Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Биоаккумуляция - это постепенное накопление в организме веществ, таких как пестициды или другие химические вещества. [1] 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. [2] Биоаккумуляцию, например, в рыбе , можно предсказать с помощью моделей. [3] [4]Гипотезы о критериях ограничения размера молекул для использования в качестве индикаторов потенциала биоаккумуляции не подтверждаются данными. [5] Биотрансформация может сильно изменить биоаккумуляцию химических веществ в организме. [6]

Токсичность, вызванная металлами, связана с биоаккумуляцией и биоусилением . [7] 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. [8]

Попадание химических веществ в организм может происходить при дыхании, всасывании через кожу или глотании. [7] Когда концентрация химического вещества в организме выше по сравнению с окружающей средой (воздух или вода), это называется биоконцентрацией . [1] Биомагнификация - это еще один процесс, связанный с биоаккумуляцией, когда концентрация химического вещества или металла увеличивается по мере его перехода от одного трофического уровня к другому. [1] Естественно, процесс биоаккумуляции необходим для роста и развития организма, однако может происходить и накопление вредных веществ. [7]

Примеры [ править ]

Наземные примеры [ править ]

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 , а когда жировые ткани используются для получения энергии, соединения выделяются 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. Классический пример - витамин А , который концентрируется в печени хищников, например, белых медведей.: как чистые плотоядные животные, питающиеся другими плотоядными животными (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 подобного 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 [ править ]

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. [9]

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. [10] На расположенные там растения, включая как укоренившиеся, так и погруженные растения, может влиять биодоступность металлов. [10]

См. Также [ править ]

  • Биомагнификация (увеличение токсинов с повышением трофического уровня )
  • Хелатотерапия
  • Международная сеть по ликвидации СОЗ
  • Стойкие органические загрязнители
  • Фиторемедиация (удаление загрязняющих веществ путем биоаккумуляции в растениях)
  • Воздействие пестицидов на окружающую среду

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Александр (1999). «Биоаккумуляция, биоконцентрация, биомагнификация». Экологическая геология . Энциклопедия наук о Земле. С. 43–44. DOI : 10.1007 / 1-4020-4494-1_31 . ISBN 978-0-412-74050-3.
  2. ^ «Биоаккумуляция морских загрязнителей [и обсуждение]», GW Bryan, M. Waldichuk, RJ Pentreath и Ann Darracott. Философские труды Лондонского королевского общества . Серия B, Биологические науки.
  3. ^ Stadnicka, J; Ширмер, К; Ашауэр, Р. (2012). «Прогнозирование концентраций органических химических веществ в рыбе с помощью токсикокинетических моделей». Environ. Sci. Technol. DOI : 10.1021 / es2043728 .
  4. ↑ Отеро-Мурас, I; Франко-Урия, А; Алонсо, AA; Бальса-Канто, Э (2010). «Динамическое многокомпонентное моделирование биоаккумуляции металлов в рыбе». Environ. Modell. Мягкий. DOI : 10.1016 / j.envsoft.2009.08.009 .
  5. ^ Джон Арнот и др. «Критерии отсечения размера молекул для проверки потенциала биоаккумуляции: факт или вымысел?» Integr Environ Assess Manag. 2010 Апрель; 6 (2): 210-24. DOI : 10.1897 / IEAM_2009-051.1 .
  6. ^ Ашауэр, R; Хинтермейстер, А; О'Коннор, я; Elumelu, M, et al. (2012). «Значение метаболизма ксенобиотиков для кинетики биоаккумуляции органических химических веществ в Gammarus pulex » . Environ. Sci. Technol. DOI : 10.1021 / es204611h .
  7. ^ a b c Дует, DW; Птачек, CJ; Jambor, JL; Weisener, CG (2003-01-01), Голландия, Генрих Д.; Turekian, Карл К. (ред.), "9,05 - Геохимия дренажа кислых шахтных вод" , Трактат по геохимии , Оксфорд: Пергамон., С. 149-204, DOI : 10.1016 / b0-08-043751-6 / 09137-4 , ISBN 978-0-08-043751-4, получено 2021-02-17
  8. ^ Филип Векслер, изд. (2014). Энциклопедия токсикологии (Третье изд.). Лондон. ISBN 1-78402-845-2. OCLC  878141491 .
  9. ^ «Меркурий: что он делает с людьми и что люди должны с этим делать» . Район экспериментальных озер МИУР . 2017-09-23 . Проверено 6 июля 2020 .
  10. ^ a b Альберс, Питер Х .; Камардез, Майкл Б. (1993). «Влияние подкисления на накопление металлов водными растениями и беспозвоночными. 1. Построенные водно-болотные угодья» . Экологическая токсикология и химия . 12 (6): 959–967. DOI : 10.1002 / etc.5620120602 . ISSN 1552-8618 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Биоаккумуляция и биомагнификация
  • Wayback Machine (отличная графика)
  • Страница определения биомагнификации
  • Критерии, используемые профилировщиком PBT
  • Биоаккумуляция и биотрансформация