Биоаккумулирование и биоконцентрирование в пищевой цепи

В процессе питания в месте с необходимыми для жизнедеятельности организмов веществами могут поступать и вредные вещества. Полезные вещества, используемые организмами для питания, легко трансформируются и выводятся из организма, вредные же вещества выводятся плохо, кроме того, они накапливаются в пищевой цепи. Данное явление назевается биоакккумуляцией (биоконцентрированием).

Накопление токсичных веществ в пищевой цепи может быт очень стремительным. (см. табл. 3.1.)

Как правило, концентрация токсичного вещества в каждом последующем блоке экологической пирамиды оказывается примерно в 10 раз выше, чем в предыдущем.

Наиболее характерно биоконцентрирование в рамках пищевой цепи для устойчивых радионуклидов и пестицидов.

Таблица 3.1. Накопление ДДТ в тканях рыб и рыбоядных животных [4]

Наименование объекта	Содержание в частях на 1 млн. частей
Вода	0,00005
Планктон	0,04
Планктоноядные организмы	0,23
Щука (хищная рыба)	1,33
Цапля (питается мелкими животными)	3,57
Утка (питается мелкой рыбой)	22,8
Баклан (питается крупной рыбой)	26,4

Спсобность некоторых радионуклидов, побочных продуктов деления ядра атома увеличивать свою концентрацию с каждым звеном пищевой цепи была обнаружена в 50-ых годах. Крайне малые (следовые) количества радиоактивного J, P, Cs, Se в реке Колумбия концентрировались в тканях рыб и птиц. Было обнаружено, что коэффициент накопления (соотношение количества вещества в тканях и окружающей среде) радиоактивного фосфора в яйцах гусей равен 2 млн. Таким образом, сброс сточных вод, содержащих радионуклиды даже в следовых количествах, может нанести существенный ущерб высшим звеньям пищевой цепи.

Известно, что с целью сокращения численности комаров на Лонг-Айленде болота много лет опыляли ДДТ (4,4 - дихлордифенил трихлорметилметан), при этом применялись такие концентрации вещества, которые не являлись летальными непосредственно для рыб и других животных, однако закономерности биоаккумулирования учтены не были.

В результате коэффициент концентрации (отношение содержания ДДТ в организме к содержанию в воде, выраженное в частях на миллион) составил для рыбоядных животных около 500 000. У рыб и птиц биоаккумулированию способствует значительные жировые накопления, в которых концентрируется ДДТ. Птицы особенно чувствительны к отравлению ДДТ, т.к. это вещество (как и другие инсектициды, представляющие собой хлорированные углеводороды) снижает в крови концентрации стероидных гормонов и нарушает образование яичной скорлупы; тонкая скорлупа лопается ещё до того, как разовьётся птенец. Таким образом, очень малые дозы, неопасные для особи, оказываются летальными для популяции.

Принципы биологического накопления необходимо учитывать при любых решениях, связанных с поступлением загрязнений в среду. Многие небиологические факторы, однако, могут уменьшать или увеличивать коэффициент концентрации. Так, человек получает меньше ДДТ, чем птица, т.к. при обработке и варке пищи часть этого вещества удаляется.

Дата добавления: 2014-10-31