄や蛍石は、大気中の水や酸素と混ざって亜硫酸、硫酸、フッ化水素酸を生成し、酸性雨としてスワンシーに降り注いだ。 銅スラグやその他の廃棄物は、製錬所の近くの風景を覆っていました。
1821年。 1821年、スウォンジーでは、製錬所の所有者の一部から寄付金を募り、製錬所から排出される毒物のレベルを下げる技術を開発した人に与える基金が設立されました。 製錬所の経営者たちは、労働者や地元の人々の健康よりも、経済性や美観を重視していたのだろう）。
その11年後、スワンシー郊外に住むウェールズの農民たちが、製錬所の煙が自分たちの農場に害を与えているとして、大手製錬所の所有者の1つを公共の迷惑行為で訴えました。 銅製錬所の所有者は、国内で最も優秀な弁護士を雇いましたが、「町の経済的存続は銅産業に依存しており、作物の不作や家畜の病気は、ウェールズ人の後進的な農法とウェールズの不快な気候のせいだ」という理由で、原告と戦いました。
導電性銅
銅は、産業革命で開発された技術の中で中心的な役割を果たしました。 当時、銅が最も重要な役割を果たしていたのは、電気工学でした。 電気の実験をしていた初期の科学者たちは、伝導性が高い（電流を伝えやすい）銅を送信機として選んだのです。
工業化の代償
ローマ人の時代から産業革命を経て、生産方法は改善されましたが、今日、銅の生産は地球の汚染に多大な貢献をしています。
モンタナ州ビュートには、1895年にビュートで設立されたアナコンダ・カッパー・マイニング社が所有していた廃墟の銅山があります。 1980年代にビュートの主要鉱山が閉鎖されるまで、この鉱山は200億ポンドの銅を産出していました。 1950年代までは、国内の銅の3分の1を生産し、2度の世界大戦では国の重要な供給源となっていた。 この鉱山跡は現在、全米最大のスーパーファンド・サイトとなっている。 メインの露天掘りは、採掘活動の終了後、水で満たされ、600エーカーの湖を形成しています。 銅、鉛、カドミウム、ヒ素などがこの巨大なピットを汚染しており、地下の帯水層から毎日水が補給されているため、この有毒な湖を浄化することはほぼ不可能です。 銅鉱石に含まれるイオウは、空気や水と反応して硫酸を生成し、坑内に充満します。 また、かつてアナコンダ社が所有していた精錬所からの鉱石の流出物や放射性物質が風景を覆っている。
操業中のビュートの銅山は、町の社会構造を形成していました。 アナコンダ・カッパー・マイニング社はモンタナの政治に大きな影響を与え、鉱夫やその家族の生活にも直接影響を与えていた。 20世紀のほとんどの期間、ビュートでの生活は、アナコンダ社と鉱山労働者の組合との間で交わされた3年間の契約が終わるとやってくるレイオフやストライキを予想することで回っていた。 労働条件は最悪だった。 鉱山事故、「鉱夫の肺」、重度の公害、組合と会社の間の暴力と不安などが、ビュートの人々に与えた代償だった。
アナコンダ社は、1920年代から1970年代にかけて、チリのチュキカマタに巨大な銅山を所有していました。 チリの鉱山労働者は、最低限の水回り設備しかない会社所有の小さなアパートに住んでいました。 鉱山労働者の妻や家族は、最下層の鉱山労働者が利用する社屋のわずかな食料を手に入れるために、毎日行列に並んでいた。 鉱山労働者の妻や家族は、最下層の鉱山労働者が利用する社屋のわずかな食料を手に入れるために、毎日行列を作っていた。 鉱山労働者とその家族にとっては、ストライキも日常茶飯事だった。 モンタナ州ビュート出身の民族誌学者ジャネット・フィンは、「チューキカマタで労働者、地域社会、政府との関係を築くにあたって、会社はビュートで実践してきたブラックリスト、賄賂、時には悪徳と美徳を兼ね備えた娯楽による強引な手段を用いた」と書いています。
アナコンダ社のチューキカマタ鉱山は、チリ政府による銅資源の国有化に伴い、1971年に閉鎖されました。
アナコンダ社のチュキバマタ鉱山は、チリ政府が銅資源を国有化したため、1971年に閉鎖された。 1999年に行われたチリ大学の調査によると、銅の採掘・製錬・精製は、同国の温室効果ガスの発生やその他の大気汚染のかなりの部分を占めており、チリでは化石燃料の消費量が最も多く、電力もかなりの量を消費しているという。 これは、地球温暖化の原因となる世界的な二酸化炭素の増加に寄与する。 さらに、製錬の過程では、チリで最も多く採掘される銅鉱石である硫化鉱から、酸性雨の前駆物質である二酸化硫黄（SO2）が大量に放出されます。
地元の銅鉱山
バーモント州中央部のオレンジ郡にあるいくつかの町は、1800年代に小さな銅鉱山や製錬所があった場所です。 どの鉱山も他の地域の大規模な鉱山ほどの銅の生産量はありませんでしたが、地元の鉱山はコーニッシュやアイルランドからの移民の雇用源となり、地域経済を支えていました。
もうひとつの銅山は、バーモント州サウス・ストラフォードにあるエリザベス鉱山で、1830年から1958年まで操業されていました。 現在は、環境保護庁のスーパーファンド・プログラムの一部となっています。
以下の資料があります：
- Green Mountain Copper:
- Green Mountain Copper: The Story of Vermont’s Red Metal (Collamer Abbott 著), Herald Printery, Randolph, Vermont, 1973.
- Red Gold of Africa (Eugenia W. Herbert 著), University of Wisconsin Press, Madison, 1984.
- “Early Central Andean Metalworking from Mina Perdida, Peru” Richard L Burger and Robert B Gordon 著, Science, New Series, Vol. 282, No. 5391, pages 1108-1111, November 6, 1998.
- Sixty Centuries of Copper (B Webster Smith 著), Hutchinson of London for the Copper Development Association, 1965.
- 「キプロスは愛に生きる & 争い」ロバート・ワーニック著、『スミソニアン』第30巻第4号、1999年7月。
- 「銅、時代を超えて珍重される」ジェフリー・A・スコヴィル著、『アース』第4巻第2号、1995年4月。
- 「銅」（Donald G Barceloux 著、『Clinical Toxicology』第37巻第2号、217-230ページ、1999年）
- 「Ancient Metal Mines Sullied Global Skies」（R Monastersky 著、『Science News』第149巻第15号、4月13日）
- 「古代の金属鉱山は地球の空を汚した。 149, Issue 15, April 13, 1996.
- 「Long Term Energy-Related Environmental Issues of Copper Production」S Alvarado, P Maldonado, A Barrios, I Jaques 著、『Energy』誌、Vol. 27, Issue 2, pages 183-196, February 2002.
- “How Rome Polluted the World” by David Keys in Geographical, Vol. 75, Issue 12, December 2003.
- “The Great Copper Trials” by Ronald Rees in History Today, Vol. 43, Issue 12, December 1993.
- “A Arsenic Bronze: Dirty Copper or Chosen Alloy? A View from the Americas” by Heather Lechtman in Journal of Field Archaeology, Vol. 23, No. 4, pages 477-514, Winter, 1996.
- “A Penny for Your Thoughts:
- “A Penny for Your Thoughts: Stories of Women, Copper, and Community” by Janet L Finn in Frontiers, Boulder, CO, Vol.19, Issue. 2, page 231, 1998.
- “Pennies from Hell” by Edwin Dobb in Harper’s Magazine, Vol.293, Issue 1757, October 1996.
- Edmund Newell による「Atmospheric Pollution and the British Copper Industry, 1690-1920」（『技術と文化』第38巻第3号、655-689ページ、1997年7月）
- Swansea, Wales Website.