如今，水源已经成为人类最宝贵的自然资源。虽然地球表面绝大部分覆盖着海洋，但被海水环绕着的人类仍然缺乏水源，这真是个奇怪的悖论。事实上，虽然地球上水量丰沛，但绝大部分水源都含有大量海盐，无法直接饮用，也不能用于工农业生产，因而全球绝大部分人口都面临着水源短缺的威胁，甚至已经在缺水的煎熬中挣扎。如今人类早已忘记自己的起源，连自己最基本的生存需要都视而不见，所以水源以及种种自然资源都因人类的漠视而深受其害。
杀虫剂对水源的污染问题只有放在一个更大的背景下才能理解，也就是人类对自然环境的整体污染。水体污染物的源头有很多，包括核反应堆、实验室和医院排放的放射性废料、核爆炸产生的辐射微尘、城镇家庭垃圾、工厂化学废料等等，此外还有一种新生的粉尘污染物——用于田块、花园、林场与原野之中的化学喷雾。这一盘污染物的“大杂烩”令人心惊胆颤，因为其中很多物质都与辐射微尘有着同样的危害，甚至能够加剧这些微尘的致病效力。而化学品彼此之间也会发生未知但相当危险的化学反应，导致负面效果彼此叠加。
自从化学家开始合成大自然中不曾存在的新物质，清洁水源就变成了一件越发复杂的事情，使用水源的风险也与日渐增加。我们知道，人类大规模合成人工化学品是从20世纪40年代才开始，但如今污染物的泛滥已经到了令人惊骇的程度，每天都有大量化学污染物排入河流中，当它们与家庭垃圾等废物混合一体、汇入同一片水域，净水厂用一般的分析手段根本无法检测出来。大多数化学物质的性质都很稳定，无法用常规处理手段分解，而且甚至常常无法鉴别。河流当中那些千奇百怪的污染物已经与沉积物结合成一体，让卫生工程专家一筹莫展，只能把它们统统归类为“秽物”。麻省理工大学的洛夫·艾拉森（Rolf Eliassen）教授在美国国会委员会作证时表示，目前没有任何办法预测这些化学物质混合之后会发生哪些化学反应，也无法鉴别混合物中的有机成分。他说：“这些物质究竟是什么，现在我们没有一丁点头绪。至于它对人体有什么影响就更不知道了。”
目前，杀灭昆虫、啮齿动物和杂草的化学农药层出不穷，极大地助长了有机污染物的产生。有些药剂是为了杀灭水生植物、昆虫幼虫或杂鱼而故意施放到水体当中的，有一些则是森林喷药造成的——有时人类只为了杀灭区区一种昆虫，就向某个州的两三百亩森林统统喷了杀虫剂。药液可能直接进入溪流，也可能从繁茂的树冠上慢慢渗下去，滴入枯枝落叶层，随后进入地下渗流，开始向海洋流动的漫漫征程。这些污染物的主体很可能是上百万磅农药的水溶性残留成分，这些农药原本用来杀灭农田里的昆虫或啮齿类动物，但被雨水从泥土中滤出来，溶入了流向海洋的广大水体之中。
我们在河流和公共供水系统中都能找到这些化学物质存在的证据。例如，科学家从宾夕法尼亚州一处果园采集了饮用水样品，并在实验室里以鱼作为对象进行测试，发现水体中的杀虫剂浓度之高，足以在短短四小时之内杀死水中所有受试鱼类。从喷过农药的棉花田中流出的污水即使经过了净水厂的处理，仍然对鱼类有着致命的毒力。亚拉巴马州田纳西河的15条支流因为从喷过毒杀芬杀虫剂（一种氯化烃类农药）的田块中流过，所以水中的鱼类死亡殆尽，而其中两条支流还是当地市政供水的源头。更有甚者，喷完杀虫剂过后已经一个星期了，下游悬笼里的金鱼每天还是会死亡，这显然说明河水的毒性仍然没有散去。
这些污染大部分情况下都是无形的，只有在成百上千条鱼突然暴毙之后，人们才察觉到污染的存在，但大部分污染从来没有被人类发现。就连负责保证水质纯净的化学家也不会对这些有机污染物进行常规测试，更没有任何有效手段能够去除这些物质。但无论是否被人类发现，杀虫剂总是客观存在的，就像任何一种大规模应用于地表的物质一样，它们现在也渐渐渗入了全美大部分主干水系之中，很可能让所有水体都受到污染。
觉得情况没有这么危急的人，不妨研读一下美国鱼类及野生动物管理局在1960年发布的一份简短报告。为了考察鱼类是否也会像温血动物一样在体内贮存杀虫剂，管理局开展了几项研究。第一批样本采自美国西部的林区，那里为了控制云杉卷叶蛾曾经大规模喷洒过DDT，可以想见，所有鱼类样本的体内都含有DDT。不过，当调查人员在距离喷药地点30英里外的一条偏远河流中采集了对照样本之后，他们得到了一项非同寻常的发现。这条小河位于第一次采样水域的上游，中间隔着一条瀑布，而且这里并没有喷过农药，但这一批鱼类的体内竟然也检测出了DDT。这些农药是由地下潜流渗透到那条偏远的小溪，还是由空气传播、以粉尘的形式飘落到溪水表面？另一项对照研究还在某处养鱼场的养殖鱼类体内发现了DDT，但养鱼场的水源只来自一口深井，而且当地没有喷洒农药的记录，所以唯一可能的污染途径似乎就是地下水。
水污染问题中最令人不安的一点，就在于广泛分布的地下水会受到污染。想在任何一处水源中加入杀虫剂但又不危及别处的纯净水源，这简直是天方夜谭。大自然向来浑然一体，没有封闭和阻隔，在整个地球的供水问题上也不例外。雨水落在地面上，从土壤和岩石的气孔与缝隙间越渗越深，最后抵达一个所有岩石的气孔都充满水源的区域。这是一片黑暗的地下海洋，随着高山与低谷的走势而起伏。地下水一直流动，有时速度极为缓慢，一年流不过50英尺；有时又极为迅速，一天几乎能流过十分之一英里。它流动在人们看不见的地下水道中，在某处涌出地表成为泉水，有时还会流到掘出的井里，但大多数情况下它会流入小溪、汇入河流。除了直接进入河道的雨水或者地表径流，地表奔腾着的一切水体都曾是地下水。所以从这个角度来看，地下水受到污染就意味着所有水体都受到了污染，这就是水污染问题令人惊骇不已的真相。
化学毒物必定是通过这一片黑暗的地下海域，从科罗拉多的农药厂转移到几英里之外的耕作区，让井水变成了毒液，让人畜患病、庄稼减产——但这些景象不过是随后一连串灾祸的开端。简单来讲，事情的经过是这样的：1943年，丹佛市（Denver）附近的落基山军工厂开始生产用于战争的化学材料；八年后，军工厂把设施租给了一家生产杀虫剂的石油公司，但即使在生产业务变更之前，一些令人费解的怪现象就已经出现了。离军工厂几英里之外的农民抱怨圈养的家畜纷纷得了怪病，而且作物大面积枯萎，庄稼叶片枯黄、无法成熟，很多甚至直接死亡。当地还有多例人类患病的报告，有些人觉得也与上述异象有关。
这些农场的灌溉水都是从浅井中汲取的。1959年，美国多个州以及联邦机构合作开展了一项调查，发现当地的井水中含有多种化学物质。落基山军工厂运营多年，一直在往封闭性的废水池中排放氯化物、氯酸盐、磷酸盐、氟化物和砷类物等千奇百怪的化学物质，显然从军工厂到农田之间的地下水都受到了污染，这些废料用了七八年时间才从地下慢慢转移到了3英里外的农场，而且被污染的渗流还在向着更远的地区继续扩散，最终会污染多大的范围，我们不得而知。调查员对此束手无策，找不到任何办法能消除这种污染，或者让污染不再扩散。
这已经够糟了，但最令人迷惑不解的一点就在于某些水井以及军工厂的污水池中检测出了除草剂2,4-D。从长远来看，这个现象可能是整个连环谜案最显著的特征。这种化学物质足以解释为何附近汲水灌溉的农田出现了庄稼死亡的现象，但奇怪的是，军工厂这么多年从来没有生产过2,4-D。
经过长期而细致的调查研究，军工厂的化学家终于得出了一个结论：2,4-D是在开阔盆地中自发合成的。军工厂排放的其他废弃物在空气、水和阳光的作用下自然合成了这种物质，完全不经过人力干涉——也就是说，军工厂的污水池变成了合成新化学物质的实验室，而这种新产物对接触到的大部分植物都能产生致命的伤害。
因此科罗拉多州这些农场和作物的不幸遭遇所具备的意义已经远远超出了一起当地事故。那么，在科罗拉多以外的地方，化学污染又有哪些进入公共水体的渠道？在到处可见的湖水和溪流之中，那些被打上“无害”标签的化学品，在空气和阳光的催化下，又会生成何种危险的新物质？
事实上，这就是化学物质污染水源最令人不安的原因，无论是河流、湖泊、水库，还是餐桌上的一杯水，都含有千奇百怪的化学物质——任何有责任感的化学家都不会在实验室里随意合成的物质。美国公共卫生部对这些化学物质自由混合之后的化学反应深感警惕，而且担心相对无害的化学物质可能会自发合成有害成分，何况这种化学反应的规模相当大。这些化学反应可能在化学物质之间发生，也可能在化学物质和辐射性废料之间发生。目前直接排入河流的辐射性废料越来越多，而电离辐射极易导致化学物质的原子重排，从而发生变性。这种变化无法预料，更无法控制。
当然，被污染的不只是地下水，还包括溪流、河水、灌溉水等流经地表的水体。灌溉水的问题似乎日益严重，不妨参看美国加利福尼亚州的图利湖（Tule Lake）以及下克拉玛斯（Lower Klamath）两个国家野生动物保护区的遭遇。这两处保护区与俄勒冈州边界处的克拉玛斯湖保护区构成了一个整体。也许是命运的安排让这几处保护区共享一处水源，因此它们才遭遇了同样的灾祸。两处保护区像大洋中的小岛一样被广袤的农田环绕着，这里曾经是一片沼泽与露天水域，是水鸟的天堂，后来经过排水工程和河道疏浚才改造成了农田。
保护区周围的农场目前都在从上克拉玛斯湖（Upper Klamath Lake）汲取灌溉水，灌溉水会汇集排回到上克拉玛斯湖里，随后再流淌到下克拉玛斯湖当中。贯穿于这几处野生动物保护区的水系都是这两大水体的支流，因此全部遭到了农田废水的污染。大家请牢记这个事实，它与最近发生的种种不幸密切相关。
1950年夏天，保护区的工作人员在图利湖以及下克拉玛斯湖周边拾到了成百上千只已经死亡或濒临死亡的鸟儿，多数都是捕鱼为食的苍鹭、鹈鹕、鸥鸟等等。这些鸟儿体内都含有杀虫剂残留，经检测为毒杀酚、DDD和DDE。同时，从这几处湖区捕捞的鱼类和浮游生物体内也检测出了杀虫剂。保护区的负责人认为，周边农田喷洒杀虫剂之后，被污染的灌溉水回流到了保护区当中，于是化学毒物就在保护区水体之中不断累积。
水源是保护区最核心的资源，有了水源，西部地区的猎鸭人才会有充足的猎物，那些珍视夜空中飞翔的水禽、喜欢观赏缤纷的花羽、聆听清脆的啼叫的人们才会收获由衷的欢喜，但现在这些水源却受到了污染。这几处保护区是美国西部水禽保护的重要区域，位置相当于漏斗的狭颈——无数候鸟的迁徙路径在这里汇聚，构成了太平洋迁飞区。秋季候鸟迁徙之际，这里将迎来数百万只野鸭和野鹅，这些水禽的筑巢地从白令海峡东岸一直分布到哈德逊湾（Hudson Bay），数量相当于秋季南飞至太平洋海岸避冬的水禽总数的四分之三。时至夏天，这几处保护区又为各种水禽，尤其是两种濒危鸟类红头鸭和棕硬尾鸭，提供了栖息地。如果这些保护区的湖泊与池塘遭到严重污染，那么远东地区的水禽数量将受到不可挽回的伤害。
从水中浮游植物那细小如微尘一般的绿细胞开始，到微小的水蚤，再到鱼类和以这些鱼类为食的其他大鱼、飞鸟、水貂、浣熊等生物，它们构成了生物界物质转化的无限循环，而水是整个循环链条的存在基础，所以我们应当从这个角度来思考问题。我们知道，水中含有的对生物体必不可少的矿物质可以沿着食物链向上传递，那么我们能否假定，人类排放到水体中的有毒物质也会进入这种自然循环？
答案可以从加利福尼亚州清水湖（Clear Lake）的一段骇人的历史当中觅得。清水湖位于旧金山以北90英里的山区之中，一直以垂钓胜地而闻名遐迩。但清水湖这个名字名不副实，因为浅浅的湖底积满了黑色的淤泥，湖水很浑浊。对渔人以及度假的游客来说，最糟糕的问题在于这片湖区也是一种小型蚋类昆虫理想的栖息地。这种蚋虫与蚊子类似，但并不吸血，而且很可能根本不会叮咬人类。可是，住在飞虫栖居地的人类觉得它们数量太多，让人心烦意乱。为了控制蚋虫的数量，人类做过很多努力，但效果不佳，直到20世纪40年代氯化烃类杀虫剂诞生之后，人们才找到了一种攻击蚋虫的新武器——DDD，这是一种与DDT有密切亲缘关系的物质，但对鱼类的威胁性明显更低。
新一轮防治行动实施于1949年，事先经过了仔细的筹划，首先对湖泊展开勘测，精确掌握了水体规模，而使用的杀虫剂又少之又少，溶入水体之后的浓度不过七千万分之一（约0.014ppm），所以人们觉得万无一失。一开始的控制效果很好，但到了1954年就不得不返工，这一次采用了五千万分之一（0.02ppm）的浓度，人们都以为蚋虫这一次肯定被全部歼灭了。
随后就入了冬，就在这几个月里，其他生命受到影响的迹象慢慢浮现：栖息在清水湖边的北美䴙䴘（Western grebe）纷纷死亡，数量很快就超过了100只。北美䴙䴘是在清水湖一带繁殖的鸟类，每年都会被湖里大量的鱼类吸引而来在这里过冬。这些外表迷人、举止优雅的鸟儿会在美国西部和加拿大的浅水湖中筑起浮动的巢。它并不是平白无故就得了“天鹅䴙䴘”的美称——它在静静滑过湖面之际甚至不会留下一丝涟漪，它的身体低伏下去，而白色的颈和闪亮的黑色头颅却高高昂起。刚孵出的小䴙䴘身上覆着柔软的灰色绒毛，几个小时之后就可以下水，它们会乘在爸爸妈妈的背上，蜷缩在双亲翅膀的柔软羽毛之下。
1957年，为了消灭卷土重来的蚋虫，人们又开展了第三次化学攻击，结果更多的䴙䴘死于非命，而且死状与1954年如出一辙，人们仔细检查了鸟尸，还是没有发现任何传染病的迹象。当人们最终想到了检测䴙䴘的脂肪组织之后，发现其中浸透了DDD，浓度高达1600ppm。
可是水体中的杀虫剂浓度最高不过0.02ppm，这些化学物质怎么会在䴙䴘体内累积到如此惊人的浓度？䴙䴘自然以鱼类为食，于是，当人们检视了清水湖中的鱼类，真相慢慢浮出水面——毒素首先被体形最小的有机生物摄取，然后逐渐汇集传递到更大的捕食者体内。浮游生物体内含有5ppm的杀虫剂（大约是水体本身杀虫剂最高浓度的25倍）；植食性鱼类体内的累积量更高一些，浓度从40～300ppm不等；而肉食性鱼类体内贮存的毒药是最多的，一只云斑
体内累积的杀虫剂浓度竟然达到了惊人的2500ppm。这就像童谣《杰克建的房子》
描绘的情景一样：大型食肉动物吃掉小型食肉动物，小型食肉动物吃掉食草鱼类，食草鱼类又去吞食浮游生物，而浮游生物从水中吸收了毒素。
后来的发现更加惊人。在最后一次施放化学农药之后没多久，湖里就再也检测不出DDD的存在了。但这些毒物并没有离开这片湖泊，而是藏身于这片湖泊承载的生物群体的肌理之中。在施药后的第23个月，人们发现湖里的浮游植物体内仍然含有5.3ppm的毒药。在近两年的时间里，一代一代浮游植物相继盛开又凋亡，有毒物质就在这些浮游植物体内代代传递，而且，毒物还侵蚀了生活在湖周边的动物。在施药一年之后，仍然能在所有鱼、鸟、蛙类的体内检测出DDD残留，而且它们的肌肉组织中化学毒素的浓度相当于水体中原始浓度的好几倍。这些携带着毒素的生物甚至包括在最后一次施放完DDD后9个月后才孵出的鱼类、䴙䴘和加州鸥，它们体内的农药浓度超过2000ppm。同时，在湖中营巢的䴙䴘数量也锐减下去——首次施放杀虫剂之前原本有1000多对䴙䴘，而到了1960年只剩30对左右。而这30对䴙䴘似乎也没有筑巢的必要了，因为自最后一次施药以来，湖上就再也看不见任何小䴙䴘的身影。
整个连环中毒反应的第一环似乎就是微小的浮游植物，它们必然是毒质富集的起点。但食物链的最后一环——人类，也许对此事的后果一无所知，他们只是带着渔具到清水湖中钓鱼，然后回家烹制晚餐。一次性大剂量摄入DDD，或者长期反复小剂量摄入DDD（这是更常见的情况）会对人类产生怎样的影响？
尽管加州公共卫生部公开宣称这些行为没有风险，但在1959年却要求停止在湖中施放DDD。科学研究发现这种化学物质具有极高的生物活性，因此加州卫生部颁布的这条禁令显然可以视为一种最低限度的安全措施。DDD的生理效应在杀虫剂当中可谓独一无二，它能够给肾上腺造成部分损伤，也即对分泌肾上腺皮质激素的外层细胞造成破坏。人们在1948年就认识到了DDD的这种破坏作用，起初人们认为只有狗会受到影响，因为其他实验动物如猴、小白鼠或兔类并没有发病。不过有些科学家仍然心存疑虑，因为狗的症状与患有阿狄森氏病（又称原发性肾上腺皮质功能减退症）的人类的症状十分相似，后来的研究终于证明DDD对人类肾上腺皮质功能具有强烈抑制作用。由于DDD具有这种摧毁肾上腺素皮质细胞的能力，如今已经用于临床治疗一种罕见的肾上腺癌症。
清水湖的状况向所有民众提出了一个问题：使用生物活性如此之高的化学物质防控昆虫，尤其是还要把它直接排入水域，这种做法是否明智，是否可取？事实上，以低浓度施放杀虫剂的行为毫无意义，因为毒素终究会沿着湖中的天然食物链爆发性地汇集增长下去。清水湖的情况很有代表性，它揭示了一个越来越普遍的现象：人们往往为了解决眼前的小问题而采取不恰当的方法，最终引发了更严重的大问题，但只是因为这种大问题并不直观可见，所以人们觉得无所谓。的确，我们除掉了烦人的蚋虫，但此后所有从湖中获取食材或饮用水的人类都面临着威胁，人们对这种危险心知肚明而又心照不宣，而且至今没有人说得清这种威胁到底有多严重。
目前，美国各地有意将有毒物质引入水库已成为司空见惯的行为。这么做一般是为了清理一下水体，便于水库开展娱乐活动，但随后必须经过大费周章的处理，才能再度作为饮用水来使用。美国某地有一些户外运动爱好者想在当地水库中“推动”钓鱼娱乐活动，在他们的影响下，当局向水库中倾泻了大量毒物，以杀灭不适合垂钓的鱼类，又从养鱼场引入了不少符合钓客口味的鱼类。整件事都荒谬异常，难以理解，让人恍惚以为所处并非人间。因为修建这座水库的目的本来只是为了公共供水，但这些户外爱好者很可能完全没有咨询本地居民的意见，就开始往水库里投放毒物，于是居民们被迫饮用残留着毒素的水源，还要用交上的税款负担随后的净水费用——而且净水的过程绝对不会万无一失，谁也不知道还会再出什么岔子。
既然地下水和地表水都受到了杀虫剂以及其他各种化学物质的污染，那么自然也存在着另一种风险——致癌物质可能也渗入了各地的公共供水系统。美国国家癌症研究所的休珀博士已经提出了警告：“在可以预见的未来，饮用受污染水源而引发的致癌风险将显著增高。”实际上，荷兰在20世纪50年代开展的一项研究已经证明受污染的水道可能带来致癌的风险。城市居民的饮用水一般来自河流，所以他们的患癌致死率远远高于饮用井水或者其他水源的人群，这是因为井水受毒物污染的可能性一般低于河水。人们如今越发肯定，自然界中存在的砷类物质是致癌的罪魁祸首。被砷污染的水源会大面积引发癌症，这在历史上已经有过两个先例。第一个例子中的砷是从采矿业堆积的矿渣中析出的，另一例则来自含砷量天然较高的岩石。如果人类继续大量使用砷类杀虫剂，那么随时有可能重蹈覆辙。以上几个地区的土壤也有了毒性，而雨水会把土壤中的砷类物滤进溪流、江河、水库以及由地下水网组成的浩瀚无垠的黑暗海洋。
这一切又一次警醒了我们：大自然浑然一体，没有任何事物是孤立存在的。为了更透彻地理解人类究竟如何污染了这个世界，我们必须审视地球上的另一大资源：土壤。