第四章 地表水與地下海

水是最珍貴的自然資源。地球表面大部分覆蓋著海洋，人類置身汪洋之中卻深受水資源短缺困擾。地球水源雖充足，卻只有小部分可用。海水含有大量的鹽分，不論在工業(yè)、農(nóng)業(yè)還是日常生活中都無法直接使用。這也是為什么當(dāng)今世界，大部分人都將面臨或正經(jīng)歷著嚴(yán)重的水資源短缺問題。人類忘記了自己來自于何處，對自己的基本生存需求視而不見，冷漠無情地踐踏著水資源等自然資源。

了解殺蟲劑對水資源的污染應(yīng)從了解其發(fā)生背景開始，畢竟，殺蟲劑在所有污染源中占有一席之地。進入水系的污染物類型豐富——有的來自核反應(yīng)堆、實驗室、醫(yī)院；有的是原子核爆炸所產(chǎn)生的懸浮物；有的是城鎮(zhèn)內(nèi)部垃圾；還有的是工廠生產(chǎn)排放的化學(xué)廢物。這個“大家庭”還有一位成員，那就是噴灑在莊稼地、花園、森林和農(nóng)田中的化學(xué)藥劑。這些污染物加在一起無疑是個驚人的大雜燴，其中不少物質(zhì)與放射物有著相似的危害作用，有的甚至更為危險。這組化學(xué)藥物內(nèi)部相互影響、相互轉(zhuǎn)換、互相疊加，雖兇險異常卻鮮為人知。

隨著人造物質(zhì)的研發(fā)，水資源凈化變得更加復(fù)雜。對水資源使用者來說，危險也與日俱增。我們都知道，20世紀(jì)40年代，合成化學(xué)藥劑大量生產(chǎn)，數(shù)量逐漸增多，發(fā)展到今日，已經(jīng)匯集成可怕的洪流，夜以繼日地涌入國內(nèi)的下水道。有些時候，它們還會和國內(nèi)外其他種類的污染來一場命中注定的邂逅，再一同排入河道。如果仍然使用傳統(tǒng)方法分析污水的成分，污水凈化工廠將很難驗出混合后的化學(xué)藥品。大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)十分穩(wěn)定，很難用過去的方法分解，有時候甚至連檢測都成問題。河流里的污染物種類多到不可思議，它們相互化合，形成的物質(zhì)連衛(wèi)生工程師都無法辨認(rèn)，只好失望地將其稱為“泥狀物質(zhì)”。馬薩諸塞理工學(xué)院教授盧弗·艾拉森向議會委員會表示，我們無法預(yù)料這些化學(xué)藥品混合后會帶來怎樣的效果，更無法識別出由此產(chǎn)生的有機物。艾拉森教授表示：“我們還不知道這種物質(zhì)是什么，也不知道它究竟會給人類帶來怎樣的影響?！?/p>

化學(xué)藥物用于防控昆蟲、嚙齒動物以及雜草后，日益助長有機污染。為了除掉水中的植物、昆蟲幼蟲、雜魚，人們特意將這些藥物倒入水體。直接向森林噴灑殺蟲劑，可以保證一個州兩300英畝的土地免受特定的蟲災(zāi)，但這也造成了森林污染，噴灑物有的直接落進小溪里，有的則穿過層層枝葉落在地面，慢慢與滲透水一同匯入海洋。為了防控昆蟲以及嚙齒動物，人們向農(nóng)田噴灑了幾百萬磅農(nóng)藥，它們殘留在水中，通過雨水作用離開地面，進入世界水循環(huán)系統(tǒng)。

大量證據(jù)表明，我們的溪流乃至公共供水系統(tǒng)里都存在著化學(xué)污染。我們從賓夕法尼亞州某果園地區(qū)采集飲用水樣本，在魚身上進行了實驗，研究發(fā)現(xiàn)，水中含有的殺蟲劑足以在4個小時內(nèi)殺死所有做實驗的魚。流經(jīng)管道灌溉過棉花地的水，哪怕經(jīng)過凈化器處理再排入河湖，仍會給魚類帶來致命傷害。在美國，農(nóng)田噴灑過一種名為毒殺芬的氯化烴殺蟲劑后，藥物殘留順著15條支流匯入了亞拉巴馬州的田納西河，導(dǎo)致河里的魚類全部死亡。15條支流中，還有兩條河道發(fā)源于市政供水系統(tǒng)。使用殺蟲劑1周后，河流下游每天都有金魚死去，它們原本被人養(yǎng)在浴缸里，現(xiàn)在已經(jīng)底朝天漂浮在水面了，這正好說明水中仍然殘留有毒性。

大部分情況下，人們很難發(fā)現(xiàn)這類污染，只有死去成百上千條魚后，真相才會浮出水面。但是不論如何，人們通常還是無法探測到污染的存在。負責(zé)水源凈化的工作人員不會例行檢查這些有機污染物，就算檢查出來也不知道如何清理它們。但是不管能不能檢測到，殺蟲劑就在那里，甚至可能同地面其他大規(guī)模施用的物質(zhì)一起進入大部分河流，乃至主干河道。

倘若有誰質(zhì)疑殺蟲劑會大面積污染環(huán)境這一說法，就該研究研究1960年美國漁業(yè)及野生動物服務(wù)處印發(fā)的一份報告。為了解魚類是否會像溫血動物一樣在體內(nèi)堆積殺蟲劑殘留物，服務(wù)處對西部的一片森林進行了取樣調(diào)查。為應(yīng)對云杉樹蠕蟲，該森林曾大面積噴灑“滴滴涕”。意料之中，結(jié)果表明所有魚體內(nèi)都含有“滴滴涕”。隨后調(diào)查員將目光轉(zhuǎn)向距離噴藥區(qū)30里的遙遠地帶，它們調(diào)查了那里的一條小溪，與森林里的樣本進行對比研究?，F(xiàn)在，真正的重大發(fā)現(xiàn)來了，這條小溪位于第一批采樣地點的上游，它們中間還隔著一條瀑布，這里從來沒有直接噴灑過農(nóng)藥，但是，這里的魚體內(nèi)同樣殘留著“滴滴涕”?；瘜W(xué)藥物是通過地下水不遠千里來到這兒的嗎？還是通過空氣傳播，以漂浮物的形式落在水面？另外一組對比實驗中，某一魚類產(chǎn)卵區(qū)出現(xiàn)同樣的情況，這里的水發(fā)源于一口深井，也沒有噴灑過化學(xué)藥物。這樣看來，污染物只可能通過地下水傳播。

從水污染問題的整體來看，最令人擔(dān)憂的大概就是地下水的大面積污染了。在水里加殺蟲劑又不想污染水的純凈，不論在哪里都是不可能的。大自然是統(tǒng)一不可分割的整體，它絕不會打亂地球水資源供應(yīng)系統(tǒng)。雨水落在土地上，滲入土壤和石頭的縫隙，向更深的地方流去，最終抵達一片新的地帶。在這里，石頭的每一個縫隙中都填滿了水，這就是黑暗的地下海，它們始于山腳，從山谷底流入地下。它川流不息，有些時候流得慢，一年才走50多英尺；有時候流得快，一天可達100里。它看不見、摸不著，四處漫游，最終要么化為泉水涌出地面，要么被引到一口井里。但是大多數(shù)時候，它們匯入河流和小溪。除了直接落入溪流的雨水和地表水，所有地表流動的水都曾是地下水。由此我們可以真切地感受到，地下水的污染就是世界水體的污染。

科羅拉多某制造廠排放的有毒化學(xué)物質(zhì)正是順著地下暗流來到幾里外的農(nóng)田的。它們污染了井水，感染了人畜，破壞了莊稼——這才只是開始，在那之后，類似的事情接二連三發(fā)生。簡單來說，事情的經(jīng)過是這樣的：1943年，丹佛附近的落基山軍備庫開始生產(chǎn)軍用物資，該軍備庫從屬于某化學(xué)兵團。8年過后，軍備庫將生產(chǎn)設(shè)施租用給一家私人石油公司，用來生產(chǎn)殺蟲劑。工廠還沒來得及改變工序，就有消息秘密傳來，幾里開外的農(nóng)民紛紛反映，動物得了病，診斷不出原因。此外，莊稼大面積被破壞也惹得農(nóng)民怨聲載道。樹葉枯萎，植物無法成熟，莊稼完全死亡，還有些人得了病，大家猜想這一定也與石油公司有關(guān)。

灌溉農(nóng)場的水來自于淺井，化驗井水時（這是1959年的某科研項目，不少州以及聯(lián)邦管理處都曾參與其中），人們發(fā)現(xiàn)，井水含有各種化學(xué)物質(zhì)的混合物。原來，落基山軍工廠開辦的這些年間，氯化物、氯酸鹽、磷酸鹽、氟化物以及砷被源源不斷地排放到蓄水池里。很明顯，軍工廠和農(nóng)場之間的地下水遭受了污染，污染物在這七八年間通過地下水系統(tǒng)，從蓄水池一路來到了3里外最近的農(nóng)場。污染物繼續(xù)滲透到更遠的地方，甚至影響到了未知區(qū)域。調(diào)查者也沒有辦法消除污染，更無法阻止它們進一步擴散。

所有的一切已經(jīng)夠糟糕了，但是最奇怪也是整個事件中最具有意義的事出現(xiàn)了。人們在軍工廠的蓄水池以及部分井里發(fā)現(xiàn)了除草劑的成分——2,4-D。這也就足以說明為什么植物灌溉后會離奇死去。但是，事情的奇怪之處就在于，工廠在生產(chǎn)的任何階段都沒有用到過2,4-D。

經(jīng)過進一步仔細探索，化學(xué)家得出了一個結(jié)論：2,4-D是在開闊的池塘里自發(fā)合成的。軍工廠排放的各種化學(xué)物質(zhì)相互作用，產(chǎn)生了2,4-D。有了空氣、水、陽光，哪怕沒有化學(xué)家的參與，蓄水池也變成了一個天然實驗室，自動產(chǎn)出新的化學(xué)物質(zhì)，進而破壞植物。

科羅拉多農(nóng)場的事例具有廣泛而深遠的意義。除了科羅拉多，其他遭到化學(xué)污染的公共水源是否會有同樣的故事發(fā)生？各地的溪流和小河里，空氣和陽光隨時可能起到催化作用，所謂“無害”的化學(xué)物質(zhì)排放入水后又會產(chǎn)生怎樣的危險物質(zhì)？

事實上，水資源化學(xué)污染最驚人的地方在于，不論是河流、湖泊、水庫里的水，還是日常餐桌上的飲用水，都摻雜著有害化學(xué)物質(zhì)?；瘜W(xué)物質(zhì)在水中任意混合后很有可能發(fā)生反應(yīng)，這在美國公共衛(wèi)生服務(wù)處引起了不小的騷動。那里的工作人員都明確表示，他們十分擔(dān)心原本相對無害的單一化學(xué)物質(zhì)混合后會衍生出有害物質(zhì)，而這樣的化學(xué)反應(yīng)可能大面積爆發(fā)。這種反應(yīng)可能存在于兩種或多種化學(xué)物質(zhì)之間，也可能存在于化學(xué)物質(zhì)和日益增多的放射性垃圾之間，畢竟河里任意丟棄的放射性垃圾已經(jīng)越來越多了。在游離射線的撞擊下，原子很容易發(fā)生重組，從而改變原有化學(xué)物質(zhì)的性征，這一過程難以預(yù)測，也無法控制。

當(dāng)然，不僅是地下水，地表流動的水，如溪流、河流、灌溉用水也遭受了污染。加州的提爾湖和南克拉馬斯湖發(fā)生了一件令人驚心動魄的事，兩地的野生動物保護區(qū)處于同一體系中，其中包括位于北奧萊根邊界的北克拉馬斯湖野生動物保護區(qū)。它們命運相連，共享水資源；它們?nèi)缤蠛Ｖ械男u，農(nóng)田像海水一樣環(huán)繞四周，這些農(nóng)田曾是水鳥的天堂，有大片的沼澤地和開闊的水域，后來通過修建排水渠和小河分流才改造成了農(nóng)田。

北克拉瑪斯湖的水灌溉著這片農(nóng)田，灌溉過土地的水會被回收起來，引入提爾湖，最終流入南克拉馬斯湖。因此，野生動物保護區(qū)的用水主要依靠這兩片水域，它也就自然而然成了農(nóng)田排水系統(tǒng)的重要部分。我們有必要記住這一大背景，因為最近發(fā)生的一件事與之關(guān)系密切。

1960年夏，保護區(qū)的工作人員在提爾湖和南克拉馬斯湖發(fā)現(xiàn)了幾百只鳥，它們有的奄奄一息，有的已經(jīng)化為尸體。大部分鳥以水里的魚為食，如蒼鷺、鵜鶘和鷗。經(jīng)過分析，人們發(fā)現(xiàn)，鳥類身體里都含有類似于“DDD”和“DDE”的殺蟲劑殘留。湖里的魚和浮游生物體內(nèi)也都含有殺蟲劑。工作人員認(rèn)為，農(nóng)田噴灑了大量殺蟲劑，灌溉用水又要通過保護區(qū)的河流進行回收，因此這些殺蟲劑正在保護區(qū)的河水里不斷累積。

水體毒化對鳥類保護造成的影響我們本該有目共睹。不論是打鴨的獵人，還是看見或聽見水鳥排成一行飛過夜空的人，都對它帶來的危害深有體會。為保護西方水鳥，這些特別的保護區(qū)地位關(guān)鍵，它們所處的位置如同交通樞紐，是所有遷徙鳥類、包括太平洋遷徙鳥類的必經(jīng)之地。秋季遷徙期到來，百萬只野鴨和鵝從白令海峽向東飛往哈德遜海灣，保護區(qū)迎來送往，為它們提供棲息之地——秋天一到，3/4的水鳥都會向東飛往太平洋沿岸的國家。到了夏天，這里是水鳥的歇腳之處，尤其是兩種瀕危鳥類，紅頭鴨和紅鴨。因此，湖水和池塘嚴(yán)重污染將會給遠西地區(qū)的水鳥帶來無法逆轉(zhuǎn)的毀滅。

人們應(yīng)當(dāng)將水納入食物鏈的行列——從浮游生物那小如塵土的綠色細胞開始，小小的水藻被嗜食浮游生物的魚吃掉，這些魚又被其他魚吃掉，又或者被鳥類、貂、浣熊所吃，這一過程永無止境，物質(zhì)從生命過渡到生命，無限循環(huán)。我們知道水中有益的礦物質(zhì)會隨著食物鏈一環(huán)接一環(huán)傳遞，那么我們是否也能依此類推，認(rèn)為排放到水中的毒物也會進入循環(huán)中呢？

我們在加利福尼亞清水湖的傳奇歷史中找到了答案。清水湖位于山區(qū)地帶，南方90里開外是舊金山市，以釣魚聞名。叫它清水湖并不貼切，湖淺，黑色的軟泥遍布湖底，湖水一片混沌。很不幸，對垂釣者和住在岸邊的居民來說，清水湖的水為一種名為瑩蟲的小昆蟲提供了絕佳的住所。這種昆蟲雖是蚊子的近親，成蟲卻不吸人血，可以說它們什么都不吃。但是，瑩蟲數(shù)量龐大，給當(dāng)?shù)厝藥砹瞬簧贌?，采取行動防控害蟲卻收效甚微，直到20世紀(jì)40年代，新型滅蟲武器氯化烴誕生。人們開始用DDD來消滅瑩蟲，它與“滴滴涕”關(guān)系密切，但是對魚的威脅更小。

1949年，人們經(jīng)過周密的準(zhǔn)備，推出了新的防控措施，當(dāng)時幾乎沒有人預(yù)想到它會帶來惡果。他們調(diào)查過湖水，測量過容積，確定殺蟲劑加入其中后會高度稀釋，與湖水的比例達到1:7000萬。昆蟲防控工作最初進展順利，但是到了1954年，人們不得不再次施用殺蟲劑，這次的濃度增加到1:50萬。在人們眼中，滅蟲行動是成功的。

冬季降臨，端倪初現(xiàn)，原來其他生命也受到了影響：湖里的西開始死去，過了不久，死去的就達到了100只。這種鳥在清水湖繁衍生息，受湖里豐富的魚類所吸引，是冬季最早造訪的鳥類。西在淺湖定居，住所漂浮在水面，它們外形奇特，習(xí)性優(yōu)雅，生活在美國和加拿大西部，被稱作“天鵝”。當(dāng)它們劃過湖面，水面蕩起淺淺的波紋，這些鳥兒將身子壓得低低的，雪白的脖頸和閃亮的黑腦袋高高揚起。新孵出的雛鳥灰絨絨的，剛出生幾個小時就下到水里，騎在爸爸媽媽的背上，舒舒服服地躺在它們的羽毛里。

但是，瑩蟲過于頑固，人們不得不對其發(fā)動第3次“剿滅”。1957年，更多死去。事實上，1954年檢查鳥類尸體并沒有發(fā)現(xiàn)傳染性疾病，但是，有人提出要檢查鳥類體內(nèi)的脂肪組織。隨后，他們在其中發(fā)現(xiàn)了大量DDD，濃度高達1600ppm。

前面提到，加在水里的藥物濃度最高也只是0.02ppm，為什么體內(nèi)的化學(xué)藥物累積到如此驚人的地步？當(dāng)然，這些鳥以魚類為食，化驗完清水湖的魚類過后，事情的真相浮出水面，原來毒素最開始只是進入最小的生物體內(nèi)，隨后又傳遞給了較大的捕食動物。浮游生物體內(nèi)含有5ppm的殺蟲劑（最初水中濃縮物最大濃度的25倍）；食草魚類體內(nèi)含有40ppm至300ppm，食肉動物體內(nèi)的毒素含量最高。一種褐色鰍魚體內(nèi)的毒素甚至達到了2500ppm，令人震驚。這恰好印證了“杰克小屋”效應(yīng)，在這一序列中，大型食肉動物吃小型食肉動物，小型食肉動物又吃草食動物，草食動物又吃浮游生物，浮游生物則攝取了水中的毒物。

后來有了更為驚人的發(fā)現(xiàn)。最后一次施用DDD后，短期無法在水中發(fā)現(xiàn)它的殘留。但是事實上毒物還留在湖里，只不過進入了動物組織。停用化學(xué)藥物后的23個月內(nèi)，浮游生物體內(nèi)的DDD仍高達5.3ppm。在這近兩年的時間里，水中可能并沒有出現(xiàn)過毒物，但是隨著浮游生物不斷繁衍，體內(nèi)的毒素也代代相傳，最終殘留在湖里的動物體內(nèi)。停止施用除蟲藥1年后我們檢測了湖里所有的魚、鳥、青蛙，在它們的體內(nèi)都發(fā)現(xiàn)了DDD殘留，濃度大多是原始濃度的好幾倍。這些動物在最后一次施用DDD9個月后產(chǎn)卵，魚、、加利福尼亞海鷗幼崽體內(nèi)的毒素超過了2000ppm。與此同時，第一次使用殺蟲劑時，營巢的有1000多對，到了1960年就只剩下30對了，哪怕這僅剩的30對似乎也沒法繼續(xù)在這里筑巢。自最后一次施用DDD以來，湖里再也沒有幼鳥降生。

整個毒物鏈似乎以微小的植物為基礎(chǔ)，它們體內(nèi)包含著最原始的毒物。那么站在食物鏈頂端的人類呢？他們似乎忘記了整件事情的經(jīng)過，仍然備好魚竿，從清水湖釣起一大串魚，帶回家用油煎了做晚飯吃。魚體內(nèi)DDD大量疊加后會對他們產(chǎn)生怎樣的影響？

加州公共衛(wèi)生局雖曾宣布DDD無害，卻還是于1959年出臺措施禁止向湖中投放DDD。大量科學(xué)證據(jù)表明，這種藥物生物學(xué)效能極強，所以這項安全措施似乎只能起到基本的保護作用。DDD的生理影響是獨一無二的，它會摧毀腎上腺的一部分——分泌荷爾蒙激素的腎上腺表皮細胞。1948年，人類就發(fā)現(xiàn)了這一事實，只是因為其效用并未在其他實驗體，如猴子、老鼠、兔子身上顯現(xiàn)，大家就認(rèn)為它只對狗起作用。但是，這一發(fā)現(xiàn)具有啟發(fā)意義，因為狗受DDD影響后的表現(xiàn)和人患阿狄森氏病的反應(yīng)十分相似。最近的醫(yī)學(xué)研究表明，DDD嚴(yán)重阻礙人腎上腺表皮的功能，它能破壞細胞，因此在臨床上被用來解決一種罕見的腎上腺癌癥。

清水湖的現(xiàn)狀令人生疑：為了防控昆蟲，使用生化功能極強的物質(zhì)，尤其是讓這些物質(zhì)直接進入人體和水體，這樣做是否可??？事實上，通過清水湖事件我們不難發(fā)現(xiàn)，降低殺蟲劑的濃度并沒有意義，經(jīng)過食物鏈后，它的含量仍會疊加。通常，看似已經(jīng)解決的小問題，反而引出了更大的問題，并且更難以處理，清水湖就是個典型?，撓x問題確實解決了，受困擾的人獲得了便利，但是，對于在河中取食和飲水的人來說，危險隨之到來，且更加嚴(yán)重，更加難以查明緣由。

令人震驚的是，故意向水庫排放毒物的做法已經(jīng)相當(dāng)普遍，人們這樣做不過是為了消遣，哪怕事后得花些錢處理水資源，將它們重新變成飲用水，人類還是樂此不疲。某地區(qū)的運動員想借用水庫“發(fā)展”漁業(yè)，他們說服政府當(dāng)局，向水中傾倒大量毒藥，除掉雜魚，再換上更合乎心意的高產(chǎn)魚類。這一過程仿佛愛麗絲夢游仙境般荒誕。水庫本來是公共水源，而運動員的項目可能壓根都沒征求附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)的意見。鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民不得不一邊飲用含有殘毒的水，一邊為凈化水源支付稅錢。處理水資源絕非易事。

殺蟲劑和其他化學(xué)藥劑污染地表水和地下水，危險絕不僅僅是毒化水源那么簡單，致癌物質(zhì)同樣會被排放到公共用水中。國家癌癥研究所的W.C.惠帕教授警告說：“隨著飲用水污染日益嚴(yán)重，在可見的未來里，人類的患癌風(fēng)險也會日益增加?！睂嶋H上，荷蘭早在20世紀(jì)50年代初就進行了一項實驗，證明被污染的水可能致癌。與取井水飲用的城市相比，引用河水的城市癌癥致死率更高，因為井水不容易被污染。砷已被明確定為環(huán)境中的致癌物，歷史上，它曾兩度污染水源，導(dǎo)致癌癥大面積暴發(fā)。一次是因為挖礦帶來了不少含砷的煤渣堆，另一次則是因為含砷量高的石頭導(dǎo)致水源污染。一旦我們大量使用含砷殺蟲劑，歷史將輕而易舉地重演。這些地區(qū)的土壤也變得有毒了，雨水帶著一部分砷落入溪流、河水、水庫，以及浩瀚的地下水海洋。

這里，我們再一次意識到，自然是統(tǒng)一的整體。要想更多地了解地球上的污染正在如何發(fā)生，就得看看另一種最基本的地球資源——土壤。

1. “DDD”和“DDE”都是“滴滴涕”的主要代謝產(chǎn)物。