Hvad Er Biokoncentration?

Forfatter: | Sidst Opdateret:

Biokoncentration er et udtryk, der anvendes i akvatisk toksikologi og refererer til akkumulering af et kemikalie, når vand er den eneste kilde til kemikalien i eller på en organisme. En biokoncentrationsfaktor (BCF) beskriver niveauet for kemisk deling mellem miljøet og organismen. BCF udtrykkes normalt i en enhed pr. Kg, og det er et mål for milligram kemikalier pr. Kilogram af organismen til milligram kemisk pr. Liter vand. Faktoren er organismens kemiske koncentration til vandkoncentrationsforhold. Der er forskellige måder at måle og vurdere biokoncentration og bioakkumulering på. Nogle af de anvendte metoder omfatter oktanol-vand-partitionskoefficienten, Bioconcentrationsfaktor (BCF), Biota-sediment-akkumuleringsfaktor (BSAF), Bioakkumulationsfaktor (BAF) og Fugacity-baseret BCF blandt andre.

Biokoncentrationsapplikationer

Biokoncentrationsfaktoren (BCF), som er større end en, er en indikation af, at lipofile eller hydrofobe kemikalier er til stede. Det er en indikation af sandsynligheden for, at et stof kan bioakkumulere. Disse lipofile stoffer har høj affinitet til lipider, så de kan akkumulere i væv, der har en høj mængde fedtstoffer, i modsætning til vandige omgivelser såsom cytosol. Ved forudsigelse af kemisk opdeling i det omgivende miljø anvendes videnskabelige modeller, som igen tillader forudsigelse af lipofile kemikaliers biologiske skæbne. En sådan model er ligevægtsfordelingsmodellen, der antager et scenario med en stabil tilstand, og et stofs skæbne i et system vil blive modelleret, hvilket giver en forudsigelse af koncentrationer og endepunkter faser. Andre videnskabelige modeller er blandt andet fugacity modeller og Food web modeller.

Biokoncentration: Ansøgninger til toksikologi

Biokoncentrationsfaktorer gør det muligt at forudsige niveauer af forurening i organismer afhængigt af det omgivende vands kemiske koncentration. Biokoncentrationsfaktorer tager ikke eksplicit hensyn til metabolisme, og derfor skal de overvejes i modellerne i andre faser gennem eliminations-, optagelses- eller nedbrydningsligninger for de pågældende organismer. Bortset fra forudsigelse indbefatter en anden anvendelse af biocentrationsfaktorer kropsbyrde, som beskriver den totale mængde af et kemikalie i en organisms krop.

Biologiske faktorer

Biologiske faktorer er afgørende for bestemmelse af forekomsten af ​​biokoncentration, og der er konkurrence mod en organisations eksponeringshastighed gennem luftveje og udskillelseshastigheden, hvilket er et kemisk tab. En organismes overflade til volumenforhold kan bestemme optagelseshastigheden for stoffer fra det omgivende vand. Den primære faktor, der påvirker værdierne af biokoncentrationsfaktorer, er den type bekymring, da den fastlægger de biologiske faktorer, der ændrer biokoncentration.

Miljømæssige parametre

Nogle miljømæssige faktorer påvirker biokoncentration. Vandkvaliteten kan påvirke biotilgængeligheden. Forurenende stoffer og naturlige partikelindhold kan binde til partikler, der findes i vand, der forhindrer optagelse og indtagelse af forurenede partikler af organismen. Temperaturændringer påvirker også bioenergetik og metabolisk transformation. Ændring i pH, som påvirkes af temperaturændring, påvirker biotilgængeligheden af ​​ionforurenende stoffer.

Virkninger af biokoncentration og bioakkumulering på det akvatiske økosystem

De langsigtede virkninger af bioakkumulering og biokoncentration er en reduktion i dyrelivspopulationen og skade på organismer. Når tungmetaller, såsom kviksølv, cadmium og bly, binder til cellevægge, er der risiko for forstyrrelse af celleoverflader, hvilket påvirker metabolisme, der fører til døden i nogle tilfælde. Ifølge et 2001-studie om virkninger af sølv i zooplankton resulterer metal toksicitet i problemer i reproduktionssystemet. Undersøgelsen viste, at der var et fald i antallet af æg såvel som forstyrrelse i udviklingen af ​​æggestokke. Et 2015-studie om metalbiotilgængelighed og toksicitet i ferskvand viste, at fisk udsat for cadmium havde grove granuler i deres cytoplasma. En anden observation var dilaterede blodkar i de fleste fiskes tarm.