Сірки, матусю, внеси, цих ліків, від лиха очисних,
Внось і вогню — обкурити покої.
Шістдесят чотири роки тому побачила світ «Мовчазна весна» біологині Рейчел Карсон — книжка-застереження від неконтрольованого застосування ДДТ. Незважаючи на значний досвід викладання та популяризації науки, того разу авторка звернулася до жанру публіцистики. Мабуть, всесвітнім успіхом книжка завдячує не останньою чергою саме цьому. Відтоді вона перевидавалася багато разів і входить до двадцятки найкращих наукових книжок за версією журналу Discover, не поступаючись творам Ервіна Шрьодінґера, Карла Саґана і випереджаючи в рейтингу «Фейманівські лекції з фізики» та «Коротку історію часу» Стівена Гокінґа.
Попри те, що «Мовчазна весна» присвячена проблемам застосування одного-єдиного синтетичного отрутохіміката — ДДТ (дихлордифенілтрихлорметилметану), — тези Карсон згодом поширилися на всі без винятку хімічні засоби захисту рослин і боротьби зі шкідниками, переносячи на них всі вади ДДТ.
Що було, воно й буде…
Ідея використовувати штучні речовини для захисту врожаю від хвороб і шкідників не нова. Взяті як епіграф рядки Гомерової «Одіссеї», написаної на рубежі VIII і VII століть до нашої ери, вважають одним із найдавніших випадків застосування пестицидів. Більш прозаїчно описував популярні в античні часи засоби захисту врожаю Пліній Старший:
«…Якщо плоди опадають, посипати їх попелом та оцтом, або сандараком, якщо виноград гниє… Щоб лоза не обплітала дерева, він радить зварити два конгія оливкової амурки до консистенції меду, після чого її потрібно прокип’ятити з однією третиною асфальту та однією чвертю сірки… Деякі люди обмежуються простим окурюванням лози три дні поспіль».
Перекладачі титанічної Плінієвої праці, Босток і Райлі, які зазвичай не стримувалися від уїдливих коментарів щодо автора «Природничої історії», вказуючи на його помилки, тут обмежилися лише уточненням, що під «сандараком» Пліній мав на увазі арсен сульфід — мінерал арсену, реальгар. І це не дивно, бо препарати, що містять арсен, супроводжують практичну діяльність людства щонайменше два тисячоліття. Арсен триоксид, доданий до приваб, неодноразово рятував середньовічні міста від нашестя щурів, а відтак — від епідемій; обкурювання сіркою бочок увійшло до професійних прийомів боротьби із пліснявою у виноробів. У XVII столітті англійський ботанік і лікар Ніколас Калпепер поповнив арсенал отрут нікотином, а винайдений у 1782 році Карлом Шеєле спосіб отримання синильної (ціановодневої) кислоти з берлінської лазурі увінчав цей перелік ціанідами, однаково ефективними для боротьби з комахами і з теплокровними шкідниками.
Оксиди сірки, які утворюються внаслідок її спалення, — отрута задушливої дії. Розчиняючись у воді, вони спричиняють згортання білків слизових оболонок дихальних шляхів тварин і знищення клітинних оболонок грибів. Арсен руйнує активність клітинних ферментів. Нікотин перешкоджає проходженню нервових імпульсів крізь синаптичні щілини, що спричиняє паралічі. Ціаніди блокують окисні процеси в мітохондріях і зупиняють клітинне дихання. Кожний із цих препаратів є дієвим проти широкого спектра шкідливих організмів, а застосовані разом у різних комбінаціях, вони забезпечують чи не стовідсотковий ефект. Недарма і зараз сполуки арсену використовують для боротьби із садовими шкідниками, знищення бур’янів і десикації польових культур. Настій і суміші тютюнового пилу добре знайомі садівникам як безвідмовний засіб від попелиці, кліщів і гусені. Сірчаними димовими шашками, як і за часів Плінія, обкурюють курники, льохи та інші господарські будівлі, запобігаючи цвілі, зараженню комахами і гризунами.
Не треба плахти, бо і в запасці гарно?
Здавалося б, маючи в арсеналі боротьби зі шкідниками перевірені століттями дієві засоби, сенсу шукати кращого немає. Однак проблема полягає в тому, що згадані препарати є невибірковими отрутами. І для довгоносика, і для корови, і для ґазди вони однаково смертоносні. Синильна кислота невдовзі після відкриття знайшла своє місце в арсеналі бойових отрут і спричинила тисячі смертей на полях Першої світової війни.
Що таке бойові отрути?
Миш’як зібрав не менший ужинок кримінальних злочинів з часів Калігули і дотепер. І вбивства за допомогою нікотину — не вигадка Агати Крісті. Цілком реальний злочин у 1851 році скоїв власник замку Бітремон, граф Іполіт де Бокарме, отруївши нікотином власного швагра. І навіть нібито безпечна сірка регулярно стає причиною смерті в промисловості чи сільському господарстві. Не далі як 5 серпня цього року в індійському Ядгірі від отруєння сульфуру оксидом загинуло троє працівників фабрики і ще двоє отримали серйозні отруєння.
У 1933 році вийшла книжка американських авторів Артура Каллета і Фредерика Шлінка під назвою «100 мільйонів морських свинок», у якій стверджували, що якість і безпечність харчових продуктів та лікарських засобів у США належно не перевіряються, натомість виробники свідомо випускають неякісні та шкідливі для здоровʼя продукти. Ба більше, вони зауважували, що уряд і корпорації використовують населення як піддослідних для випробування безпечності продуктів безпосередньо на них. Три роки по тому співробітниця Управління з контролю за продуктами харчування та лікарськими засобами США (FDA), Рут де Форест Лем, опублікувала власну книжку «Американська палата жахів: правда про їжу та ліки». Лем намагалася спростувати закиди Каллета і Шлінка щодо корупції і змови FDA з виробниками, перекладаючи всю провину на останніх, водночас не відкидаючи тез про неабияку отруйність харчових продуктів та косметики. Обидві книжки, написані в аматорському публіцистичному жанрі, викликали неабиякий інтерес у публіки. Попри справедливі зауваження тодішніх науковців щодо слабкості доказової бази публікацій і певної спекулятивності висновків, виступи Лем, Каллета і Шлінка стали однією з причин ухвалення Федерального закону про харчові продукти, ліки та косметику (FFDCA) 1938 року, розділом 4087 якого уряд отримав право встановлювати граничні концентрації пестицидів у харчових продуктах і конфіскувати їх у разі перевищення цих концентрацій.
Тож сільське господарство конче потребувало менш токсичних і більш вибіркових за дією препаратів. У 1939 році доволі випадково Пауль Мюллер з’ясував, що синтезована майже 70 років тому сполука чудово вбиває комах, залишаючись безпечною для людини завдяки малій розчинності і хімічній стійкості. Так почався бум ДДТ, який став вирішальним чинником «Зеленої революції». Будучи отрутою контактної дії, ДДТ паралізував комах, які просто торкалися трутизни. Зручність застосування, простота отримання і відсутність шкірно-резорбтивної дії на людей зумовила його світову популярність. У 1962 році, коли вийшла «Мовчазна весна», його було вироблено більше 80 тисяч тонн, 334 види сільськогосподарської продукції вирощувалося під впливом ДДТ. А десять років по тому ДДТ заборонили спочатку у США, а згодом майже у всьому світі, що прихильники і критики Карсон пов’язують саме з її діяльністю.
Хоча, принаймні формально, авторка «Мовчазної весни» не закликала до повної заборони ДДТ, а лише до контролю та обмеження його застосування, вона, так само як тридцять років тому Лем, Каллет і Шлінк, звинувачувала уряд і корпорації в нехтуванні безпекою громадян. І так само, як її предтечі, вона отримала шквал критики щодо коректності доказової бази й підміни фактів емоціями.
Насправді головним недоліком ДДТ є його непересічна для більшості органічних сполук стійкість, гідрофобність і розчинність у жирах. Тому, на відміну від неорганічних отрут на кшталт арсенітів, речовина накопичується не загалом в ґрунті та воді, а концентрується у біосфері — рослинах і тваринах. Кожна наступна ланка у харчовому ланцюгу містить майже вдесятеро більше отрути, ніж попередня, тож летальна для певного організму доза накопичується стрімко. Водночас холоднокровні істоти набагато вразливіші до ДДТ, ніж ссавці, — люди без жодної шкоди для себе переносять питомі дози, які блискавично вбивають риб, комах і плазунів. Це означає, що ризик отруїтися ДДТ через їжу та питво чи відчути на собі його тератогенну дію мінімальний. Ми радше помремо з голоду внаслідок розриву харчових ланцюгів: залишимося без риби, без овочів та фруктів за відсутності природних запилювачів рослин.
У пошуках виходу
На щастя, хімічна наука, промисловість і агротехніка не позирали пасивно на публічні баталії навколо ДДТ. Лише за десять років, з 1950-го по 1960-й, на базі розробок хімічної зброї часів Першої і Другої світових воєн були створені й випробувані потужні пестициди різних класів: хлорорганічні і фосфорорганічні, пестициди групи карбаматів і синтетичні піретроїди. На відміну від сліпих пошуків попередніх століть, хіміки навчилися створювати отрутохімікати із заздалегідь заданими фізико-хімічними і токсикологічними властивостями. Більшість цих отрут специфічна до певних видів шкідників, а їхня токсичність для людини й терміни розкладання в природі убезпечують нас від тяжких наслідків.
Медіанні летальні дози деяких пестицидів для теплокровних за даними Національного центру біотехнологічної інформації США
Ліндан, який є вельми ефективним проти вошей і волосоїдів, досі використовується у складних випадках людського педикульозу. Ця найотруйніша серед хлорорганічних пестицидів речовина має ті самі вади, що й ДДТ, утім завдяки відсутності помітної резорбтивної дії є безпечним для людини засобом позбутися шкірних паразитів.
Фосфорорганічні пестициди (ФОП) на кшталт карбофосу та рогору набагато менш токсичні, ніж їхні близькі «родичі» — страшні нервово-паралітичні отрути зарин чи зоман, — натомість у порівняно невеликих дозах вони вбивають більшість шкідливих комах і дрібних безхребетних. За простих і доступних пересторог вони не шкодять. За кілька тижнів їхня кількість в ґрунті зменшується вдвічі, що дозволяє двічі чи тричі застосовувати їх впродовж періоду вегетації і збирати цілком безпечний врожай.
Синтетичні піретроїди, перші зразки яких з’явилися одночасно із фосфорорганічними пестицидами, успадкували від хризантемової кислоти здатність до руйнування під сонячним випромінюванням. Перші піретроїди були такими нестійкими та слабо отруйними, що доводилося обробляти ними городину чи не кожні два тижні. Згодом хіміки навчилися стабілізувати ці сполуки, і сьогодні піретроїди зберігають свою вбивчу силу не гірше за карбофос. На жаль, для цього довелося пожертвувати їхньою порівняною безпечністю для теплокровних. Піретроїди останніх поколінь не менш отруйні для людини і наших домашніх улюбленців, ніж ФОП, отже, потребують заходів безпеки під час застосування та зберігання.
Уявність і реальність
У фінальному розділі «Мовчазної весни» авторка закликала замінити пестициди «біологічним контролем», маючи на увазі методи витіснення шкідників їхніми природними ворогами чи відволікаючи їх більш привабливими рослинами, висадженими обіч полів. Карсон і її численні послідовники звинувачують агрохімію у втручанні в природний баланс, мовляв, знесилені регулярним застосуванням пестицидів рослини врешті поступляться більш витривалим інвазійним видам. Щоправда, за межами дискусії завжди залишається питання, чи рукотворні луки, висаджені для «біологічного контролю» ласунів-довгоносиків, не є таким самим втручанням у рівновагу, адже вони призводять до неприродного збільшення кормової бази комах? Так само, як і проблема відновлення рівноваги, вже суттєво порушеної томатами на Аппенінах, картоплею в Саксонії, тютюновими плантаціями Галичини, робініями Одещини, гіркокаштанами Києва. Що робити зі знаменитим «жуком» чи з американським білим метеликом, позбавитися якого на Одещині після інвазії 1966 року повністю не вдалося і досі?
Хочемо ми цього чи ні, а методи господарювання, дієві за античних часів, сьогодні не працюють. У 200 році нашої ери на Землі, у всіх її величних імперіях і царствах проживало 190 мільйонів осіб, але вже тоді вручну збирати шкідників із врожаю було справою непідйомною, навіть попри дешеву рабську працю. На рубежі ХІХ і ХХ століть населення збільшилось у вісім разів, порівняно з початком ери. Ціаніди, паризька зелень, бордоська рідина, нікотин, агрохімія і агротехніка були відповіддю на виклик індустріальної революції, — без них людство було приречене на вимирання з голоду. Лише 50 років по тому населення збільшилося ще у півтора раза, і знадобилися подвиг Зеленої революції та масове виробництво відносно безпечних пестицидів, щоб планета прогодувала 2,4 мільярда людей. Сьогодні нас вже 8,3 мільярда, врожайність зернових відтоді зросла в середньому в 3,5 раза завдяки грамотному застосуванню агрохімічних технологій. Здається, мрії про повний перехід сільського господарства на органічне виробництво нездійсненні, принаймні на нашій планеті. Якщо людство колонізує інші світи — хтозна?
Посилання:
- Гомер. «Одіссея». Переклад Бориса Тена
- 25 Greatest Science Books of All Time
- Murder by Poison: A Crime from 15th century Valencia
- Medical expert reports in the Valencia of the late Middle Ages: Cases of poisoning
- Випадок детально висвічувався на сторінках газети Lids Mercury, див., наприклад, мою «Дослідники смерті. Від Шерлока Голмса та Агати Крісті до лабораторії судмедексперта». Віхола, 2022.
- Suspected sulphur dioxide leak kills 3 factory workers in Karnataka's Yadgir
- DEFINITIONS AND STANDARDS FOR FOOD
- World of Anatomy and Physiology on Paul Hermann Mller
- DDT and Derivatives in Indicator Species of the Aquatic Food Web of Rangsit Agricultural Area, Central Thailand
- INTERNATIONAL PROGRAMME ON CHEMICAL SAFETY. ВООЗ, 1989, 4.1.3
- Одеські парки та сквери атакує гусінь американського білого метелика
- Населення світу за роками
- Cereal yields
- Органічна карта України 2022