Биоаккумуляция - Bioaccumulation

Биоаккумуляция - это постепенное накопление в организме веществ, таких как пестициды или другие химические вещества. Биоаккумуляция происходит, когда организм поглощает вещество со скоростью, превышающей скорость, с которой вещество теряется или выводится путем катаболизма и экскреции . Таким образом, чем дольше биологический период полураспада из токсичного вещества , тем больше риск хронического отравления , даже если экологические уровни токсина не очень высоки. Биоаккумуляцию, например, в рыбе , можно предсказать с помощью моделей. Гипотезы о критериях ограничения размера молекул для использования в качестве индикаторов потенциала биоаккумуляции не подтверждаются данными. Биотрансформация может сильно изменить биоаккумуляцию химических веществ в организме.

Токсичность, вызванная металлами, связана с биоаккумуляцией и биомагнификацией . Хранение или поглощение металлов быстрее, чем скорость, с которой организм метаболизирует и выводит из организма, приводит к накоплению этого металла. Присутствие различных химикатов и вредных веществ в окружающей среде можно проанализировать и оценить, обладая надлежащими знаниями о биоаккумуляции, что помогает контролировать и использовать химические вещества.

Попадание химических веществ в организм может происходить при дыхании, всасывании через кожу или глотании. Когда концентрация химического вещества в организме выше по сравнению с окружающей средой (воздух или вода), это называется биоконцентрацией . Биомагнификация - это еще один процесс, связанный с биоаккумуляцией, поскольку концентрация химического вещества или металла увеличивается по мере его перехода от одного трофического уровня к другому. Естественно, что процесс биоаккумуляции необходим для роста и развития организма; однако также может происходить накопление вредных веществ.

Примеры

Наземные примеры

Пример отравления на рабочем месте можно увидеть из фразы « сумасшедший как шляпник » (Англия 18 и 19 века). В процессе придания жесткости войлоку, который использовался для изготовления шляп более ста лет назад, использовалась ртуть , которая образует органические вещества, такие как метилртуть , которая является жирорастворимой и имеет тенденцию накапливаться в головном мозге, что приводит к отравлению ртутью . Другие жирорастворимые (жирорастворимые) яды включают соединения тетраэтилсвинца ( свинец в этилированном бензине ) и ДДТ . Эти соединения накапливаются в жире тела , и когда жировые ткани используются для получения энергии, соединения высвобождаются и вызывают острое отравление.

Стронций-90 , часть радиоактивных осадков от атомных бомб , химически подобен достаточно кальция , что он используется в остеогенез , где его излучение может привести к повреждению в течение длительного времени.

Некоторые виды животных проявляют биоаккумуляцию как способ защиты; потребляя токсичные растения или животную добычу, вид может накапливать токсин, который затем представляет собой средство устрашения для потенциального хищника. Одним из примеров является табачный рогатый червь , который концентрирует никотин до токсичного уровня в своем организме, когда потребляет растения табака . Отравление мелких потребителей может передаваться по пищевой цепочке, чтобы впоследствии повлиять на потребителей. Другие соединения, которые обычно не считаются токсичными, могут накапливаться в организмах до токсичных уровней. Классическим примером является витамин А , который концентрируется в печени хищников, например, белых медведей : как чистые хищники, питающиеся другими хищниками (тюленями), они накапливают чрезвычайно большое количество витамина А в своей печени. Коренные народы Арктики знали, что печень плотоядных животных нельзя есть, но исследователи Арктики страдали гипервитаминозом А из-за поедания печени медведей (и был по крайней мере один пример аналогичного отравления исследователей Антарктики, поедающих хаски. собачья печень). Одним из ярких примеров этого является экспедиция сэра Дугласа Моусона , где его товарищ по исследованиям умер, съев печень одной из их собак.

Водные примеры

Прибрежные рыбы (например, гладкая рыба-жаба ) и морские птицы (например, атлантический тупик ) часто отслеживаются на предмет биоаккумуляции тяжелых металлов . Метилртуть попадает в пресноводные системы через промышленные выбросы и дождь. По мере того, как его концентрация увеличивается в пищевой сети, он может достигать опасного уровня как для рыб, так и для людей, которые полагаются на рыбу как на источник пищи.

Токсины, производимые естественным путем, также могут накапливаться. Цветение морских водорослей, известное как « красные приливы », может привести к тому, что местные фильтрующие организмы, такие как мидии и устрицы, станут токсичными; Коралловые рифовые рыбы могут быть ответственны за отравление, известное как сигуатера, когда они накапливают токсин, называемый сигуатоксином, из рифовых водорослей.

В некоторых эвтрофных водных системах может происходить биоразбавление . Эта тенденция представляет собой уменьшение содержания загрязнителя с повышением трофического уровня и обусловлена ​​более высокими концентрациями водорослей и бактерий, которые «разбавляют» концентрацию загрязнителя.

Подкисление водно-болотных угодий может повысить концентрацию химических веществ или металлов, что приведет к увеличению биодоступности морских растений и пресноводной биоты. На расположенные там растения, включая как укоренившиеся, так и погруженные растения, может влиять биодоступность металлов.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки