大约在1600年左右输入北美的蜜蜂迅速地扩展到整个大陆。这些蜜蜂为欧、亚、非洲所产。但对美洲、澳大利亚和新西兰却有着极强的适应力。今天，温带的蜜蜂已遍布世界。但是，蜜蜂的适应能力是有限度的。在美国，工农业和城市的发展已对蜜蜂构成了严重的威胁。

事实上，在过去的三十多年里，蜜蜂群体的数量已出现了缓慢的稳定地下降。城市的无计划地蔓延，公路，工业的日趋复杂化，野草的受抑制。开花前即被刈除的牧场和干草地，以及大面积的单一作物的播种等等，已使得蜜蜂来采集花蜜和花粉的花，和它们借以藏身的树穴的数量大为减少。农药威胁着蜜蜂，杀虫药毒害着它们，除莠剂消灭着他们生存所需要的叶子。

蜜蜂的衰落受多种影响，同别的生物相比，它们受工业发展的恶果更多。很清楚，蜜蜂对于人类的重要性不仅在于生产蜂蜜，而且传授花粉给重要的作物和野生的植物。联系到它们对生存环境受损害的特殊敏感性，蜜蜂对于人类可以有更重要的价值。由于蜜蜂对多种污染物极为敏感，我们可以利用它们来监视环境。正如矿工利用金丝雀预报地下积聚的煤气一样，我们可以利用蜜蜂作为及早预报污染的信号器9

幸存者

目前在许多地区，蜜蜂的生存依赖养蜂人的干预。当贮藏的食物耗尽，又得不到饲料时，他们便把蜜蜂搬到有植物开花的地区饲养它们，并采取措施保护它们不受周围环境的毒害。但大面积的管理和操作费用结合蜂蜜和蜂蜡的低价，将最终使养蜂无利可图。这不仅将导致失去蜂蜜和蜂蜡，而更为重要的是减少了蜜蜂在传授花粉中所提供的贡献。美国的蜜蜂每年生产价值大约一亿美元的蜂蜜和蜂蜡，同时给价值数十亿美元的农作物，众多的观赏植物和难以估价的野生植物传授花粉。

无论什么危害了蜜蜂，同时也危害了许多别的授花粉昆虫。它们虽然得不到有保护人饲养者的有条件，但对于环境的扰乱可以同蜜蜂一样敏感，以致更甚。图森市（Tueson）美国农业部蜜蜂研究实验室工作的塞缪尔 · 埃 · 麦克格雷高。1976年他的《栽培植物的昆虫传授花粉》一书中（美国农业部手册—496册）估计，美国三分之一的食物直接或间接地依赖昆虫传授花粉。这包括大部分的水果、蔬菜和坚果，从昆虫授粉的种子长成的干草作物，和如牛、猪、羊、家禽等动物食用的豆类，饮食中的丰富油脂和从油籽中获取的油料，都依赖于昆虫传授花粉。

蜜蜂是最重要的授花粉昆虫，因为它们可靠且易于管理。为了给它们的群体提供足够的食物，既为满足其眼前的需要，也为使其能渡过寒冷的天气或花、蜜稀少的时期一如在温带的冬天和热带的干季或雨季，它们不辞辛劳，辛勤地拜访了无数的花朵，它们采集花蜜，花粉，并搜集水分将蜜稀释，使蜂箱冷却。

蜜蜂有高度发达的复杂的采蜜形式，为了采集和运送食物，它们如同某些作物一样有专门化的器官——体表岔开着众多的茸毛，以帮助运送花蜜和迅速取得花粉。采蜜时，它们在大片地区上作长距离的飞行，英格兰蜜蜂研究会主任伊瓦 · 克莱恩（Iva Crane）曾在报告中指出，生产一罐一磅重的蜂蜜，蜜蜂必须飞行的距离等于环绕地球三圈，而它们做这一工作仅耗用三盎司的蜜作为本身养料的补充。换句话说，即蜜蜂采集一加仑的蜂蜜须飞行七百万英里。

在这些飞行中，蜜蜂不断地在植物表面上，或在蜂群中停留，它们全神贯注于水面上，或花蜜和甘汁中，故茸毛上沾回一些东西是完全可能的。最后，当食物及随其一同带回的任何物质（包括一些有毒物质）被吃光时，蜜蜂即会引起中毒。蜜蜂还可以通过它们的二十个呼吸道吸入有害的气体，薄雾和粉尘。

沾染物的扩大者

所以，蜜蜂的身体组织，或是其表面，或是其组织内部，接收和集中着杂质。通常在蜜蜂躯体上或组织内部的沾染物，会超过空气、花、花粉、花蜜和水这些物质中的沾染物水平。并且，因为它们习惯于在蜂房附近成千上万英亩面积的地域上采蜜，事实上这保证了它们必然要接触和带回出现在蜂巢范围内的一些沾染物。

这些有害物质的采集给它们带来了损失。工蜂若暴露于毒质充分的条件下，有可能被大批击倒在野外，那些击倒、的常常回不了蜂房。而受损害较轻的工蜂带着这些毒质回到蜂群中，使成蜂和幼蜂中毒。但也有些沾染物对'蜜蜂的有害影响不甚明显：因慢性中毒缩短了生命期，或使得蜂群缓慢而稳定地减少，预告和鉴定其它伤害是较困难的，遗传的变异和变态，产卵或生活力减少，以及关于行为的改变，诸如躲避毒物，定向力和记忆力的丧失等。

尽管有时有害的毒质可以转移到蜂蜜中，但一般在蜂蜜中的含量是十分低的，原因之一是那些蜜蜂在采蜜时，若遇到较毒的物质，那也许可能使它们来不及把花蜜带回蜂房就被杀死。但更为重要的，蜜蜂从花中取到蜜是用蜂腹运到蜂房的，蜂腹中有一个专门化的贮藏箱，肌肉的阀或称“蜂蜜塞”。蜜蜂的“蜂蜜塞”其作用有如过滤器，它把花粉或其微粒（包括毒质）从花蜜中剔出，而必要时，还允许蜜蜂在飞行时吃食花粉和花蜜。因为它们有助于毒质的积累，并且，也许因它们比其它许多生物体显示了较低的耐受性。所以蜜蜂对来自环境污染物的危害是高度敏感的。如果我们能设法使它们成为一种对危险污染物的早期警报系统，那么它们的弱点对于人类的生存是宝贵的。

杀虫剂

自1970年初以后，北美和欧洲的研究人员一直在研究利用蜜蜂来监视环境质量的可能性。十九世纪末以后，蜜蜂在某种意义上已被作为环境污染的指示者。但另一方面，当科学家们寻找杀死蜜蜂的原因时，却没有想到它们的死可能同暴露于污染的环境有关。

杀虫剂，一种特殊的污染物，通常在评价空气和水的污染时是被排除在外的。众多的研究员项目仅涉及工业、农业和汽车排出的污染物。大约本世纪初，杀虫剂应运而生，当果园和菜园的种植者为抑制虫灾而大量喷洒砷和砷化合物毒粉、尘雾时，对蜜蜂和养蜂者造成了严重的威胁。而大约同时，用无机硫化物，氟化物和汞制成的杀虫剂也已得到使用。

喷洒设备技术的进展，特别是处理成千上万英亩面积时，使用飞机迅速而又便利。同新式杀虫剂的使用价值对照，一些原有的杀虫剂的使用价值正在摇摇欲坠。从1920年起，经过了四十多年，因使用和滥用杀虫剂而损失掉的蜜蜂，鞭策着许多科学家去寻找减少对蜜蜂危害的方法。在各种措施中，他们建议更合理的时间选择和使用方法，以及化学物用量的控制。

工业污染

但是，杀虫剂并非是唯一的罪犯。某些地区使用杀虫剂虽有限，蜜蜂却显示出很高的损失。工业区的许多养蜂人怀疑，冶炼厂和火力发电厂所排放的烟雾中一定有些什么东西毒害着蜜蜂，蜜蜂所使用溪流中的水亦因有废物而变得大为可疑。特别是久旱之后下了一场小雨，大气中的污染物都被冲洗到植被上，这时在野外的蜂房附近，蠕动着的，摇摇晃晃的，奄奄一息的蜜蜂尤为显著。为恢复群蜂的健康，养蜂人只得把这些蜂箱离开这些污染地区。

对病蜂，死蜂和花粉的化学分析揭示出。如砷、氟化物、铅和汞之类的毒质，都存在于蜜蜂本身的体内或体表以及所提供的食物中。最后，美国和欧洲的多数实例清楚地证实了，像工业废物这类排泄物是危害蜜蜂的。

冶炼厂，燃烧煤的工厂和发电厂所散发出来的砷、硫和氟化物的量对杀死蜜蜂绰绰有余。欧洲有些地区的阴沟气散发出的氰化物气体同蜜蜂死亡的原因是一致的。1960年加利福尼亚大学的科学家们（at Riverside）调查烟雾成分——其主要的氟化物和臭氧气对关在笼里的蜜蜂的影响，并且认识到这些物质能缩减工蜂的生命期。这是一个重要的发现，因为蜜蜂经受的辛劳活动的结果和他们的寿命，发展有关：较老的蜜蜂会做采蜜和授粉工作。

二次大战末期，滴滴涕最先在美国为平民所通用，当时虽然认为，滴滴涕是一种对付虫害的有效的化学武器。却宁可经常地大量使用如含砷制剂一类的化学药品。

若谨慎地使用滴滴涕，那么对蜜蜂和其它授粉昆虫的危害也许可能降低。这种判断曾一度有效。但在滴滴涕问世的初期，又有谁曾想到滴滴涕的使用会如此惊人的增长呢？I更不用说去预见不久后和洪水般泛滥的别的合成杀虫剂了。

但在另一方面，自合成杀虫剂的增加起，持续地上升到最后对蜜蜂的损害达到危急的比例，在六十年代末，通过了限制滴滴涕和其它氯化烃的法案。但这又助长了使用甚至比滴滴涕更毒的杀虫剂——有机磷酸盐和氨基甲酸酯杀虫剂。

在工厂里要装减少污染设备已被同意。但若认为散发物问题的解决，则或许是天真的。但除了杀虫剂之外，污染物继续危害蜜蜂。污染控制装置并没有保证有害和有毒物质的彻底回收，它仅使其散发物维持在不致酿成伤害的标准。

例如在乌特区（Utah）有的科学家把炼铜厂散发出的砷同蜜蜂的损失联系起来研究了十多年。使他们惊异的是，在固砷装置被安装后，蜜蜂为什么仍继续死亡？对此大为不解。他们绝没有想到，砷实际上已随着冶炼厂的烟焰被带走了。至今看来，碑仍然威胁着蜜蜂。

然而，大量的蜜蜂莫名其妙地死去的事例仍然经常发生。一个原因可能是病死的，再一个或者是遗传的弱点，这种弱点使蜜蜂不能适应残冬或险恶的天气。同样，在大片的花丛中建立的有毒的工厂可产生比上述的更多的问题。在我工作时曾亲眼看见过西北工业区的死蜂，其样子同病死一模一样。有长期暴露于含有污染物质的空气和水中的机会，如砷、氟化物之类的主要的无机元素。很可能有问题。

近十年中新法案的目的在于取得清洁的空气和水，一般我们注意力的中心是放在保持人类环境质量上。环境规律警告我们，必须深思熟虑而后行，并从技术评价方面推荐一些早期警报系统。

生物学的指示者

对于用作我们的早期警报系统来说，生物学的指示者是唯一合适的。蜜蜂尤其显示着重要的潜力。蜜蜂和它们带回的物质已被用来测定各种沾染物的分布和数量。包括四十多种痕量元素和较重要的元素。其中有铜、锌、磷、镉、砷、氟和硫。罗斯· 阿拉莫斯科学实验所的科学家们已经发现蜜蜂也积累有来自废物处理区渗漏的放射性物质。而我本身的工作已揭示了蜜蜂曾采集了源自自然的放射性物质，如在平流层中形成的放射性铍，和来自中国大气层武器试验的物质。

用于分析的不同的物质，有花粉、蜂蜜、水和蜜蜂本身，每一种物质都有其特殊的价值。例如，花粉的化学分析很适用于检测以颗粒形式沉浮于空气中的物质。在我的分析中，蜜蜂被集中在它们的具有真空装置的蜂房入口，它们被直接放在干冰上冰冻，然后对整个成蜂的躯体进行化学分析。我们已经发现了蜜蜂给蜂群带进了大量的痕量元素和较重要的元素，其中有许多对植物和动物是有害的。

蜜蜂已显示出它们是污染浓度绝低的环境的良好指示者，但作为一种如何使用它们的范例。我和我们的同事正在蒙大拿东南部进行研究。当地有三座新建的火力发电厂各有350兆瓦的发电量。我们开始劝告这个地区，在建立发电厂前，对大约80平方公里内的一些动物、植被和昆虫进行研究。

当地存在的蜂群商业网是我们生物系统的一个重要组成部分。正如我过去所指出的，蜜蜂不仅在广大的区域内采蜜，而且它们飞行所至，极大地扩大了它们体内的污染物的浓度。所以，要使蜂群商业网授予有效范围和灵敏度可能是困难的，而采用仪器和传统的试验完全相称的做法则是非常昂贵的。