第四章 地表水与地下海

水是最珍贵的自然资源。地球表面大部分覆盖着海洋，人类置身汪洋之中却深受水资源短缺困扰。地球水源虽充足，却只有小部分可用。海水含有大量的盐分，不论在工业、农业还是日常生活中都无法直接使用。这也是为什么当今世界，大部分人都将面临或正经历着严重的水资源短缺问题。人类忘记了自己来自于何处，对自己的基本生存需求视而不见，冷漠无情地践踏着水资源等自然资源。

了解杀虫剂对水资源的污染应从了解其发生背景开始，毕竟，杀虫剂在所有污染源中占有一席之地。进入水系的污染物类型丰富——有的来自核反应堆、实验室、医院；有的是原子核爆炸所产生的悬浮物；有的是城镇内部垃圾；还有的是工厂生产排放的化学废物。这个“大家庭”还有一位成员，那就是喷洒在庄稼地、花园、森林和农田中的化学药剂。这些污染物加在一起无疑是个惊人的大杂烩，其中不少物质与放射物有着相似的危害作用，有的甚至更为危险。这组化学药物内部相互影响、相互转换、互相叠加，虽凶险异常却鲜为人知。

随着人造物质的研发，水资源净化变得更加复杂。对水资源使用者来说，危险也与日俱增。我们都知道，20世纪40年代，合成化学药剂大量生产，数量逐渐增多，发展到今日，已经汇集成可怕的洪流，夜以继日地涌入国内的下水道。有些时候，它们还会和国内外其他种类的污染来一场命中注定的邂逅，再一同排入河道。如果仍然使用传统方法分析污水的成分，污水净化工厂将很难验出混合后的化学药品。大多数化学物质十分稳定，很难用过去的方法分解，有时候甚至连检测都成问题。河流里的污染物种类多到不可思议，它们相互化合，形成的物质连卫生工程师都无法辨认，只好失望地将其称为“泥状物质”。马萨诸塞理工学院教授卢弗·艾拉森向议会委员会表示，我们无法预料这些化学药品混合后会带来怎样的效果，更无法识别出由此产生的有机物。艾拉森教授表示：“我们还不知道这种物质是什么，也不知道它究竟会给人类带来怎样的影响。”

化学药物用于防控昆虫、啮齿动物以及杂草后，日益助长有机污染。为了除掉水中的植物、昆虫幼虫、杂鱼，人们特意将这些药物倒入水体。直接向森林喷洒杀虫剂，可以保证一个州两300英亩的土地免受特定的虫灾，但这也造成了森林污染，喷洒物有的直接落进小溪里，有的则穿过层层枝叶落在地面，慢慢与渗透水一同汇入海洋。为了防控昆虫以及啮齿动物，人们向农田喷洒了几百万磅农药，它们残留在水中，通过雨水作用离开地面，进入世界水循环系统。

大量证据表明，我们的溪流乃至公共供水系统里都存在着化学污染。我们从宾夕法尼亚州某果园地区采集饮用水样本，在鱼身上进行了实验，研究发现，水中含有的杀虫剂足以在4个小时内杀死所有做实验的鱼。流经管道灌溉过棉花地的水，哪怕经过净化器处理再排入河湖，仍会给鱼类带来致命伤害。在美国，农田喷洒过一种名为毒杀芬的氯化烃杀虫剂后，药物残留顺着15条支流汇入了亚拉巴马州的田纳西河，导致河里的鱼类全部死亡。15条支流中，还有两条河道发源于市政供水系统。使用杀虫剂1周后，河流下游每天都有金鱼死去，它们原本被人养在浴缸里，现在已经底朝天漂浮在水面了，这正好说明水中仍然残留有毒性。

大部分情况下，人们很难发现这类污染，只有死去成百上千条鱼后，真相才会浮出水面。但是不论如何，人们通常还是无法探测到污染的存在。负责水源净化的工作人员不会例行检查这些有机污染物，就算检查出来也不知道如何清理它们。但是不管能不能检测到，杀虫剂就在那里，甚至可能同地面其他大规模施用的物质一起进入大部分河流，乃至主干河道。

倘若有谁质疑杀虫剂会大面积污染环境这一说法，就该研究研究1960年美国渔业及野生动物服务处印发的一份报告。为了解鱼类是否会像温血动物一样在体内堆积杀虫剂残留物，服务处对西部的一片森林进行了取样调查。为应对云杉树蠕虫，该森林曾大面积喷洒“滴滴涕”。意料之中，结果表明所有鱼体内都含有“滴滴涕”。随后调查员将目光转向距离喷药区30里的遥远地带，它们调查了那里的一条小溪，与森林里的样本进行对比研究。现在，真正的重大发现来了，这条小溪位于第一批采样地点的上游，它们中间还隔着一条瀑布，这里从来没有直接喷洒过农药，但是，这里的鱼体内同样残留着“滴滴涕”。化学药物是通过地下水不远千里来到这儿的吗？还是通过空气传播，以漂浮物的形式落在水面？另外一组对比实验中，某一鱼类产卵区出现同样的情况，这里的水发源于一口深井，也没有喷洒过化学药物。这样看来，污染物只可能通过地下水传播。

从水污染问题的整体来看，最令人担忧的大概就是地下水的大面积污染了。在水里加杀虫剂又不想污染水的纯净，不论在哪里都是不可能的。大自然是统一不可分割的整体，它绝不会打乱地球水资源供应系统。雨水落在土地上，渗入土壤和石头的缝隙，向更深的地方流去，最终抵达一片新的地带。在这里，石头的每一个缝隙中都填满了水，这就是黑暗的地下海，它们始于山脚，从山谷底流入地下。它川流不息，有些时候流得慢，一年才走50多英尺；有时候流得快，一天可达100里。它看不见、摸不着，四处漫游，最终要么化为泉水涌出地面，要么被引到一口井里。但是大多数时候，它们汇入河流和小溪。除了直接落入溪流的雨水和地表水，所有地表流动的水都曾是地下水。由此我们可以真切地感受到，地下水的污染就是世界水体的污染。

科罗拉多某制造厂排放的有毒化学物质正是顺着地下暗流来到几里外的农田的。它们污染了井水，感染了人畜，破坏了庄稼——这才只是开始，在那之后，类似的事情接二连三发生。简单来说，事情的经过是这样的：1943年，丹佛附近的落基山军备库开始生产军用物资，该军备库从属于某化学兵团。8年过后，军备库将生产设施租用给一家私人石油公司，用来生产杀虫剂。工厂还没来得及改变工序，就有消息秘密传来，几里开外的农民纷纷反映，动物得了病，诊断不出原因。此外，庄稼大面积被破坏也惹得农民怨声载道。树叶枯萎，植物无法成熟，庄稼完全死亡，还有些人得了病，大家猜想这一定也与石油公司有关。

灌溉农场的水来自于浅井，化验井水时（这是1959年的某科研项目，不少州以及联邦管理处都曾参与其中），人们发现，井水含有各种化学物质的混合物。原来，落基山军工厂开办的这些年间，氯化物、氯酸盐、磷酸盐、氟化物以及砷被源源不断地排放到蓄水池里。很明显，军工厂和农场之间的地下水遭受了污染，污染物在这七八年间通过地下水系统，从蓄水池一路来到了3里外最近的农场。污染物继续渗透到更远的地方，甚至影响到了未知区域。调查者也没有办法消除污染，更无法阻止它们进一步扩散。

所有的一切已经够糟糕了，但是最奇怪也是整个事件中最具有意义的事出现了。人们在军工厂的蓄水池以及部分井里发现了除草剂的成分——2,4-D。这也就足以说明为什么植物灌溉后会离奇死去。但是，事情的奇怪之处就在于，工厂在生产的任何阶段都没有用到过2,4-D。

经过进一步仔细探索，化学家得出了一个结论：2,4-D是在开阔的池塘里自发合成的。军工厂排放的各种化学物质相互作用，产生了2,4-D。有了空气、水、阳光，哪怕没有化学家的参与，蓄水池也变成了一个天然实验室，自动产出新的化学物质，进而破坏植物。

科罗拉多农场的事例具有广泛而深远的意义。除了科罗拉多，其他遭到化学污染的公共水源是否会有同样的故事发生？各地的溪流和小河里，空气和阳光随时可能起到催化作用，所谓“无害”的化学物质排放入水后又会产生怎样的危险物质？

事实上，水资源化学污染最惊人的地方在于，不论是河流、湖泊、水库里的水，还是日常餐桌上的饮用水，都掺杂着有害化学物质。化学物质在水中任意混合后很有可能发生反应，这在美国公共卫生服务处引起了不小的骚动。那里的工作人员都明确表示，他们十分担心原本相对无害的单一化学物质混合后会衍生出有害物质，而这样的化学反应可能大面积爆发。这种反应可能存在于两种或多种化学物质之间，也可能存在于化学物质和日益增多的放射性垃圾之间，毕竟河里任意丢弃的放射性垃圾已经越来越多了。在游离射线的撞击下，原子很容易发生重组，从而改变原有化学物质的性征，这一过程难以预测，也无法控制。

当然，不仅是地下水，地表流动的水，如溪流、河流、灌溉用水也遭受了污染。加州的提尔湖和南克拉马斯湖发生了一件令人惊心动魄的事，两地的野生动物保护区处于同一体系中，其中包括位于北奥莱根边界的北克拉马斯湖野生动物保护区。它们命运相连，共享水资源；它们如同大海中的小岛，农田像海水一样环绕四周，这些农田曾是水鸟的天堂，有大片的沼泽地和开阔的水域，后来通过修建排水渠和小河分流才改造成了农田。

北克拉玛斯湖的水灌溉着这片农田，灌溉过土地的水会被回收起来，引入提尔湖，最终流入南克拉马斯湖。因此，野生动物保护区的用水主要依靠这两片水域，它也就自然而然成了农田排水系统的重要部分。我们有必要记住这一大背景，因为最近发生的一件事与之关系密切。

1960年夏，保护区的工作人员在提尔湖和南克拉马斯湖发现了几百只鸟，它们有的奄奄一息，有的已经化为尸体。大部分鸟以水里的鱼为食，如苍鹭、鹈鹕和鸥。经过分析，人们发现，鸟类身体里都含有类似于“DDD”和“DDE”的杀虫剂残留。湖里的鱼和浮游生物体内也都含有杀虫剂。工作人员认为，农田喷洒了大量杀虫剂，灌溉用水又要通过保护区的河流进行回收，因此这些杀虫剂正在保护区的河水里不断累积。

水体毒化对鸟类保护造成的影响我们本该有目共睹。不论是打鸭的猎人，还是看见或听见水鸟排成一行飞过夜空的人，都对它带来的危害深有体会。为保护西方水鸟，这些特别的保护区地位关键，它们所处的位置如同交通枢纽，是所有迁徙鸟类、包括太平洋迁徙鸟类的必经之地。秋季迁徙期到来，百万只野鸭和鹅从白令海峡向东飞往哈德逊海湾，保护区迎来送往，为它们提供栖息之地——秋天一到，3/4的水鸟都会向东飞往太平洋沿岸的国家。到了夏天，这里是水鸟的歇脚之处，尤其是两种濒危鸟类，红头鸭和红鸭。因此，湖水和池塘严重污染将会给远西地区的水鸟带来无法逆转的毁灭。

人们应当将水纳入食物链的行列——从浮游生物那小如尘土的绿色细胞开始，小小的水藻被嗜食浮游生物的鱼吃掉，这些鱼又被其他鱼吃掉，又或者被鸟类、貂、浣熊所吃，这一过程永无止境，物质从生命过渡到生命，无限循环。我们知道水中有益的矿物质会随着食物链一环接一环传递，那么我们是否也能依此类推，认为排放到水中的毒物也会进入循环中呢？

我们在加利福尼亚清水湖的传奇历史中找到了答案。清水湖位于山区地带，南方90里开外是旧金山市，以钓鱼闻名。叫它清水湖并不贴切，湖浅，黑色的软泥遍布湖底，湖水一片混沌。很不幸，对垂钓者和住在岸边的居民来说，清水湖的水为一种名为莹虫的小昆虫提供了绝佳的住所。这种昆虫虽是蚊子的近亲，成虫却不吸人血，可以说它们什么都不吃。但是，莹虫数量庞大，给当地人带来了不少烦恼，采取行动防控害虫却收效甚微，直到20世纪40年代，新型灭虫武器氯化烃诞生。人们开始用DDD来消灭莹虫，它与“滴滴涕”关系密切，但是对鱼的威胁更小。

1949年，人们经过周密的准备，推出了新的防控措施，当时几乎没有人预想到它会带来恶果。他们调查过湖水，测量过容积，确定杀虫剂加入其中后会高度稀释，与湖水的比例达到1:7000万。昆虫防控工作最初进展顺利，但是到了1954年，人们不得不再次施用杀虫剂，这次的浓度增加到1:50万。在人们眼中，灭虫行动是成功的。

冬季降临，端倪初现，原来其他生命也受到了影响：湖里的西开始死去，过了不久，死去的就达到了100只。这种鸟在清水湖繁衍生息，受湖里丰富的鱼类所吸引，是冬季最早造访的鸟类。西在浅湖定居，住所漂浮在水面，它们外形奇特，习性优雅，生活在美国和加拿大西部，被称作“天鹅”。当它们划过湖面，水面荡起浅浅的波纹，这些鸟儿将身子压得低低的，雪白的脖颈和闪亮的黑脑袋高高扬起。新孵出的雏鸟灰绒绒的，刚出生几个小时就下到水里，骑在爸爸妈妈的背上，舒舒服服地躺在它们的羽毛里。

但是，莹虫过于顽固，人们不得不对其发动第3次“剿灭”。1957年，更多死去。事实上，1954年检查鸟类尸体并没有发现传染性疾病，但是，有人提出要检查鸟类体内的脂肪组织。随后，他们在其中发现了大量DDD，浓度高达1600ppm。

前面提到，加在水里的药物浓度最高也只是0.02ppm，为什么体内的化学药物累积到如此惊人的地步？当然，这些鸟以鱼类为食，化验完清水湖的鱼类过后，事情的真相浮出水面，原来毒素最开始只是进入最小的生物体内，随后又传递给了较大的捕食动物。浮游生物体内含有5ppm的杀虫剂（最初水中浓缩物最大浓度的25倍）；食草鱼类体内含有40ppm至300ppm，食肉动物体内的毒素含量最高。一种褐色鳅鱼体内的毒素甚至达到了2500ppm，令人震惊。这恰好印证了“杰克小屋”效应，在这一序列中，大型食肉动物吃小型食肉动物，小型食肉动物又吃草食动物，草食动物又吃浮游生物，浮游生物则摄取了水中的毒物。

后来有了更为惊人的发现。最后一次施用DDD后，短期无法在水中发现它的残留。但是事实上毒物还留在湖里，只不过进入了动物组织。停用化学药物后的23个月内，浮游生物体内的DDD仍高达5.3ppm。在这近两年的时间里，水中可能并没有出现过毒物，但是随着浮游生物不断繁衍，体内的毒素也代代相传，最终残留在湖里的动物体内。停止施用除虫药1年后我们检测了湖里所有的鱼、鸟、青蛙，在它们的体内都发现了DDD残留，浓度大多是原始浓度的好几倍。这些动物在最后一次施用DDD9个月后产卵，鱼、、加利福尼亚海鸥幼崽体内的毒素超过了2000ppm。与此同时，第一次使用杀虫剂时，营巢的有1000多对，到了1960年就只剩下30对了，哪怕这仅剩的30对似乎也没法继续在这里筑巢。自最后一次施用DDD以来，湖里再也没有幼鸟降生。

整个毒物链似乎以微小的植物为基础，它们体内包含着最原始的毒物。那么站在食物链顶端的人类呢？他们似乎忘记了整件事情的经过，仍然备好鱼竿，从清水湖钓起一大串鱼，带回家用油煎了做晚饭吃。鱼体内DDD大量叠加后会对他们产生怎样的影响？

加州公共卫生局虽曾宣布DDD无害，却还是于1959年出台措施禁止向湖中投放DDD。大量科学证据表明，这种药物生物学效能极强，所以这项安全措施似乎只能起到基本的保护作用。DDD的生理影响是独一无二的，它会摧毁肾上腺的一部分——分泌荷尔蒙激素的肾上腺表皮细胞。1948年，人类就发现了这一事实，只是因为其效用并未在其他实验体，如猴子、老鼠、兔子身上显现，大家就认为它只对狗起作用。但是，这一发现具有启发意义，因为狗受DDD影响后的表现和人患阿狄森氏病的反应十分相似。最近的医学研究表明，DDD严重阻碍人肾上腺表皮的功能，它能破坏细胞，因此在临床上被用来解决一种罕见的肾上腺癌症。

清水湖的现状令人生疑：为了防控昆虫，使用生化功能极强的物质，尤其是让这些物质直接进入人体和水体，这样做是否可取？事实上，通过清水湖事件我们不难发现，降低杀虫剂的浓度并没有意义，经过食物链后，它的含量仍会叠加。通常，看似已经解决的小问题，反而引出了更大的问题，并且更难以处理，清水湖就是个典型。莹虫问题确实解决了，受困扰的人获得了便利，但是，对于在河中取食和饮水的人来说，危险随之到来，且更加严重，更加难以查明缘由。

令人震惊的是，故意向水库排放毒物的做法已经相当普遍，人们这样做不过是为了消遣，哪怕事后得花些钱处理水资源，将它们重新变成饮用水，人类还是乐此不疲。某地区的运动员想借用水库“发展”渔业，他们说服政府当局，向水中倾倒大量毒药，除掉杂鱼，再换上更合乎心意的高产鱼类。这一过程仿佛爱丽丝梦游仙境般荒诞。水库本来是公共水源，而运动员的项目可能压根都没征求附近乡镇的意见。乡镇居民不得不一边饮用含有残毒的水，一边为净化水源支付税钱。处理水资源绝非易事。

杀虫剂和其他化学药剂污染地表水和地下水，危险绝不仅仅是毒化水源那么简单，致癌物质同样会被排放到公共用水中。国家癌症研究所的W.C.惠帕教授警告说：“随着饮用水污染日益严重，在可见的未来里，人类的患癌风险也会日益增加。”实际上，荷兰早在20世纪50年代初就进行了一项实验，证明被污染的水可能致癌。与取井水饮用的城市相比，引用河水的城市癌症致死率更高，因为井水不容易被污染。砷已被明确定为环境中的致癌物，历史上，它曾两度污染水源，导致癌症大面积暴发。一次是因为挖矿带来了不少含砷的煤渣堆，另一次则是因为含砷量高的石头导致水源污染。一旦我们大量使用含砷杀虫剂，历史将轻而易举地重演。这些地区的土壤也变得有毒了，雨水带着一部分砷落入溪流、河水、水库，以及浩瀚的地下水海洋。

这里，我们再一次意识到，自然是统一的整体。要想更多地了解地球上的污染正在如何发生，就得看看另一种最基本的地球资源——土壤。

1. “DDD”和“DDE”都是“滴滴涕”的主要代谢产物。