Čo je biokoncentrácia?

Biokoncentrácia je termín používaný vo vodnej toxikológii a označuje akumuláciu chemikálie, keď je voda výhradným zdrojom chemikálie v organizme alebo na ňom. Biokoncentračný faktor (BCF) opisuje úroveň zdieľania chemických látok medzi prostredím a organizmom. BCF sa zvyčajne vyjadruje v jednotkách litrov na kilogram a je to miera miligramov chemikálií na kilogram organizmu v miligramoch chemikálie na liter vody. Faktorom je pomer koncentrácie organizmu voči koncentrácii vody. Existujú rôzne spôsoby merania a hodnotenia biokoncentrácie a bioakumulácie. Niektoré použité metódy zahŕňajú rozdeľovací koeficient oktanol-voda, faktor biokoncentrácie (BCF), faktor akumulácie biota-sedimentu (BSAF), faktor bioakumulácie (BAF) a BCF založený na fugacite.

Biokoncentračné aplikácie

Biokoncentračný faktor (BCF), ktorý je väčší ako jeden, je známkou toho, že sú prítomné lipofilné alebo hydrofóbne chemikálie. Je to údaj o pravdepodobnosti bioakumulácie látky. Tieto lipofilné látky majú vysokú afinitu k lipidom, čo im umožňuje hromadiť sa v tkanivách, ktoré majú vysoké množstvo tukov, na rozdiel od vodného prostredia, ako je cytosol. Pri predpovedaní chemického rozdeľovania v okolitom prostredí sa používajú vedecké modely, ktoré zase umožňujú predpovedať biologický osud lipofilných chemikálií. Jedným takýmto modelom je model rovnovážneho rozdelenia, ktorý predpokladá scenár ustáleného stavu a osud látky v systéme by bol modelovaný tak, aby poskytol predikciu fáz koncentrácie a koncových bodov. Ďalšie vedecké modely sú fugacné modely a modely potravinárskych webov.

Biokoncentrácia: Aplikácie na toxikológiu

Biokoncentračné faktory umožňujú predpovedanie úrovne kontaminácie organizmov v závislosti od chemickej koncentrácie okolitej vody. Biokoncentračné faktory explicitne neberú do úvahy metabolizmus, a preto ich treba v modeloch brať do úvahy v iných stupňoch prostredníctvom eliminačných, absorpčných alebo degradačných rovníc pre príslušné organizmy. Okrem predikcie, ďalšia aplikácia biocentračných faktorov zahŕňa telesnú záťaž, ktorá opisuje celkové množstvo chemikálie v tele organizmu.

Biologické faktory

Biologické faktory sú rozhodujúce pri určovaní výskytu biokoncentrácie a existuje konkurencia proti rýchlosti expozície organizmu cez povrchy dýchacích ciest a rýchlosť vylučovania, čo je chemická strata. Pomer povrchu k objemu organizmu môže určiť rýchlosť príjmu látok z okolitej vody. Primárnym faktorom ovplyvňujúcim hodnoty faktorov biokoncentrácie sú sledované druhy, pretože stanovuje biologické faktory, ktoré menia biokoncentráciu.

Environmentálne parametre

Niektoré environmentálne faktory ovplyvňujú biokoncentráciu. Kvalita vody môže ovplyvniť biologickú dostupnosť. Znečisťujúce látky a obsah prirodzených častíc sa môžu viazať na častice nachádzajúce sa vo vode, ktoré bránia príjmu a požívajú kontaminované častice organizmom. Zmeny teploty ovplyvňujú aj bioenergetiku a metabolickú transformáciu. Zmena pH, ktorá je ovplyvnená zmenou teploty, ovplyvňuje biologickú dostupnosť iónových kontaminantov.

Účinky biokoncentrácie a bioakumulácie na vodný ekosystém

Dlhodobé účinky bioakumulácie a biokoncentrácie sú zníženie populácie voľne žijúcich živočíchov a poškodenie organizmov. Keď sa ťažké kovy, ako je ortuť, kadmium a olovo, viažu na bunkové steny, existuje riziko narušenia povrchov buniek, čo v niektorých prípadoch ovplyvňuje metabolizmus vedúci k smrti. Podľa štúdie z roku 2001 o účinkoch striebra v zooplanktóne má toxicita kovov za následok problémy v reprodukčnom systéme. Štúdia zistila, že došlo k poklesu počtu vajíčok, ako aj narušeniu vývoja vaječníkov. Štúdia o biologickej dostupnosti a toxicite kovov v sladkých vodách z roku 2015 ukázala, že ryby vystavené kadmiu mali v cytoplazme hrubé granule. Ďalším pozorovaním boli rozšírené krvné cievy vo väčšine čriev rýb.

Odporúčaná

Top 10 Export Partneri Bangladéša
2019
Aké sú hlavné prírodné zdroje Moldavska?
2019
Najväčšie etnické skupiny v Čade
2019