環境中的某些汙染物等有害物質可以在生物體內濃縮、積累,有些還可以通過食物鏈、食物網的營養傳遞逐步轉移、積累和放大。這一系列現象涉及生物富集、生物積累和生物放大的概念。
教材中已介紹了生物富集,即生物體從周圍環境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物,使其在有機體內濃度超過環境濃度的現象。某種物質在生物體內富集,一般滿足以下三個條件:
一是這種物質比較容易被生物吸收,二是其在生物體內降解、排出速率較慢,三是該物質暫未對生物造成致命傷害。
生物富集效率可以用生物富集係數( bio-concentration factor,BCF)進行量化,其計算公示如下。
生物富集係數=生物體中某種物質的濃度/環境中同種物質的濃度
影響生物富集效率的因素有很多,主要包括生物的特性、有害物質或汙染物的性質及環境因素。
生物積累指的是,隨著年齡的增長,生物不斷地從環境中吸收某種元素或難以降解的化合物,使得該物質在體內逐漸積累的過程。生物積累強調的是過程,它是一個時間函數,與生物暴露於有害物質的時間長短密切相關,也與生物的特性及這種物質的性質有關。
在食物鏈中,某種元素或難分解的化合物在生物體內的含量隨著營養級提高而逐級增高的現象叫作生物放大。生物放大使得食物鏈中較高營養級的生物體內汙染物的濃度大大超過環境濃度。需要指出的是,汙染物隨食物鏈或食物網從一個營養級傳遞到下一個營養級後,濃度不定都是增大,也可能減少或變化不大。具有生物放大特點的汙染物,其生態毒害作用廣泛,尤其可能對頂級捕食者(包括人類)造成嚴重危害。
以上三個概念,雖然都是關於汙染物的積累或傳遞,但視角各不相同。生物富集側重生物與環境之間汙染物濃度的差距從而體現「富集」;生物積累側重同一生物自身不同階段的對比而體現「積累」;生物放大則是高營養級的生物與低營養級的相比,體現汙染物含量的放大」。
——新人教選擇性必修2教參P179