当今世界上的每个人,从生命的伊始,即小小的受精卵时期,直到寿终正寝,在整个生命周期之中都或多或少地与危险化学药品发生不可避免的接触,这种现象是史无前例的。使用历史只有短短不到20年的化合杀虫剂,已经渗透到地球上的每个角落,不管是生物界还是非生物界,它们的踪迹无处不在,在大部分主要水系甚至是潜流于地表之下的深层地下水系之中都已经检测到了这些化合物的存在。数十年前施用过化学药品的土壤直到今天还余毒尚存。化学药品在鱼类、鸟类、爬行类动物、家养动物和野生动物的体内只进不出,影响范围如此之广,以至于当代进行动物试验的科学家想要选择未受化学药品污染的试验对象已经变成了一件不可能的事。化学药品存在于偏远山地湖泊的鱼类体内,存在于泥地里穿行蠕动的蚯蚓体内,存在于鸟类产出的卵内,也存在于人类自己的体内。不论长幼,绝大多数人类的身体里都暗藏着化学药品的残余,它们渗透进母亲的乳汁,甚至连未出生婴儿的身体组织中也可能会找到它们的痕迹。
这一切要归咎于一夜之间崛起的人造化学合成物工业,是它们生产出了具有杀虫性能的化工产品。这种工业是第二次世界大战的产儿,在化学战的发展进程之中,人们发现有一部分实验室合成的化合物能够杀死昆虫。这一发现并非偶然,作为人类的替罪羊,昆虫在测试化学药品毒性的试验中被广泛地应用。
于是,一股源源不断合成杀虫剂的浪潮似乎将永不止歇。作为人造产物——人们在实验室里随心所欲地操纵分子,替换原子,改变它们原有的排列结构,各种各样的化合物由此诞生——它们与二战前较为简单的无极杀虫剂有着天差地别。从前的杀虫剂源自天然生成的矿物质或植物产物——即砷、铜、铝、锰、锌以及其他元素的合成物:除虫菊杀虫剂是从干菊花中提炼的,硫酸烟碱是某种烟草类植物产物,而鱼藤酮则来自东印度群岛的豆科植物体内。
将人工化合物杀虫剂与天然杀虫剂区分开来的依据之一就是人工化合物杀虫剂具有巨大的生物杀伤力。它们不仅毒害生物,还能侵入生物体最关键的生理过程中,引起致命的恶变,这就是它们威力的恐怖所在。这样一来,我们将会看见,它们摧毁保护我们身体免受伤害的酶,阻滞身体借以获取能量的氧化过程,限制各部分器官的正常运转,并在某些细胞内产生缓慢而不可逆的变化,最终导致恶性病变。
尽管如此,每年仍有更多致命的化学药品被研发出来,各自具有新的用途,这样一来,人类与这些化学合成物的接触实际上已经遍布全世界了。在美国,合成杀虫剂的生产从1947年的124259000磅猛涨到1960年的637666000磅——增长量达5倍之多。这些产品的批发总价值超过了2.5亿美元,但在化工业的计划和愿景来看,这样巨大的产量仅仅只是一个开端。
因此,一本《杀虫剂总录》对我们每个人来说都非常必要。如果我们不得不和这些化学药品亲密共存——食物、水源里它们无处不在,甚至深入我们骨髓之中——所以我们最好了解一下这些化学药品的性质和药力吧。
尽管第二次世界大战标志着以杀虫剂开始从无机化学药品向奇妙的碳分子世界逐渐转换,但仍有数种旧原料还在继续使用。其中最主要的就是砷——它现在还是多种除草剂和杀虫剂的基本成分。砷是一种毒性很大的无机物,广泛存在于许多金属矿之中,但在火山、海洋和泉水中的含量微乎其微。砷与人类颇有渊源,且涉及方方面面。许多砷化合物是无味的,所以从波尔基亚家族时代之前直至今天,砷一直都是一种很受欢迎的杀人毒药。近两个世纪前,一位英国医生发现,存于英国国内烟囱煤灰的砷以及某些芳烃是致癌的元凶。据史料记载,慢性砷中毒流行病曾经殃及全世界的人类。被砷污染的环境也使得马、牛、羊、猪、鹿、鱼、蜂等动物患病甚至死亡。尽管有着这样的前车之鉴,含砷的喷雾剂和粉剂仍然得到了广泛使用。在美国南部,使用了含砷喷雾剂的棉花产区里,当地的蜜蜂濒临灭绝,养蜂业举步维艰,难以继续。长期使用砷粉剂的农民遭受了慢性砷中毒的痛苦折磨,牲畜也因为人们使用了含砷的作物喷剂和除草剂而受到毒害。从蓝莓地里飘扬出来的含砷粉尘降落在附近的农场里,污染了溪流,毒死了蜜蜂、奶牛,也使人类染上疾病。国家癌症研究中心的胡珀博士是环境类癌症的权威学者,他说:“在处理含砷化合物方面,我国近年来的实际做法完全将公众健康置之度外,再也没有比这更轻率和漠然的态度了。所有见过砷杀虫剂撒粉器和喷雾器作业的人们,都一定会对那样粗心大意地播撒毒药的方式感到触目惊心。”
现代杀虫剂的毒性更为致命,它们绝大多数都可归到两大类化学药品的其中一类里。一类是氯化烃,以DDT为代表;另一类则由有机磷杀虫剂所构成,我们略为熟知的马拉硫磷和对硫磷就是其中的代表。如上所述,这些杀虫剂都有一个共同点,那就是它们的主要成分都是碳原子。碳原子也是生命世界中必不可少的基础结构材料,因此它们就被归类为“有机物”了。要彻底了解它们,我们必须弄清楚它们的内在构造,它们由何种物质组成,它们是如何在与所有生命产生基本化学联系的前提下,将自身转变成了可致死的物质。
碳是基本元素的一种,它的原子有着近乎无限的能力,彼此之间能够结合成链状、环状等多种多样不同的结构,还能与其他物质的原子联结起来。诚然,地球上极其丰富的生物种类的形成,小到细菌,大到蓝鲸,很大程度上需要归功于碳元素的这种能力。和脂肪、碳水化合物、酶、维生素的分子一样,复杂蛋白质的分子也是在碳原子的基础上建立起来的。碳同样可以构成无数种非生命物质,因此,它并非就是生命的象征。
有些有机化合物仅仅是碳和氢的简单结合,最简单的一个例子就是甲烷,也就是俗称的沼气,它是自然界中的细菌分解水下有机物质所形成的。若是以适当的比例与空气混合,甲烷就变成了煤矿井中可怕的“瓦斯气”。它的结构美观而简单,由一个碳原子和四个氢原子组成。
化学家们发现,在甲烷的结构中去掉一个或全部氢原子,并用其他物质加以代替,是可行的。例如,将一个氯原子替换一个氢原子,我们就制造出了一氯甲烷。
用三个氯原子取代三个氢原子,我们便得到了麻醉剂氯仿。
若将所有的氢原子都换成氯原子,就能得到四氯化碳,也就是我们所熟知的清洁液。
用最简单的术语来解释,就是围绕着甲烷分子的一系列变化说明了氯化烃究竟为何物。但这一例子,对于碳氢化合物世界的复杂性,或是化学家赖以制造出无数种变幻无穷的物质的操作手法来说,仅是沧海一粟。化学家可以从许多碳原子组成的碳水化合物分子入手,它们有着环状或链状的结构,还有侧链或许多分支,通过化学键与它们相结合的除了简单的氢原子和氯原子之外,还有各式各样的化学基团,这时候化学家所处理的就不仅仅是只有一个碳原子的简单的甲烷分子了。外观上看似轻微的变化实际上已经改变了物质的整个特性。例如,不仅碳原子上附着了何种元素至关重要,其他元素与碳原子键合的位置也非常关键。通过这种极富创造性的精妙操作,化学家已经制造出了一系列无与伦比、威力非凡的毒药。
DDT(双氯苯基三氯乙烷的简称)最开始是在1874年由一位德国化学家合成的,但它可作为杀虫剂使用的特性直到1939年才被人们所发现。DDT当即大受欢迎,被誉为能根除害虫传染疾病、并帮助农民在一夜之间战胜农田害虫和杂草的救星。瑞士的保罗·穆勒因其这一发现而荣获了诺贝尔奖。
如今,DDT在大众生活中如此普及,以致于多数人都觉得它只是一种无害的日常用品。也许,DDT的无害神话基于这样的事实依据:它最初的用法之一,是在战时作为药剂直接喷洒在成千上万的士兵、难民和俘虏身上以杀灭虱子的。人们普遍认为,既然这么多人和DDT有过极其亲密的接触而没有直接受到毒副作用的影响,那么这种药物必定是对人类无害的。这种误解情有可原,因为DDT具有这样一个特性——它和别的氯化烃类药物不同——粉状DDT不易通过皮肤被人体所吸收。但DDT常常被融于油剂中使用,在这种情况下,它肯定是具有毒性的。如果将DDT吞咽下去,它就会通过消化道慢慢被吸收;它还可能通过肺部被吸收。一旦进入人体,它便大量地聚积在肾上腺、睾丸、甲状腺等脂肪质丰富的器官内(因为DDT本身是脂溶性的)。还有相当一部分的DDT贮存在肝脏、肾脏以及肠系膜的脂肪里,肠系膜体积巨大,包裹着肠道,对肠道起着保护作用。
DDT在人体中的储存过程始于其可得的最小摄入量(现阶段是通过附着在大部分食物中的药物残余这一途径进入人体),并一直持续直至达到一个相当高的贮存水平方告停止。富含脂肪的贮存所充当了生物放大器的角色,因此,即使是小到饮食量千万分之一的摄入量,在人体内就会变成百万分之十至十五的储量,陡增了100多倍。这些参考数字对于化学家和药物学家来说早已司空见惯,但对于我们大多数普通人来说却是很陌生的。百万分之一听起来是个很小的数字——的确如此。但DDT这种化学物质的毒性太过巨大,即使是极其细微的一点点摄入量就能够引起人体的巨变。在动物实验中,百万分之三的量就能够对心肌中一种重要的酶起抑制作用;百万分之五的量就能使肝脏细胞瓦解和坏死;狄氏剂和氯丹是两种和DDT非常类似的农药,百万分之二点五的量也能够起到同样的效果。
这实在没什么值得惊诧的。在人体正常的化学中,同样存在着因果关系的差异。比如,少到万分之二克的碘就足以导致健康与疾病的巨大差异。由于微量的杀虫剂可以渐增累积地储存,而其排泄出体外的速度十分缓慢,因此肝脏和其他器官慢性中毒并发生衰退的威胁是真实存在的。
人体内究竟可以储存多少DDT,科学家至今对此还未达成一致。食品药品管理局的首席药理学家阿诺德·利赫曼博士说:“既没有一个DDT不会被人体吸收的底线标准,也没有一个超过之后人体就自行停止吸收和贮存DDT的上限。”另一方面,美国卫生部的威兰德·海耶斯博士却坚持认为,每个人的体内都存在着一个DDT摄入量的平衡点,超出此量的DDT会自动排出人体。就实际目的而言,谁人观点正确并不甚重要。我们已对人类体内的DDT含量做了详尽调查,并已得知常人体内的DDT含量已经具有危害健康的潜在危险。种种研究表明,与DDT无直接接触史(日常饮食中不可避免的摄入量除外)的个人,体内的平均含量由百万分之五点三到百万分之七点四不等,农业工人为百万分之十七点一,而从事杀虫剂生产的工人则达到了百万分之六百四十八之高!由此可见,已得到证实的人体DDT贮存量的范围相当广泛,而更重要的是,这里面最小的数字也在可能对肝脏或其他器官和身体组织产生伤害的标准含量之上。
DDT及其同类化学药剂最为险恶的一个特点就是它们能够通过食物链的各个环节从一个生物体传播到另一个生物体。例如,农民在苜蓿地里喷洒了DDT粉剂,尔后苜蓿变成了鸡饲料,那么鸡所生的鸡蛋中就会含有DDT.或者,用以喂养奶牛的干草里残留了百万分之七到百万分之八的DDT,奶牛所产的牛奶里就会有百万分之三的DDT含量;牛奶经过浓缩被制成奶油之后,DDT含量便直增至百万分之六十五。通过这样的转移过程,原本非常少量的DDT经过多重浓缩,含量逐渐升高。尽管食品药品管理局禁止洲际商业运输的牛奶含有杀虫剂残毒,但现今农民们要想给奶牛购买未受污染的草料是非常困难的。
这些化学药品的毒性还可能会从母亲身上传到下一代的身上。食品药品管理局的科学家们已经在母乳样品中检测出了杀虫剂残余。这就意味着母乳喂养的婴儿除了本身体内积聚了相当的储存量之外,还持续不断从母乳中有规律地汲取少量的有毒物质。然而,这绝非婴儿首次与化学药品产生接触。我们有充分的理由相信,早在婴儿还在母亲子宫的时候,这一吸收毒性的过程就已经开始了。在动物实验中,氯化烃杀虫剂能够自由地穿过胎盘的堡垒屏障,而胎盘向来是母体中为胚胎阻隔有害物质的防护罩。虽然婴儿通过这种方式所吸收的毒量通常并不算大,但这并不意味着不需要引起重视,因为相比成年人,婴儿对毒性物质更为易感。这还意味着,当代人几乎从生命初始就带着有毒物质的原始积累,并且终其一生都在不断持续吸收毒性的过程,背负着与毒共存的重担直至死去。
这一切事实——毒物储存,即使只是低剂量的储存,由于毒物长期性的连续累积以及在日常饮食中所遭受的不同程度的肝脏损害,使得食品药品管理局的科学家们早在1950年就宣布:“我们很可能一直以来都低估了DDT的潜在危险性。”医学史上至今未发生过类似的情况可供参考,因此究竟后果会如何,我们无从得知。
氯丹是另一种氯化烃,不但具备了所有DDT的不良特性,还要加上其自身特有的一些属性。它的残毒能够长时间滞留在土壤和食物中,或是覆盖在其使用过程中曾与之产生接触的表面上。氯丹无孔不入,有着通过一切可行的渠道和途径入侵人体的能力。它可能会通过皮肤被人体所吸收,也可能作为喷雾剂或是粉剂被吸入人体。当然,食物中的氯丹残留随着食物一同被吞咽进人体之后,它也能被消化道所吸收。和所有其他种类的氯化烃一样,氯丹在生物体内的储量呈现日积月累的增长。即使某种食物中仅仅含有少至百万分之二点五的氯丹,也可能最终导致实验动物脂肪内的储存量增至百万分之七十五。
因此,像利赫曼博士这样经验丰富的药理学家曾经在1950年这样描述氯丹:“这是毒性最强的杀虫剂之一——所有接触过它的人都会被它毒害。”从郊区居民将氯丹随意掺进治理草坪的药物粉剂中的举动来看,他们并没有把这一警告放在心上。他们没有出现即刻发病的情况,这并不能说明什么,因为氯丹的毒素可以长期潜伏在人体中,在数月甚至数年之后才表现出原因不详的发病症状,而这时候要想追查病因几乎已经是不可能的了。另一方面,死神或许也会在顷刻之间降临。曾经有一位受害者在无意之中将25%的工业溶液倾洒在皮肤上,随即在40分钟之内出现了中毒的症状,还未来得及接受救治就死去了。若是能够提前察觉中毒病发的先兆,患者就有可能接受及时的治疗,但能否收到预警,这一点是无法保证的。
七氯是氯丹的成分之一,在市场上,它也是一种可独立销售的化工产品。七氯在脂肪组织中的可储存能力尤其突出。即使食品中含有少至百万分之一的七氯,生物体内的七氯就已达到可计的含量了。它还有一种奇特的本事,就是通过一定变化转变成为一种叫做环氧七氯的独特化学物质。七氯的这种变化在土壤里和动植物的身体组织中都会发生。鸟类试验表明,七氯转变后所成为的这种环氧化物,其毒性更胜一筹,而七氯本身的毒性就已经是氯丹的4倍之多了。
早在20世纪30年代中期,人们就发现,若在工作中与一种特殊的氯化烃——氯化萘产生接触,就会患上肝炎,有另一种罕见且几乎无治愈可能的肝病也是这种物质所导致的。氯化萘已使某些电力行业工人患病甚至死亡。近年来,在农业中,它又被认为是引发牛群中某种神秘疾病的元凶,此病对牛来说常常是致命的。鉴于前情,3种与氯化萘有关联的杀虫剂——狄氏剂、艾氏剂和异狄氏剂都位属所有烃类药物之中毒性最猛烈者的行列,也就不足为奇了。
狄氏剂是为纪念德国化学家狄尔斯而命名的,若将它吞食,其毒性是DDT的5倍;如果它的溶液通过皮肤被人体所吸收,其毒性则是DDT的40倍。狄氏剂因中毒后发病迅速,对神经系统有恶性影响,易使中毒者产生惊厥而臭名昭著。因狄氏剂而中毒的病患恢复十分缓慢,这就表明狄氏剂具有慢性的毒作用。其他种类的氯化烃也是如此,它们对人体有长期毒作用,包括肝脏的严重损伤。尽管施用之后已对野生生物造成毁灭性的灾难打击,但狄氏剂漫长的残毒存续期和立竿见影的杀虫效果还是使得它成为当今应用最广的杀虫剂之一。在鹌鹑和野鸡身上的试验已经证明它的毒性大约是DDT的40至50倍之多。
关于狄氏剂在人体内的累积、分布以及排泄方式,我们的认知存在着巨大的空白。化学家发明杀虫剂的才能太过超前,而这些有毒物质会对有机生命体以何种方式产生何种影响的生物学知识却远远落后。然而,各种迹象表明,化学毒物在人体内的储存是由来已久的,并将长期持续。它们悄无声息地聚集、累积,在人体内形成了一座休眠的火山,只等脂肪储备达到足够多的量,身体不负重荷,产生生理应激反应的时候,这些化学药物的毒效就会骤然爆发出来。我们所了解的大部分知识都是从世界卫生组织开展抗疟运动的艰辛遭遇之中学到的。当狄氏剂在疟疾防治工作中取代了DDT(因为疟蚊已对DDT产生了抗药性),喷药人员中马上出现了中毒现象。中毒患者的抽搐癫痫症状十分严重——半数乃至全部(不同工作程序的情况不一)患者陷入了惊厥,数人死亡,有的人发生惊厥的时候距离其最后一次接触狄氏剂已过去了4个月的时间。
艾氏剂是一种有着几分神秘感的化合物,尽管它本身就是作为独立体存在的化学药剂,但它与狄氏剂有着亲密的关系,可以说,艾氏剂是狄氏剂的另一个自我。当胡萝卜从喷洒过艾氏剂的栽种土中被拔出,经过检测可以发现,它们存在着狄氏剂残留。这种由艾氏剂到狄氏剂的转变不但在生物体组织内发生,还会在土壤中发生。这种炼金术般的转换已导致许多错误报道的出现。如果一个化学家事前知道艾氏剂曾被使用过,而在检测化学药品残余的时候,未能检测到艾氏剂的痕迹,他就会误以为所有的化学药品残余都已经消失。实际上并非如此,化学药品的残毒仍然存在,只不过它们已变成了狄氏剂,需要不同的检测方法才能发现。
艾氏剂和狄氏剂的毒性不相上下,都是毒性极其剧烈的化合物,会引起肝脏和肾脏的衰退病变。一粒阿司匹林药片大小剂量的艾氏剂足以杀死400多只鹌鹑。许多人类艾氏剂中毒的例子也是有记录的,其中绝大多数与工业操作有关。与同组大多数杀虫剂一样,艾氏剂向人类未来投下了一层凶险而不祥的阴影:不孕症。给野鸡喂食少剂量的艾氏剂,不足以将它们置于死地,但它们的下蛋量变得很少,孵出来的幼雏也很快就死去了。艾氏剂的这种影响并不局限于鸟类。中毒的老鼠也出现了受孕率大大减少,后代病态,寿命短暂的情况。在试验中,用艾氏剂处理过的母狗产下的幼崽出生后3天就死去了。父母中毒,会以这样或那样的方式殃及下一代。没有人知道我们人类中是否也将会出现同样的情形,但这种药剂已经由飞机喷洒遍及了郊区和农场每一寸土地。
安德萘是所有氯化烃类药物之中毒性最强的。虽然它的化学性质与狄氏剂有着相当密切的关系,但它分子结构的稍微扭曲使得它的毒性有狄氏剂的5倍之多。相较之下,在如此剧毒的安德萘面前,同组杀虫剂的始祖——DDT几乎可以说是完全无害的了。对于哺乳动物而言,安德萘的毒性是DDT的15倍,对于鱼类而言,它的毒性是DDT的30倍,而对于某些鸟类来说,这一数字则达到了300倍。
在安德萘投入使用的10年里,已有数目庞大的鱼类被其毒杀,误入喷洒过此药剂的果园的牛畜也遭受了同样的厄运。安德萘还对水井造成污染,对此,至少有一个州的卫生部门发出过严厉警告——粗率大意使用安德萘的行为正在危害人类的生命。
在一起最为悲惨的安德萘中毒事件中,并没有任何明显的疏漏之处。在此事件中,人们也曾尽力做过预防措施,表面上看,这些预防措施是足够周到的。一名满周岁的美国儿童随同父母来到委内瑞拉定居。这家人发现搬入的房屋里有蟑螂,几天后,他们就在房屋内喷洒了含有安德萘的杀虫剂。药剂喷洒大约在早上9点的时候完成,婴儿和家里饲养的小狗在喷药前就被带出屋外。用过药的地板被擦洗过后,下午3点左右,婴儿和小狗又回到了屋里。过了1小时左右,小狗出现呕吐和惊厥的症状,随即死去。当天晚上10点钟,婴儿也开始呕吐、惊厥并失去知觉。自那次与安德萘发生致命接触之后,原本正常健康的孩子变得和植物人差不多——失去了视力和听力,动辄便遭受肌肉痉挛的折磨,显然已和周围环境完全隔绝了。他在纽约一家医院接受了为期数月的治疗,但他的病情没有任何改善,也没有任何好转的希望。参与治疗的医生在报告中写道:“极难预料将来能否出现康复。”
烷基或有机磷酸盐是世界上第二大类杀虫剂,它们都在毒性最强的药物之列。在其使用过程中,最首要、最显著的危险就是它们会使得施用喷剂的人员急性中毒。无意中接触到空气中飘洒的药剂,或是触碰了植物表面或废弃容器中的药物残留也会发生急性中毒。佛罗里达州的两名儿童找到一个空袋子,用它修补了秋千,不久后两个孩子都死去了,他们的3个玩伴也生了病。这个空袋子曾用来装一种名为对硫磷的杀虫剂,它是一种有机磷酸酯。实验证明,两名儿童的死因正是对硫磷中毒。另一个例子来自威斯康星州,两个小男孩是表兄弟,两个孩子在同一个晚上死去。一个孩子在院子里玩耍的时候,他的父亲正给土豆喷洒对硫磷药剂,含有药物的喷雾从毗邻田地飘到院子里。另一个孩子调皮地跟着父亲跑进谷仓,在嬉闹的时候曾经把手放到了喷雾设备的喷嘴上,于是他们就这样中毒身亡了。
这种杀虫剂的起源颇具讽刺意义。尽管一些药物本身——磷酸的有机酯——早已在多年前为人所知,它们的杀虫特性却直到20世纪30年代晚期才被德国化学家杰哈德·施雷德尔所发现。德国政府几乎立即就认可了同类化学药物的价值,将它们作为人类战争中的新型毁灭性武器,并宣布关于这些化学药物的研究工作属于国家机密。后来,这其中的一些化学药物被制成致命的毒气,另一些与它们同属一系结构的化学药物则变成了杀虫剂。
有机磷杀虫剂以一种特殊的方式对生物体起作用。它们具有摧毁酶的能力——这些酶在生物体内不可或缺,其功能是十分必要的。不管受害者是昆虫还是热血动物,此类杀虫剂都将神经系统作为靶向目标。通常情况下,神经脉冲借助一种叫作乙酰胆碱的“化学发送器”从一条神经传到另一条神经,乙酰胆碱履行了这一重要职责之后便会自行消失。的确,这一物质的存在时间太过短暂,若非借助特殊手段帮助,医学研究人员无法在人体毁掉它之前完成取样。这一传导物质在人体内存在时间的短暂性保证身体能够正常运转。如果一次神经脉冲的传递完成过后,乙酰胆碱没有被立即销毁,刺激信号就会继续沿着神经之前的连接桥梁不断传输,这样更使得乙酰胆碱以更加强化的方式发挥作用,整个身体的运动就会变得不协调:震颤、肌肉痉挛、惊厥甚至死亡的情况将在短时间内发生。
人体内有相应的预防机制,一种叫做胆碱酯酶的保护性酶负责在传导物质完成使命之后消灭它们。人体通过这样的一种方式实现了精确的平衡,不会积累达到危险含量的乙酰胆碱。但是,人体与有机磷杀虫剂产生接触,胆碱酯酶就遭到破坏,这种酶的含量下降,传导物质便随之积聚起来。从一种有毒蘑菇——鹅膏菌中发现的生物碱毒物——毒蝇碱和有机磷化合物的这种作用非常类似。
与这类药物经常接触的人,其体内的胆碱酯酶水平可能会持续下降,直到濒临急性中毒的边缘,这时只要再接触一点点哪怕是剂量非常小的药物,就会陷入中毒的万丈深渊。因此,药物喷洒人员和其他经常接触此类药物的人员很有必要定期接受血液检查。
对硫磷是用途最广、药性最强、毒性最危险的有机磷酸酯之一。蜜蜂与它接触之后变得“发疯般的焦躁而好战”,表现出狂乱的搓挠动作,并在半小时之内进入濒死状态。有位化学家想以尽可能最直接的方式获知可使人类急性中毒的剂量究竟为多少,于是他吞下了约为0.00424盎司的少量药物,由于肢体瘫痪猝发,他根本来不及伸手去够事先早已准备在旁边的解毒剂,最终导致了他的死亡。据说,对硫磷是如今芬兰最受欢迎的自杀药。据报道称,近年来,加利福尼亚州每年都有超过200起的对硫磷意外中毒事件发生。世界上其他国家的对硫磷致死率也令人触目惊心:1958年,印度和叙利亚分别有100人和67人因对硫磷中毒而死亡;在日本,平均每年有336例对硫磷致死案发生。
然而,美国如今有约700万磅重量的对硫磷通过手工喷雾、电动鼓风机和撒粉剂、飞机播撒等方式倾倒在农田和果园里。按照一位医学权威学者的说法,单是加利福尼亚农场里所施用的药量,其足以毒死的人口数量为当今世界人口的5-10倍。
有少数几个因素的存在使我们不至于被这种化合物毒害至灭绝的地步,其中一个原因就是对硫磷及其本组同类药物的分解速率相当快。所以,与氯化烃相比,它们在谷物上残留的时间相对较短。尽管如此,它们毒性的持续时间已足够造成从严重损伤到死亡的不同程度的危害。在加利福尼亚州的里弗赛德,30名柑橘采摘工人中的11人出现严重的不适症状,有一人需要送到医院接受治疗。他们的症状是典型的对硫磷中毒现象。果林曾在约两周半以前喷洒过对硫磷药物,残毒已留存了16-19天之久,仍使得工人们出现干呕、半失明、半昏迷的痛苦症状。这并非对硫磷毒性持续时间最久的纪录,距用药已过去1个月的果树林也发生了类似的中毒事故,而且以标准计量处理过的柑橘果皮在6个月之后还检测出了对硫磷残毒。
农田、果园和葡萄园里施用的有机磷杀虫剂对工人们的身体健康造成了极度危险,因此,一些使用这类药物的州成立了供医生们获取诊断与治疗帮助的实验室。除非医生们在处理中毒患者的时候戴上橡胶手套,否则他们本身也有中毒的风险。洗涤患者衣物的女工也同样有危险,因为衣物里可能吸收了足以使她中毒的对硫磷药物。
马拉硫磷是另一种有机磷酸酯,与DDT一样为公众所熟知。它被广泛运用于园艺、家居除虫、蚊虫喷杀以及地毯式歼灭昆虫等方面。佛罗里达州一些社区为了消灭地中海果蝇,在近百万英亩土地上喷洒了马拉硫磷药剂。马拉硫磷被认为是同类化学药物中毒性最小的,许多人便因此断定他们可以毫无顾忌地使用此药物而不会受到任何伤害,商业广告也助长了这种随意的态度。
马拉硫磷所谓的“安全性”基于相当危险的依据,这一点直到它投入使用数年之后才被人们所发现——这样的情况已经不是一次两次了。马拉硫磷之所以“安全”,是因为哺乳动物的肝脏保护能力非凡,它便显得相对无害了。肝脏中的一种酶完成了解毒作用。但若这种酶被毁坏,或活动过程受到了干扰,身体在接触到马拉硫磷的时候就会受到毒性的全力攻击。
不幸的是,此类事件的发生非常频繁。几年前,食品药品管理局的一组科学家们发现,马拉硫磷与另一种有机磷酸酯同时使用会导致剧毒的产生——比先前科学家根据两种药物的毒性所预测的结果高出50倍之多。换言之,这两种药物的混合物只需其中某一种化合物致死剂量的1%就可夺命。
这一发现促使人们对其他混合药剂进行测试。现在我们已经知道,许多配对型有机磷酸酯杀虫剂极其危险,混合作用让它们的毒性提高或“强化”了。强化作用的发生,似乎是因为一种合成物摧毁了肝脏中负责解除另一种合成物毒性的酶。两种物质不能同时使用。中毒的风险不仅威胁着那些这周喷洒一种杀虫剂而下一周喷洒另一种杀虫剂的人,也威胁着喷雾剂产品的用户们。一个普通的沙拉碗里就会存在不同的有机磷酸酯杀虫剂的混合物,本在法定范围之内的药剂残留很容易相互作用,产生更强的毒性。
目前,我们对化学药品的这种危险的了解尚不全面,但科学实验室总是定期涌出一个又一个令人担忧的新发现。其中一个发现令我们得知,一种有机磷酸酯的毒性的增强可通过另一种药剂来实现,而这种药剂不一定非得是杀虫剂。比如,一种塑化剂对马拉硫磷毒性的增强作用或许是任何一种杀虫剂都无法比拟的,这也同样是因为它抑制了肝脏酶的活动,使其无法像在通常情况下一样拔除杀虫剂的“毒牙”。
在正常的人类环境中,别的化学物品,尤其药品,又是怎样的呢?这一领域的探索才刚刚开始,但我们已知某些有机磷酸酯(对硫磷和马拉硫磷)能增强一些肌肉松弛剂的药性,还有一些同类化合物(包括马拉硫磷在内)可显著延长巴比妥类药物的催眠时间。
希腊神话中的女巫美狄亚因情敌夺走了她的丈夫杰森而勃然大怒,于是她送给新娘一件有魔力的长袍。谁穿上这件长袍就会在顷刻之间暴毙。一种被我们称为“内吸杀虫剂”的化学药品也有着如同美狄亚长袍一般的间接致死效果。它们具有超凡的特性,能够使得动植物转变成像美狄亚长袍那样的剧毒危险品。使用这些化学药品的目的是杀死可能与动植物发生接触的昆虫,特别是那些吮吸植物汁液或动物血液的虫子。
内吸杀虫剂的世界古怪诡异,其程度远远超越了格林兄弟的想象力——或许与查理·亚当斯的漫画世界最为接近。在这个世界里,童话中的魔法森林变成了有毒的森林,咀嚼过某片叶子或吮吸了某株植物汁液的昆虫注定会死去;在这个世界里,跳蚤叮咬了狗也会中毒死去,因为狗的血液已经被毒药污染了;在这个世界里,昆虫或许会死于某株素未谋面的植物蒸腾出来的带毒水汽,蜜蜂可能采集了有毒的花蜜返回蜂巢,酿造出来的蜂蜜自然也是有毒的。
在田间工作的治虫工人从自然界得到启示,这促使昆虫学家发明内置杀虫剂的梦想得以成真。他们发现,生长在含有硒酸钠的土壤中的麦子可免受蚜虫和六点黄蜘蛛的侵袭。硒这种自然生成的元素在世界上一些地区的岩石和土壤中均有少量发现,它由此成为第一种内吸杀虫剂。
杀虫剂具有内吸能力,指的是它们可渗透动、植物的全身组织,使动、植物整体带毒。人工合成的氯化烃类和有机磷类的某些化合物都具有这一特性。一些自然条件下生成的天然物质也具备这样的能力。然而,在实际应用中,大部分内吸杀虫剂都源自有机磷类化合物,如此一来,残留物的处理问题就会或多或少好办一些,不那么棘手了。
内吸杀虫剂还能够通过别的迂回方式产生效果。不管是将植物种子浸泡在药剂之中还是在其表面覆盖一层碳的混合物,它们的药效都能延展到下一代植物的身上。植物长出的幼苗含有毒素,足以毒害蚜虫及其他具有吸吮习性的昆虫。有时候豌豆、菜豆和甜菜就是这样得以保护的。表面覆盖着一层内吸杀虫剂的棉花种子已在加利福尼亚州种植了一段时间,1959年,有35名在圣华金河谷种植棉花的工人突然中毒发病——因为他们用手拿着装了内吸杀虫剂处理过的种子的袋子。
在英国,有人想知道如果蜜蜂从含有内吸杀虫剂的植物身上采集了花蜜之后会发生什么样的情况。对此,有人在施用八甲磷的地区做了调查。虽然人们在植物的花朵尚未成形之前就已经完成了药物喷洒,但是其花朵产出的花蜜是含有毒素的。正如此前人们所预测的结果一样,蜜蜂酿造出的蜂蜜也被八甲磷所污染了。
动物内吸药剂的使用主要集中在牛皮蝇的控制方面,它是牲畜身上一种有害的寄生虫。为了让其宿主的血液和身体组织里含有具备杀虫效果的毒素,又不至于让宿主中毒而死,需要极度谨慎小心地进行操作。这其中的平衡关系非常微妙,而政府部门的兽医一经发现,频繁的小剂量用药也会逐渐消耗动物体内具有保护性能的胆碱酯酶的供应;因此,若无事先预警,些微一点额外剂量的增加就会引起中毒。
种种强有力的迹象表明,许多新的内吸药物使用领域已被开发出来,它们与我们日常生活的关系更为密切。现在,你可能会给家里的狗喂食一粒药,据称此药可使狗身上的血液含有毒素,从而能够除去跳蚤。目前,似乎还尚未有人提出在人类身上做内吸杀虫剂试验以杀灭蚊子。或许这将会是下一步的研究工作。
本章内容至此一直讨论的是我们人类与昆虫对抗的时候所使用到的致命化学武器,那么我们与此同时进行的除草之战又如何呢?
人类想要寻求快速简单的方式消灭不需要的植物,于是大批化学药剂应运而生,并且数量也在不断增加。这些化学药剂被称为除莠剂,更通俗的叫法是除草剂。这些药剂如何被使用和误用的将在第六章中详细记述。此处我们讨论的是这些除草剂是否属于毒药,以及它们的使用是否给自然环境带来了毒害污染。
“除莠剂只作用于植物,不会对动物造成任何危害”的传说被广泛传播。但不幸的是,这些传说并不属实。这些除草剂里含有多种化学物质,不但能够杀死植物,也能够损害动物的身体组织。它们在有机生物体身上的效力差异巨大。有些是普通毒药;有些是新陈代谢的强效刺激剂,会引起体温致命的升高;有些(单独一种药品或是与其他化学药品混合)能够诱发恶性肿瘤;有些则攻击物种的遗传物质,引起基因突变。如此看来,除莠剂和杀虫剂一样包含了非常危险的化学药品。若是认为它们“很安全”而随意使用,将会带来灾难性的后果。
尽管新的化学药品源源不断地从实验室中涌出,含砷化合物还在大量地使用,不管杀虫剂(如前文所述)还是除草剂都如此,在这些药剂中,砷通常以亚砷酸钠的化学形式出现。它们的使用历史令人感到不安。它们喷洒在路边的时候,使得许多农民的奶牛和无数野生动物死亡;它们在湖泊和水库中被用作水中除草剂的时候,使得公共水域不宜饮用甚至不宜游泳;它们作为喷雾剂被施放在土豆田地里以杀死杂草藤蔓,却使得人类和其他生物付出了死亡的代价。
在英国,上述的最后一种用法大约在1951年因为硫酸短缺而开发出来,在此之前人们用硫酸来烧毁土豆田中的杂草藤蔓。农业部曾认为有必要对进入喷洒过药剂的农田的危险提出警告,但牲畜是听不懂这一警告的(我们还得这么推测——野生动物和鸟类也是如此)。牲畜被含砷喷雾剂所毒害的报道频频出现。在一名农民的妻子因饮用了被砷污染的水死亡后,英国一家重要的化学公司(在1959年)停止生产含砷喷雾剂,并回收了经销商手头上的所有商品。农业部在此后不久也宣布,由于亚砷酸盐对人类和牛畜构成高度危险,政府将对其使用予以限制。1961年,澳大利亚政府颁布了类似的禁令。然而,在美国还没有此类法令能够限制这些毒药的使用。
一些“二硝基”化合物也被作为除莠剂使用。它们被列为美国现使用的同类型药物中最危险的一种。二硝基酚是一种强效的代谢兴奋剂。因此,它曾一度被用作减肥药。但是减重剂量和中毒或毒杀的剂量之间的界限极其细微——太过细微,以致于此药物在最后禁用之前,就有几名病人死亡,还有许多人遭受了永久性的损伤。
五氯苯酚是一种与二硝基酚相近的药物,有时也被称为“五氯酚”,它既能作为杀虫剂,也能作为除草剂使用,常常被喷洒在铁轨沿线和荒芜的地区。它对小到细菌、大到人类的多种生物体都有着极强的毒性。像二硝基药物一样,它对生物体内能量来源的干扰是致命的,受害的生物体几乎可以说是被自己所烧死的。五氯酚的强大杀伤力在加利福尼亚州卫生局最近报告的一起致命事故中得到了阐明:一名油罐车司机将柴油和五氯苯酚混合在一起制作棉花脱叶剂,当他把浓缩的药物从油桶中汲取出来时,龙头意外地掉进了桶里,于是他赤手伸进桶内去捞拾掉落的龙头,尽管他马上洗了手,但还是得了急病,第二天就去世了。
尽管像亚硝酸钠和酚类药物这些除草剂带来的灾难性后果显而易见,但另一些种类除草剂的影响却是隐匿阴险的。例如,当今闻名的蔓越莓杂草除莠剂氨基噻唑的毒性被认为是相对轻微的,但在长远来看,它有引起恶性甲状腺肿瘤的趋向,这对野生生物乃至于人类都更重要。
除莠剂中还有一些药物被定义为“诱变剂”,即能够改变遗传物质——基因的药剂。我们有充分理由对辐射所造成的遗传性影响感到震惊,那么,我们面对环境中广泛散播的化学药剂所导致的同样严重的后果又怎能漠不关心呢?