Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды. Они входят в состав синтетических моющих средств, широко применяются в быту и промышленности. В индустрии СПАВ используются при обогащении руд, бурении нефтяных и газовых скважин, получении полимеров, разделении химических продуктов, борьбе с коррозией. Входят в состав пестицидов. Обладают инсектицидными и гербицидными свойствами.

В естественной водной среде СПАВ разлагаются и подвергаются биохимическому окислению. При этом идут следующие реакции: гидролиз, окисление конечной метильной группы, окисление жирных кислот, расщепление и окисление ароматического кольца. На процесс активно влияют природные условия: температура воды, соленость, гидрохимический режим, наличие примесей. Причем биохимическое окисление протекает последовательно - одна ферментная реакция за другой. И если хотя б одна реакция останавливается, то, соответственно, и разложение вещества прекращается и не идет дальше. А промежуточные продукты распада накапливаются в грунте и осадочных породах. По этим причинам на мелководных участках водоемов уже отсорбированные СПАВ, соединяясь с иными загрязняющими веществами, могут служить источником вторичного загрязнения и усиливать токсическое воздействие других загрязнителей.

В отличие от хлорированных углеводородов и пестицидов, искусственно созданных человеком, тяжелые металлы в небольших количествах постоянно существуют в естественной природной среде и являются важными элементами в развитии водных растений, планктона, рыбы и других водных организмов. Но в течение последнего столетия в результате технического прогресса баланс тяжелых металлов в окружающей среде был нарушен - и произошло глобальное загрязнение природы тяжелыми металлами. Наиболее распространены ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, медь и алюминий. А также марганец, никель, олово и хром.

Эти металлы попадают в водоемы со сточными водами промышленных предприятий (гальванические производства, химическая и нефтеперерабатывающая промышленность) и из атмосферы (в результате сжигания топлива). В водной среде тяжелые металлы присутствуют в трех формах: взвешенные вещества, коллоидные частицы и растворенные соединения. Они переносятся течениями на большие расстояния, оседают и накапливаются в донных отложениях.

Ртуть. Этот металл наиболее токсичен для человека. Под воздействием анаэробных микроорганизмов ртуть в воде переходит в крайне токсичные элементы - метил-ртуть и диметил-ртуть. Основная опасность состоит в том, что эти производные ртути очень хорошо аккумулируются фито- и зоопланктоном, включаясь в пищевые цепи и быстро накапливаясь в экосистемах водоемов.

Проникая в организм человека вместе с пищей, ртуть попадает в кровь и разносится по кровеносной системе, накапливаясь в тканях, внутренних органах и головном мозге. Резко уменьшает жизнеспособность клеток головного мозга, вызывая болезнь Альцгеймера. Печальную известность приобрела так называемая "болезнь Минамата", впервые обнаруженная японскими учеными у людей, употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Минамата. Химические комбинаты в тамошнем прибрежном городке долгие годы бесконтрольно сбрасывали в океан сточные воды, насыщенные техногенной ртутью. Прибрежные воды и рыба оказались отравленными, что привело к гибели местных жителей. Тяжелые психо-паралитические заболевания получили сотни людей.

Свинец. Присутствует в рассеянном виде почти во всех компонентах окружающей природной среды. Свинец активно накапливается в донных гидробионтах-фильтраторах и далее по пищевым цепям - в рыбах, морских млекопитающих и птицах.

Загрязнение природных водоемов свинцом происходит при сбросах сточных вод с металлургических предприятий, гальванических производств, иных промышленных объектов. Серьезным источником загрязнения свинцом является использование его соединений в качестве добавок и присадок в бензин - для повышения октанового числа последнего.

Особенно опасен для детского организма: при одинаковых условиях поступления в организм - биодоступность свинца у взрослых составляет 10%, а у детей 40%. Поражает все отделы головного мозга, угнетая синтез необходимых веществ. Вызывает хроническую слабость, головокружение, головные боли, судороги, поражение нервной системы, умственную отсталость. Активно накапливается в костных тканях скелета, причем естественное время полувывода свинца из крови составляет около 25 суток, из мягких тканей - около 40 суток, а из костей - более 25 лет!

Кадмий. Редкоземельный металл, практически не встречающийся в природе в чистом виде. Промышленно добывается из цинковых руд. Основной источник поступления в природные водоемы - сточные воды горнорудных и металлургических предприятий. Попадая в организмы гидробионтов, кадмий активно трансформируется в различных органах, связывается с белками. Наиболее активно аккумулируется моллюсками и рыбой, которая этими моллюсками питается.

Примером отравления людей кадмием из рыбы стало заболевание "итай-итай" (в переводе на русский звучит как "Ох-ох, как больно"). Эта болезнь была впервые описана в Японии в 50-е годы XX века в районах, где люди питались рыбой и морепродуктами из прибрежных вод, загрязненных сбросами металлургических предприятий. Болезнь сопровождалась сильными болями в поясничной области, в мышцах, а также деформацией скелета, хрупкостью и размягчением костей. Также наблюдалось необратимое поражение почек. Были зафиксированы сотни смертельных исходов.

Мышьяк. Этот металл не только токсичен, но и обладает мутагенным эффектом при контакте с живыми организмами. Соединения мышьяка входят в состав инсектицидов, гербицидов, пищевых консервантов, антикоррозийных красок. Наиболее активно накапливается моллюсками и ракообразными. При употреблении человеком загрязненных мышьяком морепродуктов происходит поражение печени, опорно-двигательного аппарата, центральной нервной системы.

Медь. Загрязнение природных водоемов соединениями меди осуществляется сточными водами с металлургических предприятий, гальванических производств и из атмосферного воздуха из-за выбросов промышленных предприятий. При хроническом отравлении медью и ее солями нарушается работа нервной системы, почек и печени, поражаются зубы, возникают тяжелые дерматиты, гастриты и язвенная болезнь.

Алюминий. Попадает в воду со сбросами сточных вод металлургических предприятий, гальванических производств. Соли алюминия опасны для нервной системы человека. Отложение алюминия в организме приводит к хроническим болям в мышцах и синдрому хронической усталости.

Тяжелые металлы быстро и легко включаются в природный круговорот веществ, образуют различные органические и неорганические комплексы, концентрируются в донных отложениях, накапливаются в зоопланктоне и бентосе, особенно в донных организмах-фильтраторах, питающихся процеживанием взвешенных веществ. Особенностью оборота тяжелых металлов в окружающей среде является то, что они легко накапливаются и связываются в живых тканях, т.к. играют важную роль в обменных процессах живых организмов. Соответственно, именно живые организмы, аккумулируя эти опасные вещества в себе, снижают общее содержание тяжелых металлов в воде.

При употреблении в пищу загрязненной рыбы тяжелые металлы в организме человека поражают, прежде всего, печень и иммунную систему человека. Постепенно накапливаясь в тканях и внутренних органах, вызывают хронические заболевания, преждевременное старение организма, аллергические реакции, снижение иммунитета человека. Наиболее опасны для детей: развивающийся организм ребенка с еще нестойкой иммунной системой не может выводить ядовитые вещества так быстро, как организм взрослого человека. А развивающаяся нервная система детей намного более чувствительна к токсинам, чем у взрослых.

Это химические соединения, проявляющие трансформирующую активность и способные вызывать канцерогенные и мутагенные изменения в живых организмах с влиянием на последующие поколения.

К канцерогенным веществам относятся: хлорированные алифатические углеводороды с короткой цепочкой атомов углерода в молекуле, винилхлориды, ряд пестицидных препаратов, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). В эту группу входит более двухсот соединений. К наиболее распространенным в окружающей среде относятся антрацен, пирен, изомеры бензапиренов и дибензантраценов.

Наиболее активная циркуляция в природе наблюдается у бензапирена (БП), он устойчив и легко обнаруживается при анализе воды. С 1977 г. согласно международному положению БП считают индикаторным соединением, по содержанию которого оценивается степень загрязненности природной среды ПАУ. В воде БП практически нерастворим, но активно растворяется в лимфе живых организмов. БП способен индуцировать опухоли, в том числе и злокачественные, в месте непосредственного контакта с живой тканью. Интенсивность повреждения клеток прямо пропорциональна концентрации БП.

Источниками поступления в водные объекты БП являются промышленные сточные воды, выбросы от транспорта, сжигание топлива - например, сжигание древесины при недостатке кислорода в пламени, сжигание продуктов переработки нефти, пластмасс и других промышленных отходов, а также непосредственно из нефти при аварийных разливах, при сбросах в воду отработанных масел и дизельного топлива.

Являются самыми опасными органическими загрязнителями окружающей природной среды. При этом для диоксинов не существует понятия "безопасного порога воздействия". Даже одна молекула диоксина способна инициировать отклонение в развитии клеток организма. Поражают все виды живой материи - от бактерий до теплокровных. Диоксины нарушают развитие клеток, отвечающих за работу гормональных систем организма. Способны провоцировать развитие опухолей. Вызывают нарушение эмбрионального развития с влиянием на следующие поколения, преждевременное старение организма.

В окружающую среду диоксины попадают как побочный продукты при химических реакциях с хлором: при производстве хлорированных фенолов и ПВХ, при отбеливании целлюлозы хлором на целлюлозно-бумажных комбинатах. Большое количество диоксинов выделяется при сжигании отходов из ПВХ или осадков сточных вод. А также с выхлопными газами автомобилей, работающих на бензине со свинцовыми присадками (тетраэтилсвинцом и тетраметилсвинцом). Диоксины активно "поставляются" и металлургической промышленностью.

Диоксины обнаруживаются во всех средах и свободно мигрируют из почвы и воздуха в воду. Очень устойчивы, не окисляются, практически нерастворимы в воде. Диоксины быстро поглощаются растениями, образуют прочные комплексы с органическими веществами почв, накапливаются в останках погибших почвенных и водных микроорганизмов, постепенно увеличивая свою концентрацию. В водной среде диоксины активно включаются в пищевые цепи, мигрируют от простейших к планктону, ракообразным, рыбам.

Согласно научным исследованиям 90% всех диоксинов попадают в организм человека с пищей, причем более половины этого количества приходится на рыбу и морепродукты.

Широко известны факты обнаружения значительного количества диоксинов в рыбе Балтийского моря. Особенно много диоксинов было обнаружено в балтийской сельди, особенно в крупных старых особях, а также в салаке и треске.

Для рыболова диоксины представляют опасность тем, что столкнуться с ними можно, где угодно, даже на заповедной речке в Сибири, в сотнях километров от ближайшего населенного пункта. А все дело в том, что огромное количество пластикового мусора сжигается в кострах. "Действительно, - считают многие рыбаки и туристы, - какой смысл тащить обратно остатки пластиковой упаковки, когда все это без остатка сгорит в костре?" Вот так диоксины и начинают свой путь с берега заповедной речки в землю, затем в воду, растения, рыбу.

В природе всегда присутствует незначительное количество природных радионуклидов. Радиоактивные вещества техногенного происхождения начали активно поступать в природную среду с 1945 г. - с начала активных испытаний ядерного оружия в мире. Ядерное оружие до 1963 г. активно испытывалось не только в воздушной среде, но и над водой и под водой. В результате огромное количество радионуклидов со значительными сроками полураспада попало в водные экосистемы. Значительный вклад в радиоактивное загрязнение земель и водных объектов России внесли аварии на Чернобыльской АЭС и на атомных предприятиях "Маяк", сбросы радиоактивных веществ с атомных объектов военного флота.

Растворенные в воде радионуклиды усваиваются гидробионтами двумя путями: по пищевой цепи и непосредственно из воды в процессе минерального обмена. Наиболее опасны в биологическом отношении Sr-90 (стронций-90) и Cs-137 (цезий-137). Являясь аналогами биогенных элементов организма - кальция и калия, они легко замещают их в организме и в больших количествах накапливаются в гидробионтах, особенно ведущих донный образ жизни.

Так, радиоактивный цезий, попадая в воду, через некоторое время отлагается на дне водоема. Процесс этот идет постоянно, что постепенно приводит к увеличению концентрации цезия в донных осадках. Организмы, живущие на дне (фильтраторы, бентос, моллюски и ракообразные), большинство из которых питаются донными осадками, фильтруя их через свой организм, накапливают в себе значительное количество радиоактивных изотопов. Например, полихеты, пропуская через пищеварительный тракт донные осадки, адсорбируют Cs-137, в течение жизни накапливая в себе значительное его количество. Полихетов поедает рыба, а рыбой питаются морские птицы. Возникает круговорот радиоизотопов в живой природе, причем максимальные концентрации изотопов накапливаются по пищевым цепям у высших организмов - рыб и птиц.

Интересно также, что, согласно научным исследованиям, пресноводные рыбы накапливают значительно больше радионуклидов, чем морские. У морских рыб другая система поглощения, накопления и вывода солей из организма, чем у речных видов, что делает речную рыбу более восприимчивой к радиоактивному загрязнению.

На основании многолетних исследований накопления рыбами радионуклидов в водоемах Белоруссии, пострадавших от радиоактивного загрязнения, стали известны следующие факты. Самый высокий уровень содержания радионуклидов оказался у рыб из непроточных водоемов - пойменных и глухих лесных озер, небольших непроточных прудов. Максимальное количество радионуклидов накапливают в первую очередь хищные рыбы: щука, крупный окунь, судак. За ними в порядке убывания следуют: плотва, красноперка, карась, карп, густера, язь, уклея, лещ.

В проточных водоемах - реках, речных системах озер, в водохранилищах - максимальное количество радионуклидов накапливают опять же хищные рыбы. Самые высокие показатели накопления оказались у щуки и сома, меньше - у судака и жереха. Видимо, это связано с накоплением радионуклидов по пищевой цепи: крупный хищник, в течение длительного периода поедая массу загрязненной мелкой рыбы, постепенно увеличивает концентрацию радионуклидов в своем организме.

Проблема накопления радионуклидов в рыбе остро стоит в водоемах, расположенных у военных объектов Северного флота, в местах стоянок и ремонта атомных подводных лодок, у объектов научно-технических предприятий атомной промышленности.

Тепловое загрязнение происходит при сбросе в природные водоемы теплых охлаждающих вод от атомных станций, промышленных предприятий и очистных сооружений, при сбросе канализационных вод из коллекторов, отстойников и т.д. Обычно превышение температуры воды на 3 - 5°С по сравнению с окружающей средой вызывает необратимое изменение экосистемы - одни виды уходят, другие заменяют их.

Места сброса теплой воды привлекают большое количество рыбы, особенно в холодное время года. В теплой воде активно развиваются различные водные организмы, планктон, водоросли - естественный корм для рыбы. Также в теплой воде обменные процессы у рыбы ускоряются - и она начинает интенсивно кормиться. Такие места всегда привлекают рыболовов, ведь здесь можно зимой ловить летними снастями. Но при рыбалке в местах сброса теплых вод необходимо четко знать степень чистоты воды.

Охлаждающая вода от реакторов атомных станций - это практически всегда чистая, нагретая до 25 - 35°С вода без вредных химических примесей. Контроль на АЭС строгий, сброс радиоактивных субстанций практически исключен, хотя все же лучше в непосредственной близости от АЭС местную рыбу, обитающую непосредственно в этом районе, не ловить, а искать удаленные участки, где смешивается теплая и холодная вода и куда подходит кормиться проходная рыба. Нельзя полностью исключить и возможность сброса вместе с охлаждающей водой технической воды с опасными химическими примесями. Также необходимо учитывать еще один неприятный момент: в теплой воде значительно выше вероятность развития у рыбы патогенных болезней и опасных паразитов. Поэтому при ловле в сбросовых водах АЭС пойманную рыбу, особенно карповых пород, необходимо внимательно осматривать. Если у рыбы на жабрах, теле, чешуе или во внутренностях присутствуют признаки заболевания, личинки плоских червей, неестественная окраска печени и других органов - рыба опасна для здоровья. Ускорение в теплой воде обменных процессов у рыбы и активное развитие водных организмов всегда связаны с резким увеличением потребления кислорода из воды. В результате всегда существует опасность возникновения зон с пониженным содержанием растворенного в воде кислорода, что может вызвать заморные явления. Также от температуры зависит растворимость химических веществ и величина их концентраций в воде. Чем выше температура воды, тем выше растворимость большинства ядов (солей тяжелых металлов, пестицидов, нефтепродуктов) и их концентрация в воде. Соответственно, растет и интенсивность обмена веществ, и скорость всасывания токсикантов рыбой.

Как показывает практика, сброс воды из канализационных коллекторов, отстойников городских очистных сооружений в химическом и бактериологическом плане значительно опаснее сбросов от АЭС. Вода здесь часто загрязнена опасной микрофлорой и органическими загрязнителями. Шлейф выноса такой воды в водоеме создает зоны с благоприятными условиями для развития заболеваний у рыб. В зоне риска оказываются местные популяции карповых рыб, постоянно проживающих в этом районе, а также хищники, питающиеся такой рыбой. Употреблять эту рыбу в пищу опасно для здоровья.

Учитывая все вышеуказанное, нужно с особой осторожностью подходить к употреблению в пищу рыбы, пойманной в водоемах, расположенных у крупных промышленных центров и мегаполисов. В сильно загрязненных промышленными стоками водоемах использовать в пищу пойманную рыбу - опасно для здоровья. Прозрачная на вид вода не может гарантировать чистоту от различных вредных химических соединений. Визуально в воде себя обнаруживают только нефтепродукты, взвешенные вещества. А растворенные в воде тяжелые металлы, ПХБ, СПАВ, бензапирен и диоксины (с показателями, превышающими во много раз предельно допустимые концентрации) - не вызывают ни специфического запаха, ни окрашивания воды.

Все разговоры о том, насколько сильнее было загрязнение раньше, когда все заводы работали на полную мощность - несостоятельны. Многие крупные заводы распались на мелкие предприятия с различными химическими производствами, что затрудняет экологический контроль. Резко возросло судоходство, строительство новых портов и терминалов, возросла добыча и перевозка нефти и нефтепродуктов железнодорожным, речным и морским транспортом. За последние 20 лет человечеством синтезированы тысячи новых химических веществ, влияние которых на живые организмы практически не изучено. Изменился и состав отходов, попадающих в окружающую среду.

Опасные вещества накапливаются фито- и зоопланктоном, бентосом, донными ракообразными и рыбами по-разному и с разной скоростью. Это зависит от продолжительности жизни организмов, мест обитания и схем питания. Вредные вещества накапливаются не только у мирных пород рыб с разнообразным растительным и животным питанием, но и у хищников - за счет накопления токсичных веществ по пищевой цепи. Крупные хищники, стоящие на вершине пищевой цепи, могут накапливать значительные концентрации токсичных веществ.

Наиболее сильно накоплению токсичных веществ подвержены рыбы, ведущие донный образ жизни и заселяющие те места, где происходит накопление и отложение биогенных веществ. Для наших водоемов это, прежде всего, карповые - лещ, плотва, красноперка, густера, а также карась и линь.

Соответственно, отправляясь на рыбалку в черте города необходимо:

1. Отказаться от ловли местной, оседлой рыбы, постоянно обитающей в городских водоемах

2. Отказаться от ловли оседлых хищных рыб, которые питаются местной грязной рыбой.

3. Стараться ловить только проходную рыбу.

4. Стараться избегать мест, где происходит непосредственный сброс загрязняющих веществ в воду, а также участков водоемов, где происходит долговременное накопление токсикантов. К последним относятся:

- участки глубоких затонов с замедлением течения, где происходит постоянное осаждение взвешенных в воде веществ;

- мелководные заливы с выпусками сточных вод;

- прибрежные участки рек вдоль промышленных предприятий;

- слабопроточные каналы;

- устья впадающих грязных притоков;

- пруды у крупных промышленных предприятий;

- водоемы у оживленных автомобильных автострад.

5. Локальные источники загрязнения могут встречаться и на значительном удалении от крупных промышленных районов. Это могут быть:

- фарватеры с постоянной проводкой судов (сброс с судов отходов, загрязненной нефтепродуктами воды из моторных отделений);

- районы отстоя и ремонта судов (загрязнение дна нефтепродуктами);

- причалы, доки, склады на берегу, места погрузки и хранения на берегу различных сыпучих веществ (каменного угля, минеральных удобрений);

- районы судовых свалок (затопленные корабли и механизмы);

- побережья рек и озер, непосредственно граничащие с сельскохозяйственными угодьями, животноводческими комплексами, где может происходить смыв с дождевыми стоками пестицидов, минеральных удобрений, навоза.

Источниками загрязнения водоемов бывают и сами рыболовы. Обычная ситуация. Небольшое лесное озеро с чистой прозрачной водой, мелкими, заросшими водяной травой заливчиками - местами нереста рыбы и развития икры и молоди. Маленький песчаный пляж. Человек загоняет на берег свою машину, моет ее. И вот по воде плывут пятна бензина (летучие предельные углеводороды), машинного масла (фенолы, бензапирен). В канаву бросается отработанный аккумулятор (кислоты, электролит, тяжелые металлы). Туда же летит и канистра от машинного масла (ПАУ). На берегу после рыбалки весь пластиковый мусор сжигается в костре - в итоге бензапирен и диоксины, которые выделяются при сжигании пластика, заражают землю вокруг кострища. Эти соединения включатся в круговорот веществ, будут расползаться по берегу и с дождевым стоком попадут в озеро. Брошенная в кусты пустая пачка сигарет, пластиковая бутылка, полиэтиленовый пакет, алюминиевая банка - все это отравляет природу и, в конце концов, и рыбу.

Можно пойти дальше и привести довольно страшные сопоставления: 10 л отработанного машинного масла, слитые в придорожную канаву у озера, приводят следующей весной в прилегающей нерестовой мелководной бухте к гибели половины икры и мальков рыбы - из-за резкого повышения в воде концентраций ПАУ и бензапирена.

В силах самого рыболова принять меры, чтобы сохранить чистым тот кусочек природы, который дарит ему радость и рыбу. Для этого достаточно увозить с собой мусор и ни в коем случае не сжигать его в кострах, не мыть у озера свою машину, не рубить зря деревья. Поступайте всегда по совести - и тогда озеро, река, пруд или море отблагодарят вас замечательными трофеями. Часто мы берем с собой на рыбалку детей. Приучайте, их бережно относиться к природе, ведь в нашей огромной стране с еще сохранившимися первозданными ландшафтами и водными экосистемами любовь к природе должна стать главной чертой русского человека.