从获得诺贝尔奖 到被多国禁用:这种农药只用了25年
為了慶祝糧食豐收,農民們互相噴灑農藥!
這樣的事情看似荒唐怪誕,但在過去很長一段時間里美國的農民確實這么做過,他們用農藥取代香檳互相噴灑。
估計很多人都不會陌生,在過去人們認為它是最好的農藥,生產成本低且對人體無害,所以被肆意使用。
最初,DDT也確實沒有讓人失望,它不僅消除了農業害蟲,讓糧食產量翻倍增長,還被當作殺蟲劑使用,消除那些傳播疾病的蚊蟲,讓蚊媒傳播等相關疾病在人類社區幾乎消失。
正因為DDT的這些顯著貢獻,1948年的時候,DDT殺蟲能力的發現者——瑞士化學家保羅·赫爾曼·穆勒被授予諾貝爾醫學獎。
但很明顯,DDT并不是大家理想的那朵“白蓮花”,它的危害比想象的要嚴重很多,甚至直到今天人類和其它生物還要為DDT的使用埋單。
圖:DDT化學式
DDT的化學名是二氯二苯基三氯乙烷,它并不是天然存在的物質,人們通過氯醛( CCl3CHO ) 和兩個當量的氯苯( C6H5Cl ),在酸性催化劑下合成。
其實,DDT的發現歷史非常悠久,早在1874年,奧地利化學家Othmar Zeidler就已經合成并提取了DDT。
不過,在接下來很長的一段時間里,人們并不知道這種東西可以用來當作殺蟲劑。
隨著工業革命的腳步,全球人口顯著增長,提高糧食產量迫在眉睫,世界各地的研究團隊為此尋找和合成了許多可以殺蟲的化學物質。
然而,當時可用的農藥要么是昂貴的天然化學物質,要么是無法長期保效的合成物,唯一既有效又便宜的化合物是砷化合物。
但是,砷化合物對昆蟲有毒的同時,對人類和其他哺乳動物也同樣具有劇毒。
據信,穆勒的一位兒時玩伴就是因為誤食了噴灑過砷化合物的水果而去世的,所以穆勒打小就希望自己能找到一種更好的化學物質作為農藥。
圖:穆勒
1935年,研究植物衍生染料和天然鞣劑多年的穆勒開始研究防蛀和植物保護劑,這不可避免地研究了那些蛀蟲,他發現昆蟲吸收化學物質的方式與哺乳動物不同,所以他堅信可以找到一種只對昆蟲有效的農藥。
他把蒼蠅和DDT放在一個籠子里,沒多久所有的蒼蠅都死了。
DDT提取物,圖源:Yield
在不久之后,瑞士和美國的農業部對DDT進行測試,最終證明DDT對科羅拉多馬鈴薯甲蟲非常有效。
進一步的測試更是證明了DDT對多種害蟲都有驚人的效果,包括蚊子、虱子、跳蚤和白蛉,這些人類動物分別傳播瘧疾、斑疹傷寒、鼠疫和各種熱帶疾病。
現在人們知道,DDT殺蟲的原理是:吸收了DDT的昆蟲,其神經元中的電壓敏感鈉離子通道會被激活,這導致它們自發放電,進而導致痙攣并最終死亡。
由于DDT的對昆蟲有著驚人的效果,以及它的合成成本極低,所以從1940年開始,這種化學物質在各個殺蟲領域得到了非常普遍的使用,是所有含氯農藥中最著名的一種。
DDT商品,圖源:Lamiot
當時的人們只要涉及到蟲害的問題都會想到使用DDT治理,為了在干凈的水中游泳可以噴點DDT,森林里蚊蟲太厲害了可以用飛機噴灑點,飲食不夠安全也可以邊吃東西遍噴灑DDT。
在這種有事沒事噴點DDT的情況下,歐洲和北美的瘧疾幾乎消失。
圖:沒有DDT解決不了的蟲害
到了1945年,經過一段時間的使用和考察之后,人們沒有發現太大的問題,DDT開始被當作農產品的除蟲劑。
和作為殺蟲劑一樣,當作農藥的DDT效果也異常顯著,糧食產量大大增加,而且噴灑了DDT的農產品可以直接吃。
每當豐收的季節,人們就會感謝DDT帶來了更多的食物——當時的DDT被描述為“全人類的恩人”,所以互相噴灑DDT慶祝也就理所當然了,有些地區甚至會像潑水節這種節日一樣舉行DDT噴灑相關的活動。
在疾病控制和糧食增產這兩個方面,DDT可以說是“前無古人”,所以在1948年的時候,穆勒被推向了諾貝爾獎的殿堂。
圖:頭癢了也可以噴點DDT
有了諾貝爾獎作為背書,DDT的使用變得越發廣泛和頻繁,幾乎傳遍了全世界。
1955 年,世界衛生組織啟動了一項在全球低至中等傳播率國家根除瘧疾的計劃,而該計劃的主要依靠就是DDT。
在DDT被廣泛使用之后,有些學者發現了一些問題,因為這些人發現DDT殺死害蟲的同時也殺死了益蟲,特別是那些傳粉昆蟲的死亡會對農作物造成嚴重的減產風險。
不過,當時的人們還是低估了DDT的破壞力,實際上DDT不僅殺死昆蟲,它還對水生無脊椎動物,以及魚類都具有劇毒。
另外,它還會通過食物鏈進入到其它更加高級的動物體內,并殺死它們,其中影響最深刻的就是鳥類。
在使用DDT之后,人們發現農場周圍的鳥類經常無端死亡,并且鳥類的數量也顯著下降,美國的國鳥白頭鷹甚至差點被搞滅絕。
雖然,當時有學者收集了DDT危害的證據去相關部門投訴,以及1962年博物學家兼作家的雷切爾·卡森為DDT的負面影響出了一本暢銷書,但DDT并沒有因此消失。
不過,這本書引起了軒然大波,甚至引起了當時的總統肯尼迪的注意,肯尼迪讓他的科學顧問委員會調查卡森的說法,最終確認卡森書里提到關于DDT對生態的破壞基本屬實。
DDT的禁止進入了拉鋸戰,一方面研究人員用一個個實驗去證實DDT的危害,另一方面人們又割舍不掉DDT帶來益處。
通過測試,人類在低至中度暴露(10mg/kg)中可能導致惡心、腹瀉,眼睛、鼻子或喉嚨發炎等癥狀,而較高劑量(16mg/kg)的暴露則可能導致震顫和抽搐,職業性接觸DDT的人中甚至被觀察到染色體損傷的情況。
在DDT使用的前幾年,人們并沒有發現對人有這些問題,估計噴灑的DDT都是被過度稀釋的吧。
除此之外,在小鼠、大鼠等實驗動物中,DDT 已顯示對神經系統、肝臟、腎臟和免疫系統造成慢性影響。
雖然,DDT非常不溶于水,但它具有親油性,可以在動物的脂肪組織中積聚,然后通過富集作用在更高級的動物體內堆積,直到影響它們的健康。
所以,在1972年的時候,美國帶頭全面禁用了DDT,大部分發達國家也跟著這么做,這種人們為之狂歡的化學物質,從它獲得諾貝爾獎到被多國禁用只用了25年時間。
不過,在這里要提一點,由于DDT的效果顯著,直到今天它也沒有被全面禁止,包括世界衛生組織在內的機構都認為它可以繼續使用,只是有嚴格的使用標準,而全世界只有印度依然還在生產。
圖:DDT分解后的DDE也有毒
現在,從海底的泥土到珠穆朗瑪峰的雪都發現了DDT的存在,對于動物而言,就別提吃農副產品長大的家畜了,就連南極企鵝的體內都包含有DDT。
暴露在自然環境中,根據條件的不同,DDT的半衰期在2-15年之間,在環境中它會被分解成DDD和DDE,正是DDE對鳥類造成了顯著影響——讓鳥類的鈣合成出現問題。
總的來說,即便DDT被分解了,它依然是有毒的,它會在未來很長一段時間內影響全球生態,而關于DDT的長期影響至今沒有一份有說服力的評估。
總結
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