Co to jest biokoncentracja?
Biokoncentracja to sytuacja, w której poziomy toksyn w organizmie przekraczają poziomy tej toksyny w otaczającym środowisku. Termin ten jest często stosowany w szczególności w odniesieniu do środowisk wodnych i organizmów wodnych, w przeciwieństwie do powiązanej „bioakumulacji”, która może odnosić się do toksyn i organizmów występujących w różnych środowiskach. Biokoncentracja jest przedmiotem zainteresowania wielu obrońców środowiska i badaczy naukowych, a także osób odpowiedzialnych za formułowanie polityki i opracowywanie nowych produktów konsumenckich.
W klasycznym przykładzie biokoncentracji ryba żyjąca w rzece skażonej odpadami farmaceutycznymi może pobierać z wody wysoki poziom hormonów ludzkich. Jeśli ryba nie jest w stanie wyrazić hormonów, gromadzi się w ciele, co prowadzi do sytuacji, w której ciało ryby zawiera więcej hormonów niż otaczająca woda. Naukowcy mogą wykorzystać koncepcję znaną jako współczynnik biokoncentracji (BCF) do wyrażenia poziomów biokoncentracji w sposób numeryczny.
Aby znaleźć współczynnik biokoncentracji, poziomy toksyny w organizmie są dzielone przez poziomy w otaczającej wodzie w celu znalezienia stosunku. Im wyższy stosunek, tym silniejsze biokoncentracja. Wysoka BCF może prowadzić do problemów zdrowotnych, takich jak mutacje genetyczne przenoszone na potomków, nowotwory, śmierć lub choroby. Na przykład w populacjach ryb stwierdzono rosnącą liczbę ryb urodzonych z niejednoznacznymi narządami płciowymi w drogach wodnych skażonych środkami farmaceutycznymi.
Biokoncentracja może również prowadzić do sytuacji zwanej biomagnifikacją. W biomagnifikacji poziomy toksyn zwiększają się wraz ze wzrostem poziomu w łańcuchu pokarmowym. Na przykład toksyna może występować na małych poziomach w roślinach, które są spożywane przez małe ryby. Ryby muszą jeść wiele roślin, aby przeżyć, przez co rozwijają wyższy BCF. Większe gatunki ryb, które zjadają małe ryby, mają jeszcze wyższy poziom toksyn w swoim ciele, a niedźwiedź, który je te ryby, z kolei rozwija wysoki poziom toksyn. Toksyna może być również przenoszona na ptaki, które jedzą ryby wraz z ludźmi. Biokoncentracja wyjaśnia, w jaki sposób środki zmniejszające palność znajdują się w piersiach kobiet na całym świecie: kobiety te nie spożywały bezpośrednio tych chemikaliów, spożywały je, jedząc organizmy, które doświadczyły biomagnifikacji.
Biokoncentracja i biomagnifikacja wyjaśniają, dlaczego pozornie niski poziom toksyn może stać się problemem, ponieważ jeśli zwierzę ma problem z wydaleniem toksyny z organizmu, toksyna będzie się gromadzić, dopóki organizm będzie narażony. Chemiczny DDT jest często cytowany jako przykład; kiedy był początkowo stosowany, wydawał się być toksyczny tylko dla owadów. Jednak w dłuższym okresie czasu pojawiła się biomagnifikacja, w wyniku której jaja ptasie o cienkich skorupkach spowodowały poważne szkody dla wielu gatunków ptaków. Doprowadziło to do powszechnych zakazów stosowania chemikaliów.