К настоящему времени изучена токсичность для большого числа вредных и полезных организмов самых различных органических соединений фосфора и их метаболизм в различных видах живых организмов [59-60], в том числе карбофоса [59-61], фенофоса, лептофоса [66], фората и диазинона, сумитиона, хлорпирофоса, фоксима, О-этил-О- (4-метилтиофенил)-S-пропилтиофасфата, триазофоса, хиназона, фосфамидона и ряда других соединений. Отмечено, что персистентность фосфонатов в объектах окружающей среды в большинстве случаев выше, чем фосфатов и тиофосфатов, но при наличии в углеводородном радикале, связанном с фосфором, заместителей, разложение таких соединений протекает достаточно быстро [60-69].

Положительным свойством органических соединений фосфора является также наличие веществ с высокой избирательностью действия на полезные и вредные организмы. Из данных [61-71] следует, что некоторые органические соединения фосфора в тысячи раз менее токсичны для полезных организмов, а умеренная персистентность исключает возможность их накопления в объектах окружающей среды. Вторым многочисленным классом современных пестицидов являются производные карбаминовой, тиокарбаминовой и дитиокарбаминовой кислот, [32 - 46] среди которых имеются представители самых различных видов пестицидов. К настоящему времени хорошо изучено поведение в объектах окружающей среды веществ, получивших наиболее широкое применение в сельском хозяйстве, здравоохранении и других областях, в том числе карбарила, альдикарба, кронетона, карбофурана [57-67] и многих других.

Отмечено, что некоторые производные карбаминовой кислоты несколько более стабильны в объектах окружающей среды, чем органические соединения фосфора, но большинство из них разлагается в течении одного вегетационного периода микроорганизмами почвы, растениями и в организме животных [66,67].

Однако карбарил при систематическом употреблении с пищей вызывает у грызунов уменьшение плодовитости вследствие рассасывания плодов. С целью уменьшения опасности образования в окружающей среде нитрозопроизводных- потенциальных канцерогенов предложено использование фосфорилированных по азоту карбаматов.

Разрушение гербицидных эфиров карбаминовой кислоты протекает по гидролитически-окислительному механизму [63-66]. Причем окисление протекает как за счет гидроксилирования ароматического ядра, так и алифатической части молекулы.

Значительно быстрее протекает метаболизм в почве и других объектах окружающей среды производных тиокарбаминовой кислоты, применяемых в качестве гербицидов [66-71]. Обычно период разложения гербицидных производных тиокарбаминовой кислоты в почве продолжается не более одного вегетационного периода, а чаще не более 1 - 2 мес. [67-71].

Значительно более высокой стабильностью в объектах окружающей среды обладают некоторые бензимидазолилкарбаматы, разложение которых на примере беномила и БМК изучено достаточно подробно. Беномил и БМК умеренно токсичны для гидробионтов, но в почве могут сохраняться более 250 дней, а при больших нормах расхода и значительно дольше. Наряду с описанными ранее продуктами метаболизма беномила и БМК, в последнее время обнаружены: 2-аминобензонитрил, о-фенилендиамин, продукты гидроксилирования ароматического ядра и некоторые другие [45-70]. В связи с изложенным следует избегать внесения беномила и БМК в почву в высоких дозах. Аналогично эфирам карбаминовой кислоты протекает разложение и некоторых анилидов карбоновых кислот. Сравнительно быстро происходит распад анилидов карбоновых кислот под влиянием света.

В связи с широким применением в сельском хозяйстве для борьбы с болезнями растений изучено поведение производных этилен-бис-дитиокараминовой кислоты в объектах окружающей среды [69-73]. В результате этих работ установлено, что при правильном использовании производных этилен-бис-дитиокараминовой кислоты объектах окружающей среде и в обработанных продуктах через 30 дней не останется ни исходных веществ, ни их метаболитов, которые бы могли оказать отрицательное влияние на качество продуктов питания или на полезные организмы в окружающей среде [72-73].

Следующей группой пестицидов, получившей широкое применение, являются производные мочевины, по поведению которых в объектах окружающей среды к настоящему времени накоплен значительный материал. Изучено поведение гербицидных производных мочевины в культуре тканей человека [74,75].

Наиболее стабильны в объектах окружающей среды ароматические производные мочевины типа диурона, которые при больших нормах расхода сохраняются в почве в течение длительного периода. Менее стабильны мочевины - производные гидроксиламина (метурин, линурон, монолинурон и др.). Однако при правильном использовании и соблюдении норм расхода большинство диалкиларилмочевин разлагается в течении одного периода. Но целесообразно чередование гербицидных производных мочевины с другими классами гербицидов, что может полностью исключить их накопление в объектах окружающей среды [72-75].

Большое число исследований посвящено изучению поведения пестицидов различных классов гетероциклических соединений [73-76].

Особенно подробно изучено поведение в объектах окружающей среды производных симм-триазина [74-77], которые широко используются для борьбы с сорными растениями в различных культурах. В связи с наличием в молекуле многих триазинов группировок, способных легко нитрозироваться, изучена биологическая активность соответствующих нитрозосоединений [73], которые оказались сравнительно мало токсичными. Однако в настоящее время персистетентные симм-хлораминотриазины заменены быстро разрушающимися в почве препаратами, что исключило возможность их накопления.

Вопрос о загрязнении окружающей среды пестицидами неоднократно дискутировался в печати различных стран. По этому вопросу было много эмоциональных высказываний, часто основанных на сильно устаревших сведениях и недостаточной осведомленности. Конечно, высокотоксичные и персистентные пестициды загрязняли окружающую среду, особенно при неправильном их использовании. Однако их вклад составлял лишь доли процента от общих загрязнений.

Из изложенного видно, что при правильном подборе ассортимента препаратов и плановом чередовании их применения, накопление пестицидов в окружающей среде практического исключено.

Иллюстрацией этого является увеличение поголовья диких животных в Западной Европе, где наиболее широко используются современные пестициды.

Так, на современной территории ФРГ в 1936 - 1939 гг. было 21000 оленей, 380000 косуль, 342000 фазанов, а в 1974 - 1975 гг. 32000 оленей, 593000 косуль и 1118000 фазанов. Аналогичная картина отмечена и в ряде других стран.

Современное состояние исследований миграции радионуклидов в экосистемах

Интенсивное развитие атомной энергетики, использование радиоактивных веществ в промышленности, приборостроении и других сферах человеческой деятельности привели к загрязнению окружающей среды радионуклидами, многие из которых ранее не встречались в биосфере. Нарастающий прессинг антропогенных воздействий со временем может вызвать дестабилизацию природных экосистем и загрязнение продуктов питания в масштабах, опасных для человека. Перестройка нашего общества, формирование нового мышления подвели науку к необходимости выработки принципиально новых подходов к использованию природных ресурсов. Взаимоотношения природы и общества должны строиться на совершенно иной концептуальной базе: не покорять природу, а жить с ней в мире. Психология сотрудничества человека с природой должна проникнуть во все сферы природопреобразующей деятельности. Загрязнение среды приняло угрожающие размеры, встал вопрос не только о сохранении существующих природных систем, но и о возрождении, восстановлении нарушенных, загрязненных территорий. С особой остротой эта проблема появилась в последние годы в связи с аварией на Чернобыльской АЭС.

Ядерные аварии на АЭС заставили ученых обратиться к изучению последствий этих инцидентов для человека и биосферы в целом. Под пристальным вниманием специалистов оказались прежде всего продукты и отходы АЭС. По данным 1987г., за последние 20 лет ежегодный прирост выработки ядерной энергии составлял 15 % [78].

В то же время многие проблемы устранения отходов остаются нерешенными. К сожалению, прогнозировать последствия загрязнения среды отходами АЭС и другими радиоактивными материалами очень трудно. Миграция радионуклидов различного происхождения в биосфере, наземных и водных экосистемах изучена крайне неодинаково. Достаточно хорошо известны закономерности распределения радионуклидов в океане и земной коре. Состояние и перспективы использования в этих областях подробно анализируется в обзорно-исторической работе [79], где отмечено, что в настоящее время формируется новая наука - ядерная гидрофизика, которая изучает закономерности распространения полей концентрации радио нуклидов в мировом океане. Исследования океана стали систематическими с 50-х гг., когда началось активное загрязнение океанских вод локальными и глобальными выпадениями продуктов ядерных взрывов и отходами атомных производств. Быстрорастущее загрязнение морей и океанов вызвало беспокойство мировой общественности, и в 1963г. Основными ядерными державами был подписан договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космосе и под водой [80].

Однако радиоактивное загрязнение морей продолжается, хотя и более медленными темпами. Так, в последние годы обнаружен высокий уровень радиоактивности у рыб Северного моря, что связывается с поступлением радиоактивного материала из наземных источников ядерных отходов [81].

В настоящее время ученые располагают надежными методами наблюдения за перемещением крупных радиоактивных облаков, образующихся в результате взрывов и аварий. Созданы информационные системы, моделирующие процессы атмосферной миграции масс загрязненного воздуха. Эти модели достаточно объективны и способны выполнять прогностические функции. Некоторые их них используются для расчетов и предсказания последствий чернобыльской аварии, такие, как PATRIC/ARAC, GRID и др. [82]. К настоящему времени налажено картирование загрязненной местности по отдельным радиоактивным элементам, создаются стационары на участках с техногенно повышенным фоном естественной радиации.

Работы по изучению глобальной и региональной миграции радионуклидов после чернобыльской аварии активизировались практически во всех странах, имеющих развитую научную базу и опыт подобных исследований.

Мощность дозы (измеряемая по ионизации воздуха в мкР/ч) составила: в Югославии - 100, в Болгарии - 130, в Польше - 230. Общее количество выпавшего 137CS оценивается американскими учеными и другими западными специалистами в 9,8 - 10.1 ( в 16 степени) Бк. Оценки, сделанные нашими специалистами вскоре после аварии, оказались заниженными в три раза [83].

Таким образом, наши специалисты не смогли даже реально оценить масштабы аварии. В этом случае оперативные прогнозы распространения загрязненных масс воздуха тем более не могут быть надежными [84].

Однако в нашей стране уже имеется опыт подобных происшествий.

Представители "открытой науки" в союзе с "закрытыми ведомствами" работают, изучая последствия чернобыльской и других (локальных) аварий. Но большинство работ по этой теме остаются под грифом ДПС. Казалось бы, секретность минимальная - любой специалист в данной области, осведомленный о тематике работ, после некоторых формальностей может получить доступ к этим материалам. Но этично ли держать свои достижения в тайне от наших соседей после того, как мы полили их земли радиоактивным дождем? И не вернется ли такая секретность к нам бумерангом? Ведь фактически происходит самоустранение части исследователей из мирового сообщества. Правда, часть данных по чернобыльской аварии уже передана в открытую печать, но специфика радиоэкологических исследований такова, что работы на старых радиоактивных следах очень нужны для долгосрочного прогнозирования последствий современного загрязнения. По свидетельству Международной комиссии по охране окружающей среды, зарубежные прогнозы, основанные на данных по выпадениям после испытания ядерного оружия в атмосфере, были эффективны только в региональном масштабе. Печальный опыт Чернобыля зарубежные ученые расценивают как уникальную возможность проследить процессы миграции и накопления радионуклидов в экосистемах малых размеров [85]. В то же время ученые уже имеют опыт многолетних исследований последствий местных аварий. Для создания целостной картины миграции радионуклидов в экосистемах различного масштаба и укрепления доверия со стороны мирового сообщества было бы очень полезно рассекретить всю информацию по этой теме.

Кроме того, устранение части информации из открытой печати нарушает нормальные связи с другими науками. Передача информации о новом знании происходит по основному каналу коммуникации - через научные журналы. На наш взгляд, некоторые данные радиоэкологических исследований заинтересовали бы и специалистов из других отраслей. Со своей стороны, мы попытались компенсировать часть информации, не попадающей в журналы, зарубежными данными..

Открытая печать свидетельствует о неплохом состоянии дел в области изучения перемещений радионуклидов непосредственно после выбросов и загрязнения территории. Гораздо хуже исследованными представляются процессы и факторы перераспределения радионуклидов в дальнейшем, спустя годы. Мало известно о поведении изотопов на уровне основной структурной единицы биосферы - биогеоценоза (БГЦ). А между тем, кроме АЭС, существует множество других источников загрязнения среды радионуклидами. Большинство этих источников локальны: это может быть прибор, находившийся на вооружении пожарных служб, или ампула с радиоактивным веществом, потерянная или выброшенная, и т.д. Радионуклиды способны концентрироваться в удобрениях (таких, как фосфорные, навоз, торф, костная мука), могут содержаться в продуктах сгорания каменных углей. Следует иметь в виду и возможность существования локальных источников радиоактивного загрязнения на местах свалок и захоронений отходов в эпоху "ядерной безграмотности", а в некоторых случаях, и в наше время. Даже если такие источники обнаружены, нельзя ограничиваться их обезвреживанием. В каждом конкретном случае следует исключить возможность миграции и накопления радионуклидов в других элементах ландшафта. Однако плохое знание законов перераспределения химических элементов в экосистемах местного масштаба осложняет решение практических задач локальной дезактивации. Так, например, в печати сообщалось, что в районе, подвергшемся радиоактивному заражению, пытались оздоровить обстановку хотя бы на территории детского сада. Для этого четыре раза снимали грунт и заменяли его чистым, однако значительного улучшения обстановки не произошло [86]. По-видимому, из других участков зараженной местности, геохимически связанных с этой территорией (горизонтальным водным стоком, биогенным переносом, грунтовыми водами и т.д.), возобновлялось поступление радионуклидов. В этом случае меры были бы эффективнее, если бы проводилась очистка системы в целом. Для этого, правда, надо установить границы, выявить эволюционные участки, откуда происходит вынос материала (как наиболее отзывчивые на дезактивационные мероприятия) и аккумулятивные элементы ландшафта. Накопление радионуклидов в некоторых компонентах экосистемы может быть значительным.

Таким образом, действительность требует создания комплексных прогнозных моделей функционирования экосистем "местного" масштаба. Это облегчило бы решение конкретных практических задач и стало бы средством быстрого реагирования на локальные заражения местности. Создание таких моделей относится к компетенции радиоэкологии - науки об экологических последствиях действия ионизирующей радиации на природные системы и о путях миграции радионуклидов. Однако последнее направление испытывает в настоящее время значительные трудности, которые отчасти унаследованы от материнских наук (экологии, почвоведения, радиохимии и др.). Мы постараемся осветить наиболее дискуссионные концепции, подходы к исследованиям для миграции радионуклидов в экосистемах и полученные результаты.

Оценка современного состояния исследований в какой-либо области науки и тенденции их развития имеет значение не только для органов управления наукой, но и для специалистов, работающих в этой области. Адекватное и развернутое представление ученых о своей науке не менее важно, чем грамотное руководство исследованиями. Сигнал об отставании национальных исследований от мирового уровня может послужить стимулом к интенсификации научной деятельности и повышению эффективности труда ученых, независимо от административных указаний.

В области экологии существует прочная традиция ретроспективного анализа развития исследований. Для дальнейшего изучения нашими учеными выбираются те объекты исследований, по которым имеется меньше всего данных в отечественной и зарубежной литературе [87]. Однако оценка познавательной ситуации только по отзывам специалистов имеет ряд недостатков. В частности, она субъективна. Даже общепризнанные авторитеты могут не знать о последних результатах, зарождающихся направлениях и т.д. С этой точки зрения в науковедческих исследованиях на первый план выдвигаются поиск объективной, эмпирической основы анализа развития науки и использование формализованных методов в комплексе с содержательными.

Эмпирическим материалом могут быть как массивы публикаций, так и библиографический аппарат совокупности статей, обзоров, монографий и т.д. Библиография каждой статьи позволяет взглянуть в лабораторию автора, "за кулисы" научной деятельности, в то время как тематическая структура массивов публикаций ничего не говорит о технологии исследований. Методы анализа ссылочного аппарата, по мнению проф. С.Г. Кара-Мурзы [88], нацелены прежде вceгo на выявление той познавательной структуры, в рамках которой работает автор или сообщество авторов. Познавательная структура состоит из трех элементов: научных фактов, методов и концепций. Это та основа, которая и определила технологию исследований, объединяет ученых в исследовательские сообщества. Ссылочный аппарат совокупностей статей характеризует познавательную ссылку групп авторов журнала, сборника и т.д. Как правило, каждый научный журнал или сборник статей имеет свое "лицо", определяемое пристрастиями и взглядами редакционной коллегии, поэтому группа авторов издания представляет собой не случайное объединение, а сообщество, сцементированное общей технологией исследования, общими принципами интерпретации данных, т.е. познавательной основой. Обобщенные показатели ссылочного аппарата издания дают представление о крупных элементах социокогнитивной структуры наук. Информативным диагностическим показателем является возраст ссылок в совокупности статей журнала. Преобладание ссылок более ранних лет свидетельствует о том, что при про ведении своих исследований и обсуждений результатов авторы журнала ориентируются на "старую литературу" и в меньшей степени - на литературу последнего десятилетия [89]. Игнорирование последних достижений, новых методов и концепций является тревожным признаком, если эта тенденция свойственна не мировой науке в целом, а только лишь отдельному национальному сообществу. Это сообщество рискует оказаться в аутсайдерах, используя источники, утратившие в глазах других ученых свою актуальность.

В настоящее время система цитирования в науке стала объектом углубленного изучения. В Институте научной информации США ежегодно выпускается справочники по цитированию: "Science Citation Index", содержащий данные по цитированию работ отдельных авторов; "Citation Report" - по цитированию журналов; "Index to Scientific Rewiew" - по ссылочному аппарату обзоров и др. По современным оценкам, количество периодических научных изданий в мире достигло 25 - 1 00 тыс. (расхождения в цифрах вызвано различными критериями определения "научный журнал"), и число их с каждым годом растет. В результате всеобщий объем информации становится доступным все меньшему числу специалистов [90]. Поэтому умелое использование вторичных источников информации может снять остроту проблемы доступности информации, порожденную ее переизбытком и рассеянием по разным изданиям. "Science Citation Index" (SCI), кроме того, может дать информацию и о лидерах в мировой науке, наиболее авторитетных научных журналах и другие сведения о познавательной ситуации.

Однако SCI обрабатывает всего несколько тысяч журналов. Кроме того, многие работы по радиоэкологии печатаются не в научных журналах, а в отчетах лабораторий, в трудах экспериментальных станций и т.д. А эта категория литературы не обрабатывается в системе SCI. Поэтому мы использовали и другие источники информации, в частности, ссылочный аппарат ряда обзоров, который обрабатывался нами вручную.

На современном этапе развития радиоэкологии основной формой изложения последних результатов являются обзоры. Крупными научными центрами многих стран создаются специализированные базы данных по радиоэкологии и загрязнению окружающей среды. Они нужны не только для непосредственного информирования потребителя, но и для периодической "инвентаризации знания", написания обзоров и некоторых библиометрических исследований. В нашей стране создание таких баз данных становится насущной необходимостью, тем более, что в последнее время радиоэкология испытывает значительные теоретические трудности, связанные с методическими особенностями различных национальных школ.

В этой ситуации ученые - представители какой-либо одной школы могут пренебрегать информацией, публикуемой авторами другого методического направления. Специализированные базы данных в этой ситуации могли бы стать системами слежения за развитием зарубежных радиоэкологических исследований, даже если они идут в разрез с признанными в наше стране подходами и принципами.

В настоящее время начинает формироваться собственная теоретическая база радиоэкологических исследований, выявляются существенные разногласия, которые в дальнейшем могут затормозить развитие науки. Методология исследований при изучении природных систем является главным регулятором выбора предметов, тем и методов изучения. В настоящее время наука не располагает средствами обнаружения и описания всех процессов, элементов и функциональных связей в экосистемах. По-видимому, экосистемы еще долго будут оставаться для человека "черным ящиком" и изучение будет строиться по схеме: вход - "черный ящик" - выход [91]. Естественно, что поступление химических элементов и их возраст отслеживаются сравнительно легко. Другое дело - разложить экосистемный механизм на составляющие, заглянуть внутрь системы, познать законы ее жизни. В настоящее время при описании экологических систем наука идет по пути постепенного преодоления неопределенности. Вполне объяснимо, что структуру исследований и подходы к изучению экосистем определяют теоретические построения, предварительные представления об устройстве и движущей силе функционирования природных систем.

Цитирование в области радиоэкологии

Подходы к изучению миграции радионуклидов. Поскольку основным инструментом изучения экосистем остается моделирование, специфика национальных исследований заключается в типе модели, используемой исследователями. Основная масса данных накоплена лишь по некоторым из них. Большинство зарубежных исследований посвящено накоплению радионуклидов культурными растениями: 60 % всех ссылок в зарубежных обзорах приходится на работы по этой теме, 20 % - по распределению радионуклидов в почве, 4 % - по загрязнению наземной части растений. Остальные источники содержат сведения по передаче радионуклидов различными группами почвенных организмов. В нашей стране основное внимание уделяется роли животных в миграции радионуклидов в естественных БГЦ (40 % ссылок) и загрязнению растений в природных и сельскохозяйственных системах (30 % ссылок).

Специфика некоторых радиоэкологических школ довольно отчетливо прослеживается в наиболее употребляемых в названиях статей терминах, выявленных по справочнику SCI. Мы разделили все часто встречающиеся слова - ключевые слова - на три группы по частоте совместного упоминания. Строгая количественная оценка не производилась по уже упомянутой причине неполного отражения радиоэкологической литературы в SCl. Первая группа ключевых слов свидетельствует о попытках систематизировать накопленные данные. Так, например, за рубежом (в частности в США) создаются информационные системы, построенные на балансовом принципе. Это динамические модели пищевых цепей в агроэкосистемах, созданные для накопления и обработки данных многолетних радиоэкологических опытов. Такова, например, модель, предложенная американским ученым Ф.В. Викером и Т.Б. Кирчнером [92]. По мнению этих ученых, такие модели позволят предсказывать миграцию различных радионуклидов в экосистемах на основе выявленных закономерностей. Однако отдельные элементы описанных моделей недостаточно детализированы. Выделяется, например, "поглощение радионуклидов наземными животными", но не учитывается поглощение почвенной фауной и Т.д. Кроме того, родоначальницей многих подобных моделей является теория иерархической трофической структуры (пищевых цепей) экосистем, в которой центральное место принадлежит потоку энергии. Создатель этой концепции Р. Линдман [93] основным каркасом, организующей силой экосистем считал энергию. Поэтому изучал только поток энергоносителей (полисахаридов, липидов и т.д.). Другая же составляющая питания - пластические вещества (белки, аминокислоты) - считались второстепенной, повторяющей потоки энергоносителей. Именно эти обстоятельства заставили наших ученых обратиться к разработке альтернативной теории (третья группа ключевых слов).

А.Д. Криволуцкий с соавторами предлагает новый подход к типологии трофических целей, основу которого составляют достижения многочисленных радиоэкологических исследований. Принципы этого подход заложены новой наукой - трофологией, создателем которой является акад. А.М. Уголев [94]. Эта концепция подробно изложена в ряде работ [95,87]. Мы приведем лишь наиболее важные ее положения.

1) Установлено, что основными лимитирующими факторами в экосистемах являются запасы азота и фосфора. Эти элементы предлагается назвать экогенами, в отличие от других биогенных элементов, которые не являются организаторами экосистем и регуляторами потоков всех элементов, в том числе радионуклидов. По-видимому, именно белок является организатором трофических цепей. Как правило, энергоносители, связанные с растительной пищей, в экосистемах находятся в избытке, тогда как запасы белка ограничены. Круговороты азота и фосфора практически замкнуты в ненарушенных экосистемах и могут служить универсальным критерием выявления реальных автономных БГЦ.

2) Определены роль и место микроорганизмов в питании животных. Микрофлора присутствует в субстрате, в кишечнике экскрементах. Микроорганизмы являются основными поставщиками белка и аминокислот, фосфора и, отчасти, калия для животных. Фитофаги и фитосапрофаги, потребляющие живые и мертвые растительные ткани, пополняют запасы белка за счет микроорганизмов пищевого тракта, которые не обязательно должны быть симбиотическими. Частным случаем использования микробиального белка в питании является копрофагия (поглощение экскрементов). Экскременты обогащены микрофлорой, которая минерализует органическое вещество и является источником азота для животных. В почве микробиальное звено существует и в виде "внутренней" пищевой цепи, когда микроорганизмы пищевого тракта воздействуют своими ферментами на субстрат, высвобождая и минерализуя азотистые соединения. Второй путь - поглощение микроорганизмов из внешней среды, независимо или вместе с переработанным субстратом. Таким образом, микробиальное звено является дополнительным барьером на пути миграции радионуклидов. Проиллюстрируем это примером.

В опытах с дождевыми червями при содержании их в загрязненной почве измерялась ассимиляция радионуклидов. В начале опыта отмечалась быстрая ассимиляция изотопов дождевыми червями. При переходе их к потреблению собственных копролитов (экскрементов), богатых микрофлорой, ассимиляция радионуклидов снизилась [96].

Вторая группа ключевых слов характеризует еще один путь решения проблемы многофакторности экосистемного круговорота элементов, разрабатываемых за рубежом. На VI Международном коллоквиуме по почвенной зоологии французский ученый М.Б. Буше высказал сомнение в объективности традиционной энергетической модели экосистем. Экологические исследования, основанные на этой модели, он назвал параэкологией. Средством преодоления несовершенства этой модели, по мнению ученого, могло бы стать изучение действительных явлений в почве, а не выбранных авторами для исследований на основе своих теорий, не всегда совершенных [97]. Иными словами, надо во всей полноте изучать реальные процессы, происходящие в почве. Но чтобы элиминировать множество взаимовлияющих связей, зарубежные ученые начали с вычленения одиночной или двойной связи из экосистемы и изучения ее в лабораторных условиях с максимально возможным воспроизведением природных условий [98]. Последующие работы критика классической концепции Буше являются примером шагов в этом направлении [99].

Преимуществом такого подхода по сравнению с подходом наших ученых является дифференциация групп почвенных микроорганизмов на грибы и бактерии. В отличие от бактерий, грибы часто являются антагонистами почвенных животных. В опытах в условиях простого лабораторного "микрокосмоса", было обнаружено, что баздомиценты продуцируют летучие вещество, смертельное для коллембол [100]. При прохождении через кишечник животных бактериальная микрофлора активизируется, грибная - угнетается. Установлено, что в некоторых случаях грибы могут полностью отсутствовать в образцах экскрементов личинок орибатид (до 14 % образцов) [101].

Специальных радиоэкологических исследований, посвященных грибам, крайне мало. Предполагается, что грибы могут играть важную роль в миграции 137Cs: в их золе содержится до 45 % К - аналога цезия. Содержание 134Cs в грибах, по данным М. Виткампа, может в 2,7 - 26,8 раз превышать его содержание в листовом опаде [102]. К. Кромак указывает, что некоторые грибы концентрируют в своих тканях кальций в значительных количествах [103] и следовательно, могут способствовать миграции Sr по пищевым цепям. Г. Олбкинк и Т.В. Купер сообщают, что во многих видах грибов через 2 - 2,5 г. после чернобыльской аварии увеличилось в 10 - 40 раз содержание 137Cs- 134Cs [104] .

Исследования, посвященные другим группам почвенной биоты, практически единичны. Учет различных функций этих групп в БГЦ, по-видимому, не позволяет ограничиваться изучением микроорганизмов в целом, как это делают наши исследователи. Грибы, хотя и являются источником азотного питания в экосистемах, не играют такой роли в пищеварении животных, как бактерии, а значит на них нельзя переносить закономерности бактериально-животных взаимоотношений.

Таковы основные различия теоретических подходов представителей разных национальных школ. На наш взгляд, развитие экспериментальных исследований и возникшие проблемы в этой области во многом связаны с трудностями становления теоретического аппарата новой науки. В свою очередь, выбор пути преодоления теоретических трудностей определяется наличием технических средств.

Экспериментальная радиоэкология. Периодическая литература в области радиоэкологии. Цитирование отдельных работ по радиоэкологии, по данным SCI (1980 - 1984 гг.), в сравнении с близкими областями знаний очень низко. Например, работы радиоэкологической тематики цитируются в 2 -3 раза меньше, чем работы тех же авторов по почвенной зоологии. По-видимому, это связано со слишком широким фронтом исследований и узким кругом специалистов. В настоящее время за рубежом регулярно публикуется около 100 авторов-радиоэкологов. В нашей стране - около 30. В области почвенной зоологии за рубежом работает около 150 специалистов высокого уровня. Но в этой области существуют устойчивые и компактные сообщества ученых. Работы каждого из сообществ характеризуются сходными ссылочными аппаратами, т.е. существует устойчивое цитирование и социтирование (упоминание двух работ в какой-либо третьей) определенного круга публикаций (ключевых документов кластера), на которые опираются современные исследователи. В области радиоэкологических исследований сложилась иная ситуация. Мы попытались выявить наиболее цитируемые работы по миграции радионуклидов в экосистемах и столкнулись с отсутствием какого-либо набора "Ключевых" документов. Высокого и устойчивого цитирования удостаиваются лишь крупные монографии, справочники и т.д. Не было обнаружено и устойчивого социтирования какой-либо пары работ в статьях современных авторов. Документальная база исследований миграции радионуклидов в настоящие время представляется бесструктурной, в ней отсутствуют концептуальные связи между ключевыми документами.

Необходимо отметить тематическую стабильность исследовательских фронтов по почвенной зоологии, выделенных при обработке данных SCI в отдельном выпуске "Index to Scientific Rewiew" (ISR). Исследовательские фронты - это кластеры работ, т.е. документальная база современных исследований, содержащая наиболее цитируемые работы и связи между ними, выраженные с социтировании. Исследовательские фронты в области радиоэкологии, напротив, крайне неустойчивы. Так, в 1984 г. был выделен кластер "поглощение радиоактивных веществ в наземных экосистемах", в 1985 - 1986 гг. исследовательские фронты не выделяются, в 1987 г. появляется кластер "аккумуляция плутония и других радиоактивных материалов в морях". В 1988 г. - "геохимия 234U, 238U, их отношение и активность в подземных водах, естественная миграция радионуклидов, изотопы тория". Тематика, как мы видим, может резко меняться от года к году. По-видимому, в сложившейся ситуации проявляется динамичность всех трех элементов познавательной основы: фактов, методов, идей. В совершенствовании теоретического аппарата мы оказались выше. Методы радиоэкологических исследований также интенсивно развиваются, причем каждая национальная школа использует свой набор технических познавательных средств. В Швеции - это различные "микрокосмы" - лабораторные микроэкосистемы, в которые вносятся небольшие количества радионуклидов для наблюдения за их передвижениями. У нас в основном полевые опыты с применением значительных количеств радиоактивных веществ.

Кроме того, изучение миграции радионуклидов проводится с разными целями. С одной стороны, радионуклиды используются в качестве меченных атомов как вспомогательные средства в различных биологических других подобных опытах. В этом случае радиоэкологические данные являются побочным продуктом эксперимента. В других опытах основное внимание уделяется собственно миграции радионуклидов. Естественно, различные цели исследований предполагают разные познавательные основы.

За рубежом при изучении миграции радионуклидов по почвенному профилю используется метод лабораторного измерения сорбций в различных условиях экстракции при прохождении экстракта через почвенные колонки [105]. К.Л. Бокок [105] указывает на ограниченность этих опытов, т.к. для установления химического равновесия между твердой и жидкой фазой почвы необходимо длительное время. В природе колебания доступности радионуклидов растениями и экстрактантам могут наблюдаться спустя годы после внесения радионуклидов в почву, поэтому нельзя экстраполировать закономерности, полученные в лаборатории, на природных условиях. Таким образом, полевые опыты являются качественно иным методом, отличающимся от лабораторных экспериментов.

Актуальная основа радиоэкологических исследований также очень динамична. Плохая изученность радиоактивных элементов, а в настоящее время хорошо изучены только 16 наиболее распространенных радионуклидов, создается условия затухания некоторых тем, перехода к другим направлениям, возвращения к старым и т.д.

Таким образом, предметная ориентация радиоэкологических исследований очень динамична, и ссылочный аппарат публикаций, естественно, отражает эту динамику. Поэтому за основу анализа был взят библиографический аппарат ряда обзоров. Мы попытались оценить возраст работ, представляющих интерес для радиоэкологов и являющихся базой современных исследований.

В образах 1978 г. максимум цитирования приходится на работы, опубликованные в 1965 - 1969 гг. В обзорах 1982 - 1988 гг. наблюдается уже два максимума цитирования: сохраняется устойчивое понимание работ 1965 - 1969 гг. и добавляется новый пик цитирования более поздних работ 1975 - 1979 гг. За промежуток времени между двумя группами обзоров в 5 - 10 лет пик цитирования сместился также на 10 лет. Это может означать, что вторая половина 60-х гг. была весьма продуктивной в развитии радиоэкологических исследований. Возможно, этот период был промежуточным этапом обобщений и систематизации полученных ранее данных. Накопленный в те годы запас знаний не потерял своего значения и 20 лет спустя. Актуальность работ 60-х гг., по- видимому, обусловлена многочисленностью предметов исследований, разнообразием явлений (т.е. фронт исследований слишком широк для небольшого числа специалистов).

Библиография обзоров взята из наиболее крупной зарубежной сводки по радиоэкологии [106]. Это работы в основном американских ученых. Наиболее продуктивными годами остаются 6О-е. Очевидна и смена тематики. Переход к другим объектам исследования также мог способствовать сохранению значимости работ 60-х гг. в обзорах 1982 - 1988 гг. больше всего ссылок приходится на работу наших ученых за период с 1970 по 1975 гг. и на работы иностранных авторов самого продуктивного пятилетия 1965 - 1969 гг. Однако новый багаж знаний, активно используемый зарубежными ученым, как будто игнорируется нашими исследователями.

Склонность цитировать преимущественно свои работы проявляется и в статье наших авторов, публикуемых в международных изданиях: от 80 до 97 % ссылок приходится на отечественные работы. В обзорных работах, опубликованных у нас, этот показатель равен 61 %. Причиной преимущественного цитирования работ отечественных авторов, а чаще всего самоцитирования, обычно является различие познавательных основ отечественных и зарубежных сообществ. В данном случае на лицо существенная разница теорий. Наши ученые предлагают новую концепцию экосистемного круговорота веществ, как уже упоминалось ранее. Но в беседах со специалистами выяснилось, что техническая база научных исследований у нас значительно отстанет от зарубежной. В условиях низкой технической оснащённости недостаток материальных ресурсов, по мнению проф. С.Г. Кара Мурзы, может быть компенсирован теоретической идейной проработкой исследований [107]. Это и произошло в нашей национальной школе.

Однако представим, что концепция наших ученых не будет восприняты зарубежным сообществом. В этом случае можно просто перестать понимать друг друга, т.к. будет использоваться совершенно разная терминология. Это, конечно, крайний случай. Но такая возможность не исключена, особенно если принять во внимание недостаточное использование нашими учеными зарубежных литературных данных последних лет. В настоящее время существует международное разделение труда: наши ученые разрабатывают направление, которое не дублируется мировым сообществом, и их работы охотно публикуются зарубежными издательствами. Это положение может быть прочным только в том случае, если в структуре исследований будут иметься ячейки, аналогичные зарубежным, хотя бы в латентном состоянии. Такие ячейки могут стать базой будущих крупных разработок и местами соприкосновения, коммуникационными каналами с зарубежными исследованиями. Для полноценного научного сотрудничества важно не только сохранить лицо национальной школы, развивать традиции, но и быть в курсе последних событий на мировом научном фронте.

Можно видеть, как мало статей публикуется практически по всем проблемным областям радиоэкологии. Многие направления исследований, развивающиеся за рубежом, не находят отражения в журнале. Создается впечатление, что по сравнению с огромным интересом к миграции радионуклидов в других странах, у нас этой проблеме не уделяют должного внимания.

Проведенный анализ и опросы специалистов свидетельствуют о том, что радиоэкология в настоящее время не является монолитной наукой. По- видимому, только начинают складываться основные методологические центры, на основе которых в будущем могут сформироваться устойчивые кластеры. Идет наработка материала, кристаллизация теорий, дифференциация направлений.

Перспективы развития исследований миграции радионулидов

Основная масса результатов радиоэкологических исследований касается лишь некоторых звеньев миграции радионуклидов. Большинство работ посвящено агроэкосистемам, в основном - накоплению радионуклидов культурными растениями. Несколько хуже изученных естественные биогеоценозы. Комплексный подход в области исследования процессов, протекающих в системе почва - культурные растения, только начинает формироваться. Расширяется круг рассматриваемых факторов, уточняются количественные характеристики. В настоящее время радиоэкологи перешли к созданию математических моделей. И хотя в этих моделях учитываются только суммарные показатели (поступление радионуклида, накопление растениями в своих тканях и т.д.), сам по себе этот шаг к аксиоматизяции означает, что радиоэкология выходит на новый уровень своего развития.

Отечественные радиоэкологические исследования отличаются от зарубежных прежде всего своим теоретическим аппаратом. В то же время на развитие исследований у нас в стране оказывает влияние и техническая отсталость, несовершенство методов. У нас по-видимому, не изучаются взаимоотношения различных групп почвенных микроорганизмов. Возможно результаты зарубежных исследований в этой интенсивно развивающейся за рубежом области не стоит дублировать у нас в стране в полном объеме. Однако следить за развитием зарубежных исследований и использовать их для дальнейшего совершенствования теоретических моделей необходимо. В этих целях можно было бы учесть мнения экспертов и создать уже при существующих лабораториях небольшие группы, которые контролировались бы некоторые направления зарубежных исследований. В их обязанности входило бы и наблюдение за созданием и совершенствованием методического обеспечения на основе отечественных и зарубежных разработок.

Радиоэкология находится на этапе разработки своих собственных познавательных средств. Возможно, использование теоретических достижений таких наук, как почвоведение и биогеохимия, в будущем будет способствовать этому процессу. Пока же представления разных дисциплин о строении и функционировании различных природных систем слишком разрознены. Кроме балансовых моделей экосистем [108], разрабатываются информационные модели, построенные не по схеме "доход - расход", а по иным принципам [109].

По-видимому, в целях укрепления связей наук биосферного класса будет целесообразным продолжить начатую работу по выработке единой терминологии, что помогло бы развитию экспериментальных исследований, и сделало бы более вероятным участие в радиоэкологических проблемах представителей других дисциплин - микрологов, альгологов, почвоведов и т.д.

Миграция радионуклидов в биосфере является многодисциплинарной проблемой, а по мнению специалистов по охране природы, к таким проблемам должен осуществляться междисциплинарный подход[110]. Таким образом, основной задачей радиоэкологов остается разработка общего языка, понятного всем специалистам. Преимущественное использование чисто экологической терминологии затрудняется взаимоотношения с другими науками, в частности с почвоведением. Сельскохозяйственные науки так же имеют свой теоретический аппарат и, главное другую цель: исследовать лишь одно звено миграции радионуклидов - накопление их растениями и дальнейший их транспорт по сельскохозяйственным цепям. По-видимому, радиоэкологии в целом не следует ориентироваться только на эти, хотя и очень важные, цели. Необходимо связать воедино данные по круговороту элементов в естественных биогеоценозах и в агроценозах, а также выявить специфику последних.

Литература

1. Statistical Abstract of the United States., Ed. 108. Washington D.C. US Dept. of Commerce, 1988. P.34-36.

Современные Соединенные Штаты Америки. Энциклопедический справочник. М.: Политиздат, 1988.378 с.

Зарубежные страны. Статистический сборник. М.: Финансы и статистика. 1988. С.29-35.

Nadir. Aussenhand, 1988. V. 51, №160, P. 8-11.

Народное хозяйство СССР в 1988г, Статистический ежегодник. М.: Финансы и статистика, 1989. 394 с.

Proctor S. I. Inst. Chcm. End. Symp. Ser. 2m 1987. N 60, P. 271 -279.

Коновалов В. Науки и мерки истины. Известия. 1 989, 5, февраль.

Фридляндер И. Нержавеющие стереотипы мешают внедрению материалов. Известия 1989, 21, февраль.

Голубева И. Мировая экономика и международные отношения, 1987, №7, с. 150, №7, С. 150-153

10. Washington D. С. Profiles-Chemistry; human resources and funding. Special Report NFS 87- 307.: 1987. P.25-32.

11. Тенденция развития крупных направлений научно-технического прогресса в промышленно развитых странах. Обз. Инф. М.: ВНИИПИ, 1989. С.35-47.

Галаган А. И. Подготовка и использование инженерно-технических кадров в США. М.: НИИВШ, 1985. С.35-39.

Галаган А. И. Инженерное образование в развитых капиталистических странах. Вестн. высш. школы, 1985, № 6, С. 74 - 77.

Осанова А. Подготовка инженерно-технических кадров во Франции. М.: НИИВШ, 1988. С.1 1-22.

Horting H.-P. Inst. Chem. Eng. Symp. Ser. 2, 1987, N 60, P.5-11.

Ferry J.H. Viskoelastic properties of polymers. London. 1986. P 307-321

Holmes L.A. Chen. And Eng. News, 1987, V. 65. N 43, P.34-36.

Dzeval V.E. Chem. Educ., 1988, V. 65, N 1, P. 1,3- 5.

Cillham Chem. And Eng. News, 1986, V. 64 N3, P. 56-57.

McGregor E. B. Public Administration, 1988, V. 48, N 6, P. 942.

21. Лисичкин Р.В. Химия в школе. 1989, № 4, С.6-13.

22. Аргументы и факты, 1989, №14 С.2-4.

23. Jerkins F. Abstracts of X-th International Conference on Chemical Education. Waterloo (Canada): 1989. V.3. P.34-36,

24. Концепция химического образования в средней школе (проект). М.: ВНИК «Школа» 1989, Т.2. №4. С.37-41.

25. Гонтарев Б.А. Вести высшей школы, 1987, №2, С.82-85.

26. Ананичев К.В. Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. М.; Прогресс. 1974. 168с.

27. Виноградова АЛ. Вестник АН СССР. 1973. № 9. С. 7.

28. Мельников Н.Н., Волков А.И., Короткова О.А. Пестициды и окружающая среда. М.; Химия. 1977. 240 с.

29. Lockeretz W. Air and Soil Pollut. 1974. V.3. 179p.

30. Loraine J.A. Med. Lab. Technol. 1974. V. 31. 97 p.

31. Paciga J., Roberts Т., Michael J. Environ. Sci. and Technol. 1975. V. 9. 1141p.

32. Harrison R.M., J. Air. Pollut. Contr. Assoc. 1976. V. 26. 585 p.

33. Ahmed K. Environmet. 1976. V. 18. № 2. 6 p.

34. Hansen Z.J. J. Agr. Food Chem. 1976. V. 24. 256 p.

35. Moza P., Weisgerber I., Klein W. J. Agr. Food Chem. 1976. V. 24. 881 p.

36. Allen J. R., Carstens Z.A., Abrahanson. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 1976. V. 4. 404 p.

37. Greichus Y. A. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 1975. V. 3. 303 p.

38. Wilson A. J. Bull Erviron. Contam. Toxicol. 1976. V. 15. 515 p.

39. Remolds P. J., Zindahi 1. Z.,Cecil H. C. Bull Erviron. Contam. Toxicol. 1976. V. 16. 240 p.

40. Belond F.A. J. Agr. Food Chem. 1976. V. 24. 625 p.

41. Plimmer J. R., Klingebiel N. I. J. Agr. Food Chem. 1976. V. 24. 277 p.

42. Mehendall H.M., Fields M.F., Matthans H.B. J. Agr. Food Chem. 1975. V. 23. 261 p.

43. MacNeil J.D., Kichi M.H. J. Agr. Food Chem. 1976. V. 24. 32 p.

44. DeFellippis Z.F., Pallaghy C.K. Bull Erviron. Contam. Toxicol. 1976. V. 15. 316 p.

45. Benson W.W. Bull Erviron. Contam. Toxicol. 1976. V. 15. 564 p.

46. Kraybill H.F., Richardson H.Z. Bull Soc. Pharm. Environ. Phatologyst. 1973. №4. 18 p.

47. Чкаликов Д.И., Соколов М.С. Гербицидное действие 2,4-Д и других галлодфеносикислот. М.; Наука. 1973. 213 с.

48. Plumb T.R., Notris L.A., Momtgomery. Bull Erviron. Contam. Toxicol. 1977. V. 17. 1p.

49. Mohamed G.M., Hague R. Chem. Technol. 1976. V. 6. 62 p.

50. Kan C.A., TuinstraL.G. J. Agr. Food Chem. 1976. V. 24. 772 p.

51. Strange J.R., Allred P.M., Kerr W.E. Bull Erviron. Contam. Toxicol. 1976. V. 16. 674 p.

52. Harper D.B. Chlorodioxins - Origin and Fate. Washington. ACS. 1973. V. 5. 23 p.

53. Фёдорова Л.М., Бирюкова С.А. Труды Узб. НИИ санитарии и гигиены и профзаболеваний. 1976. Т. 10. С.102.

54. Журавская С.А. Основы применения химических средств защиты хлопчатника от вредителей. Ташкент. Фан. 1976. 296 с.

55. Мельников Н.Н. Химия и технология пестицидов. Москва. Химия. 1974. 198с.

56. Doubert K.H., Gray R.S. Bull Erviron. Contam. Toxicol. 1976.V. 15. 613 p.

57. Kishk F.H. J. Agr. Food Chem. 1976. V. 24. 305 p.

58. Wolfe H.R., Armstrong J.F. Arch. Erviron. Contain. Toxicol. 1975. V. 3. 257 p.

59. Cook G.H., Moore J.C. Coppage D.I. Bull Erviron. Contam. Toxicol. 976. V. 15. 547 p.

60. Dese I. Arch. Erviron. Contam. Toxicol. 1976. V. 3. 410 p.

61. Lee P.W., Fukuto T.R. Arch. Erviron. Contam. Toxicol. 1976.V. 4. 443 p.

62. McKellar R.L. Agr. Food Chem. 1976. V. 24. 708 p.

63. Invil G.W., Bull D.I., WitzelD.A. Agr. Food Chem. 1976.V. 24. 147 p.

64. Bock R., Fhier W. Pest. Sci. 1976. V. 7. 307 p.

65. Волков А.И. Химия в сельском хозяйстве. 1976. Т. 14. № 4. С. 60.

66. Locke R.K. Arch. Erviron. Contam. Toxicol. 1976. V. 4. 60 p.

67. Nye D.E., Hurst H.E., Dorogn H.W. Agr. Food Chem. 1976. V. 4. 60 p.

68. Anderson J.P.E., Dowson K.H. Arch. Erviron. Contam. Toxicol. 1976. V. 4. 51p.

69. Helweg A. Pest Sci. 1977, V.8. 31 p.

70. Conton J.H. Bull Erviron. Contam. Toxicol. 1976. V. 16. 214 p.

71. Смирнова Е.В., Степанова Е.Н., Коновалова Л.В. Химия в сельском хозяйстве. 1976. Т. 14. № 9. С. 75.

72. Kato Y. Bull Erviron. Contam. Toxicol. 1976. V. 16. 546 p.

73. Simsiman G.V., Daniel T.C. Chesters G. Res. Rev. 1976. V. 62. 131 p.

74. Khan S.U., Foster T.S. J.Agr. Food. Chem. 1976. V. 24. 768 p.

75. Webster G.R., Reimer G.G. Pest. Sci. 1976. V. 7. 292 p.

76. Волков А.И. Химия в сельском хозяйстве. 1975. Т. 12. № 3. С. 921.

77. Короткова О.А. Химия в сельском хозяйстве. 1975. Т. П. № 13. С. 864.

78. Евтеев С.А., Перелет Р.А. Наше общее будущее. Доклад МКОСР. Прогресс, 1989, С. 174-191.

79. Ильина Т.Д. Ядерная физика о науках о Земле. М.: Наука, 1988.С. 200-230.

80.Ильина Т.Д. Ядерная физика о науках о Земле. М.: Наука. 1989. C.219-234.

81. Евтеев С.А., Перелет Р.А. Наше общее будущее. Доклад МКОСР. Прогресс, 1990, С. 245-257.

82. Anspaugh L.R., Catlin R.J., Goldman M.C. Science, 1988.V. 242. N 4885. P. 1517-1513.