Устойчивость вещества. Для того чтобы ксенобиотик мог накапли­ваться в организме, его воздействие должно быть достаточно длительным, особенно когда оно осуществляется через цепь питания. Как правило, ксено­биотики, которые устойчивы в окружающей среде, в большинстве организмов имеют относительно продолжительные периоды полувыведения и при высокой концентрации их в окружающей среде способны накапливаться в сравнительно больших количествах.

Площадь поверхности. Если процесс аккумулирования чужеродного вещества включает физические стадии (адсорбция, диффузия), степень его накопления в большей мере зависит от площади поверхности контакта организма с окружающей средой. Пример: адсорбция растениями пестицида из воздуха после опрыскивания или адсорбция организмами ПХБ (полихлорбифенилы) в водной среде.

Доступная для вещества поверхность относится к лимитирующим факторам, особенно, когда адсорбция является определяющим процессом в накоплении.

Величина поверхности на единицу массы или объема повышается при уменьшении размера частицы. Следовательно, если адсорбция в процессе аккумулирования играет значительную роль, то можно ожидать, что более мелкие организмы будут накапливать в единице объема большее количество вещества, чем более крупные.

Распределение. Большинство организмов содержит значительные жировые отложения. Степень аккумулирования вещества зависит от его способности распределяться в жировых депо. В этих тканях накапливаются ксенобиотики с большими значениями коэффициента распределения.

Способность данного ксенобиотика распределяться в жировых депо организма может также влиять на период его полувыведения. Жировые ткани – не самые активные в процессах метаболического преобразования.

Среда обитания. Среда обитания организма может существенно влиять на его способность аккумулировать ксенобиотики. Устойчивые в окружающей среде ксенобиотики очень плохо растворяются в воде. Организмы, обитающие в донных отложениях, подвергаются воздействию более высоких концентраций ксенобиотика, чем находящиеся в верхних слоях того же самого участка водоема.

Размер частиц, проглатываемых организмами. Поскольку на более мелкие частицы в большем количестве адсорбируют на своей поверхности чужеродное вещество, чем крупные, то организмы, проглатывающие такие частицы, будут подвергаться воздействию более высокого содержания ксенобиотика.

Количество потребляемой пищи. Организмы, нуждающиеся в относительно большом количестве пищи, могут аккумулировать чужеродное вещество из окружающей среды в большей степени, если процесс накопления ксенобиотика не компенсируется более активным процессом его выведения.

Цепь питания. Суммарное количество ксенобиотиков, поступающих в организм, в значительной степени определяется интенсивностью их разрушения под действием физико-химических факторов среды (свет, вода, тепло и др.), скоростью их деструкции в предшествующих элементах трофических цепей и закономерностями биоконцентрации.

Организмы – компоненты экосистем – подразделяются на производителей (продуцентов), потребителей (консументов) и разрушителей (редуцентов), разлагающих сложные органические соединения мертвых остатков. По мере движения ксенобиотика по пищевой цепи к следующему консументу, в организме которого он метаболизируется в незначительной степени, происходит существенное увеличение концентрации чужеродного вещества.

При рассмотрении распределения любого ксенобиотика в экосистеме необходимо учитывать биологические аспекты, иметь определенные сведения об относительном положении различных видов в цепи питания, а также информацию о плотности популяций различных организмов и скоростях поглощения ими данного вещества.

Аккумулирование ксенобиотика в цепи питания определяется его перемещением по этой цепи, а также тем обстоятельством, что менее 50 % всей массы вещества преобразуется в ткани организма на следующем, более высоком уровне.

В условиях поступления в организм чужеродных химических веществ, которые не могут быстро метаболизироваться и полностью экскретироваться во внешнюю среду, начинается накопление этих веществ по ходу пищевой цепи. При этом, поскольку организмы-потребители, стоящие на более высоких уровнях экологической пирамиды, обладают меньшей суммарной биомассой по сравнению с организмами предыдущего уровня, происходит последовательная биоконцентрация токсикантов, достигающая максимальных значений у конечных консументов, которыми могут являться люди.

Накопление токсических элементов в компонентах экосистем может вызывать разнообразные негативные эффекты, приводя к нарушению устойчивости экосистем и неблагоприятному влиянию на организм человека. Так, вследствие длительного и значительного накопления ДДТ и других химикатов в водоемах и промышленных стоках в 1989 г. была запрещена продажа рыбы из городских водоемов населению Западного Берлина.

В результате передачи через почву растениям и сельскохозяйственным животным свинца, входящего в состав этилированного бензина, возможно поступление этого токсиканта в организм человека.

Последнее изменение: понедельник, 19 февраля 2018, 14:04