Некоторые органические соединения являются просто соединениями углерода и водорода. Простейшее из них метан, или болотный газ, образующийся в природе посредством бактериального разложения органических веществ под водой. Будучи смешанным с воздухом в должных пропорциях, метан превращается в страшный «рудничный газ» в каменноугольных шахтах. Структура его удивительно проста; метан состоит из одного атома углерода, к которому присоединены четыре атома водорода.
Химики установили, что можно отделить один или все четыре атома водорода и заменить их другими элементами. Например, заменив один атом водорода одним атомом хлора, мы получим хлористый метил. Убрав три атома водорода и заменив их тремя атомами хлора, получим наркотическое вещество хлороформ. При замене всех четырех атомов водорода атомами хлора получается четыреххлористый углерод, известный как моющее средство.
Описанные выше изменения основной молекулы метана в простейшей форме показывают, что представляет собой хлорированный углеводород. Однако этот пример лишь слабый намек на сложность химического мира углеводородов или операций, посредством которых химик-органик создает бесконечное разнообразие материалов. Ведь вместо простой молекулы метана, в состав которой входит лишь один атом углерода, он может работать с молекулами углеводородов, состоящими из многих атомов углерода, расположенных кольцами или цепями (с боковыми цепями и разветвлениями), удерживающих подле себя посредством химических связей не только простые атомы водорода или хлора, но и самые разнообразные химические группы. При внесении, казалось бы, небольших изменений меняется весь характер вещества. Так, например, большую роль играет не только что присоединяется к атому водорода, но и в каком месте. Путем таких искусных модификаций создается множество необычайно сильных ядов.
ДДТ (сокращенное название дихлордифенилтрихлорэтана) был впервые синтезирован немецким химиком в 1874 году, однако его свойства как инсектицида были открыты лишь в 1939 году. Почти немедленно ДДТ был признан эффективным средством борьбы с болезнями, передаваемыми насекомыми, средством, которое в состоянии дать фермерам возможность быстро одержать победу в их войне с вредителями
полей. За это открытие ученый Пауль Мюллер (Швейцария) получил Нобелевскую премию.
В наши дни ДДТ используется настолько широко, что многие совершенно забыли о его вредоносности. По всей вероятности, миф о безвредности ДДТ покоится на том факте, что одно из первых его применений состояло в опылении во время войны одежды многих тысяч солдат, беженцев и военнопленных в целях борьбы со вшами. Многие считают, что, поскольку столь большое число людей не пострадало заметным образом от близкого соприкосновения с ДДТ, значит, это химическое вещество совершенно лишено вредоносных свойств. Это вполне понятное заблуждение происходит из-за того, что в отличие от других хлорированных углеводородов ДДТ в виде порошка с трудом поглощается через кожу. Однако, будучи растворенным в масле, как это обычно и бывает, ДДТ представляет собой токсическое вещество. Если его проглотить, то оно постепенно проникает через стенки пищеварительного тракта; оно может проникать и через легкие. Попав в организм, ДДТ накапливается главным образом в органах, богатых жировыми веществами (поскольку ДДТ сам растворяется в жирах), например в надпочечниках и щитовидной железе. Сравнительно большое количество ДДТ откладывается в печени, почках, а также жировых тканях больших предохранительных брыжеек, охватывающих кишки.
Накопление ДДТ начинается с проникновения в организм малейших его количеств (обычно вместе с пищей) и продолжается до тех пор, пока содержание его не достигнет довольно высокого уровня. Жировые склады в этом случае выполняют роль биологических усилителей. Так, если в нашей пище ДДТ содержится всего от 1/10 до 1 части на миллион, то в организме накапливается примерно 10-15 частей на миллион, то есть в сто раз больше. Этот факт, привычный и понятный химику или фармакологу, совершенно неизвестен большинству из нас. Одна часть на миллион кажется очень небольшим количеством и, действительно, так оно и есть. Однако вещества, подобные ДДТ, действуют настолько сильно, что самое ничтожное их количество может вызвать огромные изменения в организме. При проведении опытов над животными было установлено, что доза в три части на миллион способна подавлять жизненно важный фермент в сердечной мышце; пять частей на миллион вызывали некроз или распад клеток печени. Подобное же действие оказывали всего лишь 2,5 части на миллион диелдрина и хлордана, родственных ДДТ.
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.