第4章 死神的万灵药
有史以来的第一次,世界上每个人从出生到死亡都必然会接触到危险的化学品。自从化学合成的杀虫剂投入使用以来,不到二十年,它已遍布生物界和非生物界,几乎无处不在。主要的水系中发现了农药的踪影,就连地表看不见的地下水流中,也含有杀虫剂。土壤中残留下来的化学品也许是十几年前喷洒的。它们钻进了鱼类、鸟类、爬行动物、家畜和野生动物的体内,它们是如此的无处不在,以至于科学家在进行动物实验时,发现几乎不可能找到未受污染的动物。荒僻的高山湖泊中的鱼、穴居在土壤中的蚯蚓、鸟蛋和人类自己的身体里都发现了这些化学品。不论年龄之长幼,绝大部分人体内都有这些化学品的残留。它们出现在母亲的乳汁中,甚至可能出现在未出生的孩子的体内组织中。
这一切都是人造或合成杀虫剂产业的突然崛起和巨大增长造成的。这个行业是二战的产物,在制造化学武器的过程当中,人们发现实验室中制造出的有些化学品能够杀死昆虫。这一发现并非偶然:昆虫就是人类的“替死鬼”,它们被广泛地用于测试化学品的实验中。
结果就是人们无休止地生产合成杀虫剂。人们在实验室中操纵分子、置换原子、改变它们的排列,成功地造出了这种合成杀虫剂,与战前时代简单的杀虫剂截然不同。从前的杀虫剂是用天然的矿物质和植物成分制成的——融合了砷、铜、铅、锰、锌和其他矿物质;除虫菊是由干菊花制成的;尼古丁硫酸盐是从一些烟草中提取出来的;鱼藤酮则提炼于东印度群岛的一些豆科植物。
合成杀虫剂最突出的特点就是它巨大的生物效能。它药效强,不仅能使生物中毒,还能够参与身体最重要的生理进程,造成极其恶劣甚至经常是致命的改变。因此,我们看到,它会破坏那些保护身体免受伤害的酶,会阻止人体借以吸收能量的氧化过程,会阻碍各种器官的正常运作,它也许还会在某些细胞内造成缓慢且不可逆转的变化,最终导致恶性肿瘤。
然而每年,新型的、更加致命的化学品层出不穷,人们又开发出了新的用途,以至于全球范围内基本每个角落都可以接触到这些化学品了。1947年,美国生产的合成杀虫剂只有124 259 000磅,而到了1960年,这一数字已经飙升到了637 666 000磅了,增加了5倍多。这些产品的批发价值远远超过了2.5亿美元。但按照行业的规划和希冀,这样的大规模生产只是个开始。
因此,对于我们来说,拥有一本杀虫剂名录就是至关重要的了。如果我们要与这些化学品如此亲密地生活在一起——食物、水中都有它,让它进入到我们的骨髓中去——我们就最好弄清楚它的性质和威力。
尽管二战标志着无机化学杀虫剂被一个碳分子的神奇世界所取代,还是有一些旧的材料被保留下来了。其中最主要的就是砷,它仍然是各种除草剂、除虫剂的基本成分。砷是一种剧毒矿物质,广泛地分布在各种金属矿石中,但火山、海洋和泉水中有时也能发现少量的砷。砷与人有着多种多样、由来已久的关系,许多砷的化合物都是无味的,因此从波吉亚家族时代之前开始直到现在,它都一直是人们最常用的毒药。英国烟囱的烟灰中就含砷,将近两百年前,英国的一位医生发现,正是因为含有砷和某种芳香烃,烟灰才致癌。长期以来,令某地区全体居民患上慢性砷中毒的流行病也有案可查。在砷污染的环境中,马、牛、山羊、猪、鹿、鱼、蜜蜂等动物病的病、死的死。尽管有种种这样的记录,但含砷的喷雾剂和粉剂仍在广泛使用。在美国南部,使用含砷喷雾剂的棉田中,养蜂业几乎全部消亡;长期使用含砷粉剂的农民也患上了慢性砷中毒;含砷的农作物喷剂、除草剂引发牲畜中毒。含有砷的粉尘飘散至邻近的农场,污染了河流,毒死了蜜蜂和奶牛,并让人类患病。国家癌症研究所的W·C·惠勃博士是研究环境致癌方面的专家,他说:“近年来,我国在使用砷时,全然不顾人民的健康,再也没有比这更加毫无顾忌的做法了。任何一个亲眼目睹了含砷杀虫剂和粉剂喷洒全过程的人都会对其印象深刻,因为有毒物质竟然就这样被随意喷洒。”
现代杀虫剂致命性更强,它们当中的绝大多数属于以下两个类别的化学品之一。第一,以DDT为代表的“氯代烃”。第二种则包含有机磷杀虫剂,以人们略微熟悉的马拉硫磷和对硫磷为代表。它们之间有一个共同点,如上文所述,它们都是在碳原子的基础上合成的,而碳原子恰恰也是这生命世界必不可少的“组件”,因此它们被归为“有机物”。要了解它们,就必须看到它们是由什么制成的,以及为什么它们虽与所有生命的基础元素相关,但还是通过转化变成了死亡药水。
碳,这个基本元素的原子拥有无限的组合能力,碳原子能够组成链状、环状和其他构型,也可与其它物质的原子相结合。的确,有了碳的这种特征,多得令人难以置信的各种各样的生物,从细菌到大蓝鲸,才有可能出现。正如脂肪、碳水化合物、酶和维生素一样,复杂的蛋白质分子也是以碳原子为基础的。大量非生物物质也是如此,因为碳并不一定就意味着生命。
一些有机化合物仅仅是碳和氢的简单化合物。其中结构最简单的是通过细菌自然分解水中有机物而形成的甲烷或沼气。适当比例的甲烷与空气混合,则会变成煤矿里可怕的“瓦斯气”。它的结构简单优美,即四个氢原子围绕着一个碳原子的组合。
化学家们已经发现,分离其中一个或全部的氢原子并用其他元素来取代,是完全可行的。例如,用一个氯原子取代一个氢原子就可产生氯代甲烷;如果拿走三个氢原子并用氯原子来代替,我们就得到了麻醉药氯仿;以氯原子代替所有的氢原子就得到了四氯化碳,即我们所熟悉的清洁液。
围绕着基本甲烷分子产生的这些变化用最简单的术语说明了氯代烃到底是什么。但是这并未真正说明化学世界中碳氢化合物真正的复杂性,或者有机化学家是如何操纵分子创造了无限变换着的物质的。因为化学家可以操纵的不仅仅是一个碳原子的甲烷,而是由很多碳原子组成的碳水化合物,包括环状的、链状的以及带有侧链和分支的碳水化合物,通过化学键与它们结合的不只是简单的氢原子或氯原子,还有各种各样的化学基团。通过看似简单的变化,该物质的整体性状就发生了改变,例如,不仅是与碳原子结合的元素,就连键合的位置也是至关重要的。这种巧妙的手法已经制成了药效强劲的毒药。
DDT(二氯二苯三氯乙烷)最早是1874年由一位德国化学家合成的,但直到1939年,人们才发现它可以用作杀虫剂。当时,DDT几乎立刻就受到了人们的追捧,大家认为它能在一夜之间消灭虫媒疾病,战胜田中害虫。这一特性的发现者,瑞士人保罗·穆勒也因此获得了诺贝尔奖。
如今,DDT是如此的普遍,在大多数人看来,这种产品就像是个无害的日用品。这样的错误说法也许是源自于这样一个事实:DDT最初的用途之一是在战争年代,成千上万的士兵、难民和战俘用DDT粉来祛虱子。所以人们普遍认为,既然这么多人直接接触DDT都并没有什么直接的不良反应,那么这种化学物质一定是无害的。这种误解是可以理解的,但DDT不像其他氯代烃一样,粉末状的DDT不容易通过皮肤直接被吸收;DDT通常溶于油中,这种情况下,它肯定是有毒的。如果吞食,它会通过消化道缓慢地被吸收,也可能通过肺部吸收。一旦进入人体,它就主要存储于富含脂肪的器官内(因为DDT本身是脂溶性物质),例如肾上腺、睾丸或甲状腺中。另外它还会大量地沉积在肝脏、肾脏,以及包着肠子以起到保护作用的、肥大的肠系膜脂肪中。
只要摄入小到不能再小的剂量(例如食物上残留的剂量),DDT在人体内就会储存下来,并越存越多,达到相当高的水平。脂肪这种“储存仓库”是一种生物放大镜,即使摄入量仅为食物的千万分之一,储存量也会达到10-15/1000000,增加了100多倍。这些参考数据对于化学家或药物学家已是司空见惯了,但对我们大多数人来说,还是会感到陌生。百万分之一听起来像是一个非常小的量,这一点也不假。但是,这种物质效力强大,极少的量就能带来身体上的巨大变化。在动物实验中,只需百万分之三的剂量,一种心脏肌肉中的酶就会得到抑制;百万分之五的剂量就会导致肝细胞坏死或分解;百万分之二点五的类似化学品,狄氏剂和氯丹也可达到同样的效果。
这一点实在不足为奇。正常人体内的化学反应就是这样,一个微小的原因会引起严重的后果。例如,万分之二克的碘就意味着健康和疾病之间的区别。因为这些小剂量的农药在体内不断积累,但只能缓慢排出,所以慢性中毒以及肝脏和其他器官退化的风险是真实存在的。
对于人体内最多可以积累多少DDT,科学家们说法不一。美国食品和药品管理局的药物学主任阿诺德·雷曼博士表示,在DDT的吸收方面,既没有最低标准(即低于此标准,人体不吸收DDT),也没有最高标准(即达到此标准,人体不再继续吸收DDT)。但是,美国公共卫生署的韦兰·海斯博士却说,每一个人体内都有一个平衡点,超出该平衡点的DDT则会被排出体外。从实际意义上来讲,此二人孰对孰错并不重要。我们已对人体内的DDT储存量进行了全面的研究,发现正常人体内所储存的DDT,已经构成了潜在的威胁。根据不同的研究,没有刻意接触DDT的人(除了在饮食中不可避免地接触),正常人体内的DDT含量为百万分之五点三到百万分之七点四;农民体内的含量达到了百万分之十七点一;除虫剂工厂的工人体内含量竟达到了百万分之六百四十八!因此,已证实的人体内DDT储量因人而异,变化范围大,这更加证明了即使是最低的数字也超过了可对肝脏和其他器官或组织形成伤害的数值。
DDT以及类似的化学品最危险的特点之一是它们能够通过食物链的各个环节从一个生物体转移到另一个生物体。例如,在苜蓿地里撒了DDT粉,再用苜蓿喂养母鸡,母鸡下的蛋中就会含有DDT。再如,含有百万分之七到八的DDT的干草如果当做饲料喂给奶牛,那么牛奶中就大概会含有百万分之三的DDT,而用此牛奶制作的黄油中,DDT的含量可能高达百万分之六十五。通过这样的转移,微小剂量的DDT可能最终会达到很大的浓度。美国食品和药品管理局禁止在州际贸易中运送有农药残留的牛奶,可如今,农民们发现很难找到未受污染的饲料来喂养奶牛了。
毒剂也可由母亲传递给后代。食品和药品管理局的科学家已经从母乳样本检测出了杀虫剂残留。这意味着,吃母乳的婴儿,除了自身已经在积累的有毒化学物质之外,还会从母乳中定期摄入小剂量的毒素。但这绝不是他们第一次接触这些毒素,我们有理由相信,他们还在子宫里时,就已经开始接触此类毒素了。在动物实验中,氯化烃类杀虫剂可以自由地穿过胎盘——母亲身体为隔离胚胎和有害物质而设立的传统屏障。虽然婴儿接触到的剂量通常很小,但并不意味着这就无关紧要,因为儿童比成人更容易中毒。这也就意味着,在今天,几乎可以肯定的一点是,普通人均会在生命刚刚开始时就接触到第一剂毒素,剂量在体内不断积累,他也不得不一直背负这样的重担。
基于所有这些事实——即使只是少量的存储、随后的日积月累、即使正常的饮食也可能导致肝功能损害,食品和药物管理局的科学家早在1950年就宣布“我们极有可能低估了DDT潜在的危险”。医学史上至今还没有类似的情况发生。没有人知道最终的后果可能是什么样的。
另一种氯代烃——氯丹,除了有DDT所有令人讨厌的特点,还有一些是它自己特有的属性。它可以长期残留于土壤中、食物中或者任何使用过这种物质的表面上。对于人体来说,氯丹无孔不入,也许会通过皮肤接触吸收,也许会以喷雾和粉尘的形式吸入,当然如果吞服了氯丹的残留物,还有可能从消化道吸收进来。就像所有其他的氯代烃类物质一样,它会在人体内累积起来。动物实验表明,饮食中若含有仅为百万分之二点五的少量氯丹,脂肪中的积累量也许最终会达到百万分之七十五。
一位有经验的药物学专家雷曼博士在1950年曾这样描述氯丹,“它是毒性最强的杀虫剂之一,任何接触过它的人都有可能中毒。”郊区居民毫无顾忌地将氯丹掺入治理草坪的粉剂中,据此可以判断,他们并没有将这一警告放在心上。郊区居民没有立即中毒,这个事实毫无意义,因为毒素可能长期潜伏于他们体内,数月或数年之后才通过原因不明的病症表现出来,到了那时就几乎无法判断症状的病因了。另一方面,死神也可能突然降临。一名受害者曾不小心将一瓶浓度为25%的工业溶剂洒在了皮肤上,40分钟内中毒的症状就显现了出来,然后此人还没来得及送医诊治就不幸身亡了。这种情况下是不可能提前获得警告,为医疗救治赢得时间的。
七氯是氯丹的成分之一,但它也作为一种单独的制剂在市场上销售。它极易在脂肪中积累和储存。即使饮食中的含量仅仅为百万分之一单位,人体内也会积累大量的七氯。它还有一种令人称奇的本领,可以在土壤以及动植物的机体组织中转化成另一种化学物质,即环氧七氯。对鸟类的试验表明,转化而来的环氧化物与七氯相比,毒性大大增加,而与氯丹相比,毒性则增加了4倍。
早在20世纪30年代中期,人们就发现了一组特殊的碳氢化合物——氯化萘,它可以引起肝炎,并让由于职业原因而接触此类物质的人患上一种罕见的、几乎是绝症的肝病。它导致电厂工人患病死亡,最近在农业方面,人们认为它正是使牛患上神秘的致命性疾病的罪魁祸首。鉴于此,与该组化学物质相关的三种杀虫剂是所有碳氢化合物中毒性最大的,也就不足为奇了,这三种杀虫剂是艾氏剂、狄氏剂和异狄氏剂。
为纪念德国化学家狄尔斯而命名的狄氏剂,在吞服后,其毒性是DDT的5倍,但当其溶液通过皮肤被吸收的时候,它的毒性就是DDT的40倍。它会迅速引发中毒,对神经系统造成严重破坏,使受害者不停抽搐,它的这个特点已是臭名昭著了。中毒者只能慢慢恢复,足以体现它的长期作用。与其他氯代烃一样,这些长期的作用还包括严重损害肝脏。尽管狄氏剂的使用给野生生物造成了令人震惊的破坏,但它药效长、杀伤性强的特点仍然使其成为了今天使用最为广泛的杀虫剂之一。对于鹌鹑和野鸡的实验表明,它的毒性是DDT的40到50倍。
关于狄氏剂是如何在体内进行储存或分布,或怎样排出体外的,我们知之甚少,因为化学家们发明杀虫剂的聪明才智早已超越了有关这些毒素如何影响生物体的知识。然而,种种迹象表明这些毒素确实会在人体内长期储存,就像一个休眠火山一样沉睡在人体中,只有当身体面临生理压力,不得不依靠脂肪储备时,它才会爆发。我们现有的知识都是从世界卫生组织抗疟运动的艰难经历中获得的。在疟疾防治工作中,人们刚用狄氏剂取代DDT(因为疟蚊对DDT有了抗药性),喷药者中毒的病例就开始出现。中毒引发了严重的抽搐——几乎所有中毒的人(不同工作内容,程度也不尽相同)都出现抽搐症状,有几人不幸去世。有些中毒者在最后一次接触毒素四个月之后,抽搐的症状才开始显现。
艾氏剂这种物质有几分神秘,尽管它是一种独立的实体,但它与狄氏剂却有着非同寻常的关系。喷洒过艾氏剂的胡萝卜上面可以检测出狄氏剂的残留物。这种转变亦可在活体组织和土壤中发生。这种化学反应导致许多实验报告出现了错误,因为如果某个化学家知道作物上喷洒了艾氏剂,在做残留测试时,他就会错误地认为没有任何农药残留,但实际上残留物转化成了狄氏剂,而检测出狄氏剂则需要另一种完全不同的测试。
像狄氏剂一样,艾氏剂也是剧毒物质。它的摄入会让人的肝脏和肾脏出现退化性改变。阿司匹林片那样大小的艾氏剂就足以杀死400多只鹌鹑。有许多艾氏剂引发人中毒的病例记录,其中大多数受害者从事化工行业的工作。
艾氏剂,就像大多数同组杀虫剂一样,对未来形成了严重的威胁——导致生物不孕。给野鸡喂食不足以杀死它们的微小剂量之后,虽然它们还是下了几个鸡蛋,但雏鸡出壳不久就死了。这样的影响并不仅限于鸟类。接触过艾氏剂的大鼠孕育率下降,即使生出幼鼠,它们也是病怏怏的,而且活不长。接触过艾氏剂的母狗生出的小狗会在三天内死亡。无论如何,新生的一代总会因为父母接触过的毒素而遭受着痛苦。无人知晓艾氏剂是否在人类身上也有这样的作用,但艾氏剂已经从飞机上洒遍郊区和农田了。
在所有氯代烃中,异狄氏剂的毒性是最大的。虽然从化学的角度来讲,异狄氏剂与狄氏剂有着密切的关系,但其分子结构中的一个小转变就使它具有了狄氏剂5倍的毒性。DDT,这种杀虫剂的鼻祖,与异狄氏剂相比较,看起来几乎无害。异狄氏剂对于哺乳动物来说毒性是DDT的15倍,对于鱼类来说是30倍,对于一些鸟类来说高达300倍。
使用异狄氏剂10年来,已毒死了大量的鱼,毒死了偶然走进喷洒过异狄氏剂的果园中的牛,使井水变成毒水。于是,至少有一个州的卫生机构已经立即警告过人们,草率地使用异狄氏剂已经威胁到了人类的健康。
异狄氏剂中毒最悲惨的案例之一不是由于明显的疏忽而致,当事人已经采取了他们认为已足够的预防措施。有一个一岁的美国小孩,他们一家搬去了委内瑞拉。他们的新家中有蟑螂,几天后房屋内喷洒了含有异狄氏剂的杀虫剂。喷药的那天早上,大概9点钟的时候,在开始喷药之前,宝宝和家里的小狗都被带到了屋外。洒药之后,他们还清洗了地板。孩子和小狗在下午的时候才回到家里。差不多一个小时之后,小狗开始呕吐、抽搐,继而死亡。当天晚上10点,孩子也开始呕吐和抽搐,失去了知觉。就因为接触了异狄氏剂,这一灾难让这个健康的孩子几乎变成了植物人——眼看不见、耳听不到,肌肉频繁痉挛,显然感知不到周围环境中的任何事物。在纽约的一家医院治疗几个月后,他的状况还是没有改变,也没有任何好转的希望。孩子的主治医师说:“他的情况会不会得到明显的改善?我对此没什么把握。”
另一组主要的杀虫剂,包括个烷基和有机磷酸盐,属于世界上毒性最强的一类化学品。人们在喷洒这类化学品或接触到漂浮的喷雾后,比如接触到喷洒了此类杀虫剂的蔬菜或废弃的药罐,就会引起急性中毒,这是它们导致的最主要、最明显、最严重的后果。在佛罗里达州,两个孩子发现了一个空袋子,并用它来修理了一下秋千,不久之后,两个孩子都夭折了,另外的三个玩伴也病倒了。这个袋子曾经装有一种有机磷杀虫剂——对硫磷,尸检证实孩子是对硫磷中毒身亡的。在另一起事故中,威斯康星州的两个小男孩,一对表兄弟,在同一个晚上相继死亡。其中一个孩子在院子里玩耍时,吸入了从旁边农场飘过来的对硫磷喷雾,他的父亲正在那里往土豆上喷洒对硫磷。另一个孩子蹦蹦跳跳地跟随他父亲进入谷仓后,将手放到了喷雾设备的喷嘴上。
说起这些杀虫剂的起源,则有一点讽刺。虽然其中一些化学品——有机磷酸酯类——多年前就已被人类发现,但其对昆虫的杀伤力是在30年代末才被一个名叫格哈德·施拉德的德国化学家发现的。德国政府几乎立刻就意识到这些化学品是一种新型的杀伤性武器,可以被用在战争中对付敌人,于是德国开始秘密研制这种武器。这些化学品中,有些被制成了致命的神经瓦斯,其他化学结构极其相近的物质则被制成了杀虫剂。
有机磷杀虫剂以一种特殊的方式对活体产生作用。它会破坏在机体内发挥必要作用的酶。不管是昆虫还是温血动物,这种杀虫剂都能破坏其神经系统。在正常情况下,一股神经脉冲通过一种叫做乙酰胆碱的“化学递质”在神经之间进行传递,乙酰胆碱是在人体内执行某种重要功能后,随即消失的一种物质。的确,它的存在是如此短暂,医学研究者如果不通过特殊的手段是无法在机体摧毁这种物质之前取得它的样本的。这种传导性化学物的短时性对于身体的正常运作来说非常必要。如果在神经脉冲刚刚通过后,这种乙酰胆碱没有马上被摧毁,一股股的脉冲就会继续在神经之间传导,这种化学品的药性也就更加强大。这时,整个身体的动作将会变得不协调:使人发抖、产生肌肉痉挛、抽搐,并迅速导致死亡。
人体拥有这样的应急机制:人体中有一种叫做胆碱酯酶的保护性酶,它会摧毁那些人体不再需要的传导性化学物质。通过这种机制,身体内部会达到一个正好的平衡状态,身体里不会累积乙酰胆碱,达不到构成危险的程度。但人类一旦接触有机磷杀虫剂,保护性酶就会被破坏,随着这种酶数量的减少,传导性化学物质就会在体内积累。有机磷化合物的这种作用与生物碱毒物蝇蕈碱类似(蝇蕈碱发现于一种有毒蘑菇——蝇蕈)。
反复接触可能会降低胆碱酯酶的含量,直到人体达到急性中毒的边缘,再接触一点点的有机磷杀虫剂,就有可能急性中毒。正因如此,药剂喷洒员与其他经常接触此类物质的人需要定期抽血化验,这一点非常重要。
对硫磷是最广泛使用的有机磷酸酯类物质之一,也是其中药性最强、最危险的物质之一。接触过对硫磷的蜜蜂会变得“疯狂、躁动、好斗”,并会开始疯狂地自我清洁,在半小时内就达到垂死状态。一位化学家想用最直接方法测试人体所能接受的最大剂量的对硫磷,于是吞食了相当于约0.00424盎司的微小剂量,结果他周身瞬间麻痹,以至于无法够到事先准备的解毒剂,便中毒身亡了。据说,现在在芬兰,对硫磷已成为最普遍的自杀用药。近年来,加利福尼亚州的报告显示,每年有200余起对硫磷意外中毒事件在该州发生。在世界上许多地方,对硫磷的致死率高到令人吃惊的程度:在1958年,印度发生100起对硫磷中毒身亡事件,叙利亚67起,日本每年平均336起。
然而,现在约700万磅的对硫磷已经通过手动喷雾机、电动鼓风机、撒粉机和飞机被喷洒在了美国的农田和果园里。根据一个医疗机构的调查,仅加州农场的喷洒量就可以“毒死整个世界人口5-10倍的人”。
事实上,让我们不至于因中毒而灭绝的少数几个原因之一是:与其他同组化学物质一样,对硫磷会迅速分解。与氯化烃类相比,它在农作物上的残留物质分解得相对较快。然而,这段时间还是足以产生危险,并引发严重的,甚至是致命的后果。在加州河滨,30个采摘橘子的农民中11人患上重病,除了一人之外,所有人都不得不住院治疗。他们出现的正是对硫磷中毒的典型症状。两个半星期前,橘树被洒上了对硫磷,残留物持续了16到19天,让这些受害者陷入干呕、半瞎、半昏迷的苦难当中。而这绝不是残留物保留时间最长的记录。一个月前洒过药的橘树也导致了类似情况,而且6个月前,以正常剂量处理过的橘子皮上,也发现了残留物。
田野、果园和葡萄园中的农夫接触有机磷杀虫剂后所陷入的极度危险让美国许多应用这种杀虫剂的州设立了实验室,来帮助医生们进行诊断和治疗。即便这样,医生们本身也可能会陷入危险,除非他们在诊治中毒的病人时戴上橡胶手套。为患者清洗衣物的洗衣女工也有可能因为接触到过多的对硫磷而受到影响。
另一种有机磷酸盐——马拉硫磷,几乎像DDT一样广为人知,它被园丁广泛地使用,它被用作家用杀虫剂、驱蚊剂,在佛罗里达州近100万英亩的社区中,为了对地中海果蝇实施“覆盖式”的打击,人们广泛地喷洒了马拉硫磷。马拉硫磷是公认的这组化学物质中毒性最弱的,许多人以为他们可以随意使用马拉硫磷,而不必担心受到伤害。杀虫剂广告也非常鼓励这种令人宽心的态度。
所谓“安全”的马拉硫磷,这种说法是站不住脚的,但是人们常常在使用这种物质很多年后才发现这一点。说马拉硫磷是“安全”的,仅仅是因为哺乳动物的肝脏具有非凡保护能力,使它相对无害。肝脏中的一种酶可以解这种毒。但是如果这种酶遭到破坏,或有什么东西阻碍了其发挥作用的话,人就会马上感受到它的全部毒性。
不幸的是,对于我们所有人来说,发生这类事情的机会有的是。几年前,食品和药品管理局的一组科学家发现,马拉硫磷和某种有机磷酸盐混合使用时会产生巨大的毒性——比人们预想的两者相加的毒性还要高50倍。也就是说,两种物质致死剂量的1%相加,就足以致命。
这一发现也促使人们发现了更多类似组合。人们已经知道许多有机磷杀虫剂组合是非常危险的,通过混合使用,毒性要么增加了,要么“强化”了。看来毒性的强化是因为一种物质杀死了肝脏中负责分解另一种物质的酶。不需要同时接触两者,这周喷洒一种杀虫剂,下周喷洒另一种也足以造成中毒;消费者也会遇到这样的问题,常见的沙拉碗就非常容易汇集不同种类的有机磷杀虫剂。法律允许限值内的残留物可能会相互作用。
人们对化学品之间相互作用的危险程度仍旧知之甚少,但科学实验室开始不断地发布令人不安的研究结果。其中之一就是,能够提高有机磷酸酯毒性的物质不一定是另外一种杀虫剂。例如,一种塑化剂甚至可以比另一种杀虫剂更明显地提高马拉硫磷的毒性。同理,这是因为它能够抑制肝酶,而通常情况下,这种酶能够将有毒杀虫剂的“毒牙”拔掉。
那么,正常人类环境中的其他化学品呢?特别是,药物也会如此吗?对这一问题只是进行了初步的研究,但人们已经知道一些有机磷酸脂(对硫磷和马拉硫磷)会增加某些药物的毒性,比如肌肉松弛剂。另一些有机磷酸脂(仍旧包括马拉硫磷)会显著增加巴比妥类药物引发的睡眠时间。
在希腊神话中,女巫美狄亚由于丈夫伊阿宋移情别恋而勃然大怒,为了害死情敌,她送给这位新娘一件魔法袍。穿上袍子的人会立刻痛苦地死去。这种“借刀杀人”的方法在我们所说的“内吸杀虫剂”上得到了应用。这种特殊的化学品将植物或动物变成美狄亚的魔法袍,使它们具有毒性。这样做的目是为了杀死那些可能与它们接触的昆虫,特别是吸吮果汁或血液的虫子。
内吸杀虫剂的世界是一个畸形的世界,就连格林兄弟也想象不到这样一个世界是怎样的——也许和查理·亚当斯的卡通世界还有些类似。在这个世界中,童话中的魔法森林变成了毒森林,在这里,一只昆虫嚼了一片叶子或者吮吸了某株植物的汁液,它就死定了;一只跳蚤咬了一只狗,然后因为狗的血液有毒,这只跳蚤就死掉了;昆虫可能死于一株它从没碰过的植物所散发出的水汽;蜜蜂也许会采集到有毒花蜜,回到蜂巢后酿出有毒的蜂蜜。
昆虫学家发明内吸杀虫剂的想法来自于这样一个现象,灭虫工人意识到他们可以利用大自然给的暗示来杀虫:他们发现,在含有硒酸钠的土壤中生长的小麦能够自然抵御蚜虫或红蜘蛛的攻击。硒是一种天然存在的元素,世界各地的岩石和土壤中都含有少量的硒,于是它也就成为了第一种内吸杀虫剂。
要使杀虫剂成为一种全身毒性的药物,需要其中的化学物质有这样的一种特性,那就是能够渗透植物或动物所有身体组织,使它们具有毒性。氯化烃组以及有机磷类中的一些化学物质就具有这样的特性,它们全部由人工合成,某些天然存在的物质也具有这种特性。然而,在实践中,大多数内吸杀虫剂是由有机磷类化学物质制成的,因为残余物没有那么难处理。
内吸杀虫剂也会间接产生作用。在种子上施药,浸泡也好,与碳构成混合涂层也好,都会让此药物的效用持续到下一代的种子当中,让它们能够毒死蚜虫等吮吸昆虫。于是,诸如豌豆、菜豆、甜菜这样的蔬菜有时就得到了保护。涂有内吸杀虫剂的棉花种子已经在加州使用了一段时间了。1959年,有25个在圣华金河谷种植棉花的雇农突发疾病,就因为他们接触了施过药的种子袋。
在英格兰,有人好奇如果蜜蜂采的花蜜是来自施过内吸杀虫剂的植物,会发生什么事。这项调查在一片施过八甲磷的地区展开。虽然植物是在开花前喷洒的农药,但是之后产生的花蜜当中仍发现了这种毒素。其结果是,正如人们已经预测到的,蜜蜂酿出的蜂蜜也含有八甲磷。
在动物身上使用的内吸杀虫剂主要是用来对付牛蛆的,这是一种对牲畜极其有害的寄生虫。为了让动物的血液和组织具有杀虫的效用,同时不会使动物中毒而死,这种杀虫剂必须极为小心地施用。这种平衡很不容易保持,政府雇佣的兽医发现反复小剂量施用可以逐渐耗尽动物体内的保护酶——胆碱酯酶的供应,因此如果没有事前警告的话,额外的微小剂量就会引发中毒。
有明显的迹象表明,内吸杀虫剂也正在应用于与我们的日常生活极为贴近的领域。你可能会为了给狗除跳蚤,给它喂了一颗药丸,这种药丸可以让它的血液具有毒性,毒死跳蚤。在牛身上发生的副作用大概也适用于狗。目前似乎还没有人提议在人身上施用内吸杀虫剂来杀死蚊子。也许,下一步我们就会这么做。
到目前为止,本章一直在讨论我们为战胜昆虫而使用的致命化学品。那么我们的除草之战又是什么情况呢?
我们希望找到一种简单迅速的方式来除掉杂草,这就让我们诉诸于数量庞大且不断增长的化学品,即除莠剂,俗称除草剂。第6章将会详细讲述这些化学品是如何使用的,以及它们是如何被误用的。这里我们关注的是除草剂是否有毒,使用除草剂会不会毒害环境。
除草剂只对植物具有毒性,而不会伤害到动物的传言已经广为流传了,但不幸的是,这并非事实。除草剂含有种类繁多的化学物质,能够像作用于植物那样作用于动物组织。对于生物体,它们的作用也千差万别。有些是一般性的毒药;有些会极大地刺激新陈代谢,造成体温上升到致命的程度;有些单独或通过与其他化学物质混合使用会引发恶性肿瘤;有的则伤害物种的遗传物质,引起基因突变。这些除草剂,像杀虫剂一样,含有一些非常危险的化学物质,如果人们相信它们是“安全”的,而在使用时不多加小心的话,就可能会产生灾难性的结果。
尽管实验室里研制出的新化学品层出不穷,形成了市场竞争,但砷化合物仍然被当做杀虫剂(如上文所述)以及除草剂广泛使用,它通常以亚砷酸钠的化学形式出现。其使用史并不令人放心。作为路边喷雾剂使用时,它已经毒死了许多农民的牛以及无数的野生动物。作为水草去除剂在湖泊和水库中使用时,它已让公共水域中的水不适合饮用,甚至不适合游泳。为了杀死藤蔓,在马铃薯田喷洒时,它已让人与其他生物付出了生命的代价。
由于缺少硫酸来烧死土豆藤蔓,在1951年左右英格兰开发出了上述的这种做法。农业部认为有必要警告人们,进入喷涂过含砷药物的地区是危险的,但牛(以及野生动物和鸟类)是听不懂这样的警告的,所以每过一定的时间,就有牛砷中毒的报告一如既往地传出来。一个农民的妻子喝了被砷污染过的水后去世了,之后,英国一家大型化工公司在1959年停产含砷的喷雾剂,并召回了经销商手中的产品。此后不久,农业部宣布,因为亚砷酸盐的使用对人和牛的安全产生了极大的威胁,所以要限制亚砷酸盐的使用。1961年,澳大利亚政府宣布了一项类似的禁令。但是,美国政府却从未出台任何限制这些毒剂使用的政策。
一部分二硝基化合物也被用作除草剂。在美国,它们被评定为这类化学品中毒性最强的物质。二硝基酚是一种强烈的代谢兴奋剂。正因如此,它一度被用作减肥药,但是减重的剂量与中毒、致命的剂量间差别十分小——小到令几个患者在最终停药之前就死亡或者落下永久性损伤。
有一种同类化学品——五氯苯酚,有时也被称为“五氯酚”,可以用作除草剂以及杀虫剂,经常沿着铁轨或在荒芜地区喷洒。从细菌到人体,五氯酚对于多种生物体来说是剧毒物质。就像二硝基药物一样,它会干扰生物体的能量来源,经常造成致命的伤害,所以中毒的生物体几乎真的会消耗致死。加州卫生局最近报告的一起意外死亡案件就足以说明它可怕的力量。一个油罐车司机正制作一些棉花脱叶剂,他将柴油与五氯苯酚混合了起来,正当他从油桶中倒出此浓缩化学品的时候,桶栓不小心掉了下去,他试图赤手将其捞出。虽然他立即就洗过了手,但还是突然发病,并于次日死亡。
虽然亚砷酸钠或酚类除草剂的效果显而易见,但其他一些除草剂的效果却极为隐蔽。例如,现在非常著名的蔓越莓除草剂氨基三唑,也称作杀草强,毒性评级是相对较低的。但从长远来看,它有一种趋势,那就是在野生动物(也许也包括人)体内的甲状腺中形成恶性肿瘤,这一特性也许更加值得关注。
除草剂当中,有一些被归为“诱变物质”,即能够修改基因(遗传材料)的物质。我们都理所当然地害怕辐射会影响遗传,那么对于可以达到同样效果的化学物质在我们的环境中广泛喷洒,我们怎么能够无动于衷呢?