Was ist Biokonzentration?

Biokonzentration ist eine Situation, in der die Toxinwerte in einem Organismus die Toxinwerte in der Umgebung überschreiten. Dieser Begriff wird häufig speziell in Bezug auf Wasserumgebungen und Wasserorganismen verwendet, im Gegensatz zu der verwandten „Bioakkumulation“, die sich auf Toxine und Organismen beziehen kann, die in einer Vielzahl von Umgebungen vorkommen. Die Biokonzentration ist ein Problembereich für viele Umweltvertreter und wissenschaftliche Forscher sowie für Personen, die für die Formulierung der Politik und die Entwicklung neuer Verbraucherprodukte verantwortlich sind.

In einem klassischen Beispiel der Biokonzentration kann ein Fisch, der in einem Fluss lebt, der mit pharmazeutischen Abfällen kontaminiert ist, hohe Mengen menschlicher Hormone aus dem Wasser aufnehmen. Wenn die Fische die Hormone nicht ausdrücken können, bauen sie sich im Körper auf, was zu einer Situation führt, in der der Körper des Fisches mehr Hormone enthält als das umgebende Wasser. Forscher verwenden möglicherweise ein Konzept, das als Biokonzentrationsfaktor (BCF) bezeichnet wird, um die Biokonzentrationswerte auf numerische Weise auszudrücken.

Um den Biokonzentrationsfaktor zu bestimmen, werden die Werte eines Toxins in einem Organismus durch die Werte im umgebenden Wasser dividiert, um ein Verhältnis zu finden. Je höher das Verhältnis ist, desto schwerer ist die Biokonzentration. Ein hoher BCF kann zu Gesundheitsproblemen wie genetischen Mutationen führen, die an Nachkommen, Krebs, Tod oder Krankheit weitergegeben werden. Beispielsweise wurde in Fischpopulationen eine zunehmende Anzahl von Fischen mit mehrdeutigen Genitalien in mit Arzneimitteln kontaminierten Gewässern festgestellt.

Biokonzentration kann auch zu einer Situation führen, die als Biomagnifikation bezeichnet wird. Bei der Biomagnifikation nehmen die Toxinwerte zu, je höher man die Nahrungskette hochschiebt. Beispielsweise kann ein Toxin in Pflanzen, die von kleinen Fischen gefressen werden, in geringen Mengen vorhanden sein. Die Fische müssen viele Pflanzen fressen, um zu überleben, wodurch sich ein höherer BCF entwickelt. Die größeren Fischarten, die die kleinen Fische fressen, haben einen noch höheren Giftstoffgehalt in ihrem Körper, und der Bär, der diese Fische frisst, entwickelt wiederum einen hohen Giftstoffgehalt. Das Gift kann auch an Vögel weitergegeben werden, die den Fisch zusammen mit Menschen fressen. Biokonzentration erklärt, wie Flammschutzmittel in den Brüsten von Frauen auf der ganzen Welt vorkommen: Diese Frauen haben diese Chemikalien nicht direkt konsumiert, sondern sie durch den Verzehr von Organismen aufgenommen, die eine Biomagnifikation erfahren haben.

Biokonzentration und Biomagnifikation erklären, warum scheinbar niedrige Toxingehalte zu einem Problem werden können, denn wenn ein Tier Probleme hat, ein Toxin aus seinem Körper zu exprimieren, baut sich das Toxin auf, solange der Organismus exponiert ist. Das chemische DDT wird häufig als Beispiel angeführt; Als es ursprünglich verwendet wurde, schien es nur für Insekten toxisch zu sein. Über einen längeren Zeitraum hinweg trat jedoch eine Biomagnifikation auf, die zu dünnschaligen Vogeleier führte und bei vielen Vogelarten schwere Schäden verursachte. Dies führte zu weitverbreiteten Verboten der Chemikalie.