第四章 地表水和地下海
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第四章 地表水和地下海
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对卷土重来的蚋虫进行第三次打击后,1957年,更多的鸊鷉死去。与1954年的情况一样,死鸟身上没有检测出传染病。但是,经建议对鸊鷉脂肪组织进行分析检测后,才发现了大量的DDD,浓度约为百万分之1600。
作为自然保护区的水域受到污染,每一个西部野鸭猎人,欣赏水鸟如飘飞的丝带划过夜空,视之为美景天籁的人,都会深刻感受到其后果。这些保护区对于保护西部水鸟至关重要。像漏斗的细颈,所有的迁徙路线在这里汇集,构成太平洋候鸟路径汇合区。每到秋天迁徙的时候,从白令海峡到哈德逊湾的巢窝中飞来数百万只鸭子和鹅,大约占每年秋天飞往太平洋沿岸的水鸟总数的四分之三。夏天的时候,保护区为水鸟——特别是两种濒危物种红头鸭和红鸭提供了栖息地。如果保护区的湖泊和池塘受到严重污染,西部地区的水鸟将遭受无法挽回的伤害。
1960年夏天,保护区的工作人员在图利湖和南克拉玛斯湖,发现了数百只已死的或将死的鸟儿。大部分是食鱼鸟类——苍鹭、鹈鹕、鸥。鸟儿身上发现有杀虫剂残留,经检测为毒杀酚、DDD以及DDE。湖中的鱼儿体内发现了杀虫剂,浮游生物也一样。保护区管理员认为,农田大量使用农药,灌溉用水回流,致使杀虫剂残留在保护区水域不断蓄积。
这种污染大多无影无形,难以看到。只有在成百成千的鱼儿死亡后,人们才会觉察到它的存在;但多数情况下,它可以成功地隐匿身形。负责水质检查的化学家尚未对这些有机污染物进行定期检测,也没有办法清除它们。但是,无论检测到与否,杀虫剂仍然存在。而且,就像施用于地表的其他大量物质一样,它们已经进入我们国家的一些主要河流,甚至全部。
确实,水资源化学污染最令人担忧的一面在于,不论在河流、湖泊、水库,还是你餐桌上的一杯水中,都会有合成化学物质。负责任的化学家不会在自己的实验室合成这样的物质。这些自由混合的化学物质之间可能的反应,让美国公共卫生署的官员恐慌不已。他们害怕相对无毒的物质向有害物质的转化会大规模地发生。化学反应会在两种物质或多种物质之间发生,又或者在化学物质与源源不断地排入河流中的放射性废弃物之间发生。在游离辐射的影响下,原子很容易发生重新排列,进而改变化学物质的性质,引发不可预计、无法控制的后果。
保护区周围的农田依靠北克拉玛斯湖的湖水灌溉。灌溉用水从滋润过的农田汇合,流入图利湖,再从这里流向南克拉玛斯湖。这两大水体上建立的全部野生动物保护区水域,就充当了农业用地的排水系统。将这种情况与最近的发现放在一起研究是至关重要的。
因此,科罗拉多农场以及被毁庄稼的故事超出了地域界限,具有了更广泛的意义。其他地方又会怎样呢,不只是科罗拉多,任何受了化学污染的公共水域会是怎样的状况呢?在湖泊和
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溪流中,在空气和阳光的催化作用下,当下贴着“无害”标签的化学物会生成怎样的危险物质呢?
之后又有了更加离奇的发现。刚刚使用过杀虫剂的水中没有发现DDD。但是毒素并没有消失,它只是进入了湖中生物的组织中。停用化学药剂23个月后,浮游生物体内仍含有百万分之5.3的毒素。在近两年的时间里,浮游生物不断地繁殖又消失,而毒素虽然在水中消失,却不知怎样地一代代传了下去。而且毒素也会在湖中动物的体内存在下去。停用药物一年后,鱼、鸟以及青蛙体内仍检测出了DDD残留。检测出的DDD含量总是超过起初水中浓度的很多倍。这些带毒的生命包括:上一次使用DDD9个月后新生的鱼儿、鸊鷉以及体内毒素浓度已经超过百万分之2 000的加利福尼亚鸥。同时,鸊鷉繁殖群也已经大大缩减——从第一次使用杀虫剂之前的1 000对降到1960年的30对。而且,仅剩的30对也只是在白费力气,因为自上一次使用DDD后,湖上再没有出现过鸊鷉幼鸟。
自从化学家开始研制自然界从未出现过的化学物质,水质净化的问题就逐渐复杂起来,用水人面临的危险也逐渐增加。如我们所知,合成化学物的大量生产始于20世纪40年代。如今生产规模已经更加浩大,每天都会有大量的化学污染物排入我们国家的河流。这些化学物质与生活垃圾以及其他废弃物混合,进入同一个水域后,净化厂平时用的普通技术已经无法检测出它们的行踪。许多化学物非常稳定,普通的处理方法无法使其分解,甚至常常无法识别它们。大量污染物在河流中结合、淤积,以至于卫生工程师也只能绝望地称之为“黏性物质”。麻省理工学院的罗尔夫·伊莱亚森教授在一次国会委员会上表示,预测这些化学物质的合成效应或识别混合而成的有机物质是不可能的。伊莱亚森教授说:“我们根本不知道它们是什么,对人类有什么影响。我们什么都不知道。”
此时,我们又一次得到警示:自然界中没有孤立存在的事物。为了更加透彻地了解我们的世界遭受污染的情况,我们必须转向地球上的另一个基本资源——土壤。
水滋养着一整条生物链(从小至尘埃的浮游生物绿色细胞,到很小的水虱,再到吃浮游生物的鱼儿,接着鱼儿会被其他鱼或鸟、貂、浣熊吃掉),生命间的物质转无穷无尽,所以必须考虑水的问题。我们知道,水中含有的有用矿物质也是通过食物链传递的。那么,我们是否可以认为,水中的毒物也会闯入大自然的循环链条之中。
在河流甚至公共用水的地方,到处可见这些化学物质的存在。例如,用从宾夕法尼亚州一片果园取得的饮用水99lib.net样在鱼身上做实验后发现,所含的杀虫剂足以在4个小时内将实验中所有的鱼杀死。从一片喷洒过农药的棉田流过的溪水,经过净化厂处理后,仍可以杀死鱼类。使用过毒杀酚(一种氯化烃)的土地上流出的径流,杀死了亚拉巴马州田纳西河15条支流中的所有鱼儿。其中两条支流是城市水源。使用杀虫剂一周后,水依然有毒。因为在河流下游,养在水箱里的金鱼每天都在死去。
当然,不只是地下水受到污染,地表水(溪水、河流、灌溉用水)同样未能幸免。同在加利福尼亚州的图利湖与南克拉玛斯湖国家野生动物保护区,就发生了令人恐慌的事。这些保护区是整个保护区体系的一部分,包括俄勒冈州边上的北克拉玛斯湖。也许是上天的安排,它们共享一个水源,因而相互连接。广袤的农田就像海洋一般,而这些保护区则是点缀在海洋上的小岛。这是一片已经开拓出来的土地,有排水系统,也有水鸟的天堂沼泽地和开阔水域引调的河流。
在水库中故意使用药物已经变成常态,这的确是一个惊人的事实。其目的通常是作娱乐用,尽管之后需要花费一笔资金使水资源恢复其本来用途——饮用。一个地方的渔猎爱好者们希望在水库“发展”渔业,他们说服政府在水里施用药物,以杀死不想要的鱼类,为他们喜欢的鱼类创造温床。整个过程非常奇怪,像爱丽丝梦游仙境那样荒诞。水库本来的功能是供给公众用水,然而居民们可能在对渔猎爱好者的计划并不了解的情况下,不得不饮用有药物残留的水,或支付税费用以消除毒素,而处理毒素绝非易事。
这里的农田灌溉用水取自很浅的水井。有关机构对井水进行检测后(1959年,几个州以及联邦机构参与这项调查),发现水中含有多种化学物质。落基山兵工厂生产期间,往水池中排放了诸多化学物质,包括氯化物、氯酸盐、磷酸盐、氟化物和砷。很明显,兵工厂与农场之间的地下水被污染了,而且经过七八年后,废弃物从水池向最近的农场移动了大约3英里。这种渗透会继续蔓延,进一步污染的地区不得而知。调查人员没有任何办法去控制污染,或阻止它前进。
答案就在加利福尼亚州清湖的惊人历史中呈现。清湖位于旧金山市以北约90英里的山区,一直是垂钓者的胜地。它的名字有点不相称,因为黑色的淤泥覆盖了浅底,湖水实际上相当浑浊。清湖为很小的昆虫——蚋虫提供了理想的繁殖地,对于渔民和岸边居住的度假人而言颇为不幸。虽然与蚊子关系挺近,但蚋虫不是一种吸血的动物,甚至不吃任何东西。然而,附近的人们因其庞大的数量而大为烦恼。为此人们采取了各种措施,但都没有奏效。直到20世纪40年代,新武器氯化烃杀虫剂出现。新一轮攻击中首先使用了DDD,这是一种与DDT相关的药物,但明显对鱼类的威胁较小。
我们只能从人类生存环境遭到污染的整体角
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度,选取其中一部分来理解杀虫剂对水资源的污染问题。水资源污染的来源有很多种:核反应堆、实验室以及医院排放的放射性废弃物;核爆炸的放射性尘埃;城镇家庭废弃物;工厂排出的化学废料;等等。现在,又新添加了一种新的散落物——施用在农田、花园、森林以及原野的化学喷剂。许多化学药剂再现并超越了辐射的危害。而且,这些化学药物之间存在着危险的、不为人知的反应、转化,以及危害效应的叠加。
所以,整个中毒的环链始于小小的植物,最初的浓缩一定发生在这些植物上。但是,食物链的另一端——人类,又将面临怎样的状况?他们可能不了解事件过程,而已经备好渔具,从清湖中钓了几条鱼,最后带着收获回家享受美味去了。大剂量DDD或者重复剂量会对人类造成什么影响?
清湖的状况引出了一个公众需要面对的问题:使用对生理过程影响如此巨大的化学物质来防治昆虫,特别是将化学药剂直接用于水体中的防治措施,是否明智,或是否必要?杀虫剂在湖泊食物链中的爆炸性进程证明,使用小剂量杀虫剂毫无意义。为解决一个明显的并且通常是微小的问题而引发更多严重但不易察觉的问题,这种情况大量存在,而且在不断增加,清湖只是其中一个典型。受蚋虫困扰的人们解决了问题,却给所有从湖里获取食物或水资源的人们带来一种未知的甚至无法理解的危险。
这一切已经足够糟糕,但是整个事件最离奇、从长远看最重要的一点在于,一些井水中以及兵工厂的蓄水池中发现了除草剂2.4-D。自然,它的发现足以解释灌溉用水对庄稼造成的破坏。但奇怪的是,兵工厂从未生产过2.4-D除草剂。
尽管加利福尼亚公共卫生署宣称没有危害,但是1959年该局还是禁止了DDD在湖中的使用。考虑到已经有科学证据证明这种药物具有的巨大生物效应,这一行动只能算是最低限度的安全措施。DDD的生理影响在杀虫剂中可能是独一无二的,因为它可以破坏肾上腺的一部分——分泌荷尔蒙激素的肾上腺皮质外层细胞。早在1984年,人们就发现了这种破坏作用,但是起初人们以为危害只限于狗,因为在猴子、老鼠或者兔子身上的实验中没有发现问题。然而,DDD在狗身上产生的症状与阿狄森病患者的病症极为相似。近来的研究证明,DDD会严重抑制人类肾上腺皮质的功能。目前,DDD的细胞破坏力被用于治疗肾上腺部位的一种罕见癌症。
由于地下水和地表水都已经受到杀虫剂和其他化学品的污染,不仅有毒而且致癌的物质正进入公共水源,成为我们当前面临的危险。国家癌症研究所的休伯博士警告:“在不久的将来,饮水污染引发的癌症危险将大大增加。”的确,早在20世纪50年代的一项研究也显示,水污染可能致癌。饮用水取自河流的城市,癌症死亡率要高于水源受污染更少的城市(例如井水)。确认的致藏书网癌物质——砷,已经两次出现于由水污染引发大量癌症的历史事件中。其中一次,砷来自矿场的矿渣堆;另一次事件中,砷来自天然含有高含量砷的岩石。大量使用含砷杀虫剂,会使上述事件很容易再次发生。土壤受了污染,接着雨水会把部分砷冲入河流、水库以及广袤的地下海域。
用于控制昆虫、啮齿类动物或者杂草的各种化学品正不断加重有机污染物的生成。其中有一些是故意用于水体,以消除植物、昆虫幼虫或不想要的鱼类。有的是森林中喷洒的农药。为了对付一种害虫,他们会在一个州两三百万英亩的森林上喷洒农药,这样农药会直接进入溪流,或穿过树冠落在森林的土地上。紧接着,农药会随着渗出的水分,开始去往大海的漫长旅行。施用于农田以对付昆虫或啮齿动物的数百万磅农药,借助雨水离开地面,加入去往海洋的水的运动中,最终可能形成一大部分水中残留。
在我们所有的自然资源中,水已经变成最宝贵的资源。地球表面很大一部分被海水覆盖着,然而身处海洋包围的我们仍然觉得水资源匮乏。由于含有大量海盐,地球上的大部分水源不适于农业、工业或人类使用,这是一种奇怪的悖论。因此,地球上大部分人口要么正面临严重的水资源短缺,要么有潜在的危险。在这个时代,人类已然忘记了自己的先祖,看不到生存的需要,水资源以及其他资源已经变成人类冷漠态度的牺牲品。
在全部的水污染问题中,没有什么能比地下水污染的威胁更令人担忧的了。在水中使用杀虫剂而不威胁水质,在任何地方都是不可能的。大自然不会在封闭和相互分离的区间运行;在分配水资源方面她也没有这样做。雨水落在地面,通过土壤的细孔和岩石的缝隙渗入地下,不断深入,直达一个所有岩石细孔都充满水的地方。那是一个黑暗的地下海洋,起于山下,没于谷底。这种地下水总是在不停地运动着。有时候速度很慢,一年间只移动不到50英尺;有时候会很快,一天内移动十分之一英里。它在一个看不见的水系里流动,直到在某一点以泉水的形式冒出地表,或者被引至一口井里。但大部分地下水会成为溪流或河水的供给。除直接进入河流的雨水或地表径流外,所有地球表面流动的水曾经都是地下水。因此,毫不夸张地讲,地下水污染就等于全部水污染。
科罗拉多一家工厂排出的有毒化学物质,一定是经过这样一个黑暗的地下海洋,到达几英里外的一片农田,污染了那里的井水,使人类和牲畜生病,并破坏了庄稼。这样离奇的事情有第一次,以后就会发生很多次。简略而言,它的经历就是这样。1943年,位于丹佛附近的军用化工集团落基山兵工厂开始生产军需物资。8年后,兵工厂的设备租给了一家私人石油公司生产杀虫剂。然而,就在开始生产之前,神秘的报告传出,几英里外的农民不断报告牲畜患上了奇怪的疾病,并抱怨自己的大片庄稼遭到毁坏。树叶变黄,www•99lib•net植物不能长大,很多作物一夜间死去。人类患病的消息也有传出,有人认为这事与兵工厂有关。
随后的冬天里,其他生物受到影响的迹象出现了:湖上的北美鸊鷉开始死亡,很快死亡数量就上升到100多只。清湖鱼类众多,因此北美鸊鷉在此繁殖、过冬。这种鸟儿外形美丽,习性优雅,在美国西部与加拿大的浅湖上搭建浮巢。它有洁白的脖颈,黑亮的头高昂着,在湖面滑过,几乎不扰动一丝涟漪,因而被誉为“天鹅鸊鷉”。刚出壳的幼鸟身上是灰色的软毛,几个小时后,它们就进入水中,骑在父母的背上,在父母廓羽的庇护下前行。
经过长期而细致的研究,工厂的化学家认为,2.4-D是在开放水域中自然形成的。它是由兵工厂排出的其他物质合成的;没有化学家的干预,只有空气、水和阳光的合作,蓄水池变成了一个化学实验室,生成了一种新的化学物质,这种物质可以杀死任何它接触到的植物。
1949年采取的新措施是经过周密计划的,没有人想到会有什么危害。勘察了湖水情况,测定了水量,以七千万分之一的剂量施用杀虫剂。刚开始效果不错,但是到了1954年,不得不再一次进行处理,这次的比例是五千万分之一。当时人们以为消灭蚋虫的运动彻底结束了。
DDD应用到水中的最大浓度是百万分之0.02。它怎么会在䴙䴘体内蓄积到如此惊人的程度?这些鸟儿自然是以鱼为食的。检测了清湖的鱼儿后,整个画面开始成型——最小的生物吞食毒素,经过浓缩,继而被更大的动物吃掉。浮游生物体内检测出百万分之5的杀虫剂(大约是水中药物最大浓度的25倍);藻食性鱼类体内蓄积约百万分之40到300;肉食鱼类体内贮存了大部分毒素。一种褐色鲶鱼体内毒素浓度竟然高达百万分之2 500。一个“杰克建造的小屋”式的故事发生了,在这个链条中,大的肉食动物吃掉小的肉食动物,小的肉食动物吃掉草食动物,草食动物从水中吸取毒素。
我们的水域几乎已经普遍地遭受杀虫剂污染,持怀疑态度的人们应该研究一下美国鱼类和野生动物管理局在1960年发表的一份报告。这个部门进行了一项研究,试图发现鱼类是否像温血动物一样会在体内组织贮存杀虫剂。第一批样品取自西部的森林地区。为了控制云杉蚜虫,那里大面积地喷洒了DDT。不出所料,全部鱼类体内均含有DDT。当调查人员与喷洒农药地区30英里外一条溪流作对比时,才有了真正的重大发现。这条小溪处在第一批取样地区的上游,并且中间隔着一条很高的瀑布。这里并没有喷洒过农药。然而,这里的鱼儿还是检测出DDT。化学物质是通过隐匿的地下河流达到这条遥远的小溪吗?又或者是通过空气传播,散落在溪水表面?在另一项对比调查中,一个产卵区的鱼类组织中也发现了DDT,这里的水来自一口深井。这个地方同样没有使用过农药。看来,污染的唯一途径与地下水有关。
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