K biologickému zväčšeniu alebo biomagnifikácii dochádza, keď znečisťujúce látky absorbované organizmami v základňa potravinového reťazca dosahujú vysoké koncentrácie v telách zvierat na vrchole potravy reťaz. Účinky biomagnifikácie sa veľmi líšia v závislosti od príslušnej znečisťujúcej látky, organizmu a ekosystému.
Perzistentné znečisťujúce látky
Niektoré znečisťujúce látky, vrátane tých, ktoré pozostávajú z jedného prvku a určitých chemických látok vytvorených človekom, sú svojou povahou perzistentné, čo znamená, že sa ľahko biologicky nerozkladajú. Prvovýrobca ako rastlina alebo riasa môže absorbovať perzistentné znečisťujúce látky, ktoré sú chemicky podobné živinám potrebným na jej rast. Ak je tento materiál stále v rastline, keď ho zožerie nasledujúci organizmus v potravinovom reťazci, bude tento organizmus pravdepodobne absorbovať viac toxínu v priebehu času, pretože spotrebuje viac rastlín. Mäsožravce, ktoré konzumujú viac zvierat v tejto oblasti, budú zatiaľ absorbovať viac.
Nahromadenie v tukoch
Niektoré znečisťujúce látky sa z tela rýchlo vylučujú, ale tie, ktoré sú rozpustné v tukoch, sa ukladajú v lipidoch organizmu a dajú sa odstrániť iba pôsobením špecifikovaných enzýmov. Ak tomuto organizmu tieto enzýmy chýbajú alebo ak je rýchlosť absorpcie konkrétnej tuky rozpustnej znečisťujúcej látky vyššia ako jej enzymatické odstránenie, bude sa látka hromadiť v tele organizmu. To zužuje znečisťujúce látky, ktoré sa biomagnifikujú, na dve kategórie: kovy a perzistentné organické znečisťujúce látky. DDT je známym príkladom toho druhého.
Ekologický proces
Znečisťujúca látka hromadiaca sa v lipidoch primárneho výrobcu nemusí nikdy dosiahnuť dostatočne vysoké koncentrácie, aby nejako poškodila tento organizmus. Tu vstupuje do hry kľúčový koncept biologického zväčšenia. Organizmy vyššie v potravinovom reťazci obsahujú vyššie koncentrácie znečisťujúcich látok ako tie, ktoré sú nižšie v potravinovom reťazci. Keď znečisťujúca látka dosiahne určitú koncentráciu v konkrétnom organizme, začne znižovať funkciu a dokonca trvale poškodzovať rôzne systémy tela.
Účinky na organizmus
Organizmus na vrchole potravinového reťazca je vystavený väčšiemu riziku poškodenia v dôsledku biomagnifikácie. Napríklad ortuť poškodzuje nervový, gastrointestinálny a kardiovaskulárny systém. Otrava ortuťou je obzvlášť znepokojená nenarodenými plodmi a malými deťmi, a preto sa tehotným a dojčiacim matkám odporúča, aby sa vyhýbali rybám, ktoré často obsahujú vysoké množstvo ortuti. Na organizmy v hornej časti potravinového reťazca majú vplyv rôzne perzistentné organické znečisťujúce látky, ktoré sú karcinogénne a toxické pre reprodukčný, nervový a imunitný systém. Napríklad DDT môže u dravých vtákov spôsobiť sterilitu a tenké škrupiny vajec.