В современную эпоху появились антропогенные источники ионизирующего излучения (атомные бомбы, атомные электростанции, рентгеновские аппараты и т. д.). Они могут загрязнять среду и быть причиной негативных биологических эффектов. Экологические последствия радиоактивных загрязнений среды зависят от многих факторов: мощности загрязнителя, его местонахождения, особенностей атмосферного переноса радионуклидов и их циркуляции в гидросфере, на материках.
Мигрируя в экосистемах, долгоживущие радиоактивные вещества концентрируются в конечных звеньях пищевых цепей. Так, в США было установлено, что в реке Колумбия радиоактивность находившегося в ней планктона превышала исходное количество в 2000 раз. Радиоактивность рыб, питающихся планктоном, была значительно выше — она превышала исходный уровень в 15 000— 40 000 раз.
Распределение радионуклидов в организме зависит от их троп-ности, т. е. способности накапливаться в определенных органах и тканях. Исследования, проведенные на животных, показали, что кальций, стронций, барий, фтор накапливаются преимущественно в костях, марганец, плутоний, торий — в печени, селен, мышьяк, висмут — в почках, йод, бром — в щитовидной железе. Органы — накопители радионуклидов — подвергаются более интенсивному облучению, и они, как правило, поражаются сильнее (критические органы).
Под влиянием повышенных доз ионизирующих излучений происходят патологические изменения протоплазмы клеток. Установлено, что степень поражения клеточных элементов пропорциональна числу пар ионов, образовавшихся в поглощающем живом веществе организмов.
Ионизирующая радиация обладает тератогенным и мутагенным действиями. У растений и животных с радиоактивным поражением отмечают врожденные пороки (аномалии) развития и уродства.
Лучевая болезнь может развиваться как у растений, так и у животных. При этом у растений задерживаются рост и развитие, нарушается обмен веществ, поражается корневая система, изменяется окраска листьев. У пшеницы листья становятся темно-зелеными, корни покрываются массой волосков. На листьях могут появляться капельки экссудата, вначале прозрачного, а затем в виде беловатой сахаристой массы. Там, где накапливается экссудат, ткань листа буреет, возникает пятно некроза (отмирание ткани). У растений бобов, пораженных болезнью, листья становятся темнозелеными, на них появляются темные некротические пятна, быстро увеличивающиеся в размере.
У крупного рогатого скота и животных других видов, пораженных лучевой болезнью, отмечают снижение упитанности, продуктивности, воспроизводительной способности, расстройство деятельности органов и тканей, развитие малокровия. Болезнь может закончиться и смертью животного.