年輕的時候,跟朋友一起去看《前進高棉》(Platoon)。當時是我第一次意識到越戰對美國人留下多麼深的傷痕。但是,當時的我並不知道,越戰在越南人民身上留下的傷痕,只怕不是三五十年去得掉的。
這個傷痕,來自於橙劑(Agent Orange)。
首先,我們來談一下橙劑的成分是什麼。橙劑的標準配方是將2,4-D和2,4,5-T以大致相等的比例混合而成,通常是以酯類形態使用以提高效力。那麼,2,4-D和2,4,5-T又是什麼呢?
2,4-D其實是同盟國中的英國與美國為了要提高農作物的產量來支持戰爭進行所研發的除草劑。當時英國的研究主要由帝國化學工業公司(ICI)的William G. Templeman團隊和羅薩姆斯特德實驗站(Rothamsted Research)的Judah Hirsch Quastel及Philip S. Nutman團隊進行的。美國方面則有芝加哥大學與美國農業部(USDA)合作的Ezra Kraus和John W. Mitchell團隊,以及美國化學塗料公司(American Chemical Paint Company)和康乃狄克州C.B. Dolge公司的Franklin D. Jones團隊等參與其中。Robert Pokorny於1941年發表了2,4-D的合成方法,而Franklin D. Jones則在1944年首次報告了其除草活性。特別的是,第一篇描述其結構與植物生長調節活性的科學論文,卻不是由上述的這些團隊發表,反而是由博伊斯湯普森研究所(Boyce Thompson Institute)的Percy Zimmerman和Albert Hitchcock共同發表的。
2,4-D是一種合成生長素,藉由模仿天然的植物生長素(auxin),造成植物過度生長而死。由於雙子葉植物對生長素的敏感度高於單子葉植物,所以只要濃度配好,可以殺死禾本科農作物旁邊的闊葉雜草。
事實上,盟軍當初有考慮要將2,4-D用來摧毀軸心國的農作物,但是因為對水稻(日本的主要農作物)以及馬鈴薯(德國的主要農作物)效果不佳,所以並沒有付諸實行。
戰爭結束後,2,4-D很快就投入商業市場(當時的商品名是Weedone)。
而2,4,5-T的開發時間比2,4-D晚一點,也是屬於合成的植物生長素。通常,合成2,4,5-T是把2,4,5-trichlorophenol(TCP)與氯乙酸進行反應合成。有趣的是,雖然一樣是合成生長素,但是2,4-D對草本植物效果比較好,而2,4,5-T則對木本植物有良好的功效。不過,2,4,5-T的原料之一的TCP,在合成上比較困難。
第一個把除草劑用在戰爭上的,其實是英國人。在馬來亞緊急狀態(1948-1960)時,英國率先使用了2,4-D與2,4,5-T來幫叢林「剃頭」。這個應用受到了美國的注意,在後來南越總統吳廷琰(Ngo Dinh Diem)請求美國幫忙移除叢林植被時,美國國務卿Dean Rusk就跟甘迺迪總統提出使用這兩種除草劑的想法。
雖然使用與否在美國內部爆發的爭論,不過最後甘迺迪總統還是在1961年11月或12月批准了所謂的「牧場助手行動」(Operation Ranch Hand),並於1962年1月12日正式展開。
不過,橙劑只是美軍在越南使用的多種戰術除草劑之一,這些除草劑因其儲存桶上的彩色標識帶而被統稱為「彩虹除草劑」(Rainbow Herbicides),其他還包括紫劑(Agent Purple)、白劑(Agent White)、藍劑(Agent Blue)、粉紅劑(Agent Pink)和綠劑(Agent Green)等。其中,粉紅劑是純的2,4,5-T,而紫劑也含有2,4,5-T。
當時,這些除草劑由陶氏化學(Dow Chemical)、孟山都(Monsanto)、赫克力士(Hercules Inc.)、鑽石阿爾卡利/三葉草公司(Diamond Alkali/Shamrock Company)等多家化學公司生產供應。特別是名為「橙劑」的50/50混合物(2,4-D/2,4,5-T酯類)是為軍方在此期間特別生產的。
從1961/62年至1971年,美軍總共噴灑了近1900萬至2000萬加侖(約7200萬至7600萬公升)的各種除草劑,其中橙劑至少佔了1100萬至1300萬加侖。據估計,噴灑範圍覆蓋了南越約20%的叢林和36%的紅樹林,以及大量農田。噴灑主要透過C-123運輸機和C-47運輸機進行,但也使用了直升機、卡車、船隻以及單兵背負式噴霧器等方式。
最後整個行動在1971年結束。
2,4-D與2,4,5-T本身不能說有毒,橙劑的問題主要來自於污染物TCDD。TCDD常被很簡潔地稱為戴奧辛,不過戴奧辛本身其實是一群化合物,TCDD只是其中的一種。
TCDD是怎麼來的呢?原來是,在合成TCDD的原料TCP時,需要高溫加熱,但是如果溫度控制不當(超過攝氏160度),就會產生比較多的TCDD。這稱為失控反應(run-away reactions)。根據推測,TCDD可能是來自於兩個TCP在高溫下發生縮合反應所產生。
理論上,只要能控制好反應溫度,應該就不會產生太多TCDD(現在可以控制到0.005ppm),但是在1950年前後,當時化學合成的工藝還不是那麼好,所以就很難控制TCDD的量。
TCDD會累積在組織中,與細胞的芳香烴 (AH) 受體結合,造成基因表現的改變;產生的效果就是出現許多癌症以及新生兒的畸形問題。
美國過去一直都有在為越南的橙劑受害者負起責任,但今年越戰停戰50週年紀念,川普卻通知美國的外交人員不要出席;再加上美國現在大幅度削減援外預算,讓越南的橙劑受害者擔憂,不知道美國是否會終止對橙劑受害者的援助?
最後提一下,其實合成生長素之所以會造成落葉,是因為高量的生長素會讓植物開始合成乙烯(ethylene),而乙烯才是造成落葉的「兇手」。