การขยายทางชีวภาพหรือการขยายทางชีวภาพเกิดขึ้นเมื่อสารมลพิษถูกดูดซับโดยสิ่งมีชีวิตที่ ฐานของห่วงโซ่อาหารมีความเข้มข้นสูงในร่างกายของสัตว์ที่ด้านบนของอาหาร เชื่อมต่อ. ผลกระทบของการขยายภาพทางชีวภาพแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับมลพิษ สิ่งมีชีวิต และระบบนิเวศน์ที่เป็นปัญหา
มลพิษถาวร
มลพิษบางชนิด รวมทั้งที่ประกอบด้วยองค์ประกอบเดียวและสารเคมีที่มนุษย์สร้างขึ้นบางชนิด ยังคงอยู่ในธรรมชาติ ซึ่งหมายความว่าจะไม่ย่อยสลายทางชีวภาพในทันที ผู้ผลิตหลักเช่นพืชหรือสาหร่ายสามารถดูดซับสารมลพิษที่คงอยู่ซึ่งมีลักษณะทางเคมีคล้ายกับสารอาหารที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโต หากวัสดุนั้นยังคงอยู่ในพืชเมื่อสิ่งมีชีวิตถัดไปในห่วงโซ่อาหารกินเข้าไป สิ่งมีชีวิตนั้นก็มีแนวโน้มที่จะดูดซับสารพิษมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากมันกินพืชหลายชนิด สัตว์กินเนื้อที่กินสัตว์หลายชนิดในพื้นที่จะดูดซับได้มากขึ้น
ไขมันสะสม
สารมลพิษบางชนิดถูกขับออกจากร่างกายอย่างรวดเร็ว แต่สารที่ละลายในไขมันจะถูกเก็บไว้ในไขมันของสิ่งมีชีวิต และสามารถกำจัดออกได้โดยผ่านการกระทำของเอนไซม์ที่ระบุเท่านั้น หากสิ่งมีชีวิตนี้ขาดเอนไซม์ดังกล่าว หรือหากอัตราการดูดซับสารมลพิษที่ละลายในไขมันโดยเฉพาะมากกว่าการกำจัดด้วยเอนไซม์ สารจะสร้างขึ้นในร่างกายของสิ่งมีชีวิต สิ่งนี้จะจำกัดมลพิษที่ขยายทางชีวภาพให้เหลือสองประเภท: โลหะและสารมลพิษอินทรีย์ที่คงอยู่ DDT เป็นตัวอย่างที่รู้จักกันดีในยุคหลัง
กระบวนการทางนิเวศวิทยา
สารก่อมลพิษที่สร้างขึ้นในไขมันของผู้ผลิตหลักอาจไม่ถึงระดับความเข้มข้นสูงพอที่จะเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตนั้นในทางใดทางหนึ่ง นี่คือจุดเริ่มต้นของแนวคิดหลักของการขยายทางชีวภาพ สิ่งมีชีวิตที่สูงกว่าในห่วงโซ่อาหารมีความเข้มข้นของสารมลพิษที่สูงกว่าในห่วงโซ่อาหาร เมื่อสารก่อมลพิษถึงความเข้มข้นในระดับหนึ่งภายในสิ่งมีชีวิตใด ๆ มันจะเริ่มลดการทำงานของระบบต่างๆ ของร่างกายและทำลายล้างอย่างถาวร
ผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิต
สิ่งมีชีวิตที่อยู่ด้านบนสุดของห่วงโซ่อาหารมีความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายจากการขยายภาพทางชีวภาพมากขึ้น ปรอท เช่น ทำลายระบบประสาท ระบบทางเดินอาหาร และระบบหัวใจและหลอดเลือด พิษจากสารปรอทเป็นปัญหาเฉพาะสำหรับทารกในครรภ์และเด็กเล็ก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมคุณแม่ที่ตั้งครรภ์และให้นมบุตรจึงควรหลีกเลี่ยงปลา ซึ่งมักมีสารปรอทอยู่ในระดับสูง สิ่งมีชีวิตที่อยู่ด้านบนสุดของห่วงโซ่อาหารได้รับผลกระทบจากสารอินทรีย์ที่ตกค้างยาวนานซึ่งก่อมะเร็งและเป็นพิษต่อระบบสืบพันธุ์ ระบบประสาท และภูมิคุ้มกัน ตัวอย่างเช่น ดีดีทีสามารถทำให้เกิดภาวะหมันและเปลือกไข่บางในนกล่าเหยื่อ