Bioconcentrazione è un termine usato in tossicologia acquatica e si riferisce all'accumulo di una sostanza chimica quando l'acqua è la fonte esclusiva della sostanza chimica in o su un organismo. Un fattore di bioconcentrazione (BCF) descrive il livello di condivisione chimica tra l'ambiente e l'organismo. Il BCF è solitamente espresso in unità di litri per chilogrammo, ed è una misura di milligrammi di sostanze chimiche per chilogrammo dell'organismo in milligrammi di sostanze chimiche per litro di acqua. Il fattore è la concentrazione chimica dell'organismo nel rapporto di concentrazione dell'acqua. Esistono diversi modi per misurare e valutare la bioconcentrazione e il bioaccumulo. Alcuni dei metodi utilizzati includono il coefficiente di ripartizione ottanolo-acqua, il fattore di bioconcentrazione (BCF), il fattore di accumulo di sedimenti biota (BSAF), il fattore di bioaccumulo (BAF) e il BCF basato su Fugacity, tra gli altri.
Applicazioni di bioconcentrazione
Il fattore di bioconcentrazione (BCF) che è maggiore di uno è un'indicazione che sono presenti sostanze chimiche lipofile o idrofobiche. È un'indicazione della probabilità che una sostanza si bioaccumuli. Queste sostanze lipofile hanno un'elevata affinità per i lipidi che consente loro di accumularsi nei tessuti che hanno una grande quantità di grassi, al contrario di ambienti acquosi come il citosol. Nel predire il partizionamento chimico nell'ambiente circostante, vengono utilizzati modelli scientifici che a loro volta consentono la previsione del destino biologico delle sostanze chimiche lipofile. Uno di tali modelli è il modello di partizionamento di equilibrio che presuppone uno scenario di uno stato stazionario e il destino di una sostanza in un sistema sarebbe modellato fornendo una previsione delle fasi di concentrazione e di endpoint. Altri modelli scientifici sono modelli di fugacità e modelli web alimentari, tra gli altri.
Bioconcentrazione: applicazioni alla tossicologia
I fattori di bioconcentrazione consentono la previsione dei livelli di contaminazione negli organismi a seconda della concentrazione chimica dell'acqua circostante. I fattori di bioconcentrazione non prendono esplicitamente in considerazione il metabolismo e, pertanto, devono essere considerati nei modelli in altre fasi mediante l'eliminazione, l'assorbimento o le equazioni di degradazione per gli organismi in questione. Oltre alla previsione, un'altra applicazione dei fattori di biocentrazione include il carico corporeo, che descrive la quantità totale di una sostanza chimica nel corpo di un organismo.
Fattori biologici
I fattori biologici sono cruciali quando si determina l'insorgenza della bioconcentrazione, e c'è competizione con la velocità di esposizione di un organismo attraverso le superfici respiratorie e il tasso di escrezione, che è una perdita chimica. Il rapporto superficie / volume di un organismo può determinare il tasso di assorbimento di sostanze dall'acqua circostante. Il fattore principale che influenza i valori dei fattori di bioconcentrazione è la specie di preoccupazione in quanto stabilisce i fattori biologici che alterano la bioconcentrazione.
Parametri ambientali
Alcuni fattori ambientali influenzano la bioconcentrazione. La qualità dell'acqua può influire sulla biodisponibilità. Le sostanze inquinanti e il contenuto di particelle naturali possono legarsi a particelle presenti nell'acqua che ostacolano l'assorbimento e l'ingestione di particelle contaminate dall'organismo. I cambiamenti di temperatura influenzano anche la bioenergetica e la trasformazione metabolica. Il cambiamento di pH, che è influenzato dal cambiamento di temperatura, influenza la biodisponibilità dei contaminanti ionici.
