Не требует никаких доказательств, что лесные пожары по многим параметрам — явление отрицательное.
Колоссальные потери древесины, гибель птиц, животных, полезных насекомых и исчезновение больших пространств их обитания, изменение гидрологических показателей, климата и опустынивание тысяч га, уничтожение деревень, возникновение нервно-психических, сердечных, легочных и других заболеваний людей и даже их гибели, — все эти факты никак не могут считаться благом. Причиной этих явлений служат преимущественно верховые повальные пожары.
Отрицательная сторона лесных пожаров, с экологической точки зрения, заключается в увеличении количества минеральной компоненты в почвенном покрове и гибели растительности и многочисленных видов животных. Работы по борьбе с такими пожарами трудоемки и небезопасны для людей не только в смысле прямой гибели, но и сточки зрения токсических заражений. Дымовые шлейфы кроме всевозможных газовых составляющих несут в себе целый список тяжелых металлов и искусственных радионуклидов, совместное воздействие которых на живые организмы, несомненно, опасно. Исследованиями показано и резкое возрастание радона.
Но есть и другая сторона пожаров, когда, с экологической точки зрения, их последствия оказывают благотворное влияние на природу. Это показанные выше результаты обследования некоторых пожарищ от низовых пожаров. Увеличение в почве зольного материала и вынос из горелых площадей химических элементов, среди которых находятся токсиканты первого класса опасности (ртуть, кадмий, свинец искусственные радионуклиды и т. д.) влекут за собой улучшение экологических показателей почв и растительного покрова. При низовых пожарах, когда на гарях остаются семена растений или мицелий грибов, восстанавливающаяся растительность становится менее загрязненной отмеченными химическими элементами и радиоактивными изотопами. Возникают и новые представители растений (или увеличение количественного показателя), семена которых в обычных условиях не достигают поверхности почвы, но стремительно осваивают ее обнаженные огнем площади. Примером в нашем случае служат заросли иван-чая на гари от низового пожара.
Рассмотренные две стороны лесных пожаров не исключают друг друга, а являются следствием многочисленных факторов лесного пирологического процесса, которые в одних случаях в конечном итоге приносят вред человеку, в других оказывают ему добрую услугу, очищая почвенно-растительный покров от некоторых токсичных элементов. Однако в целом для земной поверхности это нивелируется оседанием токсичных мигрантов на новых площадях.
Конечно, приведенные нами ежегодные количества поступления в атмосферу ртути, кадмия, свинца, радиоцезия и радиостронция вполне обоснованно могут быть восприняты скептически. И в этом нельзя никого винить, потому что на огромные пространства Сибири таких количеств явно мало, да и сами пожары происходят только полгода. Однако, если принять во внимание совместное попадание этих элементов в живые организмы через дыхательные пути, то прежде всего следует иметь в виду их комплексное воздействие на человека. В особой степени это относится к людям, занимающимся тушением пожаров, или попадающим в зону их ближнего воздействия. Эта проблема, насколько можно судить по литературным источникам, далека от конкретного разрешения. Поэтому следует остановиться на токсических свойствах элементов-мигрантов.
Среди тяжелых металлов «супертоксикант» свинец, кадмий и ртуть особенно опасны для живых организмов. Они оказывают негативное влияние на многие жизненные функции организма: нарушают эндокринную и нервную системы человека, вызывают бесплодие, гормонально обусловленный рак груди и простаты, неврологические нарушения у детей (гиперактивность, недостаточная внимательность). Повышенные их содержания вызывают химическую интоксикацию, замечено мутагенное действие [Алексеев, 1987; Беус и др., 1976; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Перельман, 1966; и др.]. Отличительная черта супертоксикантов (куда следует приплюсовать диоксины и диоксиноподобные вещества) — чрезвычайно высокая устойчивость к химическому и биологическому разложению. Из-за своей стойкости они накапливаются в организмах. Для существенного воздействия на эндокринную систему достаточно очень малых концентраций, т. е. эти вещества не имеют порога безопасности [Данилов-Данильян и др., 2007]. Особым разрушительным воздействием на живые организмы обладают искусственные радионуклиды, до сих пор присутствующие в компонентах лесного биогеоценоза Сибири.
Радиоцезий и радиостронций, имеющие период полураспада около 30 лет, постепенно исчезают из ландашафтов Сибири и, если не произойдет какой-нибудь катастрофы типа Чернобыля или Фукусимы, могут исчезнуть еще при нынешнем поколении людей. Однако плутоний будет присутствовать в компонентах биогеоценоза еще 24 тысячи лет. Современный уровень содержания этого искусственного радионуклида в лесных подстилках Сибири невелик (Алтайский край и Новосибирская область — 1,04 Бк/кг, ЯНАО — 0,31, Республика Саха (Якутия) — 1,7 и Забайкальский край — 4,8). Однако стоит считаться с тем, что его негативное воздействие на живые организмы несравненно выше, чем у радиоцезия и радиостронция вместе взятых. Удельная активность плутония в 200 тысяч раз выше, чем у урана. При этом он очень медленно выводится из организма, а самые ничтожные его количества способны вызывать тяжелейшие и иногда даже смертельные поражения живых организмов. Поэтому его принято называть «ядерным ядом»: для человека смертельно опасны всего 2 микрограмма плутония [Плутоний…, 1994]. К счастью, содержание плутония, как и других искусственных радионуклидов, в компонентах лесного биогеоценоза Сибири невелико, а вынос его из пожарищ не так энергичен, как у радиоцезия и радиостронция. Но это не повод оставлять без внимания радиологическую сторону лесных пожаров.
Лесные пожары на территориях, загрязненных искусственными радионуклидами (137Cs, 90Sr, Pu и др.) от Чернобыльской катастрофы, служат источниками вторичного загрязнения новых территорий и увеличения дозовых нагрузок на население [Азаров, 1996]. В Сибири эти дозы от внутреннего и внешнего облучения не могут быть высокими в силу широкого рассеяния искусственных радионуклидов. Однако существует одно обстоятельство, которое, на наш взгляд, не может быть оставлено без внимания.
Дальний перенос мигрирующих элементов возможен только при верховых пожарах, а соотношение их количества с низовыми пожарами — величина эфемерная и далеко не постоянная. Несомненно, для огромных пространств Сибири длительное нахождение в атмосфере этих количеств ртути, кадмия, свинца, радиоцезия, радиостронция и других токсичных элементов могло бы показаться малоопасным, если бы не одно обстоятельство.
Во-первых, нахождение людей вблизи пожаров, несомненно, опасно вдыханием не только газов и органических соединений, но и таких опасных токсикантов как ртуть, кадмий, свинец, мышьяк и искусственные радионуклиды. Как подчеркивается исследователями токсичных компонентов пожаров, «…сложным вопросом представляется ситуация, когда на человека… воздействует сочетание нескольких токсикантов, обладающих различной токсикокинетикой и разным механизмом токсического действия. Особого внимания…заслуживает проблема комбинированного действия факторов физической, химической и психологической природы на человека… Усугубляющим моментом является то, что к настоящему времени еще не вполне известны законы конечного суммарного воздействия на уровне целостного организма…» [Маркизова и др., 2008, с. 195].
Как показано экспериментальными работами, суммарное воздействие ионизирующего излучения и некоторых тяжелых металлов увеличивает количество аберрантных клеток в живых организмах [Гераськин и др., 1993; Гераськин и др., 1996]. Другими экспериментами в цитогенетической экспертизе с проростками Vica faba и Crepis lapillaris выявлена четкая корреляция между активностью субстрата и числом аберраций хромосомного и хроматогенного типа. Добавка тяжелых металлов увеличивает число генетических повреждений на 30 % по сравнению с радиационными воздействиями [Соколов, Ганаси, 1991].
Во-вторых, в последнее время в научной печати развернулась широкая дискуссия по поводу негативного влияния на живые организмы сверхмалых доз искусственных радионуклидов и других токсических веществ. Это связано с нерешенностью проблемы длительного воздействия на живую клетку ультрамалых доз радионуклидов и других токсикантов (так называемый «Эффект Петко». Одними исследователями вполне аргументированно утверждается разрушающее влияние малых доз на организм человека [Бурлакова, 2000; Пальмина, 2009], другими [Ярмоненко, 2007] это положение энергично отвергается. Не являясь специалистами в данном вопросе, мы лишь отмечаем ее, высказать свое мнение считаем возможным.
Поэтому нам представляется, что до конкретного решения отмеченной проблемы, вопросам эмиссии тяжелых металлов и искусственных радионуклидов при лесных пожарах следует уделять повышенное внимание. Это тем более актуально, если учитывать, что дымовые шлейфы от лесных пожаров в Сибири покрывают иногда огромные пространства и длительное время. Мы лишь подчеркнем, что дымы и аэрозоли лесных пожаров несут в себе токсиканты особой степени опасности. Эти токсиканты в лесах Сибири сосредоточены главным образом в лесных подстилках, которые горят при всех типах пожаров.
Все сказанное позволяет считать приведенный выше пример сел Бастан и Николаевка на юго-западе Алтайского края очень неблагоприятным для населения, находившегося все время пожара в условиях сильной задымленности. На наш взгляд, это неминуемо должно было стать причиной попадания в человеческий организм не только углекислого газа и других соединений, но и большого числа токсических веществ, включая и список отмеченных тяжелых металлов и искусственных радионуклидов. Еще одним примером экологического напряжения, обусловленного лесными пожарами, может служить 1997 год, когда на юге Западной Сибири сложились благоприятные условия для возникновения лесных и торфяных пожаров. Содержание аэрозолей в атмосфере от пожаров увеличилось в десятки и сотни раз. В дымовом шлейфе, охватившем территорию Томской и Новосибирской областей и Алтайского края, обнаруживались парафины, асфальтены, карбоновые кислоты, фенолы, бенз(а)пирен и другие вещества. В Новосибирске в этот период среди заболевших были люди, у которых зафиксировано обострение хронических заболеваний органов дыхания. По данным детского аллергологического центра, 6-8 октября количество больных с обострениями аллергообразований уваличилось на 50 % по сравнению с обычными днями. Заболеваемость населения районов, примыкающих к пожарам, увеличилось на 15-20 % [Селегей и др., 1997].
Трудно предположить, как и когда проявятся итоги этих и дмногочисленных других сибирских пожаров. Подобных явлений в Сибири, да и в России в целом, последние годы становится все больше и больше. Поэтому кажется обоснованной необходимость мониторинговых наблюдений со стороны санитарных и медицинских служб за здоровьем жителей, попавших под влияние дымовых шлейфов.
Долгосрочные прогнозы пирологической обстановки в нашей стране не дают оснований для благодушия. Из-за глобального изменения климата число крупных лесных пожаров во всем мире ежегодно увеличивается, так как периодов жаркой и засушливой погоды становится больше. В Сибири к концу XXI века риск возникновения экстремальных пожароопасных условий возрастет, и зона увеличения этой вероятности займет почти всю территорию России, за исключением Дальнего Востока и Приморья. При любом типе пожара лесная подстилка, как основной носитель тяжелых металлов и искусственных радионуклидов, будет поставлять их в дымовые аэрозоли, перераспределяя по земной поверхности в тех или иных масштабах. В некоторых случаях миграционные процессы лесных пожаров могут быть ограничены перераспределением внутри пожарища или по ярусам леса.