生物学的拡大、または生物拡大は、汚染物質が生物によって吸収されたときに発生します 食物連鎖の基盤は、食物の上部にある動物の体内で高濃度に達します 鎖。 生物拡大の影響は、問題の汚染物質、生物、生態系によって大きく異なります。
残留性汚染物質
単一の元素と特定の人工化学物質で構成されているものを含む一部の汚染物質は、本質的に持続性があり、容易に生分解されないことを意味します。 植物や藻類のような一次生産者は、その成長に必要な栄養素と化学的に類似した残留性汚染物質を吸収することができます。 食物連鎖の次の生物に食べられたときにその物質がまだ植物に残っている場合、その生物は複数の植物を消費するため、時間の経過とともに毒素をより多く吸収する可能性があります。 その地域で複数の動物を消費する肉食動物は、さらに吸収します。
脂肪の蓄積
一部の汚染物質は体からすばやく排出されますが、脂溶性の汚染物質は生物の脂質に貯蔵されており、特定の酵素の作用によってのみ除去することができます。 この生物がそのような酵素を欠いている場合、または特定の脂溶性汚染物質の取り込み速度がその酵素による除去よりも大きい場合、その物質は生物の体内に蓄積します。 これにより、生物拡大する汚染物質が金属と残留性有機汚染物質の2つのカテゴリに絞り込まれます。 DDTは後者のよく知られた例です。
生態学的プロセス
一次生産者の脂質に蓄積する汚染物質は、その生物に害を及ぼすほど高い濃度に達することは決してありません。 ここで、生物学的拡大の重要な概念が役立ちます。 食物連鎖の上位にある生物は、食物連鎖の下位にある生物よりも高濃度の汚染物質を含んでいます。 汚染物質が特定の生物内で特定の濃度に達すると、それはさまざまな体のシステムの機能を低下させ、永久に損傷を与え始めます。
生物への影響
食物連鎖の最上位にある生物は、生物拡大による損傷のリスクが高くなります。 たとえば、水銀は神経系、胃腸系、心臓血管系に損傷を与えます。 水銀中毒は、胎児や幼児にとって特に懸念されます。そのため、妊娠中や授乳中の母親は、高レベルの水銀を含むことが多い魚を避けることが推奨されています。 食物連鎖の最上位にある生物は、発がん性があり、生殖、神経、免疫系に毒性のあるさまざまな残留性有機汚染物質の影響を受けます。 たとえば、DDTは、猛禽類に不妊と薄い卵殻を引き起こす可能性があります。