Лозунг «Нужна вода!» стал одним из самых актуальных. Особенно для густонаселенных стран Европы. В том числе и для ФРГ, экологическое прогнозирование в которой (и в первую очередь проблемы водопользования) началось еще в 60-е годы. Именно в эти годы по объему промышленного производства она выходит на второе место в капиталистическом мире (после США). Это место ФРГ сохраняет и в наши дни. Разумеется, экологические проблемы ФРГ в силу ее географического положения не могли оставаться только собственными проблемами этой страны, так как отравленный промышленными сбросами заводов Западной Германии Рейн был и остается поныне основным источником водоснабжения населения Бельгии и Нидерландов. Между тем спрос на воду все возрастает. Вот какие цифры называют ученые ФРГ: согласно их прогнозам потребление воды в стране к 2000 году резко увеличится за счет развития электроэнергетики. Эти прогнозы основываются на таких фактах: уже к 1985 году количество ТЭС и АЭС по сравнению с 1980 годом возрастет в полтора раза. Гигантских размеров достигнет к 2000 году и количество потребляемой воды населением ФРГ — почти четырех кубических километров в год, только коммунально-бытовое потребление воды составит в этой стране к 2000 году более семидесяти кубических километров в год в расчете на одного жителя.
А что же делать другим странам, «пьющим» воду из того же источника? Но вернемся к фактам и цифрам, называемым самими западногерманскими учеными, занимающимися экологическим прогнозированием. Дефицит чистой воды особенно заметен в земле Северный Рейн-Вестфалия, где питьевое водоснабжение на 25 процентов осуществляется из Рейна. Между тем воды Рейна в этом районе на протяжении 160 километров принимают такое же количество сточных вод, как и с прирейнской территории ФРГ, расположенной выше по течению, то есть на расстоянии 700 километров. Всего в Рейн в ФРГ сбрасывается до 12 миллиардов кубических метров сточных вод, что составляет 17 процентов поверхностного стока страны. Основные загрязнители рейнских вод — химическая (51 процент объема сточных вод) и целлюлозно-бумажная (31 процент) отрасли промышленности. С 1949 по 1975 год загрязнение реки увеличилось в 20 раз.
На 2000 год в ФРГ прогнозируется дальнейшее увеличение объема сточных вод: в промышленном секторе — до 19,2 миллиарда кубических метров (против 8,2 миллиарда кубических метров в 1965 году), в сельскохозяйственном — до 1,2 миллиарда (против 0,5 миллиарда), в коммунально-бытовом — до 5,5 миллиарда кубических метров (против 2,0 миллиарда кубических метров). Всего же в реки ФРГ в 2000 году будет сброшено 25,9 миллиарда кубических метров стоков. Это в 2,4 раза больше, чем в 1965 году. Общий же уровень загрязнения природных вод в 2000 году в шесть раз превзойдет уровень 1960 года. И хотя специально разработанная экологическая программа правительства ФРГ предусматривает на очистные сооружения в стране весьма внушительные цифры (уже в следующем, 1985 году они составят 65 миллиардов марок), а к 2000 году по сравнению с 1960-м увеличатся в шесть раз, вряд ли природа этой страны окажется в более выгодных для восстановления экологических сил условиях. Оно и понятно: темпы развития индустрии здесь столь быстры, что даже с помощью человека природе им не противостоять. И ученые ФРГ, равно как и их коллеги из соседних государств, все настойчивее высказывают тревогу по поводу того, не станут ли воды западногерманских рек к 2000 году попросту мертвыми, отравленными?
Человечество, которому далеко не безразлично состояние природы его отчего дома — земли — и собственное здоровье, обязано следить за тем, чтобы нерукотворные ее силы не оказались подорванными. И прежде всего двумя самыми опасными факторами: его собственным техногенным воздействием на природу и повышенными дозами радиоактивности. Способов для осуществления такого контроля существует много. В разных странах они разные. Но, несмотря на относительную точность показаний контролирующих приборов, они остаются все же приборами. А вот живой организм способен не только фиксировать количество радиоактивных элементов в нем, но и реагировать на их избыток соответствующим образом. Так наш организм постоянно усваивает радиоактивные вещества из окружающей среды. К примеру, радиоактивный изотоп калия-40 (один из трех изотопов природного калия). Но в мягких тканях человека содержится до 0,2 процента калия, что в переводе на язык облучения соответствует 19 миллиардам в год. Прибавьте сюда еще облучение от радиоактивного углерода-14 (1,6 миллиарда в год), образующегося непрерывно под действием космических лучей в атмосфере, да воздействие урана, радия, тория земных недр, облучающих того же человека обходным путем (то есть сначала проникая в почву, из нее — в растения, затем — в организм травоядных, и не в малых дозах: наши костные ткани получают от них «подарок» в 6 миллиардов в год), и получится, что самые разные естественные источники радиоактивности, постоянно функционирующие на земле, дают в совокупности общую весьма солидную цифру — 100 миллиардов, или 0,1 рад в год. Это, так сказать усредненная цифра. В некоторых регионах планеты она гораздо выше — до 4 рад. Но с появлением искусственных радионуклидов появилось и огромное количество радиоактивных изотопов самых различных атомов. А значит, и радиационная опасность для жизни неизмеримо возросла. Но «для жизни» не означает только для человека, а и для окружающей среды, обеспечивающей ему эту жизнь. И здесь выясняется интереснейшая особенность: одни живые организмы погибают даже при весьма незначительных дозах радиации, другие живут, размножаются и стимулируют свою деятельность при ее повышенных дозах. Больше того, они по-разному аккумулируют в себе различные радионуклиды. А это значит, что они могут стать биоиндикаторами, помогающими контролировать радиоактивную загрязненность биосферы. Применение такого биологического метода контроля за радиоактивной безопасностью планеты дало удивительные результаты. Так, к примеру, оказалось, что радионуклиды цезия-137 и стронция-90, появившиеся в биосфере планеты после серии испытаний атомного оружия в атмосфере, накапливаются в организме разных животных и, главное, обитающих в разных экологических системах. Выяснилось, что все животные, питающиеся грибами и лишайниками, концентрируют цезий-137. Вот почему у людей, питающихся мясом северных оленей на Крайнем Севере, отмечено повышенное содержание цезия-137.
Повышено содержание стронция-90 и в организме животных, имеющих кальциевые скелеты, — у наземных позвоночных, моллюсков, многоножек-кивсяков. Но из-за малой общей биомассы этих животных в наземных экосистемах невелико и общее количество связываемого ими радионуклида. Например, количество стронция-90, проходящее через пищевые цепи животных в лесостепной дубраве, составляет всего около 0,6 процента общего количества стронция, ежегодно распадающегося на той же территории за счет естественного радиоактивного распада. Сравнительно невелика и степень концентрирования радионуклидов животными на суше. А концентрация радионуклидов в почве почти всегда больше, чем в организме животных.
Один из путей контроля за действием излучений и излучателей на живую природу — всесторонний анализ структуры и динамики сообщества живых организмов. Они исключительно благодарный объект радиоэкологических исследований, ибо их видовая насыщенность велика, разнообразны экологические связи, а сами животные наиболее чувствительны к действию радиации, ведь они конечные звенья в пищевых цепях и концентрируют в своих организмах многие радионуклиды. Роль наземных животных в перераспределении искусственных радионуклидов в биогеоценозах количественно сравнима с переносом их ветром или атмосферными осадками. А если учесть, что на долю животных приходится основная часть видового разнообразия живой природы и именно среди них находятся наиболее чувствительные к действию ионизирующей радиации формы живых организмов, то станет понятным, почему в некоторых случаях охрана окружающей среды в условиях повышенного фона ионизирующих излучений в первую очередь предусматривает охрану животного мира.
Биологическая опасность радионуклидов, находящихся в биосфере, зависит, как мы уже отмечали, от их количества, характера излучения, периода полураспада, физического состояния и химических соединений, в которых они заключены, способности организмов накапливать и выводить эти радионуклиды.
А свойства радиоактивных изотопов определяет распределение их по органам и тканям животных. Например, до 90 процентов аккумулированных организмом радиоактивных изотопов стронция и кальция накапливается в скелете. Цезий-137 откладывается главным образом в мышцах и внутренних органах. Радиоактивные фосфор и сера распределяются в организме относительно равномерно. В печени и почках локализуется кобальт-60, а радиоактивный йод-131 депонируется исключительно в щитовидной железе, в мягких тканях значительно больше, чем в скелете животных урана-238.
