Аннотация: Установлена биологическая опасность длительного употребления морской воды, связанная с накоплением тяжелых изотопов водорода и кислорода в молекулах ДНК, РНК и других органах человека.
В настоящее время в ряде стран обсуждается проблема водоснабжения населения путем опреснения морской воды. Особое значение приобретает эта проблема для таких стран, как Израиль, в связи с острым дефицитом пресной воды и необходимостью принимать радикальные меры для решения этой проблемы. В связи с этим мне как специалисту, более 40 лет занимавшемуся изучением закономерностей распространения тяжелых изотопов водорода и кислорода в разных типах природных вод, следует высказать некоторые соображения по этому поводу. Дело в том, что работами многих исследователей, в том числе и автора данной публикации, показано, что вода практически всех морских бассейнов имеет в несколько раз более высокую концентрацию тяжелых изотопов, чем в обычных источниках пресной воды. Материалы этих исследований представлены в ряде статей и обобщены в монографии автора "Изотопы водорода и кислорода природных вод СССР" (Л-д: Недра, 1982, 262 с.). В ней в качестве основных типов природных вод рассматриваются влага атмосферных осадков, поверхностные и приповерхностные воды (группа т.н. "метеогенных" вод), морские и океанические воды и подземные воды глубокого залегания (т.н. "седиментогенные" воды). Исследования проводились с помощью, впервые в мире разработанного прецизионного масс-спектрометрического метода определения концентрации дейтерия и кислорода-18 в режиме экспресс-анализа в различных типах свободных, физически и химически связанных водах. Различные исследовательские проекты в основном выполнялись в Институте физической химии АН УССР, где исследования в области получения и изучения свойств тяжелой воды под руководством академика А.И. Бродского являлись традиционными, а также в сотрудничестве с Институтами геохимии и физики минералов, геологии, биохимии, онкологии и многими другими научными и производственными организациями на основе хозяйственных договоров. Представительные образцы проб воды, а также биологических и косных объектов, отбирались автором и его коллегами во время экспедиционных и полевых работ, а также региональными соисполнителями тем по разработанной методике. Были выполнены тысячи изотопных определений и в совокупности с другими показателями получен большой объем научной и прикладной информации. На некоторых из них остановимся. Детальное изучение распределения дейтерия и кислорода-18 по вертикальному разрезу (через 100-200 м) глубоководных впадин Атлантического океана (Романш, Бразильская и другие) свидетельствует о вертикальной и латеральной циркуляции вод и недопустимости захоронения радиоактивных и других отходов во впадинах Мирового океана (письма в ООН и Правительствам ряда стран от АН УССР). При поисках и разведке на нефть и газ по изотопным данным четко фиксируются зоны промытых и закрытых структур, в которых могут формироваться и сохраняться при прочих благоприятных условиях залежи природных углеводородов и т.п. (автор. свидет. СССР ?687963). Изучен механизм и процессы формирования месторождений редких земель, благородных металлов, залежей урановых руд и т.п. Выявлены источники заболоченности земель Украинского Полесья (30000 кв.км.) и выданы рекомендации по проведению мелиоративных мероприятий. Установлена скорость обмена атомов ряда элементов (О, Н, С, N) в биологических системах (6-9 суток). Показана перспективность использования содержания изотопов водорода и гелия при прогнозирования землетрясений. Окончательно решен вопрос о происхождении воды озера Байкал, ранее предполагавшейся как морская, в связи с его флорой и фауной (тюлени и т.п.). Однако прямые изотопные определения показали, что уникальная вода Байкала (23 куб.км.) представлена водой речного стока рек Сибири и Дальнего Востока.
Самое низкое содержание тяжелых изотопов выявлено в ледниковой воде Антарктиды (оно, кстати, принято МАГАТЭ в качестве одного из Международных стандартов изотопов воды (SLAP). Содержание дейтерия в ней меньше на 42,8%, чем в средних пробах воды Мирового океана (основного Международного стандарта содержания изотопов воды (SMOW)), а содержание кислорода-18 - на 5,5% ниже стандарта МАГАТЭ.
Характерно, что в опреснительных установках типа Ашкелонской (Израиль), использующих явление обратного осмоса, процесс опреснения состоит в удалении солей из морской воды. При этом концентрация тяжелых изотопов воды остается практически неизмененной, т.е. на том же уровне. Не менее важно, что в опресненной воде могут оставаться включения, которые будут стимулировать изотопнообменные процессы. Эти процессы приводят к тому, что тяжелые изотопы приобретают тенденцию концентрироваться в молекулах с большей массой, например, в молекулах ДНК и РНК, играющих решающую роль в приобретении наследуемых признаков. Поэтому при длительном употреблении опресненной морской воды может наблюдаться процесс накопления тяжелых стабильных изотопов - дейтерия и кислорода-18 в молекулах и клетках организма человека и животных, что создает прямую угрозу здоровью людей и в особенности будующих их поколений.
О неблагоприятном воздействии тяжелой воды на организм человека, а также высших и низших животных свидетельствует довольно обширная научная литература. Не случайно в Большой Советской Энциклопедии отмечается, что "на живые организмы даже небольшие количества тяжелой воды действуют угнетающе, а большие вызывают гибель". Установлено, в частности, что прием тяжелой воды, обогащенной до 1,5%, приводит к летальному исходу. К такому же исходу приводит помещение в тяжелую воду рыб, червей, микробов; животные погибают от жажды, если их поить тяжелой водой, не прорастают в ней семена растений и т.п. В этом отношении наиболее существенную роль играет доля тяжелых изотопов водорода и кислорода. Обычно она составляет 1/6700 долю для дейтерия и 1/500 долю для кислорода -18. Однако значимость их и других изотопных фрагментов весьма существенна, поскольку стабильные изотопы, подобно радиоактивным, имеют тенденцию накопливаться в организме человека. Между тем ни для кого не секрет, что за всю свою многовековую историю человечество, животный и растительный наземный мир всегда и везде использовали для питьевых целей влагу атмосферных осадков, поверхностную и приповерхностную воду. Чтобы нарушить этот биологически установившийся процесс, нужно иметь очень веские причины и твердые убеждения, а не заверения, что сделано все возможное и альтернативы переходу на опресненную воду нет. Ниже мы попытаемся показать, что сулит населению переход на опреснительное водопотребление.
Автору этих строк в 1987 г. в соответствии с предложением АН УССР довелось принять участие в семинаре в г.Терсколе, Приэльбрусье, на котором обсуждались причины тяжелых хронических заболеваний и рождения мертвых и больных детей у жителей г. Шевченко (ныне Актау, Казахстан). Результаты этого обсуждения освещалось мной в статье "Питьевой дейтерий: медико - биологические и экологические проблемы опреснения морской воды", опубликованной в израильской газете "Вести" от 1.11.2000 (стр. 6) в связи с рассматриваемым тогда в Израиле проектом опреснения морской воды Средиземного моря. Напомню, что в статье шла речь о том, что в г. Шевченко, расположенном на безводном плато Устюрт, население города на протяжении многих лет пьет опресненную морскую воду Каспийского моря, получаемую с помощью установки, работающей на базе атомного реактора. Детально обсуждались различные причины возникновения заболеваний. В частности, отмечались физико - географические условия расположения города, влияние длительного приема опресненной воды в виде дистиллята с добавками, воздействие специфической промышленной зоны и т.п.
Тогда же мной было выдвинуто предположение о возможном влиянии на здоровье жителей города тяжелых изотопов при длительном употреблении опресненной воды и рассмотрены возможные механизмы этого явления, которое было принято среди других, как вполне правомочное. В этой связи особый интерес представляло изучение взаимодействия системы "биологический объект - опресненная вода" на примере белковых и других систем с водой Каспийского моря. К сожалению, в связи с распадом Советского Союза и разрывом финансовых связей этот проект лабораторных экспериментов и изотопно - геохимических исследований был свёрнут.
Каспийское море является бессточным бассейном с большим числом впадающим в него высокодебитных рек (Волга, Урал, Терек, Кура и др.)и низким содержанием солей (12-13 г. на литр), чего нельзя сказать о Средиземном море, которое характеризуется высоким содержанием солей (42 г. на литр)и существенно другими физико-географическими условиями. Если концентрация дейтерия и кислорода-18 в воде Каспия соответственно на 2,8% и 0,48%, то в воде Средиземного моря, оно, напротив, выше примерно на 29%. Это означает, что в связи с повышенной концентрацией тяжелых изотопов в воде Средиземного моря, воздействие изотопнообменных и других процессов на здоровье израильтян может проявиться значительно раньше, чем это имело место у жителей г. Шевченко. Именно поэтому вызывают тревогу грандиозные проекты строительства в Израиле опреснительных установок производительностью до миллиарда тонн в год. После выхода статьи в газете "Вести" поначалу казалось, что представленная информация как-то насторожит руководство страны и управление водного хозяйства, и будут приняты соответствующие меры, однако фактически все было, как говорится, "с точностью наоборот". При постановке подобных проектов необходимы, на наш взгляд, прежде всего глубокие теоретические и особенно экспериментальные исследования. Необходимо, разумеется, детально изучить медико-биологическую обстановку в г. Шевченко за прошедшие годы, особенно за последние 20 лет. По имеющимся данным, правительство Казахстана планирует отказаться от применения опреснительной воды с переходом на забор воды из устья реки Волга. Нелишне рассмотреть данные о влиянии опресненной воды на экипажи атомных субмарин, а также промоделировать ситуацию при длительных космических полетах, где процессы регенерации влаги и дыхательных смесей могут вызывать фракционирование изотопов и изотопнообменные явления. Необходимо также изучить, для каких целей используется вода из опреснительных установок в ряде других стран. Ранее было известно, что, например, Саудовская Аравия применяет опреснительную технику для технических целей: мытья дорог, трубопроводов, танкеров и т.п. Фрукты и овощи она получает из Австралии, а
питевую воду завозит из из Новой Зеландии танкерами . Не исключено, что правительства разных стран и не подозревают о необходимости вести контроль за содержанием тяжелых изотопов в питьевой воде и их связью с состоянием здоровья населения, которое может сказаться через 2-3 поколения.
Что следует предпринять в этой сложившейся неоднозначной ситуации? По нашему мнению, имеется несколько подходов, которые следует рассмотреть. Во-первых, необходимо со всей тщательностью изучить все особенности, связанные получением и запуском в сеть опресненной воды, в том числе на предмет их влияния на содержания радиоактивных и стабильных изотопов до и после опреснения. Во-вторых, необходим на всех этапах контроль за всеми исследовательскими и проектно-конструкторскими разработками, который должен осуществляться группой специалистов Министерсва здравоохранения с включением биологов, биохимиков, генетиков, изотопистов. В-третьих, в Израиле, как и во всех цивилизованных странах, должен быть разработан и внедрен Государственный стандарт на питьевую и техническую воду с организацией контроля за качеством опресненной воды, добавляемой в централизованную систему водоснабжения. В-четвёртых, следует, видимо, еще раз остановиться и напомнить о некоторых не очень новых и не очень простых способах обеспечения населения страны обычной пресной водой, которые более подробно изложены в исходном варианте статьи. Видимо, представленные предложения должны быть изучены и реализованы силами специалистов Управления водного хозяйства страны, Института гидрологии, моря и озеров.
Статья получена 29.07.2007 г. и публикуется в сокращенном виде.
Примечание : Точка зрения автора может не совпадать с мнением других членов ассоциации.