Bioakumulacija

Bioakumulacija je postepeno nagomilavanje materija, kao što su pesticidi ili druge hemikalije, u organizmu.^[1] Do bioakumulacije dolazi kada organizam apsorbuje supstancu brže od one kojom se ta supstanca gubi katabolizmom i izlučivanjem. Dakle, što je biološko poluvreme eliminacije toksične materije duže, to je veći rizik od hroničnog trovanja, čak i ako količine toksina iz okruženja nisu veoma visoke.^[2] Bioakumulacija, na primer u ribama, može se predvideti modelima.^[3]^[4] Podaci ne podržavaju hipoteze za kriterijume određivanja veličine molekula za upotrebu kao potencijalnog pokazatelja bioakumulacije.^[5] Biotransformacija može snažno modifikovati bioakumulaciju hemikalija u organizmu.

Bioakumulacija se odnosi na unos iz svih izvora zajedno (npr. voda, hrana, vazduh, itd.), Dok se biokoncentracija odnosi na unos i akumulaciju neke supstance samo iz vode. ^[1]

Primeri

Zemlja

Primer trovanja na radnom mestu mogu se videti iz izraza „lud kao šeširdžija“ (Engleska iz 18. i 19. veka). Proces učvršćivanja filca korišćen za izradu šešira pre više od sto godina uključivao je živu, koja formira organske jone poput metil žive ([CH₃Hg]⁺), koji je rastvorljiv u lipidima i ima tendenciju nakupljanja u mozgu, što rezultira trovanje živom. Ostali otrovi rastvorljivi u lipidima uključuju tetraetilenska jedinjenja (olovo u olovnom benzinu) i DDT. Ova jedinjenja se skladište u masnim tkivima, a kada se masna tkiva troše za energiju, jedinjenja se oslobađaju i izazivaju akutno trovanje.

Stroncijum-90, deo padavina iz atomske bombe, hemijski je dovoljno sličan kalcijumu da se koristi u osteogenezi, gde njegovo zračenje može dugotrajno da nanese štetu.

Neke životinjske vrste pokazuju bioakumulaciju kao način odbrane; konzumiranjem toksičnih biljaka ili životinjskog plena, vrsta može akumulirati toksin, koji tako odvraća potencijalnog predatora. Jedan primer je duvanski moljac, koja koncentriše nikotin do toksičnog nivoa u svom telu dok konzumira biljke duvana. Trovanje malih potrošača može se preneti duž lanca ishrane kako bi uticalo na kasnije potrošače. Ostala jedinjenja koja se obično ne smatraju toksičnim mogu se nakupiti do nivoa toksičnosti u organizmima. Klasičan primer je vitamin A koji se koncentriše u jetri mesoždera, npr. polarnih medveda: kao čisti mesožder koji se hrani drugim mesožderima (foke), u svojoj jetri nakupljaju izuzetno velike količine vitamina A. Starosedeoci Arktika znali su da jetru mesoždera ne treba jesti, ali arktički istraživači su pretrpeli hipervitaminozu A, jedući džigerice medveda (a postojao je barem jedan primer sličnog trovanja antarktičkih istraživača koji su jeli jetru haski pasa). Jedan zapažen primer toga je ekspedicija ser Daglasa Mosona, kada je njegov saputnik iz istraživanja umro jedući jetru jednog od njihovih pasa.

Voda

Obalne ribe (poput Tetractenos glaber) i morske ptice (poput atlantske njorke) često se posmatraju zbog bioakumulacije teških metala. Metil živa ulazi u slatkovodne sisteme kroz industrijske emisije i kišu. Kako se njegova koncentracija povećava u lancu ishrane, ona može dostići opasne nivoe i za ribe i za ljude koji se oslanjaju na ribu kao izvor hrane.^[6]

Prirodno proizvedeni toksini se takođe mogu bioakumulirati. Cvetanje morske alge poznato kao "crvena plima" može dovesti do toga da lokalni organizmi koji se hrane organizmima poput dagnji i kamenica postanu toksični; riba koralnih grebena može biti odgovorna za trovanje poznato kao ciguatera kada akumuliraju toksin zvan ciguatoksin iz grebenskih algi.

U nekim eutrofičnim vodenim sistemima može doći do biorazblaženja. Ovaj trend je smanjenje kontaminanta sa porastom trofičkog nivoa i nastaje zbog većih koncentracija algi i bakterija koje „razblažuju“ koncentraciju zagađivača.

Vidi još

Biomagnification (Povećanje toksina povećanjem trophic level)
Chelation therapy
International POPs Elimination Network
Persistent organic pollutants (Postojani organski zagađivači)
Phytoremediation (uklanjanje zagađujućih maerija bioakukulacijom u biljkama)
Environmental impact of pesticides

Reference

^ ^a ^b Alexander (1999). „Bioaccumulation, bioconcentration, biomagnification”. Environmental Geology. Encyclopedia of Earth Science. str. 43–44. ISBN 978-0-412-74050-3. doi:10.1007/1-4020-4494-1_31.
^ "Bioaccumulation of Marine Pollutants [and Discussion]", by G. W. Bryan, M. Waldichuk, R. J. Pentreath and Ann Darracott. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences.
^ Stadnicka, Julita; Schirmer, Kristin; Ashauer, Roman (2012). „Predicting Concentrations of Organic Chemicals in Fish by Using Toxicokinetic Models”. Environmental Science & Technology. 46 (6): 3273—3280. PMC 3308199 . PMID 22324398. doi:10.1021/es2043728.
^ Otero-Muras, I.; Franco-Uría, A.; Alonso, A.A.; Balsa-Canto, E. (2010). „Dynamic multi-compartmental modelling of metal bioaccumulation in fish: Identifiability implications”. Environmental Modelling & Software. 25 (3): 344—353. doi:10.1016/j.envsoft.2009.08.009. .
^ Arnot, Jon A.; Arnot, Michelle; MacKay, Donald; Couillard, Yves; MacDonald, Drew; Bonnell, Mark; Doyle, Pat (2007). „Molecular Size Cut-Off Criteria for Screening Bioaccumulation Potential: Fact or Fiction?”. Integrated Environmental Assessment and Management. 6 (2009): 210—224. PMID 19919169. S2CID 30485496. doi:10.1897/IEAM_2009-051.1. .
^ „Mercury: What it does to humans and what humans need to do about it”. IISD Experimental Lakes Area. 2017-09-23. Arhivirano iz originala 03. 07. 2020. g. Pristupljeno 2020-07-06.

Spoljašnje veze

[:0-1] Alexander (1999). „Bioaccumulation, bioconcentration, biomagnification”. Environmental Geology. Encyclopedia of Earth Science. str. 43–44. ISBN 978-0-412-74050-3. doi:10.1007/1-4020-4494-1_31.

[2] "Bioaccumulation of Marine Pollutants [and Discussion]", by G. W. Bryan, M. Waldichuk, R. J. Pentreath and Ann Darracott. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences.

[3] Stadnicka, Julita; Schirmer, Kristin; Ashauer, Roman (2012). „Predicting Concentrations of Organic Chemicals in Fish by Using Toxicokinetic Models”. Environmental Science & Technology. 46 (6): 3273—3280. PMC 3308199 . PMID 22324398. doi:10.1021/es2043728.

[4] Otero-Muras, I.; Franco-Uría, A.; Alonso, A.A.; Balsa-Canto, E. (2010). „Dynamic multi-compartmental modelling of metal bioaccumulation in fish: Identifiability implications”. Environmental Modelling & Software. 25 (3): 344—353. doi:10.1016/j.envsoft.2009.08.009. .

[5] Arnot, Jon A.; Arnot, Michelle; MacKay, Donald; Couillard, Yves; MacDonald, Drew; Bonnell, Mark; Doyle, Pat (2007). „Molecular Size Cut-Off Criteria for Screening Bioaccumulation Potential: Fact or Fiction?”. Integrated Environmental Assessment and Management. 6 (2009): 210—224. PMID 19919169. S2CID 30485496. doi:10.1897/IEAM_2009-051.1. .

[6] „Mercury: What it does to humans and what humans need to do about it”. IISD Experimental Lakes Area. 2017-09-23. Arhivirano iz originala 03. 07. 2020. g. Pristupljeno 2020-07-06.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]