在我們所有的自然資源中，水已經變成最寶貴的資源。地球表面很大一部分被海水覆蓋著，然而身處海洋包圍的我們仍然覺得水資源匱乏。由於含有大量海鹽，地球上的大部分水源不適於農業、工業或人類使用，這是一種奇怪的悖論。因此，地球上大部分人口要麼正面臨嚴重的水資源短缺，要麼有潛在的危險。在這個時代，人類已然忘記了自己的先祖，看不到生存的需要，水資源以及其他資源已經變成人類冷漠態度的犧牲品。
我們只能從人類生存環境遭到污染的整體角度，選取其中一部分來理解殺蟲劑對水資源的污染問題。水資源污染的來源有很多種：核反應堆、實驗室以及醫院排放的放射性廢棄物；核爆炸的放射性塵埃；城鎮家庭廢棄物；工廠排出的化學廢料；等等。現在，又新添加了一種新的散落物——施用在農田、花園、森林以及原野的化學噴劑。許多化學藥劑再現並超越了輻射的危害。而且，這些化學藥物之間存在著危險的、不為人知的反應、轉化，以及危害效應的疊加。
自從化學家開始研製自然界從未出現過的化學物質，水質淨化的問題就逐漸複雜起來，用水人面臨的危險也逐漸增加。如我們所知，合成化學物的大量生產始於20世紀40年代。如今生產規模已經更加浩大，每天都會有大量的化學污染物排入我們國家的河流。這些化學物質與生活垃圾以及其他廢棄物混合，進入同一個水域後，淨化廠平時用的普通技術已經無法檢測出它們的行蹤。許多化學物非常穩定，普通的處理方法無法使其分解，甚至常常無法識別它們。大量污染物在河流中結合、淤積，以至於衛生工程師也只能絕望地稱之為「黏性物質」。麻省理工學院的羅爾夫·伊萊亞森教授在一次國會委員會上表示，預測這些化學物質的合成效應或識別混合而成的有機物質是不可能的。伊萊亞森教授說：「我們根本不知道它們是什麼，對人類有什麼影響。我們什麼都不知道。」
用於控制昆蟲、齧齒類動物或者雜草的各種化學品正不斷加重有機污染物的生成。其中有一些是故意用於水體，以消除植物、昆蟲幼蟲或不想要的魚類。有的是森林中噴灑的農藥。為了對付一種害蟲，他們會在一個州兩三百萬英畝的森林上噴灑農藥，這樣農藥會直接進入溪流，或穿過樹冠落在森林的土地上。緊接著，農藥會隨著滲出的水分，開始去往大海的漫長旅行。施用於農田以對付昆蟲或齧齒動物的數百萬磅農藥，借助雨水離開地面，加入去往海洋的水的運動中，最終可能形成一大部分水中殘留。
在河流甚至公共用水的地方，到處可見這些化學物質的存在。例如，用從賓夕法尼亞州一片果園取得的飲用水樣在魚身上做實驗後發現，所含的殺蟲劑足以在4個小時內將實驗中所有的魚殺死。從一片噴灑過農藥的棉田流過的溪水，經過淨化廠處理後，仍可以殺死魚類。使用過毒殺酚（一種氯化烴）的土地上流出的徑流，殺死了亞拉巴馬州田納西河15條支流中的所有魚兒。其中兩條支流是城市水源。使用殺蟲劑一周後，水依然有毒。因為在河流下游，養在水箱裡的金魚每天都在死去。
這種污染大多無影無形，難以看到。只有在成百成千的魚兒死亡後，人們才會覺察到它的存在；但多數情況下，它可以成功地隱匿身形。負責水質檢查的化學家尚未對這些有機污染物進行定期檢測，也沒有辦法清除它們。但是，無論檢測到與否，殺蟲劑仍然存在。而且，就像施用於地表的其他大量物質一樣，它們已經進入我們國家的一些主要河流，甚至全部。
我們的水域幾乎已經普遍地遭受殺蟲劑污染，持懷疑態度的人們應該研究一下美國魚類和野生動物管理局在1960年發表的一份報告。這個部門進行了一項研究，試圖發現魚類是否像溫血動物一樣會在體內組織貯存殺蟲劑。第一批樣品取自西部的森林地區。為了控制雲杉蚜蟲，那裡大面積地噴灑了DDT。不出所料，全部魚類體內均含有DDT。當調查人員與噴灑農藥地區30英里外一條溪流作對比時，才有了真正的重大發現。這條小溪處在第一批取樣地區的上游，並且中間隔著一條很高的瀑布。這裡並沒有噴灑過農藥。然而，這裡的魚兒還是檢測出DDT。化學物質是通過隱匿的地下河流達到這條遙遠的小溪嗎？又或者是通過空氣傳播，散落在溪水表面？在另一項對比調查中，一個產卵區的魚類組織中也發現了DDT，這裡的水來自一口深井。這個地方同樣沒有使用過農藥。看來，污染的唯一途徑與地下水有關。
在全部的水污染問題中，沒有什麼能比地下水污染的威脅更令人擔憂的了。在水中使用殺蟲劑而不威脅水質，在任何地方都是不可能的。大自然不會在封閉和相互分離的區間運行；在分配水資源方面她也沒有這樣做。雨水落在地面，通過土壤的細孔和岩石的縫隙滲入地下，不斷深入，直達一個所有岩石細孔都充滿水的地方。那是一個黑暗的地下海洋，起於山下，沒於谷底。這種地下水總是在不停地運動著。有時候速度很慢，一年間只移動不到50英尺；有時候會很快，一天內移動十分之一英里。它在一個看不見的水系裡流動，直到在某一點以泉水的形式冒出地表，或者被引至一口井裡。但大部分地下水會成為溪流或河水的供給。除直接進入河流的雨水或地表徑流外，所有地球表面流動的水曾經都是地下水。因此，毫不誇張地講，地下水污染就等於全部水污染。
科羅拉多一家工廠排出的有毒化學物質，一定是經過這樣一個黑暗的地下海洋，到達幾英里外的一片農田，污染了那裡的井水，使人類和牲畜生病，並破壞了莊稼。這樣離奇的事情有第一次，以後就會發生很多次。簡略而言，它的經歷就是這樣。1943年，位於丹佛附近的軍用化工集團落基山兵工廠開始生產軍需物資。8年後，兵工廠的設備租給了一家私人石油公司生產殺蟲劑。然而，就在開始生產之前，神秘的報告傳出，幾英里外的農民不斷報告牲畜患上了奇怪的疾病，並抱怨自己的大片莊稼遭到毀壞。樹葉變黃，植物不能長大，很多作物一夜間死去。人類患病的消息也有傳出，有人認為這事與兵工廠有關。
這裡的農田灌溉用水取自很淺的水井。有關機構對井水進行檢測後（1959年，幾個州以及聯邦機構參與這項調查），發現水中含有多種化學物質。落基山兵工廠生產期間，往水池中排放了諸多化學物質，包括氯化物、氯酸鹽、磷酸鹽、氟化物和砷。很明顯，兵工廠與農場之間的地下水被污染了，而且經過七八年後，廢棄物從水池向最近的農場移動了大約3英里。這種滲透會繼續蔓延，進一步污染的地區不得而知。調查人員沒有任何辦法去控制污染，或阻止它前進。
這一切已經足夠糟糕，但是整個事件最離奇、從長遠看最重要的一點在於，一些井水中以及兵工廠的蓄水池中發現了除草劑2.4-D。自然，它的發現足以解釋灌溉用水對莊稼造成的破壞。但奇怪的是，兵工廠從未生產過2.4-D除草劑。
經過長期而細緻的研究，工廠的化學家認為，2.4-D是在開放水域中自然形成的。它是由兵工廠排出的其他物質合成的；沒有化學家的干預，只有空氣、水和陽光的合作，蓄水池變成了一個化學實驗室，生成了一種新的化學物質，這種物質可以殺死任何它接觸到的植物。
因此，科羅拉多農場以及被毀莊稼的故事超出了地域界限，具有了更廣泛的意義。其他地方又會怎樣呢，不只是科羅拉多，任何受了化學污染的公共水域會是怎樣的狀況呢？在湖泊和溪流中，在空氣和陽光的催化作用下，當下貼著「無害」標籤的化學物會生成怎樣的危險物質呢？
確實，水資源化學污染最令人擔憂的一面在於，不論在河流、湖泊、水庫，還是你餐桌上的一杯水中，都會有合成化學物質。負責任的化學家不會在自己的實驗室合成這樣的物質。這些自由混合的化學物質之間可能的反應，讓美國公共衛生署的官員恐慌不已。他們害怕相對無毒的物質向有害物質的轉化會大規模地發生。化學反應會在兩種物質或多種物質之間發生，又或者在化學物質與源源不斷地排入河流中的放射性廢棄物之間發生。在游離輻射的影響下，原子很容易發生重新排列，進而改變化學物質的性質，引發不可預計、無法控制的後果。
當然，不只是地下水受到污染，地表水（溪水、河流、灌溉用水）同樣未能倖免。同在加利福尼亞州的圖利湖與南克拉瑪斯湖國家野生動物保護區，就發生了令人恐慌的事。這些保護區是整個保護區體系的一部分，包括俄勒岡州邊上的北克拉瑪斯湖。也許是上天的安排，它們共享一個水源，因而相互連接。廣袤的農田就像海洋一般，而這些保護區則是點綴在海洋上的小島。這是一片已經開拓出來的土地，有排水系統，也有水鳥的天堂沼澤地和開闊水域引調的河流。
保護區周圍的農田依靠北克拉瑪斯湖的湖水灌溉。灌溉用水從滋潤過的農田匯合，流入圖利湖，再從這裡流向南克拉瑪斯湖。這兩大水體上建立的全部野生動物保護區水域，就充當了農業用地的排水系統。將這種情況與最近的發現放在一起研究是至關重要的。
1960年夏天，保護區的工作人員在圖利湖和南克拉瑪斯湖，發現了數百隻已死的或將死的鳥兒。大部分是食魚鳥類——蒼鷺、鵜鶘、鷗。鳥兒身上發現有殺蟲劑殘留，經檢測為毒殺酚、DDD以及DDE。湖中的魚兒體內發現了殺蟲劑，浮游生物也一樣。保護區管理員認為，農田大量使用農藥，灌溉用水回流，致使殺蟲劑殘留在保護區水域不斷蓄積。
作為自然保護區的水域受到污染，每一個西部野鴨獵人，欣賞水鳥如飄飛的絲帶劃過夜空，視之為美景天籟的人，都會深刻感受到其後果。這些保護區對於保護西部水鳥至關重要。像漏斗的細頸，所有的遷徙路線在這裡彙集，構成太平洋候鳥路徑匯合區。每到秋天遷徙的時候，從白令海峽到哈德遜灣的巢窩中飛來數百萬隻鴨子和鵝，大約占每年秋天飛往太平洋沿岸的水鳥總數的四分之三。夏天的時候，保護區為水鳥——特別是兩種瀕危物種紅頭鴨和紅鴨提供了棲息地。如果保護區的湖泊和池塘受到嚴重污染，西部地區的水鳥將遭受無法挽回的傷害。
水滋養著一整條生物鏈（從小至塵埃的浮游生物綠色細胞，到很小的水虱，再到吃浮游生物的魚兒，接著魚兒會被其他魚或鳥、貂、浣熊吃掉），生命間的物質轉換無窮無盡，所以必須考慮水的問題。我們知道，水中含有的有用礦物質也是通過食物鏈傳遞的。那麼，我們是否可以認為，水中的毒物也會闖入大自然的循環鏈條之中。
答案就在加利福尼亞州清湖的驚人歷史中呈現。清湖位於舊金山市以北約90英里的山區，一直是垂釣者的勝地。它的名字有點不相稱，因為黑色的淤泥覆蓋了淺底，湖水實際上相當渾濁。清湖為很小的昆蟲——蚋蟲提供了理想的繁殖地，對於漁民和岸邊居住的度假人而言頗為不幸。雖然與蚊子關係挺近，但蚋蟲不是一種吸血的動物，甚至不吃任何東西。然而，附近的人們因其龐大的數量而大為煩惱。為此人們採取了各種措施，但都沒有奏效。直到20世紀40年代，新武器氯化烴殺蟲劑出現。新一輪攻擊中首先使用了DDD，這是一種與DDT相關的藥物，但明顯對魚類的威脅較小。
1949年採取的新措施是經過周密計劃的，沒有人想到會有什麼危害。勘察了湖水情況，測定了水量，以七千萬分之一的劑量施用殺蟲劑。剛開始效果不錯，但是到了1954年，不得不再一次進行處理，這次的比例是五千萬分之一。當時人們以為消滅蚋蟲的運動徹底結束了。
隨後的冬天裡，其他生物受到影響的跡象出現了：湖上的北美鷿鷈開始死亡，很快死亡數量就上升到100多只。清湖魚類眾多，因此北美鷿鷈在此繁殖、過冬。這種鳥兒外形美麗，習性優雅，在美國西部與加拿大的淺湖上搭建浮巢。它有潔白的脖頸，黑亮的頭高昂著，在湖面滑過，幾乎不擾動一絲漣漪，因而被譽為「天鵝鷿鷈」。剛出殼的幼鳥身上是灰色的軟毛，幾個小時後，它們就進入水中，騎在父母的背上，在父母廓羽的庇護下前行。
對捲土重來的蚋蟲進行第三次打擊後，1957年，更多的鷿鷈死去。與1954年的情況一樣，死鳥身上沒有檢測出傳染病。但是，經建議對鷿鷈脂肪組織進行分析檢測後，才發現了大量的DDD，濃度約為百萬分之1600。
DDD應用到水中的最大濃度是百萬分之0.02。它怎麼會在䴙䴘體內蓄積到如此驚人的程度？這些鳥兒自然是以魚為食的。檢測了清湖的魚兒後，整個畫面開始成型——最小的生物吞食毒素，經過濃縮，繼而被更大的動物吃掉。浮游生物體內檢測出百萬分之5的殺蟲劑（大約是水中藥物最大濃度的25倍）；藻食性魚類體內蓄積約百萬分之40到300；肉食魚類體內貯存了大部分毒素。一種褐色鯰魚體內毒素濃度竟然高達百萬分之2 500。一個「傑克建造的小屋」式的故事發生了，在這個鏈條中，大的肉食動物吃掉小的肉食動物，小的肉食動物吃掉草食動物，草食動物從水中吸取毒素。
之後又有了更加離奇的發現。剛剛使用過殺蟲劑的水中沒有發現DDD。但是毒素並沒有消失，它只是進入了湖中生物的組織中。停用化學藥劑23個月後，浮游生物體內仍含有百萬分之5.3的毒素。在近兩年的時間裡，浮游生物不斷地繁殖又消失，而毒素雖然在水中消失，卻不知怎樣地一代代傳了下去。而且毒素也會在湖中動物的體內存在下去。停用藥物一年後，魚、鳥以及青蛙體內仍檢測出了DDD殘留。檢測出的DDD含量總是超過起初水中濃度的很多倍。這些帶毒的生命包括：上一次使用DDD9個月後新生的魚兒、鷿鷈以及體內毒素濃度已經超過百萬分之2 000的加利福尼亞鷗。同時，鷿鷈繁殖群也已經大大縮減——從第一次使用殺蟲劑之前的1 000對降到1960年的30對。而且，僅剩的30對也只是在白費力氣，因為自上一次使用DDD後，湖上再沒有出現過鷿鷈幼鳥。
所以，整個中毒的環鏈始於小小的植物，最初的濃縮一定發生在這些植物上。但是，食物鏈的另一端——人類，又將面臨怎樣的狀況？他們可能不瞭解事件過程，而已經備好漁具，從清湖中釣了幾條魚，最後帶著收穫回家享受美味去了。大劑量DDD或者重複劑量會對人類造成什麼影響？
儘管加利福尼亞公共衛生署宣稱沒有危害，但是1959年該局還是禁止了DDD在湖中的使用。考慮到已經有科學證據證明這種藥物具有的巨大生物效應，這一行動只能算是最低限度的安全措施。DDD的生理影響在殺蟲劑中可能是獨一無二的，因為它可以破壞腎上腺的一部分——分泌荷爾蒙激素的腎上腺皮質外層細胞。早在1984年，人們就發現了這種破壞作用，但是起初人們以為危害只限於狗，因為在猴子、老鼠或者兔子身上的實驗中沒有發現問題。然而，DDD在狗身上產生的症狀與阿狄森病患者的病症極為相似。近來的研究證明，DDD會嚴重抑制人類腎上腺皮質的功能。目前，DDD的細胞破壞力被用於治療腎上腺部位的一種罕見癌症。
清湖的狀況引出了一個公眾需要面對的問題：使用對生理過程影響如此巨大的化學物質來防治昆蟲，特別是將化學藥劑直接用於水體中的防治措施，是否明智，或是否必要？殺蟲劑在湖泊食物鏈中的爆炸性進程證明，使用小劑量殺蟲劑毫無意義。為解決一個明顯的並且通常是微小的問題而引發更多嚴重但不易察覺的問題，這種情況大量存在，而且在不斷增加，清湖只是其中一個典型。受蚋蟲困擾的人們解決了問題，卻給所有從湖裡獲取食物或水資源的人們帶來一種未知的甚至無法理解的危險。
在水庫中故意使用藥物已經變成常態，這的確是一個驚人的事實。其目的通常是作娛樂用，儘管之後需要花費一筆資金使水資源恢復其本來用途——飲用。一個地方的漁獵愛好者們希望在水庫「發展」漁業，他們說服政府在水裡施用藥物，以殺死不想要的魚類，為他們喜歡的魚類創造溫床。整個過程非常奇怪，像愛麗絲夢遊仙境那樣荒誕。水庫本來的功能是供給公眾用水，然而居民們可能在對漁獵愛好者的計劃並不瞭解的情況下，不得不飲用有藥物殘留的水，或支付稅費用以消除毒素，而處理毒素絕非易事。
由於地下水和地表水都已經受到殺蟲劑和其他化學品的污染，不僅有毒而且致癌的物質正進入公共水源，成為我們當前面臨的危險。國家癌症研究所的休伯博士警告：「在不久的將來，飲水污染引發的癌症危險將大大增加。」的確，早在20世紀50年代的一項研究也顯示，水污染可能致癌。飲用水取自河流的城市，癌症死亡率要高於水源受污染更少的城市（例如井水）。確認的致癌物質——砷，已經兩次出現於由水污染引發大量癌症的歷史事件中。其中一次，砷來自礦場的礦渣堆；另一次事件中，砷來自天然含有高含量砷的岩石。大量使用含砷殺蟲劑，會使上述事件很容易再次發生。土壤受了污染，接著雨水會把部分砷衝入河流、水庫以及廣袤的地下海域。
此時，我們又一次得到警示：自然界中沒有孤立存在的事物。為了更加透徹地瞭解我們的世界遭受污染的情況，我們必須轉向地球上的另一個基本資源——土壤。