Кризисная токсикологическая обстановка в водоемах (Д-р биол. наук Лукьяненко В.И., Институт биологии внутренних вод АН СССР) (УДК 628.394.17)

Проблема качества природных вод приобрела особую остроту. Качество воды наряду с водным режимом рыбохозяйственных водоемов - важнейший фактор,оказывающий решающее влияние на численность и промысловые запасы рыб. Только за последние 20 лет объем сточных вод, сбрасываемых в водоемы СССР, увеличился с 35 до 150 км³ в год, т. е. почти в 5 раз, и к 2000 г. предполагается дальнейшее его увеличение в 2,5 раза. При этом более 40 км³ сбрасывается в водоемы без какой-либо очистки. Отсталые и расточительные технологии водопользования, недостаточная обеспеченность очистными сооружениями городов и предприятий, низкий технологический уровень очистки приводят к тому, что вместе со сточными водами в рыбохозяйственные водоемы поступают миллионы тонн различных веществ органической и неорганической природы, содержащие тысячи токсичных для рыб и других гидробионтов соединений.

Особую опасность для водных экосистем и рыбных ресурсов представляет ядохимизация сельского хозяйства. Стремительно растут масштабы применения пестицидов в СССР, которые в текущем году должны составить 440-480 тыс. т. Массовое бесконтрольное применение пестицидов, минеральных удобрений, регуляторов роста, многие из которых обладают канцерогенным и мутагенным эффектом, оказывает огромное разрушительное действие на промысловые популяции рыб и их кормовую базу. Потери минеральных удобрений только при транспортировке и хранении достигают 60 %. В среднем от 30 до 70 % использованных в сельском и лесном хозяйстве пестицидов попадают в конечном счете в водоемы. Результирующей столь расточительного и халатного, чтобы не сказать преступного, отношения к химизации сельского хозяйства, а также к очистке промышленных и коммунально-бытовых стоков явилось повсеместное повышение уровня загрязнения практически всех важнейших рыбохозяйственных водоемов страны, резкое ухудшение качества воды и условий обитания рыб. Остановлюсь лишь на нескольких примерах, характеризующих масштабы загрязнений бассейнов Балтийского, Азовского и Каспийского морей.

В бассейне Балтийского моря расположены семь высокоразвитых государств, в которых проживает более 70 млн человек. Здесь производится около 15 % мировой промышленной продукции. Интенсивное развитие промышленности, сельского хозяйства, морских транспортных перевозок в Прибалтийских странах обусловливают все возрастающую степень антропогенной нагрузки на среду и биоту Балтийского моря. Загрязняющие вещества попадают в море с промышленно-хозяйственным и речным стоками в результате атмосферного переноса и при водообмене с Северным морем. Общий объем сточных вод, поступающих только в восточную часть прибрежной зоны Балтийского моря, достиг к настоящему времени 14 км³ в год, большая часть которых подвергается лишь механической очистке. Если исключить из общего объема сточных вод так называемые "нормативно чистые без очистки" (термин, не предусмотренный ГОСТ 17.1.01 - 77, но часто используемый для характеристики состава сточных вод), то сброс загрязненных стоков от остального объема составляет: в Финский, Рижский заливы и открытую часть моря до 45 %, а в Куршский и Вислинский заливы до 85-90 %. Следует иметь в виду высокие темпы нарастания теплового загрязнения воды, источником которого являются атомные электростанции. Сегодня объемы сточных вод и других отходов производственной деятельности, поступающих в реки бассейна Балтийского моря и его прибрежную зону, сопоставимы с объемом потенциального разбавителя, и расчеты на самоочистительную способность моря и возможность дальнейшего увеличения нагрузки на его экосистемы становятся необоснованными. По далеко неполным данным в прибрежную зону моря ежегодно поступает около 600 тыс. т азота, 60 тыс. т фосфора, около 70 тыс. т нефти и нефтепродуктов, 50 тыс. т лигно- сульфоновых кислот, а также тяжелые металлы, пестициды, кремнийорганические и многие другие соединения. При этом в первую очередь страдают высокопродуктивные прибрежные регионы моря - места нагула разновозрастных групп ценных видов рыб.

Особую озабоченность вызывает экологическая обстановка Куршского залива Балтийского моря, представляющего собой крупную пресноводную лагуну. Здесь обитало около 50 видов рыб, в том числе 34 вида промысловых. Ежегодно в бассейн Куршского залива поступает более 500 млн сточных вод, из которых 335 млн м³ без какой-либо очистки. Вместе со стоками в водоем сбрасывают 55 тыс. т взвешенных веществ, 100 тыс. т. органических веществ, десятки тысяч тонн сульфатов и хлоридов, до 70 тыс. т азотсодержащих соединений (по общему азоту), около 3 тыс. т фосфорсодержащих активных веществ, а также значительное количество нефтепродуктов, тяжелых металлов и других токсикантов. Концентрация аммонийного азота в среднем за год превышает ПДК в 23 раза, нефтепродуктов - в 7 раз при абсолютном максимуме в поверхностном слое воды 66 ПДК и в придонном - 48 ПДК. Превышают ПДК концентрации нитратов и нитритов, что свидетельствует о явном эвтрофировании вод залива. В южной части его отмечено накопление в донных осадках пестицидов. Их концентрации в воде не превышает ПДК, но в печени промысловых рыб достигают 2-5 ПДК.

Еще более драматическая токсикологическая обстановка в бассейнах южных морей СССР, в частности в Азовском и Каспийском. По данным АзНИИРХа, за последние несколько лет среднегодовая концентрация пестицидов в Азовском море возросла в 5 раз. По данным за 1988 г., суммарная средневзвешенная концентрация только стойких хлорорганических пестицидов в море увеличилась уже в 17 раз, а в Таганрогском заливе - в 27 раз. Катастрофическая токсикологическая ситуация сложилась в прибрежных районах Краснодарского края. Содержание ядохимикатов в кубанских лиманах в последние годы достигало сотен ПДК, а в отдельные периоды - нескольких тысяч ПДК. Это второй по значению район воспроизводства азовских промысловых рыб. Концентрация пестицидов в сбросных каналах рисовых чеков региона превышает подчас величину ПДК в десятки тысяч раз. Объем загрязненных сточных вод, поступивших в 1986 г. непосредственно в водоемы Краснодарского края с сельхозугодий, составил 1,5 млрд м³. В последние годы только в Ростовской области используется около 17 тыс. т ядохимикатов 128 наименований, в том числе 60 % препаратов, на которые вообще отсутствуют ПДК.

Напряженная токсикологическая ситуация складывается и на основном рыбопромысловом бассейне страны - Волго-Каспийском. Ежегодно только в бассейн Волги сбрасывают 23 км³ сточных вод, в том числе 13 км³ так называемых "нормативно чистых", а 10 км³ загрязненных. В целом же в бассейн Каспийского моря ежегодно поступает более 40 км³ сточных вод, т. е. немногим более 25% всех сточных вод страны. Вместе с ними в бассейн Волги и Каспия попадают сотни тысяч тонн взвешенного вещества и органики, десятки тысяч тонн нитратов, нефтепродуктов, фосфора, сотни тонн цинка, меди и других тяжелых металлов, тысячи тонн пестицидов. Подлинным бедствием стало загрязнение Волго-Каспийского бассейна пестицидами. Непосредственно в бассейне Каспийского моря (Азербайджан, Дагестан, Казахстан, Туркмения и Астраханская область РСФСР) с 1983 по 1987 г. использовано более 85 тыс. т пестицидов 108 наименований, или по 17 тыс. т в год.

Огромный ущерб рыбному хозяйству Каспия наносит "традиционный" загрязнитель этого бассейна - нефть и нефтепродукты. В Южном Каспии содержание нефти в воде нередко превышает ПДК в 10-100 раз, в Среднем и Северном Каспии, как правило, в 3-4 раза. Особую тревогу вызывает стремительно развивающаяся нефтедобыча в прибрежных районах уникального водоема планеты - Северного Каспия.

Многолетнее комплексное антропогенное загрязнение Волго-Каспийского региона не могло не привести в катастрофическим для рыбного хозяйства последствиям. Уже в 1984 г. появились первые признаки "нового заболевания" волгокаспийских осетровых: расслоение мышц и ослабление оболочки икры. В 1987 и 1988 гг. это явление приобрело массовый характер. Оно привлекло внимание прессы и широкой общественности. В спешке поставили диагноз - миопатия. Это было бы страшно и непоправимо, ибо миопатия представляет собой "прогрессирующие наследственные (разрядка наша - В. Л.) заболевания мышц, связанные с нарушением обмена веществ в мышечной ткани". Только весной 1988 г. по инициативе Минрыбхоза СССР был создан межведомственный научный коллектив, куда вошли сотрудники ряда институтов АН СССР и Минрыбхоза СССР. Разработана программа "Осетр", финансирование которой взял на себя Минрыбхоз СССР (а не ведомства - загрязнители). Всестороннее комплексное обследование осетровых, главным образом русского осетра, выполненное в последние два года по единой программе, показало, что "новое" заболевание не ограничивается только расслоением мышц и ухудшением качества икры. Выявлены многие другие серьезные изменения у больных рыб, прежде всего нарушение ионного гоместаза, белкового, углеводного и липидного обмена, эритропения и лейкопения, дистрофия и некроз печени, изменения в почках и половых железах, нарушение гамето- и гонадогенеза. Наряду с этим исследованиями, выполненными рыбохозяйственными институтами, установлено, что в органах и тканях осетровых содержатся хлорорганические вещества, в том числе такие высокотоксичные для рыб, как ДДТ и его производные, гексахлоран, сатурн, кельтан, дуал и др. Содержание пестицидов в печени и жировой ткани превышает подчас допустимый уровень в 2-5 раз. Одновременно с этим в печени осетровых выявлены концентрации кадмия, никеля, ртути, свинца, меди и других тяжелых металлов, в несколько раз превышающие ПДК для пищевых продуктов. Критический анализ совокупности полученных данных по биохимии, физиологии, гистологии и токсикологии осетровых, а также масштабов многокомпонентного загрязнения воды, грунтов и кормовых организмов позволил нам поставить диагноз заболевания волго-каспийских осетровых: кумулятивный токсикоз с многосистемным поражением.

Что касается токсикологической обстановки в других рыбохозяйственных водоемах страны, то ее следует оценить как крайне тяжелую, а в некоторых из них (Арал, Балхаш) как катастрофическую или близкую к катастрофической. В бедственном положении находятся многие крупные и средние реки (Волга, Днепр, Ока, Кама, Кубань, Обь, Иртыш, Северский Донец, Северная Двина), практически все малые реки в обжитых районах страны. Кризисная экологическая ситуация сложилась или складывается на Азовском, Черном, Каспийском и Балтийском морях, озерах Байкале, Иссык-Куле и Ладожском. Намечается добыча нефти в Охотском море, дающем сегодня 20 % общесоюзных уловов морской рыбы.

Оценивая остроту проблем охраны природных вод и рыбохозяйственных водоемов, следует признать, что в целом антропогенная нагрузка на водные экосистемы в результате так называемого "комплексного использования водных ресурсов" повсеместно достигла критического уровня. Мы находимся у последней черты и если ее преступим, то неминуема общенациональная экологическая катастрофа. Сегодня уже становится самоочевидным, что путь, по которому мы шли последние 30 лет в поисках "дешевого" решения проблемы охраны водоемов от загрязнений,- тупиковый путь, а исходная концептуальная идея решения этой проблемы за счет использования само- очищающей (ассимилирующей) способности водоемов в корне ошибочна, лишена каких-либо научных оснований. Необходима новая стратегия, т. е. научно обоснованная генеральная концепция охраны от загрязнений водоемов СССР, выработанная с учетом огромного пласта экспериментальных данных и полевых наблюдений.

Огромный опыт, накопленный специалистами в области санитарной гидробиологии и рыбохозяйственной токсикологии, однозначно свидетельствует о том, что в основу новой генеральной концепции охраны от загрязнений водоемов СССР должен быть положен биологический или экосистемный подход вместо господствовавшего в последние несколько десятилетий псевдоэкономического или ведомственного подхода "минимизации затрат на очистку сточных вод". Согласно этому подходу сброс сточных вод в водоемы и водотоки рассматривается в качестве "одного из видов специального водопользования". При этом исходили из принципа максимального использования возможностей водного объекта к самоочищению с учетом его многоцелевого назначения. Сегодня, когда в большинстве рыбохозяйственных водоемов сложилась кризисная или катастрофическая токсикологическая обстановка, становится самоочевидной порочность этой идеи. Сиюминутная экономия на очистке сточных вод оборачивается многомиллионными потерями для народного хозяйства, сокращаются продовольственные ресурсы страны и ставит под угрозу жизнь людей.

Принципиальная неприемлемость идеи использования естественных водоемов в качестве приемников сточных вод, своего рода "биологических очистных сооружений" привела отечественных исследователей к имеющему принципиальное значение выводу о том, что единственный конструктивный путь охраны водоемов от загрязнений - это предотвращение поступления поллютантов в водоемы и водотоки. Об этом однозначно свидетельствует почти вековой опыт изучения проблемы загрязнения водоемов с позиций и методами рыбохозяйственной токсикологии, санитарной гидробиологии.

Важным, но отнюдь не основным, а тем более не единственным инструментом решения поставленной задачи было и пока остается регламентирование сброса загрязняющих веществ в водоемы с помощью ПДК. Конечно, очистка стоков до определенного уровня - это не радикальное решение проблемы предотвращения загрязнений, а лишь вынужденная и временная мера, ибо несовершенная и неполная очистка стоков все же лучше, чем сброс стоков в водоемы вообще без очистки. В настоящее время охрана поверхностных вод от загрязнений осуществляется в нашей стране с помощью двух систем ПДК- санитарно-гигиенических и рыбохозяйственных. За четыре десятилетия напряженной работы в этом направлении обоснованы более 1200 санитарно-гигиенических ПДК и около 800 рыбохозяйственных ПДК. Между тем в настоящее время известно более 4 млн химических веществ и ежегодно создается примерно 25 тыс. новых соединений. Количество веществ, занесенных в класс поллютантов, составляет около 150 тыс., в водоемы поступает от 10 до 40 тыс. Поскольку, однако, в тот или иной конкретный водоем одновременно поступают десятки и даже сотни загрязняющих веществ, токсические свойства которых могут суммироваться или усиливаться при совместном действии на рыб и гидробионтов, то становится вполне понятным, что с помощью лишь одних ПДК проблему охраны водоемов от загрязнений не решить ни в ближайшей, ни в отдаленной перспективе. Но следует особо предостеречь от преждевременного отказа от системы ПДК в качестве важнейшей временной меры сдерживания дальнейшего роста загрязнений рыбохозяйственных водоемов.

Для того чтобы внедрить в практику профилактический принцип охраны водоемов от загрязнений, необходимо новое экологическое мышление всех и каждого, общества в целом. Логика нового мышления требует полностью отказаться от самой идеи допустимости сброса сточных вод в водоемы, от мысли, что в этих водоемах самоочищение и разбавление автоматически сделают свое дело. В течение нескольких десятилетий многие и у нас в стране, и за рубежом считали и продолжают считать, что "самоочищение" - это дарованный Природой механизм, который нужно использовать в полной мере и сверх того. Именно эти воззрения лежат в основе так называемых эколого-токсикологических исследований, которые рассматривают загрязнения как своего рода экологический фактор. Именно эти воззрения лежат в основе так называемой нормативной экологии и популярных среди небиологов идей "нормирования" токсических сбросов в водоемы, которые, дескать, не должны привести к разрушению экосистем, обеспечивающих "самоочищение" водных масс в водотоках и водоемах. Нужно решительно отказаться от стереотипов старого псевдоэкологического мышления. Мы понимаем, что сделать это непросто, как непросто было изменить политическое мышление в ядерный век. Однако это сделано, жизнь вынудила. В политике мы отдаем теперь приоритет общечеловеческим целям перед классовыми, а в экологии обязаны провозгласить и проводить в жизнь приоритет общенациональных интересов перед ведомственными.

Основные принципы нового экологического мышления (взаимосвязь и взаимозависимость природы и общества, жизнеобеспечивающая функция водоемов, недопустимость сброса сточных вод в водоемы) должны взять на вооружение прежде всего те, кто волею судьбы занимается экологическими проблемами и уж тем более гидробиологи экологотоксикологического профиля. Личная ответственность ученых, их нравственность, компетентность, наконец, совесть человеческая должны противостоять тем, кто в погоне за преходящими сиюминутными выгодами готов вопреки правде науки и правде жизни отстаивать ведомственные интересы, жертвуя общественными, обосновывать и поворот северных рек, и строительство экологически разорительных каналов для межбассейновых перебросок вод ("речные диверсии"), и "нормировать" антропогенные нагрузки на водные экосистемы в целях "минимизации" ведомственных затрат на очистку сточных вод, и обосновывать предельно допустимые сбросы (ПДС) в уже перегруженные токсическими веществами водоемы, и настаивать на заниженных ПДК для уникальных водоемов, таких как общенациональная жемчужина Байкал.

Основные элементы и пути реализации новой генеральной концепции охраны от загрязнений водоемов СССР изложены нами на первой Всесоюзной конференции по рыбохозяйственной токсикологии (Рига, 1988) и представлены в печати (Лукьяненко, 1989,1990). Поэтому здесь считаю необходимым подчеркнуть лишь ее суть: органическое сочетание стратегических (малоотходные и водосберегающие технологии) и тактических (регламентация загрязнений водоемов с помощью рыбохозяйственных, экологических и региональных ПДК, скрининг пестицидов, водоохранные санитарные зоны, увеличение мощностей очистных сооружений, совершенствование технологии очистки и др.) задач в поэтапном решении проблемы охраны от загрязнений водоемов СССР. Такой подход заслуживает самого пристального внимания, ибо один из главных недостатков нашей экологической политики все эти годы (если таковая имелась) - примат тактики над стратегией, кратковременных текущих мероприятий по отдельным бассейнам над долговременными проектами. Кардинальное решение проблемы связано с выходом на новые рубежи технологии производства и техники очистки сточных вод. Необходимы, однако, не только новые технологии и техника, но и кадры, иная культура труда и новое экологическое мышление на всех уровнях и направлениях. Гарантия решения проблемы только в комплексности, последовательной реализации всего пакета мероприятий, параллельном их выполнении без перекосов и перегибов.

Это любопытно

Ученые попробовали смоделировать такую ситуацию: что случилось бы, если бы лед в воде не плавал, а тонул? Оказывается, тогда почти все водоемы были бы заполнены льдом от поверхности до самого дна. Солнце просто не смогло бы растопить его. На земле царил бы вечный ледниковый период.

Ежегодно путем выпаривания соли из морской воды добывается около трети всей мировой добычи. Это приблизительно 35 млн. т.

Во многих странах издавна добывают акул. В дело идут мясо и плавники, за которые гурманы платят большие деньги. Но это еще не самое ценное, что может дать акула. В последнее время вошли в моду украшения из акульих зубов. Их оправляют в серебро и золото и продают за несколько тысяч долларов.

Речь идет о роботе, созданном австрийскими инженерами. При испытаниях он даже нашел монету на дне озера Заммеррангер. Оснащенный тремя прожекторами, двумя телекамерами, двумя "руками" и "карманом" для сбора находок, робот не только нашел, но и поднял монету на поверхность. Максимальная глубина его погружения составляет 120 м.