Дело в химии. Как все устроено? - Джузеппе Алончи

Лекция 5

В парке

Не вся грязь происходит от химии

«Химический» и «синтетический» – прилагательные, обычно используемые для характеристики чего-то ненатурального, вредного или просто неприятного, поэтому производить нечто «без химии» считается достоинством.

Химия загрязняет. Она убивает рыб и заливает все нефтью, это ядовитые испарения, пластиковый мусор, дорогущие и бесполезные лекарства, канцерогенная еда – список бесконечен. Мы можем продолжать его еще долгие часы, вспоминая все грехи науки, обвиняемой в страшных преступлениях против человека и планеты.

В реальности, как мы уже успели заметить в предыдущих главах, химия полна противоречий. Она ярко и резко высвечивает ответственность современной цивилизации и заставляет нас взглянуть на себя в зеркало. Химик манипулирует материей, изменяет ее, формирует по своему желанию, воздействует на неуловимые и невидимые сущности. Заниматься химией – значит иметь дело с неизвестностью, с чем-то, что мы не можем контролировать: легко отличить пулю от тюбика помады, а бомбу от вазы для цветов. Но как отличить хорошую молекулу от вредной? Как мне понять, когда я покупаю бутылку воды для моего малыша, что вода чистая и не содержит вредных веществ? В целом я нахожу вполне естественным и понятным этот страх и предубеждения против химии, что-то вроде взрослого страха темноты, но не могу его оправдать. Химия – двигатель современного мира, но она настолько вездесуща и необходима, что практически уже незаметна. Она как воздух, которым мы дышим и который поддерживает в нас жизнь, но который мы считаем само собой разумеющимся, и даже не замечаем, пока он не исчезнет или не понесется ураганом.

В этой главе мы рассмотрим некоторые из концепций, касающихся загрязнения окружающей среды, которые мы уже затрагивали ранее, расширим и углубим знания, чтобы сформировать ясное представление о влиянии химии на природу, и узнаем, какие усилия предпринимают исследователи, чтобы снизить его максимально.

Безмолвная весна

27 сентября 1962 года произошел важный поворот в истории химической промышленности и экологии: именно в этот день Рейчел Карсон опубликовала свою книгу «Безмолвная весна» (Silent Spring), первый труд, посвященный публичному осуждению чудовищного влияния на окружающую среду использования пестицидов в сельском хозяйстве. Карсон родилась в 1907 году, получила академическое образование в области морской биологии и зоологии и была уже сформировавшимся ученым, когда во второй половине сороковых годов ХХ века начала исследование, выявившее серьезные нарушения экологического равновесия, вызванные повсеместным и чрезмерным использованием ДДТ и похожих средств. Все началось с того, что Ольга Оуэнс Хакинс, заведующая заповедником птиц, подвергшегося интенсивному распылению ДДТ для уничтожения комаров, написала письмо в газету The Boston Herald и самой Рейчел Карсон. Она рассказала о массовой гибели птиц в заповеднике. Все последующее десятилетие Карсон собирала свидетельства из авторитетных источников и мнения ученых, которые разделяли ее озабоченность. Ее деятельность не осталась незамеченной: индустриальное лобби и политики начали кампанию по опровержению ее исследований, дискредитации ее мнения, объявляя Карсон истеричкой, параноиком и коммунисткой. Отношение, с которым и по сей день, увы, сталкиваются активисты, поднимающие проблемы потепления климата.

Несмотря на преследования, Рейчел Карсон книгу закончила и перед публикацией предложила экспертам дать ей оценку. После публикации текст мгновенно стал бестселлером и привлек большое внимание читателей, вызвав пробуждение экологических движений и проложив дорогу серии реформ, результатом которых стал запрет ДДТ и других пестицидов и создание EPA (Environmental Protection Agency/Агентства по охране окружающей среды США). К сожалению, Рейчел не дожила до момента, когда в жизнь воплотились все те глубокие изменения, начало которыми положили ее труды, – она умерла в 1964 году от рака молочной железы.

Книга «Безмолвная весна» обрела успех благодаря объективному и рациональному стилю автора, основные выводы были поддержаны фактами, данными научных исследований и четкими доказательствами – в ней не было ни грамма паникерства. И хотя книга, как и следовало ожидать, подверглась жесткой атаке корпораций, ее публикация была поддержана многими исследователями, которые уже несколько лет назад начали публиковать научные данные, показывавшие, что распыление пестицидов на почве оказывает чудовищное воздействие на всю экосистему.

Как мы уже упоминали, именно объективный и научный стиль книги сделали ее убедительной и недоступной для критики до такой степени, что даже ее противники вынуждены были отступить перед очевидностью. Одной из тем книги стало именно использование ДДТ, пестицида, поступившего в продажу еще в 1945 году и в середине пятидесятых активно использовавшегося для искоренения малярии, болезни, передававшейся в основном комарами, принадлежащими к роду Anopheles.

История ДДТ, чью структуру можно увидеть на рисунке, чрезвычайно любопытна, поскольку показывает, как трудно найти равновесие между вредом и пользой. Первым ДДТ синтезировал австрийский химик Отмар Цейдлер в 1874 году, будучи докторантом Страсбургского университета, под руководством Адольфа фон Байера (мы уже встречали это имя в связи с индиго). Но Цейдлер не понял, насколько опасным оказалось вещество.

Только в 1939 году швейцарский химик Пауль Герман Мюллер[37] обнаружил у ДДТ инсектицидные свойства.

В отличие от Цейдлера, который синтезировал ДДТ только для того, чтобы испытать новую методику синтезирования, Мюллер как раз и искал пестицид, который был бы достаточно стабилен, недорог, безвреден для человека, но ядовитым для насекомых. Пауль Мюллер был уже выдающимся химиком, сотрудником Базельской химической компании J. R. Geigy AG, превратившейся со временем в известную фирму Novartis. В начале карьеры он занимался выделением и синтезом красителей и пигментов растительного происхождения, а потом заинтересовался защитой сельскохозяйственных растений. Его идея состояла в том, чтобы использовать разницу в физиологии и найти вещество, которое бы воздействовало на хладнокровных, а именно насекомых, но не действовало бы на теплокровных, то есть млекопитающих. Понадобились сотни опытов, чтобы наконец прийти к ДДТ, который продемонстрировал внезапно поразительную эффективность и беспрецедентную безопасность и стоил гораздо дешевле веществ природного происхождения, использовавшихся на тот момент для уничтожения вредителей. ДДТ на самом деле действует на нервную систему насекомых, а на нервную систему млекопитающих – нет, и смертельная доза для человека составляет десятки граммов. За это открытие Мюллер в 1948 году получил Нобелевскую премию за вклад в медицину и физиологию.

ДДТ быстро