Powiększenie biologiczne lub biomagnifikacja występuje, gdy zanieczyszczenia pobierane przez organizmy na podstawy łańcucha pokarmowego osiągają wysokie stężenia w ciałach zwierząt na górze pożywienia łańcuch. Skutki biomagnifikacji są bardzo zróżnicowane w zależności od danego zanieczyszczenia, organizmu i ekosystemu.
Trwałe zanieczyszczenia
Niektóre zanieczyszczenia, w tym te składające się z jednego pierwiastka i niektórych chemikaliów wytworzonych przez człowieka, mają charakter trwały, co oznacza, że nie ulegają łatwo biodegradacji. Pierwotny producent, taki jak roślina lub glon, może pochłaniać trwałe zanieczyszczenia, które są chemicznie podobne do składników odżywczych wymaganych do jego wzrostu. Jeśli ten materiał nadal znajduje się w roślinie, gdy zostanie zjedzony przez następny organizm w łańcuchu pokarmowym, ten organizm prawdopodobnie z czasem wchłonie więcej toksyny, ponieważ zjada wiele roślin. Mięsożercy, którzy zjadają wiele zwierząt w okolicy, wchłoną jeszcze więcej.
Nagromadzenie w tłuszczach
Niektóre zanieczyszczenia są szybko wydalane z organizmu, ale te, które są rozpuszczalne w tłuszczach, są magazynowane w lipidach organizmu i można je usunąć jedynie poprzez działanie określonych enzymów. Jeśli organizmowi brakuje takich enzymów lub jeśli tempo wchłaniania konkretnego zanieczyszczenia rozpuszczalnego w tłuszczach jest większe niż jego enzymatyczne usuwanie, substancja będzie gromadzić się w organizmie organizmu. To zawęża zanieczyszczenia, które ulegają biomagnifikacji, do dwóch kategorii: metale i trwałe zanieczyszczenia organiczne. DDT jest dobrze znanym przykładem tego ostatniego.
Proces ekologiczny
Zanieczyszczenia gromadzące się w lipidach pierwotnego producenta mogą nigdy nie osiągnąć wystarczająco wysokich stężeń, aby w jakikolwiek sposób zaszkodzić temu organizmowi. Tutaj w grę wchodzi kluczowa koncepcja powiększenia biologicznego. Organizmy znajdujące się wyżej w łańcuchu pokarmowym zawierają wyższe stężenia zanieczyszczeń niż te znajdujące się niżej w łańcuchu pokarmowym. Gdy zanieczyszczenie osiąga określone stężenie w określonym organizmie, zaczyna osłabiać funkcję, a nawet trwale uszkadzać różne układy organizmu.
Wpływ na organizm
Organizmy na szczycie łańcucha pokarmowego są bardziej narażone na uszkodzenia z powodu biomagnifikacji. Na przykład rtęć uszkadza układ nerwowy, pokarmowy i sercowo-naczyniowy. Zatrucie rtęcią ma szczególne znaczenie dla nienarodzonych płodów i małych dzieci, dlatego też matki w ciąży i karmiące są zachęcane do unikania ryb, które często zawierają wysoki poziom rtęci. Na organizmy znajdujące się na szczycie łańcucha pokarmowego wpływają różne trwałe zanieczyszczenia organiczne, które są rakotwórcze i toksyczne dla układu rozrodczego, nerwowego i odpornościowego. Na przykład DDT może powodować bezpłodność i cienkie skorupki jaj u ptaków drapieżnych.