根据环境质量委员会的统计，已知的化合物大约有 350 万种，其中商品 化的约有 7 万种。每年约有 300～500 种新化合物投入市场。在《1976 年有 毒物质控制条例》通过之前（为制定此条例曾争辩了六年），一直未能有一 个系统地确定这些化合物是否有毒、或者是否存在环境公害问题的准则；不 过实际上，人们一直在考察这些化合物未曾料到的公害对有关生态环境的影 响。
本章的第一节，一般性地描述有毒物质的公害，并解释为什么难以确切 地说清每一种化合物的危害。在第二节中，列出了近些年来为大家所熟悉的 低浓度污染物，同时介绍关于这些物质已知的种种作用。最后一节再一次指 出如果没有政府的管制，我们就会只顾眼前的经济利益，而决不会想到我们 把有毒物质释放到生物圈中将使我们不得不长期地为此付出高昂的代价。
毒物如何核准
一般说来，几乎所有被怀疑对健康有危害的化学污染物质，总可以发现 它们通过一定的途径少量而长期地进入环境；因此，它们通常被称为低浓度 污染物。关心这类污染物质的健康问题专家发现，要确定这些物质的有害作 用和检测它们的存在是困难的。幸而有诸如气相色谱等分析技术，使在检测 方面不断取得了进展。但低浓度污染物的大部分有害作用仍然是未知的。
许多低浓度污染物是有毒的。为了确切弄清它们所造成的是哪种危害， 科学家设法把它们分成两个主要方面：一是它们对生物的影响（例如，它们 是否影响中枢神经系统或其它某些生命机能）；二是它们在各种环境中的表 现（例如，它们在活组织中是否累积；曝露在日光下是否分解等等）。对于 一种有毒物质，在这两个主要方面中，我们常常只对其中的一个方面了解较 多。这些不完全的知识给政治家、管理人员以及科学家带来了一些难题。
对生命的影响
在有毒物质的许多可能危害生命的特性中，近年来，造成最大恐惧的是 致癌性，即导致癌症的能力。由于致癌性与低浓度污染物有关，在人们对低 浓度污染物不以为然的时代，看来，它是一个最为广泛的公害。
致癌性化学工业方面的发言人常常对实验室致癌性对照试验的意义提 出异议。他们总是指出：“所有这些数据证明的只是某个化合物对动物有致 癌性”或者“任何一种物质，只要接触过多，都会致癌”这样一类论据。然 而，职业安全与健康管理局在 1977 年提出：如果一种物质对于某种较低级的 哺乳动物的生理现象起到有害的影响，那么，就应怀疑它对人类会有类似的 影响；因为人体的化学过程与其它哺乳动物是没有多大区别的。至于第二个 论据，他们的回答是：假如一种物质是致癌物，那么，不管它量多少，它都将致癌。处理它们比处理非致癌物应更为小心。 使人不安的是许多物质的致癌性尚未被专门地检验。根据环境质量委员会的统计，在大约 350 万种已知的化学物质中，仅仅有约 6000 种做了这样的 检验。在这 6000 种内，根据不同的来源，已发现大约有 10%～16%对动物 有致癌作用。然而，由于选取样品时存在着有意选择致癌物的倾向，因此委 员会估计，判断一个化学药品是致癌物的机率“可能大大低于 10%”
（CouncilonEnviroalQuality，1975，p.32），但即使是 5%，也仍然 是一个巨大的数字。加之还有许多使人密切接触致癌物质的环境，例如，生 活在橡胶制品工厂附近的人们。
对于长期接触致癌物的人和动物来说，从没有可称之为是 100%安全的 剂量。因此，为致癌物的允许剂量制定标准，实际上是决定致癌危险在多大 程度上可被接受的问题（惟一完全安全的方针是彻底地禁止它们）。但谁来 决定什么样的危险程度是可以接受的呢？合乎逻辑的回答似乎应该是：“冒 险的人”。然而，人们并不总是知道什么决定对它们是有益的，特别在这样 一个未被探索的领域内。
1975 年，国际肿瘤研究所宣布大约有 15～20 种类（种与类之间往往难 以区分）化学药品肯定能使人类致癌。这是一张令人难以捉摸的单子，它包 括特异物质和普通物质两类，特异物质像二氯甲醚和β—萘胺，它们仅仅应 用于某些工业生产过程；普通物质则像煤烟和石棉。另外，在美国，通常称 之为 2 号红（RedNo.2）的工业染料（在软饮料、糖果、化妆品及许多其它产 品中的一个标准配料），因被怀疑为很有危险而于 1976 年被食品和药物管理 局禁止使用。如表 11.1 所指出的，已知致癌物的化学类别是非常不同的，这 其实是不奇怪的；
表 11.1 致癌物的化学类别
类别/例子
接触源
芳香胺类
β—萘胺
橡胶制品的生产
联苯胺 亚硝胺类
氯化烃类 氯乙烯 艾氏剂 狄氏剂 DDT 二氯甲醚
多核芳香烃类（■
染料制造 橡胶助剂，存在于食品中或从食品中的亚硝胺 或亚硝酸盐代谢出来的，存在于烟草的烟中制造聚氯乙烯塑料的单体 农药
农药 农药 某些化学树脂中的杂质
）
蒽 烟草的烟
苯并芘 因燃烧矿物燃料而污染的空气 放射性元素 各种医学、科学及其它的应用 金属尘埃铍 质地轻的合金，火箭燃料的成分 铬酸盐 涂料的色料砷 农药、药物 甾体激素
二乙基已烯雌酚 动物饲料添加剂，午前服用的丸药癌，可以定义为细胞增生和细胞衰减之间自然平衡的破坏。癌是一大类疾病而不是一种单一的疾病。所有形式的癌通常具有的一个特性是，它们有侵袭 和毁坏身体正常功能的能力，不论是对细胞的生长还是对血液的形成。
癌的流行病学根据美国肿瘤学会的统计、美国约有 25%的人最终将会 得癌症。所有癌症中约在 2/3 是会致命的。不论性别，肺癌是发病率增长最 快的一种癌。大多数肺癌与吸烟有关。然而吸烟与其它因素（如，空气污染） 的结合作用，似乎具有最大的危险性。另一方面，从本世纪的头几十年以来， 胃癌已显著减少。
癌症的发病率有明显的地区性差异，这种地区性差异与年龄、人种、性 别等这些人口统计因素无关，因此，这有力地说明它与环境因素有关。确实， 国家肿瘤学会曾估计：所有癌症的 60%～90%其起因在于环境。1975 年，这 个学会发表的各县癌症死亡图表集显示出令人注目的地区性变化。然而，它 也似乎包含有民族因素；因此，胃癌的最高发病率出现在中西部的边缘地区。 这很可能是由于传统的饮食习惯所致，如全国性的胃癌发病率下降，就可能 是由于食用的是比较有益于健康的冷食。但是，高度都市化的地区，喉癌和 肺癌高发病率的规律性表明，环境因素确实起着作用。特别是在老式工厂最 稠密的东北和五大湖地区，一直在产生使人致癌的种种因素。
另外，有时候能够看出明显的职业因素。例如，全国男子膀胱癌的最高 发病率是在新泽西州的塞勒姆县，其中，化学工业工人占很高比例；在那里， 致癌物是联苯胺。固然，能确实无疑地肯定某种物质是致癌物的情况，实际 上是很少见的（CouncilonEnviroalQuality，1975，P.23）。另一个相 似的例子是石棉；它的致癌作用是当在石棉工人中越来越多地发现一种罕见 的癌症时才慢慢被认识的。
其它影响因为癌症是低浓度污染物中最容易辨认的，它的影响是慢性 的；因此，当提起低浓度污染物时常常要提其与癌症的关系。但这是不适当 的。这些污染物还可以根据它们的作用（例如，它们是否对胃或者神经系统 有影响），根据它们的致畸性（造成畸胎的倾向），以及根据它们对杀虫剂 和除草剂的选择性（即它们能杀灭多少种虫类或杂草）来分类。
选择性的一个标志是所谓相对毒性。它指的是一种物质可能对一类生物 只造成轻度的伤害，而对另一类却有致命的危害。因此，说某一物质是“安 全的”或是“不安全的”还远远不够，我们还需要知道它影响的是哪一种生 物，以及造成影响的剂量是多少。例如，1974 年 11 月 19 日，在车辆高峰时 间，卡车运载的一种杀菌剂——敌菌丹被散落在旧金山—奥克兰海湾桥上。 当地新闻宣传机构声称，这种物质仅有轻微的毒性。就小的哺乳动物而论， 这个说法是对的；但对于鱼、水中虫类以及甲壳类动物来说，它则是“剧毒 的”。
研究低浓度污染物影响的另一个方面，是测定在长期接触中多少剂量产 生的危险性是可以接受的。这是所有工作中探索得最少的一个方面。联邦政 府新的检验规范不得不将长期影响的允许剂量与短期规定得一样。问题是所 有的实验室检验都是在短时间内进行的，并且很难做出短期接触有毒物质造 成的影响与长期接触相同的结论。在这方面，还有许多立法问题有待解决。
有毒物质控制条例要求厂商对任何一种可能对健康或环境有“异常危 险”的物质进行检验。我们如何判定哪些商品是该检验而没有检验的呢？或 许最大的隐患不在于那些已经知道是有害的物质，而在于那些以为是有益的 物质，如医药。最好的一个例子是酞胺哌啶酮，原被标明为镇静剂，因为试 验曾证明它没有镇静剂常有的那种令人不愉快的副作用。但试验没有注意到 它有致畸性的危险，看来所有负有责任的人都未曾想到会有任何这样的危 险。结果，许多服用酞胺哌啶酮的妇女生下了严重畸形的孩子。酞胺哌啶酮 的化学结构与敌菌丹以及其它几种普通的杀真菌剂相似。理查德·加西亚（RichardGarcia）认为，没有任何证据证明，这些杀真菌剂中有任何对于人 类有如酞胺哌啶酮一样的作用。然而，杀真菌剂通常是作为低深度污染物被 人类吸收的，因而没有这方面的证据也是不奇怪的。
因为，决定何种情况下必需进行检验是非常困难的，所以有毒物质控制 条例要求对所有将接触人畜的新物质（或熟悉的物质将用作新的用途）一概 进行检验。为此就需要知道这些物质一旦被排入环境（即使量很少），它们 可能与环境发生相互的作用。
与环境的作用
1975 年 11 月，科学技术委员会的环境与大气分会举行了关于低浓度污 染物的意见听证会。出席会议的有许多高级科学家和各政府机构的管理人 员。尽管由于他们是不同的专长而着眼的重点也不同，但他们都倾向于同意， 对于低浓度污染物的最好的处理方法是把生物圈作为一个整体，并且认为物 质可能自始至终与生物圈相作用。换句话说，一个有毒物质在生物圈中所表 现的危害程度不能单独地依据它可能的作用或现存的量来评价，至少有三个 其它方面的特性具有重要的意义，即它的迁移性，残留性，以及在活组织中 累积的倾向。
迁移性物质被自然传输系统从生物圈的一个部分带到另一个部分的趋势为它的迁移性。知道一种物质非常易迁移是一回事，但知道它为什么会迁 移则完全是另一回事。例如，在地球上，DDT 是一个最易迁移的物质，现在 没有一个地区完全不存在 DDT。第一次发现 DDT 分布于全世界时，人们是非 常惊奇的；因为原来只有比较少的几个国家曾使用它。从 60 年代中期开始着 手研究以来，科学家已能够描绘出全球性的 DDT 循环（DDTCycle）的轮廓， 正如罗伯特·M·加勒尔茨（RoberM.Garrels）和他的同事们所指出的，这个 循环中从陆地到大气部分运输 DDT 的量是陆地到海洋运输量的 50 倍左右。因 为，从 40 年代初，DDT 就已投入生产，现在已令人满意地确定出了它的分布 图。然而，对许多较近期才开始生产的有毒物质来说，这个结论是不可靠的。
残留性 DDT 的降解——即化学分解很缓慢。换句话说，它显示高度的残 留性。现在通常使用的，至少在美国通常使用的大多数杀虫剂似乎并不作为 长效杀虫剂；少数几个已知分解非常迅速（根据不同的情况，于几周或几天 左右分解）。然而，几乎总有一些残留物。这些残留物的量很少，可能只反 映出这些物质已流失到各处，而不是已降解了。况且有些降解产物（即由原 来物质分解成的物质）即使不比原来的物质更毒，也至少和原来的物质一样 毒。总之，残留性是一个非常相对的概念。有些所谓非残留性的物质，留下 微量的降解残留物，它们作用低浓度污染物可以在附近保持数年之久。
在活组织中的累积许多有害的物质不仅进入食物链，而且在活组织中累 积；食物链的营养级越高，累积也越多（或称生物累积，以区别于在无生命 环境中的累积）。最好的例子又是 DDT 和它的衍生物。因为它们溶于脂肪， 因此，它们累积于多种生物体中：从企鹅一直到婴儿。查尔斯·F·沃斯特（CharlesF.Wurster）（创办环境保护基金会的生物学家）曾描述了他在 1966 年与他的一个同事进行的研究中是如何在长岛盐滩对 DDT 取样分析，然后把 样品按照 DDT 分析的浓度排列，而发现（实际上他已再现了）盐滩的食物链 的：即食物链的级数愈高，DDT 的生物累积也愈多。
几类主要毒物
1973 年 3 月发行的《农药与健康》[一种由环境保护局（EPA）每月出 版的文摘公报]，登载了关于大约 230 种（或类）杀虫剂的约 750 篇新科学 论文。这仅是季度索引，而且仅是农药的。连续阅读《农药与健康》后给人 的印象是：全世界排放的致命的合成物质已比比皆是。
在这里只能选择几类主要的毒物加以讨论。由于对 DDT 了解得较多，因 此对它也谈得较多。确实，DDT 循环的发现可列为有史以来最伟大的科学侦 探故事之一。但它未必是最大的公害，每年大约有 25000 种新物质加入到这 个毒物群中。没有人知道它们都到哪里去了、或者它们起了些什么作用。在 农业上，特别是高价值特种作物的种植，如水果和新鲜蔬菜，惯常使用的有 毒化学药品有许多种。
氯代烃类
最为大家熟悉的氯代烃有：DDT，DDE，异狄氏剂，艾氏剂，狄氏剂，灭 菌丹和七氯。它们具有高残留性、迁移性以及无选择性。事实上，它们经 15～
20 年都不分解。DDE 是 DDT 降解的第一步产物。
DDT 遍及全球的分布可能会追溯到这样的事实，即大部分 DDT 曾用飞机 喷撒。据估计，应用这种方法喷撒，到达应施药的庄稼上的 DDT 量，实际上 不到一半，其余的 DDT 随着空气流会漂流许多英里。伊恩·尼斯比特（IanNisbet）报道，氯代烃类牢固地吸附在土壤颗粒上，因此，它们进入河 流和海洋的途径主要是通过土壤的侵蚀，由于大量的沉积物不断地沉积在湖 泊、海湾以及水库里，因此它们都慢慢变成了 DDE 的“污染物质的陷阱”。 对野生生物的影响不管是昆虫、动物还是人，DDT 都是侵袭他们的神经 和生殖系统。在位于马里兰州劳雷尔的帕塔克森特野生生物研究中心一次细 致的对照试验中，曾给两组鸟喂以大量的、但尚不致命的狄氏剂和 DDT，而 另一对照组则完全不喂药。喂药的两组几乎不能再繁殖，有些鸟还在试验中 死亡。其症状包括：在窝内烦躁不安，下的蛋蛋壳较薄，甚至有啄毁所产蛋 的癖好。1965 年，罗伯特·里塞布罗（RobertRisebrough）在加利福尼亚沿 海发现了相似的情况。特别是棕色鹈鹕产的蛋，蛋壳薄的几乎总是在孵出雏禽之前先破掉。 这个证据，当时争论的很激烈。但以后的研究，包括对森林喷洒农药的对照试验，已经毋用置疑地肯定了 DDE 对蛋壳的变薄起了一定的作用。其他 的研究者已有说服力地把海狮的早产与它们脂肪内的 DDT 的量联系起来（有 时候，每头海狮体内 DDT 的量达到 0.75 磅）。看来，早产似乎与蒙特罗斯比 学有限公司把 DDT 倒入市内下水道有关。该公司现在已停止了这种做法。
氯代烃类会减少浮游生物的总数，而所有的海洋动物归根到底是以它们 为食物源的。因为浮游植物对地球上氧气流的再循环起着重要的作用，海洋 被伤害浮游植物的物质所污染显然是非常不益的。况且，氯代烃类能通过扼 杀天敌来破坏一个区的生态平衡。一个众所周知的情况是，1965 年，据《世 界医药新闻》报道，出血热传染病席卷玻利维扬（Bolivian）小城，就是因 为所有的猫被 DDT 杀光了，而猫是传播这种疾病的老鼠的天敌。
在人体中的累积除了鸟类以外，野生动物由于 DDT 而不能生殖的证据较 少。如尼斯比特（Nisbet）指出的，这可能主要是由于鸟较容易被研究之故。 总之，食物链最高一级的鸟类显然是受农药生物累积危害最严重的一类。人 类处于食肉食物链的顶端。幸好，我们主要食草食动物的肉，不管是鱼类、 哺乳动物还是禽类。草食动物脂肪组织里的农药深度比食肉动物要低。
然而，整个美国食品都有一定程度的污染。到 60 年代初期，美国有些地 区发现，人体脂肪中 DDT 的平均浓度超过 12ppm（全国总平均浓度接近 8ppm）。 世界其它地方的统计数字甚至更高，以色列是 19ppm，印度德里是 26ppm。即 使是阿拉斯加的爱斯基摩人（他们实际上完全不用 DDT），平均浓度也有3ppm。在食物中，美国法定的 DDT 浓度的安全水平是 7ppm。这些事实促使罗 纳德·丹尼（RonaldDenney）做出了这样的评论：美国人最好不要继续自相 杀戮了，因为他们将发现他们的大多数同胞将受不了这种折腾。然而，尼斯 比特认为，生物体中储存 DDT 的量还不及目前在环境中周转的 DDT 量的 1%。
前面提到过氯代烃作为致癌物的作用。确定这个作用的所有实验当然是 用动物做的，主要是老鼠和狗。然而，从人的尸体解剖中也有一些证据。威 廉·B·狄克曼（WiliamB.De-ichmann）和他的同事们，在迈阿密大学所做的 研究中发现，在晚期癌症死亡者的组织里，有比因其它原因死亡者高得多的 氯代烃的残留物。访问这些癌症死亡者的亲属，发现他们大都是在家里和花 园里大量使用农药的人。在因肝或中枢神经的疾病死亡的病人中也发现了异 常高的残留物。在后来的 DDT 研究评论中，狄克曼博士（他本人于 40 年代曾 负责部分农药的发展工作）反对废除 DDT 的一切用途，而建议进一步研究它 对肝脏、生殖系统、激素平衡以及致癌等各方面的生理作用。另外一些科学 家则认为氯代烃可以引起人类遗传突变，这种突变可能会延伸到 40 年代后还 有所表现。
蚊子的抵抗在刚发现 DDT 的时候，全世界的科学家称颂它为绝对的好 事。它起初的成功促使人们产生了天真的希望，即希望它很容易地把一切危 害庄稼或传播疾病的昆虫全部消灭掉。于是，用作杀虫剂的其它合成的有机 化合物不久便普及了。可是，1962 年，雷切尔·卡森（RachelCarson）写出 了《寂静的春天》。这本著名的书——一个不引人注目的政府生物学家（后 来成为一个作家）的工作——引起了一个至今尚未减退的轰动。凯文·P·谢 伊（KevinP.Shea）说得好，是卡森“第一次全面地表明，一篇经细致研究和 清晰描绘的著作能够唤起公众要求更合理地处理环境问题”。
或许卡森的预言中最使人不安的是杀虫剂，如 DDT 的大量喷撒将导致在 昆虫体内产生抗药性——产生抗药性仅仅需要 2～6 年的时间。换句话说，任 何用化学药品杀灭昆虫的成功只能持续较短的时间。1971 年夏，当正式宣布 在加利福尼亚的 15 个主要地区，每一种市售的杀虫剂（不仅是 DDT）对蚊虫 都没有多大作用时，卡森的预言被戏剧性地证实了。
加利福尼亚州的这种情况不久会在全世界出现。由蚊虫传播的一些疾 病，如疟疾等的消灭，曾被广泛地称赞是 DDT 最大的好处之一。1960 年初， 卡森正在写书。当时，她列出了 28 种蚊虫对新的杀虫剂已经产生抗药性（详 见《寂静的春天》第十六章）。到 1975 年，据维基·达菲尔德（VickiDuffield） 报道（他引用了一位主要的科学权威的话），这个数目已上升到 37 种。另外， 疟疾又重新在许多地区蔓延；而这些地区，疟疾过去曾用杀虫剂消灭过。
持续的历史氯代烃类短而惊人的历史，不久可能将结束，至少在美国是 这样。在 60 年代后期，许多州政府禁止或者严格限制 DDT 的使用。在那之前， DDT 已经受到多年的非议——这清楚地反映在国内的生产和消费。到 1972 年 底，大部分 DDT 的应用已被环保局限制在联邦政府允许的限度之内。然而美国为了出口，仍继续生产 DDT；而且，生产的和每天摄入的毒性大得多的艾 氏剂和狄氏剂的量仍持续在一个较高的水平上。到 1974 年 10 月，狄氏剂与 艾氏剂也被禁止——这是一项受到制造商强烈反对的措施。
尽管有这些措施，氯代烃全球性的历史还刚刚开始。很可能艾氏剂和狄 氏剂至少像 DDT 一样在大气中流动。在 1977 年 5 月，环保局发表了 46 个州150 个医院中的 1436 个喂奶的妇女的奶样研究报告。80%的奶样中，都发现 有少量的狄氏剂。
DDT 也将继续存在很长的时间。1977 年发表的环保局所进行的另一项研 究指出，南方农村中的婴儿，从母亲的奶中吸入的 DDT 量多于联合国机构所 认为的安全量。从 1972 年起，全世界已有效地禁止了 DDT 的使用，但有些 DDT 仍然会在我们的环境中残留到 2020 年。甚至下达这种禁令也是无望的。
最初，当人们将氯代烃排入环境中时，并没有意识到会有灾难性的后果。 幸好，人类有好运气。如果不是 DDT 会粘附在土壤上，那累积在活组织中的 DDT 的量就要多得多。这样，雷切尔·卡森的寂静的春天——没有鸟的春天——可能早已出现了。 有机磷酸酯类 称作有机磷酸酯的杀虫剂，实际上是在第二次世界大战期间、研究化学战的一个副产物。它们在环境中的残留性远远低于氯代烃。因此，氯代烃已 逐渐被有机磷酸酯替代。然而，磷酸酯的触杀能力更大。基于磷酸，这种物 质的杀伤作用主要是通过磷酸对胆碱酯酶的抑制作用。胆碱酯酶的一种酶（即 生化催化剂）。缺少这种酶，昆虫及哺乳动物的中枢神经系统便不能起作用。 氯代烃的作用是过分刺激中枢神经系统，而有机磷酸酯（也称作有机磷杀虫 剂）的作用则是直接破坏神经肌肉系统。对于人类，有机磷酸酯中毒的症状 包括：出汗、呕吐、腹泻和有一种虚弱的感觉。用于花园及庭院的杀虫剂的 商品有机磷酸酯有二嗪农和马拉松。
早期的有机磷酸酯的试验，从生态的观点看是非常鼓舞人心的。例如， 范·M·马格尼扬（VaheM.Marganian）和小威廉·J·沃尔（WilliamJ.Wall， Jr.）在科德角（CapeCod）的潮淹区进行了 3 年的二嗪农和其它有机磷酸酯 的研究之后断定，有可能能用这些杀虫剂控制蚊子幼虫，并且在同一环境中， 除了一些极小的生物体之外，并不杀害所有其它的生物体。特别使人放心的 是这些杀虫剂的低残留性；大约 3 个星期以后，它们似乎已全部消失。
不幸的是，我们过多注意了 DDT 的高残留性，以致对低残留性的毒物则 一般认为是“较安全”的。结果，在有机磷酸酯的运输和储藏过程中产生了 危险，而这些危险是氯代烃所没有的。已发现，杀虫剂 1605——一种有机磷 酸酯，它可分解成毒性大得多的另一种毒素——造成了一些死亡和严重中毒 的事故；其中大多数完全是由于不小心所致。
但即使按制造商所规定的“准确”地使用有机磷酸酯，在农业工人中也 发生了中毒的事故。农业工人受这种危险的威胁最大。T·H·米尔比（Milby）
曾叙述：1970 年，在加利福尼亚州的桔子采摘工人中发生一系列中毒事故 后，加利福尼亚州对施用过有机磷酸酯的庄稼实行了“安全期采摘”。这就 是说，在果园、林园或葡萄园喷洒了有机磷酸酯以后，在一定的天数内，不 准采摘工人进入。其理论根据是：经过一定的时间间歇，足以使有机磷酸酯 分解，并降低到认为对人类（包括儿童，他们常常在父母周围游戏）无害的 程度。然而，1976 年加利福尼亚州卫生局报告：1975 年，被农业化学品伤害 的工人有 1343 人。因为管理的原因，这些数字很可能被减少了。
氨基甲酸酯类
氨基甲酸酯，正如其名称所表明的，是基于氨基甲酸而不是磷酸。因为 它的残留性甚至比有机磷酸酯更低，故一般认为它们更安全。通过对氨基甲 酸酯喷撒过的蔬菜和其它庄稼的研究表明，一、两个星期以后，只有极微的 残留量（几个 ppb）。在日本，用作农业杀虫剂的氨基甲酸酯只算作中等毒 性的物质。
再者，一个有关的问题是“对谁有毒？”氨基甲酸酯像有机磷酸酯一样， 是通过降低胆碱酯酶的量而起作用。胆碱酯酶是一种对于神经系统的活动不 可缺少的酶。如 G·W·里奇蒙（Richmond）曾指出的，两者的重要区别在于 氨基甲酸酯的这种作用是可逆的；而有机磷酸酯，如二嗪农或马拉松，却使 胆碱酯酶的量永久地降低，也就是说，它们能毁坏神经系统。
最熟悉的氨基甲酸酯是西维因。它使用来实验的动物致畸，而且对蜂和 鱼可能是致命的；当然，也不一定致命，这在很大程度取决于使用方法。但 制造商不能保证所有的使用都是适当的。实际上，有些死亡事故（例如蜜蜂 的死亡）是不可避免的。事实上，因为杀虫剂危害蜜蜂，所以美国农业部有 一个议案。根据这个议案，商业养蜂者可得到高达每蜂群 22.50 美元的补贴。 到 1974 年为止，据旧金山克劳尼克尔的查理斯·佩蒂特（CharlesPetit）报 道，每年因为这个议案而付出的资金达 300 万美元。但如果蜜蜂不是经常地 进入许多农业地区，那里的庄稼就将会受到严重的影响。
除草剂
现在通用的除草剂属于与杀虫剂不同的化学类别。像杀虫剂一样，它们 也是第二次世界大战期间研究出的产物。在 40 年代初期，研究植物激素导致 了 2，4 一二氯苯氧基乙酸（通常称作 2，4—D）的发现。2，4—D 对于杂草 是剧毒的，但对于一些庄稼却是无害的。并且由于它的残留性低，故一般认 为对人和动物也是无害的。自从第二次大战以来，2，4—D 及其衍生物已大 规模地应用于国内外。其中应用最广泛的曾是 2，4，5—T。这是美国在越南 南方所实行的臭名昭著的落叶计划的主要成分。有时把整个这样一类化合物 称为苯氧基化合物。
这些化合物具有低残留性是无疑的。R·W·博维（Bovey）和 J·R·鲍 尔（Baur）曾报道，在得克萨斯州所作的一个实验表明，六个星期以后，2，4，5—T 残留物的 98%通过降解或蒸发消失了；不论是否下雨，经过二十六个星期以后，残留量仅为 2～4ppb。这里要指出的是，所有这些数字均是指 2，4，5—T 在土壤中的残留量而不是在水中的残留量。因此，一个相关的问题 是“2，4，5—T 残留在何处？”
苯氧基化合物的作用是扰乱植物的激素平衡。在此过程中，它们可引起 某些植物染色体的缺陷。70 年代初期，新西兰报道的几个事故中，有一个表 明它们对人类可能有相似的作用。有几个农场，从空中喷撒了 2，4，5—T； 后来，在这些农场生活的妇女生下了各种畸形婴儿。所有这些妇女，在她们 怀孕的头 3 个月里，可能曾接触过这种化学药品。然而，有一个妇女，她在 怀孕的头 3 个月里也接触过它，但却生下了正常的婴儿。这篇报告的作者， W·M·萨尔（Sare）和 P·I·福布斯（Forbes）认为，她所以幸免是因为她 食用井水，而其他母亲食用的是从屋顶上收集的雨水。
制造 2，4，5—T 的一个不可避免的副产物是 2，3，7，8—四氯二苯并 对二■英，也称作 TCDD，或者简称作二■英。在 1974 年 8 月参议院的一次 听证会上，环保局的一位毒理学家丹尼·考特尼博士（Dr.DianeCourtney） 认为，二■英是已知的最毒的合成物，而 2，4，5—T 是“一个我们几乎还没 有能掌握的化学品”。二■英的事故史完全证实了这个观点。
1971 年，在密苏里州维罗纳附近的 3 个马厩内，竟爆发了一起二■英大 规模中毒事故。据凯文·P·谢伊（KevinP.Shea）和伯特·林德勒（BertLindler） 报道，有 60 多匹马死亡。并且在那些幸存的马匹中，“已知的有 26 起自然 早产，其中 6 匹马生下了畸形的幼马，生下 3 匹死马，以及 15 匹幼马在出生 后 4 个月内死亡”。另外，两个姑娘得病，一个还相当严重。但在当时没有 人知道原因。这个原因最终追究到废水中的二■英；这些废水曾用来喷洒马 厩的■马场，以免扬尘。这些废水是由一个公司从维罗纳附近的一个化工厂 装运来的，该公司专门处理有毒废水；而那个工厂制造的产品中有用来生产2，4，5—T 的三氯苯酚。
这件事与 1976 年夏，在意大利赛维苏（Seveso，位于米兰北面约 20 英 里处）发生的事件相比又相形见绌了。在一个制造除草剂苯氧基化合物的化 工厂中，一桶三氯苯酚莫名其妙地被过分加热，大量的二■英蒸发逸出，漂 浮在近郊上空。后来，大约 270 英亩范围内的居民因此而疏散，并设警戒， 禁止入内。虽然无人死亡，但许多人得病。据意大利国会专门调查此事件的 委员会估计，初步损失为 132 百万美元。
在正常情况下，2，4，5—T 中的二■英不超过 100ppb。即使这样的浓度， 如果它进入食物链、也显示出危险性。当然，联邦政府的管制条例要求保证 它不超过这一指示，但事故还是会发生。无论如何，从居住在用飞机喷撒 2，4，5—T 的区域附近的人们得病的许多情况来判断，用飞机喷撒的做法应该 停止。1978 年 4 月，环保局正式把 2，4，5—T 列为对健康有害的物质，但 没有把它从除草剂和脱草剂中除去。
多氯联苯（PCBs）
多氯联苯（PCBs）是一大类从苯衍生出来的有高度稳定性的化工产品。 从 20 年代后期开始，它们已被应用于各种用途，略举几个例子，如润滑剂、 增塑剂和变压器液。然而，直到 1966 年才发现，它们是和 DDT 一样具有残留 性的环境污染物。事实上，有一段时间，污染研究人员把它们与 DDT 相混淆， 因为二者所经过的生物累积循环是一样的。表 11.2 列出的是，在 1970 年前 后所记录的各种海鸟和鱼类体内 DDT 和 PCBs 两者的比例。
在 70 年代初，环保局从 18 个州和哥伦比亚特区取得的人体组织的样品 表明，40%左右的样品所含的 PCBs 量大于 1ppm。PCBs 在实验动物身上已显 示出可造成肝硬化的危险，并且被怀疑有致癌性。在一个试验中，用只含2.5ppmPCBs 的食物喂养罗猴，罗猴就得了病。1975 年，据华尔街杂志的杰弗 里·A·坦纳鲍姆（JeffreyA.Tannenbaum）报道，从密执安湖取来的鱼样， 对于大多数品种，包括商品鲑鱼，PCBs 的平均含量为 5.6～22.9ppm。1977 年食品和药物管理局（FDA）曾建议，把食物中 PCBs 的允许浓度从 5ppm 降到2ppm。然而，PCBs 的到处侵入，很可能使我们还要继续食用被它们污染的食 物。
法律已责成环保局到 1980 年中期逐步停止使用 PCBs。但是 PCBs 还要有 一段相当长的时期存在于生物圈中。
因为对人类做与动物一样的试验是不道德的。所以，常常只有在发生一 些偶然的严重中毒事件而为研究人员提供自然“检验”的时候，才能估计慢 性低浓度污染毒物可能具有的长远影响。PCBs 就是这类情况。1968 年在九 州，日本最南部的一个岛屿，发现了一种新的疾病，根据九州大学公共卫生 系仓恒（译音）及其同事的报道，它的症状包括皮肤起疹，腹泻，头疼，视 力减退，以及“一般的疲乏”。一个由多学科组成的研究组曾发现，所有这 些患者都曾吃过含 0.2～0.3%PCBs 的食用油。PCBs 是在制造这些食用油的 过程里，从所使用的设备中流进去的。到 1976 年，已有 5 位严重的病人死于 肝癌。
表 11.2 在海鸟和鱼类中 DDT 及 PCB 的残留量
种类
地点
DDT
（湿重，ppm）
PCB
（湿重，ppm）
海鸥 海鸥 海鸥 海鸥 海鸥 海燕 海燕 海燕
墨西哥 加利福尼亚 新不伦瑞克 加利福尼亚 新不伦瑞克 百慕大 加利福尼亚 墨西哥
3.0
11.3
40.9
32.0
70.9
6.4
66.0
9.2
0.4
1.1
52.6
2.1
04.3
24.0
1.0
海燕
墨西哥
3.2
0.35
海燕
下加利福尼亚
953
51
海燕
新不伦瑞克
164
192
海燕
新不伦瑞克
199
697
■
旧金山海湾
0.33～0.59
■
蒙特雷
0.90
■
莫罗湾
0.74
■
怀尼米港
3.04
■
洛杉矶
14.0
1.0
英国鳎
旧金山湾
0.19～0.55
0.05～0.11
英国鳎
蒙特雷
0.76
0.04
闪光河鲈
旧金山海湾
1～1.4
0.4～1.2
雄鲐鱼
海峡群岛
0.56
0.02
狗鳕
普吉特海峡
0.18
0.16
狗鳕
海峡群岛
1.8
0.12
兰鳍金枪鱼
墨西哥
0.22～0.56.
0.04
黄鳍金枪鱼
加拉帕戈斯群岛
0.07
黄鳍金枪鱼
中美洲
0.62
0.04
鲱鱼
波罗的海
0.68
0.27
鲽鱼
波罗的海
0.018
0.017
鳕鱼
波罗的海
0.063
0.033
鲑鱼
波罗的海
3.4
0.30
由于在 PCBs 被控制之前，已有大量的 PCBs 被排放到生物圈中，因此，现在进入到食物链中的 PCBs 的量仍在增加。 痕量元素 痕量元素是指通常在环境中以很低的浓度或“痕量”存在的元素。其中许多，如锌和铁，是人体新陈代谢和营养所必需的。而另一些则是剧毒的。 对地球上的生命有意义的主要元素的化学循环，在第一章中已经叙述。 痕量元素也在进行着循环，虽然我们对其中某些元素知道得很少。因为没有 一种物质比元素有更高的残留性（根据定义），因此在生物圈中增加有毒元素的流动量显然是危险的。另外，如果不能控制这些元素向生物圈中的散发， 就有使其增加到致死浓度的危险。在这里，我们将集中谈两个元素：汞和铅 在全球的情况。
