И это не удивительно. В нормальном химизме человеческого организма существует точно такое же несоответствие между причиной и следствием. Например, всего лишь 2/10000 грамма иода влекут за собой различные заболевания. Поскольку пестициды постепенно накапливаются и очень медленно выводятся, угроза хронического отравления и дегенеративных изменений печени и других органов становится весьма реальной.
У ученых нет единого мнения относительно того, какое количество ДДТ может накапливаться в человеческом организме. Д-р Арнольд Леман (главный фармаколог Управления пищевых и лекарственных продуктов) говорит, что не существует ни минимума, ниже которого ДДТ не абсорбируется, ни максимума, выше которого поглощение и накапливание прекращаются. Однако д-р Уэйленд Хайес (из Управления здравоохранения США) утверждает, что у каждого организма имеется свое равновесное количество для ДДТ и все, что свыше этого количества, выводится из организма. Для практических целей не так уж важно, кто из них прав. Вопрос о накоплении ядохимикатов в человеческом организме изучен довольно хорошо, и мы знаем, что обычно человек несет в себе потенциально вредные количества этих химических веществ. Согласно различным исследованиям, в человеческом организме без дополнительного воздействия (не считая того, что поступает с пищей) их откладывается в среднем от 5,3 до 7,4 части на миллион; в организме сельскохозяйственного рабочего — 17,1 части на миллион и у рабочего на заводе по выработке инсектицидов — до 648 частей на миллион! Как мы видим, диапазон довольно широк и, что еще важнее, даже минимальные цифры превышают уровень, при котором может начаться вредоносное действие на печень и другие органы или ткани.
Одной из самых зловещих особенностей ДДТ и родственных ему химических веществ является его способность переходить от одного организма к другому через все звенья «пищевой» цепи. Например, поля люцерны обрабатываются порошком ДДТ; из люцерны готовится пища для кур; куры кладут яйца, содержащие ДДТ. Или, например, сено, содержащее 7-8 частей ДДТ на миллион, может скармливаться коровам. В этом случае ДДТ перейдет в молоко в количестве около 3 частей на миллион, но в масле, изготовленном из этого молока, концентрация ДДТ может подскочить уже до 65 частей на миллион. В результате такого процесса даже очень небольшие количества ДДТ в конечном итоге могут образовать большие концентрации. Фермерам сейчас трудно доставать для своих молочных коров незараженный корм, хотя Управление пищевых и лекарственных продуктов запрещает продавать внутри страны молоко, содержащее инсектициды.
Яд может переходить и от матери к ребенку. Следы инсектицидов были обнаружены в материнском молоке в пробах, проверявшихся учеными упомянутого управления. Это означает, что грудной ребенок получает небольшую, но регулярную добавку к токсическим химическим веществам, находящимся в его организме. Однако отравление организма младенца начинается еще раньше: есть все основания полагать, что вредное воздействие ядов начинается уже в утробе матери. У подопытных животных инсектициды (хлорированные углеводороды) легко проходят через барьер плаценты — традиционный щит, предохраняющий эмбрион от вредного воздействия ядовитых веществ в организме матери. Хотя количество этих веществ, получаемых ребенком, в нормальных условиях невелико, тем не менее оно не так уж безвредно, поскольку чувствительность у детей гораздо выше, чем у взрослых. Это обстоятельство также означает, что в настоящее время средний человек почти неизбежно начинает свою жизнь, уже получив первую порцию химических веществ, количество которых будет со временем возрастать.
Все эти факты — отложение сначала небольших количеств химических веществ, последующее их накопление и разрушение печени при количествах, которые могут встретиться в нормальном рационе питания, — вынудили ученых из Управления пищевых и лекарственных продуктов заявить еще в 1950 году, что «потенциальная опасность ДДТ, весьма вероятно, недооценивается». В истории медицины не было еще подобной ситуации. Еще никто не знает, какими могут оказаться конечные последствия.
Другой хлорированный углеводород — хлордан — обладает всеми неприятными свойствами ДДТ плюс еще некоторые, присущие только ему. Его остатки в почве, на продуктах питания и в других местах, на которые он может попадать, долго сохраняются. Хлордан проникает в организм через все возможные каналы. Он может проникнуть через кожу, через легкие в результате вдыхания брызг или пыли и, конечно, через пищеварительный тракт, если хлордан проглатывают. Подобно другим хлорированным углеводородам, он накапливается в организме. Опыты, проведенные над животными, показали, что если в пище содержится хлордана всего лишь 2,5 части на миллион, то в жире у животных его может оказаться 75 частей на миллион.
Такой опытный фармаколог, как д-р Леман, характеризует хлордан как «один из наиболее токсичных инсектицидов; всякий, кто имеет с ним дело, может оказаться отравленным». Однако, судя по тому, с какой беспечностью жители пригородов добавляют хлордан к дустам, предназначенным для обработки газонов, предостережение это не принято всерьез. Тот факт, что они не заболевают немедленно, еще ни о чем не говорит, так как яд, попавший в организм, может долго бездействовать, а спустя несколько месяцев или лет, когда о нем уже совершенно забыли, вдруг дать о себе знать в виде самых непонятных расстройств в организме. Но смерть может наступить и очень быстро. Один человек нечаянно облился 25-процентным промышленным раствором хлордана. Через 40 минут появились острые симптомы отравления, и пострадавший умер, прежде чем удалось оказать ему медицинскую помощь.
Гептахлор — одна из составных частей хлордана — продается как отдельный ядохимикат. Он обладает исключительно высокой способностью накапливаться в жире. Если в пище содержится всего лишь 0,1 части на миллион, то в организме его может накопиться довольно значительное количество. Он также обладает любопытной способностью превращаться в другое химическое вещество, известное под названием гептахлор-эпоксид. Это происходит в почве, а также в тканях растений и животных. Опыты над птицами показали, что эпоксид, образующийся в результате этого химического превращения, примерно в четыре раза токсичнее гептахлора, который в свою очередь в четыре раза токсичнее хлордана.
В середине 30‑х годов нашего столетия было установлено, что специальная группа углеводородов — хлорированные нафталины — вызывает у лиц, постоянно работающих с ними, воспаление печени, а также редкое и почти всегда приводящее к смерти заболевание печени. От них заболевают и умирают работники электротехнической промышленности; позднее хлорированные нафталины стали считать причиной загадочной болезни скота, приводящей к падежу. В связи с этим не удивительно, что три инсектицида из этой группы относятся к наиболее ядовитым из всех углеводородов. Речь идет о диелдрине, алдрине и эндрине.
Диелдрин, названный по имени немецкого химика Диелса, примерно в пять раз токсичнее ДДТ, если его проглотить, и в 40 раз токсичнее, если он абсорбируется в виде раствора через кожу. Он известен своим быстрым и сильным действием на нервную систему, поскольку обрекает свои жертвы на мучительные конвульсии. После отравления диелдрином больные поправляются очень медленно, что свидетельствует о хронических последствиях. Как и другие хлорированные углеводороды, он, в частности, вызывает длительное тяжелое заболевание печени. Устойчивость и высокая инсектицидная активность делают диелдрин одним из наиболее распространенных инсектицидов наших дней, несмотря на ужасный вред, причиняемый им природе. При испытании на перепелках и фазанах было установлено, что диелдрин примерно в 40–50 раз токсичнее ДДТ.
Мы еще мало знаем, каким образом диелдрин отлагается и распределяется в организме человека и как выводится из него, поскольку изобретательность химиков в создании инсектицидов давным-давно превзошла знания биологов о механизме действия этих ядов на живой организм. Однако все указывает на то, что этот яд надолго остается в человеческом организме, где он может находиться, ничем себя не проявляя до поры до времени, как дремлющий вулкан, бурно действуя лишь в периоды физиологического напряжения, когда организму приходится расходовать свои жировые резервы. Многое из того, что нам известно, было познано ценой трудного опыта в кампаниях по борьбе с малярией, проведенных Всемирной организацией здравоохранения. Как только ДДТ был заменен диелдрином (поскольку малярийные комары стали устойчивыми по отношению к ДДТ), стали отмечаться случаи отравления среди обслуживающего персонала. Последствия оказались очень печальными: у 50–100% пострадавших появлялись судороги; несколько человек умерло. У некоторых судороги возникали даже через четыре месяца после последнего соприкосновения с ядохимикатом.
Алдрин — довольно загадочное вещество. Хотя оно существует и самостоятельно, однако способно превращаться в диелдрин. Было обнаружено, что морковь, снятая с грядки, обработанной алдрином, содержит отложения диелдрина. Превращение происходит в живых тканях, а также в почве. Подобные алхимические превращения повлекли за собой многие ошибочные сообщения. Ведь если химик, зная, что был применен алдрин, станет искать его остатки, то подумает, что все его отложения исчезли. На самом же деле отложения остались, превратившись в диелдрин, который обнаруживается уже другими средствами.
Подобно диелдрину, алдрин чрезвычайно токсичен. Он влечет за собой дегенеративные изменения в печени и почках. Если взять его в количестве, равном по объему таблетке аспирина, то этого достаточно, чтобы умертвить 400 перепелов. Зарегистрировано много случаев отравления людей по большей части на предприятиях по производству алдрина.
Алдрин, подобно большинству инсектицидов этой группы, угрожает будущему — может привести к бесплодию. Фазаны, получавшие порции алдрина, недостаточные для смертельного отравления, тем не менее откладывали мало яиц, а вылупившиеся из них птенцы вскоре погибали. Так обстоит дело не только с птицами. Крысы, подвергшиеся воздействию алдрина, приносили меньше детенышей. Все детеныши были слабыми и жили недолго. Щенята, появившиеся на свет от отравленных матерей, жили не больше трех дней. По той или по другой причине детеныши страдают от отравления своих родителей. Никто не знает, не произойдет ли то же самое с людьми, и все же луга и поля фермеров опрыскиваются с самолетов этим ядом.
Эндрин — самый токсичный из всех хлорированных углеводородов. Хотя по своему химическому составу он довольно близок к диелдрину, однако небольшое отличие в структуре молекулы увеличивает его токсичность в 5 раз. По сравнению с ним ДДТ прародитель всей этой группы инсектицидов — кажется почти безвредным. Эндрин в 15 раз ядовитее ДДТ для млекопитающих, в 30 раз — для рыб и примерно в 300 раз — для некоторых птиц.
За 10 лет его использования эндрин погубил огромное количество рыбы, смертельно отравил немало крупного рогатого окота, пасшегося на опыленных пастбищах, отравил колодцы. Многие убедились в том, что неосмотрительное применение эндрина опасно для людей.
В одном из наиболее трагических случаев отравления эндрином явной неосмотрительности не было, были предприняты даже меры предосторожности, казавшиеся вполне достаточными. Семья одного американца вместе с ребенком, которому был 1 год, переехала жить в Венесуэлу. В доме, в котором они поселились, были тараканы. Несколько дней спустя там была проделана дезинсекция составом, содержащим эндрин. Перед опрыскиванием, которое было проведено в 9 часов утра, ребенок, а также маленькая комнатная собака были удалены из дома. После опрыскивания полы в доме вымыли, а в полдень ребенка и собаку вернули в дом. Примерно через час у собаки началась рвота, затем судороги, и вскоре она сдохла. В 10 часов вечера у младенца также началась рвота, судороги и он потерял сознание. После этого рокового контакта с эндрином прежде здоровый ребенок потерял способность видеть и слышать, наблюдались частые судороги мышц. Несколько месяцев лечения в нью-йоркской больнице не смогли изменить его состояния и вселить надежду на исцеление. «В высшей степени сомнительно, чтобы наступило заметное выздоровление», — заявили лечащие врачи.
Другую основную группу инсектицидов составляют алкилфосфаты (или органические фосфаты), являющиеся самыми ядовитыми химическими веществами в мире. Главная и наиболее очевидная опасность, сопряженная с их использованием, состоит в остром отравлении людей, занимающихся опрыскиванием или случайно соприкоснувшихся с движущимся облаком ядохимиката, с растениями, покрытыми им, или с уже пустой тарой. В штате Флорида двое детей нашли пустой мешок и использовали его для починки гамака. Вскоре после этого оба они умерли, а трое других, игравших вместе с ними, заболели. Как выяснилось, мешок был из-под инсектицида паратиона — одного из органических фосфатов; смерть наступила в результате отравления паратионом. В другом случае два маленьких мальчика из штата Висконсин погибли в одну и ту же ночь. Один из них играл во дворе и был отравлен облаком паратиона, принесенным ветром с прилегающего поля, где его отец опылял картофель; другой, играя, вбежал к своему отцу в амбар и положил руку на сопло распылителя.
Происхождение этих инсектицидов имеет свою многозначительную историю. Хотя некоторые из них были известны как химические вещества — сложные органические эфиры фосфорной кислоты — много лет, однако их инсектицидные свойства были открыты лишь в конце 30‑х годов нашего века немецким химиком Герхардом Шрадером. Почти сразу же правительство Германии решило, что эти химические вещества можно использовать как новое мощное оружие в войне человека против себе подобных, и работа над ними была засекречена. В дальнейшем некоторые из них стали смертоносными отравляющими веществами нервно-паралитического действия. Другие, очень близкие к ним по своей структуре, стали инсектицидами.
Фосфорорганические инсектициды действуют на живой организм своеобразно. Они обладают способностью разрушать энзимы, те самые энзимы, которые выполняют необходимые функции в нашем организме. Объект их действия — нервная система, будь то у насекомого или у теплокровного животного. При нормальных условиях импульс передается от нерва к нерву при помощи «химического передатчика», называемого ацетилхолином, вещества, которое выполняет жизненно важную функцию и затем исчезает. Его существование настолько кратковременно, что ученые-медики не в состоянии обычными методами взять пробы для анализа до его разрушения организмом. Такая преходящая природа химического передатчика необходима для нормальной жизнедеятельности организма. Если ацетилхолин не разрушится после передачи импульса, то импульсы станут и дальше идти от нерва к нерву по этому своеобразному мостику, поскольку химический передатчик продолжает свое действие со все возрастающей силой. В результате нарушается координация движений всего организма, начинается дрожь, мышечные спазмы, судороги и в конце концов наступает быстрая смерть.
Однако у организма есть эффективное средство против такой случайности. На помощь приходит защитный энзим, называемый холинэстеразой, который разрушает химический передатчик, как только тот выполнит свою функцию и не нужен больше организму. Так устанавливается точное равновесие, и организм никогда не вырабатывает опасного количества ацетилхолина. Однако от контакта с фосфорорганическими инсектицидами защитный энзим разрушается, а с уменьшением его количества возрастает количество передающего химического вещества. В этом отношении фосфорорганические соединения схожи с алкалоидным ядом мускарином, находящимся в ядовитом грибе мухоморе.
Неоднократный контакт с ядохимикатами может снизить количество холинэстеразы настолько, что человек окажется у границы острого отравления, той границы, через которую он может перешагнуть под действием даже самого незначительного дополнительного количества инсектицида, Вот почему очень важно периодически исследовать кровь всех тех, кто регулярно соприкасается с этими веществами.
Паратион является одним из наиболее распространенных органических фосфатов. Он же один из наиболее активных и опасных. От контакта с ним медоносные пчелы становятся «крайне возбужденными и воинственными», неистово двигают лапками и близки к смерти уже через полчаса. Один химик, желая установить дозу, остро токсичную для человека, воспользовался самым что ни на есть прямым средством — проглотил ничтожное количество этого вещества (всего лишь 0,12 грамма). Паралич наступил так быстро, что он не успел дотянуться до приготовленного им противоядия и умер. Говорят, что в Финляндии паратион стал сейчас самым излюбленным средством самоубийства. За последние годы в штате Калифорния случалось в среднем более двухсот отравлений паратионом в год. Во многих странах число смертей от паратиона очень велико: 100 случаев в Индии и 67 — в Сирии в одном лишь 1958 году и в среднем 336 смертей в год в Японии.
И тем не менее около 7 млн. фунтов паратиона попадает на поля и фруктовые сады Соединенных Штатов. Он распыляется ручным методом, специальными машинами, а также с самолета. Согласно достоверным данным, на фермах одного лишь штата Калифорния этого ядохимиката применяется в 5–10 раз больше того, что могло бы составить смертельную дозу для населения всего земного шара.
Одним из немногих обстоятельств, которое спасает нас от истребления этим средством, является тот факт, что паратион и другие ядохимикаты этой группы довольно быстро разлагаются по сравнению с хлорированными углеводородами. И все же времени их действия вполне достаточно, чтобы вызвать тяжелые, иногда смертельные последствия. В Риверсайде (штат Калифорния) из 30 сборщиков апельсинов 11 серьезно заболели, и всех их, кроме одного, пришлось поместить в больницу. Отмеченные у них симптомы были типичными для отравления паратионом. Апельсиновые деревья были обработаны паратионом около двух с половиной недель до этого. Пыль этого ядохимиката, осевшая на деревья 16–19 дней назад, вызвала у отравленных сборщиков рвоту, нарушила зрение и привела их в полусознательное состояние. То же самое случилось со сборщиками апельсинов в роще, опыленной за месяц до этого; остатки паратиона были обнаружены в кожуре плодов даже и через полгода после обработки деревьев нормальными дозами химиката.
Опасность, которой подвергаются рабочие, обрабатывающие фосфорорганическими инсектицидами поля, фруктовые сады и виноградники, настолько велика, что некоторые штаты, пользующиеся этими веществами, создали лаборатории, где врач может получить необходимую помощь в постановке диагноза и лечении отравленного. Даже врачам может грозить опасность, если они не пользуются защитными резиновыми перчатками при лечении жертв отравления. То же можно сказать о прачке, стирающей одежду отравленных, впитавшую в себя опасную дозу паратиона.
Малатион, еще один представитель органических фосфатов, почти столь же известен, как и ДДТ. Он используется в качестве средства для обработки огородов, для уничтожения домашних насекомых и комаров; для борьбы со средиземноморской фруктовой мушкой в штате Флорида этим средством опыляется около миллиона акров. Малатион считается наименее токсичным из этой группы веществ, и многие полагают, что его можно использовать безо всяких ограничений и боязни. Такому отношению к малатиону во многом способствует торговая реклама.
Мнение, что малатион «безопасен», покоится на довольно шаткой основе, хотя, как часто бывает, это обнаружилось только через несколько лет, после того как началось его применение. Малатион «безопасен» лишь потому, что печень у млекопитающих — орган, обладающий чрезвычайной защитной способностью, — делает его относительно безвредным. Детоксикация производится одним из энзимов печени. Однако если что-нибудь разрушает этот энзим или мешает его действию, человек испытывает всю силу ядовитого действия малатиона.
К несчастью для всех нас, возможностей для этого очень много. Несколько лет назад группа ученых Управления пищевых и лекарственных продуктов открыла, что при одновременном использовании малатиона и некоторых других органических фосфатов токсичность оказывается в 50 раз больше по сравнению с тем, что можно было бы ожидать от простого сложения токсичности обоих веществ. Иными словами, 1/100 летальной дозы каждого компонента может оказаться смертельной при их совместном действии.
Это открытие привело к испытанию других комбинаций. Сейчас известно, что многие пары фосфорорганических инсектицидов исключительно опасны, поскольку их токсичность повышается или «потенциируется» при совместном действии. Токсичность, по-видимому, увеличивается, когда один компонент разрушает печеночный энзим, обеспечивающий детоксикацию другого. Опасность возникает не только при одновременном использовании двух ядохимикатов. Она грозит не только тому, кто одну неделю работает с одним инсектицидом, а другую с другим, но и потребителю продуктов, обработанных двумя ядохимикатами. В самом обыкновенном салате может оказаться комбинация фосфорорганических инсектицидов. Дозы, не превышающие допустимые пределы, могут взаимодействовать.