Sorption Ⅱ: 第10章 吸附Ⅱ： 在生命介质中的分配—— 生物积累与基线毒性 Partitioning To Living Media ——Bioaccumulation and Baseline Toxicity 第10章 吸附Ⅱ： 在生命介质中的分配—— 生物积累与基线毒性

10.1 引言 Introduction, Overview 积累过程主要包括以下几个方面： ①大气、水体与活体生物之间的直接分配； ②一种较为复杂的连续迁移过程，即生物首先从摄取食物过程中将体外化合物转移至体内，然后将化合物重新分配到生物体的各个部位。 缓慢的过程, 很难达到平衡; 生物放大：污染物沿着食物链的一种积累过程。

10.1 引言

10.2 化合物在特定生物介质中的分配 Partitioning to Defined Biomedia 10.2.1 生命介质的组成 The Composition of Living Media 动物： 蛋白质（主要成分）、碳水化合物、脂类成分（不同极性） 植物： 结构不一样，除了上述大分子以外，还有木质素和角质

10.2 化合物在特定生物介质中的分配

10.2 化合物在特定生物介质中的分配 10.2.2 生物体中特殊类型有机相的平衡分配 The Equilibrium Partitioning to Specific Types of Organic Phases Found in Organisms 考察各组分的贡献，很难获得数据。 生物模拟材料： 脂质体是一种在实验室通过聚集极性类脂物构成的微囊泡，被用于研究污染物在类脂物-水的分配。这种脂质体存在的状态与其在生物膜中存在的状态不一样。

10.2 化合物在特定生物介质中的分配

10.2 化合物在特定生物介质中的分配 提供没有极性的分子环境：三油酸甘油酯 单极性：角质 双极性：蛋白质、木质素 碳水化合物在有机物积累过程中的作用是次要的？ 碳水化合物（纤维素和壳质），极性大，与水的相互作用良好，较难从水中积累有机化合物。 碳水化合物在体内趋于结晶，阻碍有机化合物分配。 陆生植物的表皮： 角质（非极性或单极性：长烷链和酯基）、木质素 非极性和弱极性化合物的重要吸收者

10.2 化合物在特定生物介质中的分配

10.2 化合物在特定生物介质中的分配 关于木质素的论述 Kligw, Kow, Kioc 关于蛋白质立体结构不同对污染物的吸附能力差异很大 在木质素中，这些非极性物质的分配系数比较小。小分子芳香烃和氯代酚的木质素水分配系数Kiligw 与K0.7iow 相比在同一个数量级，它与Kioc值也比较接近。这是因为土壤中的有机质是从植物中获得大量本质素而形成的，而且它们的结构与木质素很相近，因此，我们不难理解木质素水分配系数与Kioc 的一致性。 关于蛋白质立体结构不同对污染物的吸附能力差异很大 许多蛋白质链自身交叠，使得疏水性R 基团可以出现在盘绕的大分子内部，最终形成了疏水性颗粒。例如，球状蛋白质如血清蛋白，存在于血浆中形成了椭圆的颗粒。 不同类型蛋白因结构不同对不同类型化学品的吸附能力相差很大。

10.2 化合物在特定生物介质中的分配 线性自由能相关方程球状蛋白质-水分配系数的对数值与相应的辛醇-水分配系数对数值进行拟合，方程的斜率约为0.7： lgKiprotw=0.7lgKiow 由于蛋白质-水分配系数比相应的类脂物-水分配系数小，因此，只有当生物及其组织内蛋白质浓度高且类脂物浓度低时，蛋白质才会在化合物的生物积累过程中发挥重要作用。

10.2 化合物在特定生物介质中的分配 类脂物这种成分在生物体内存在的水平一直是相当稳定的。这些脂质体构成的囊泡可以作为替代品来研究膜-水分配。 在研究天然有机质时，我们可获得单变量的LFER方程 Kilipw=3.2Kiow0.91，该方程将 lgKiow≤6 的非极性化合物的类脂物-水分配系数与 Kiow值进行线性回归。 Kow大的物质分子体积大。

10.2 化合物在特定生物介质中的分配 极性化合物在极性脂质中的分配与在非极性脂质中的分配是不同的。例如，苯胺在非极性的甘油三油酸酯中的分配系数比在二聚月桂缩醛磷脂酰胆碱酯中的分配系数小约5倍； 相反，非极性化合物氯苯，在这两种有机相中的分配系数相同。

10.2 化合物在特定生物介质中的分配 10.2.3 整体生物的平衡分配预测模型 A Model to Estimate Equilibrium Partitioning to Whole Organisms 生物是不同有机相混合的非均匀体系，可通过下列假定计算平衡条件： ①每一有机相独立发挥作用，它们可和其它生物相达到平衡； ②化合物的生物积累总量是不同有机介质积累化合物的总和。 当预测所有的天然固体对有机化合物的吸收时，把整个生物-环境介质混合在一起，设定一种分配参数，称为Kibio 。 (10.3)

10.2 化合物在特定生物介质中的分配 用化合物在有机相和环境介质之间的分配系数Kiorgphase med来修正(10.3)： (10.4)   (10.5) 当只考虑脂肪的贡献时： (10.6) (10.7)

10.2 化合物在特定生物介质中的分配 10.2.4 用于描述生物积累实验数据的参数 Parameters Used to Describe Experimental Bioaccumulation Data 生物积累因子BAF与化合物在生物体中的真实浓度和生物所生活环境中某介质中的实际浓度有关。

10.2 化合物在特定生物介质中的分配

10.2 化合物在特定生物介质中的分配 例题10.1 评估含胶体水体溶液的生物积累引子 问题 例题10.1 评估含胶体水体溶液的生物积累引子 问题 Stange和Swackhamer (1994) 研究了大量同种类PCB在三种浮游植物中的积累, 这三种浮游植物包括实验室培养的项圈藻 (Anabaena sp.)。项圈藻暴露于PCB52 (2,2’,5,5’-四氯联苯) 和PCB180 (2,2’,3,4,4’,5,5’-七氯联苯) 中12 d后的表现BAFi (或BCFi) 测定值分别是2.5×104 L·kg-1干重和7.3 ×104 L·kg-1干重。在暴露期间, 项圈藻的脂质含量为5.3%, 也就是说flip = 0.053 kg lip·kg-1干重, 在培养基中的可溶性碳 (DOC) 是74 mgC·L-1。 估算项圈藻的PCB52和PCB180的Kibio值[式 (10.4)], 比较它们与上面得到的BAFi值的差异, 假定脂质浓度高达5.3%, 则项圈藻蛋白质的吸附作用相对于非极性的化合物如PCBs (见【例题10.2】, 五氯苯) 可以被忽略, 我们能否将Kibio和BAFi之间的差异解释为化合物在培养介质中与有机胶体相作用？

10.2 化合物在特定生物介质中的分配 解答 根据Kiow值 (附表C) 用式 (10.2) 估算PCB52和PCB180的Kibio值为 Kilipw=3.2 Kiow0.91 log Kow=6.09 log Kow=7.36 (见【例题10.3】) 通过Kilipw乘以[式(10.4)]计算相应的Kibio值 因此, Kibio估计值应该高于真实测定的生物积累因子2.6~12倍, PCB180的值似乎超出了误差范围。如果所有差异都归因于在培养介质中化合物形态[不是因为动力学效应或分子的大小尺寸, 见图10.4(a)], 这就意味着真实的可溶解形态部分的fiw 对PCB52是0.39(1/2.6), 对PCB180是0.086(1/12)。从这些数值和题目中给定的DOC浓度, 计算出KiDOC值[见【例题9.5】]

10.2 化合物在特定生物介质中的分配 (1) 将相应的数据代入式(1)中得 这些值与表9.2中所列出的土壤和沉积物有机质积累系数Kioc平均值是相似的。 因此, 原则上可解释BAFi预测值和观测值之间的差别, 这种差别是因为培养介质中存在有机胶体吸附了有机化合物, 从而引起了生物有效性的降低。但是, 需要指出的是KiDOC值主要依赖于可溶性有机物的性质(即分子尺寸分布, 芳香族化合物的结构和极性等)。

10.2 化合物在特定生物介质中的分配 例题10.2 评估水中的平衡生物积累因子 问题 例题10.2 评估水中的平衡生物积累因子 问题 Legierse (1998) 研究了氯硫磷杀虫剂和一系列氯代苯(结构见下图)从水相到池塘蜗牛体内的积累。以蜗牛湿重为基础, 池塘蜗牛的总脂质含量为0.9%(0.4%极性类脂质, 0.5%非极性类脂质), 2.8%蛋白质和96%以水为主的极性组分。估算在20°C时氯硫磷杀虫剂和五氯苯的平衡生物积累因子(Kibio), 并将它们与结构图下面给出的BAFi经验值进行比较。也可将观测到的浓度比做生物富集因子(BCFi), 因为仅考虑的是化合物来自于水中, 而不是从摄取食物或颗粒物中积累的(见图10.5)。

10.2 化合物在特定生物介质中的分配 解答 假设只有类脂物和蛋白质两部分对蜗牛体内两种化合物的生物积累是重要的, 并且极性和非极性类脂物-水分配系数相似, 即Kitagw ≈ Kilipsw(见表10.2)。注意这一假设对于五氯苯是合理的, 但对于极性氯硫磷杀虫剂, 在使用Kilipsw估算Kitagw时, 可能会高估了总类脂物-水分配系数。Leigierse (1998)曾通过实验测得这两种化合物的Kilipsw值为830 L·(kg蛋白质)-1和450 L·(kg蛋白质)-1, 然而基于0.7lgKiow的很粗略估算分别得到360 L·kg-1和4000 L·kg-1 。将这两种化合物的Kilipsw和Kiprotw值, 还有flip = 0.009 kg lip·kg-1湿重和fprot = 0.028 kg蛋白质·kg-1湿重代入式(10.4)得到 氯硫磷杀虫剂 五氯苯

10.2 化合物在特定生物介质中的分配 例题10.3 评估大气中的平衡生物积累因子 问题 因此, 估算Kibio值分别是在BAFi实验值的3倍(氯硫磷杀虫剂)和2倍(五氯苯)范围内。但是, 在处理生命介质时, 由于参数估计有着非常大的不确定性, 任何一个Kibio预测值都被认为其大小必须在2~3倍的数值范围内变化才合理。最后, 值得注意的是对于极性氯硫磷杀虫剂, 蛋白质片段对整个积累的贡献是显著的(约20%), 反之, 对于非极性的五氯苯, 这一贡献可以忽略。 例题10.3 评估大气中的平衡生物积累因子 问题 Komp和McLachlan (1997b) 测定了多氯联苯类化合物的植物-大气平衡分配常数Kipa, 这几种植物中有黑麦草。从这些数据中, 可得出在25°C时PCB52的黑麦草-大气分配系数为3×106 L·kg-1干重。值得注意的是大气-植物分配过程非常依赖于温度。假设黑麦草有2%的类脂物, 20%的蛋白质和4%的角质(Tolls和McLachland, 1994), 请估算在25°C时PCB52的黑麦草-大气分配系数Kipa 。

10.2 化合物在特定生物介质中的分配 解答 首先, 估算纯有机相-水相的分配系数 类脂物[式(10.2)]: 蛋白质[式(10.1)]: 角质: 现在利用式(10.4) 为了使这一结果与大气的分配联系起来, 调用下列方程 代入已知的Kiaw值, 这与报道值有很好的一致性。

10.3 水生生态系统中的生物积累 Bioaccumulation in Aquatic Systems 10.3.1 生物积累的动力学 Bioaccumulation as a Dynamic Process 假定生物体（也就是鱼）是一个很好的混合反应器，且所有的过程都是动力学一级反应。

10.3 水生生态系统中的生物积累 鱼体中已知化合物i浓度暂时变化Cifish可以用下式表示： 鳃交换 从食物中吸收 排泄 代谢 生长 (10.9) 当达到稳态时， dCifish/dt＝0，可以求得鱼体中化合物的稳态浓度： (10.10) 或采用水相中化合物浓度Ciw来除这个结果，可以得到 (10.11)

10.3 水生生态系统中的生物积累 10.3.2 评价生物积累的不平衡性—— 生物- 沉积物积累因子 Evaluating Bioaccumulation Disequlibrium -Example: Biota-Sediment Accumulation Factors 当生物体与水体达到分配平衡，Ciorganism和BAFidiet数值比按照平衡原理预测的值要大； 当生物体与沉积物达到分配平衡，Ciorganism和BAFidiet数值比按照平衡原理预测的值要小。

10.3 水生生态系统中的生物积累

10.3 水生生态系统中的生物积累 对于生物从水中积累化合物，可以得到下式： (10.14) 至于多氯联苯，可以利用式： (10.15) 为了描述沉积物的平衡状态，可以利用沉积物间隙水的浓度作为计算沉积物中化合物浓度的应变量： (10.16) 现在对于沉积物，估算方程： 或 (10.17) (10.18)

用Kiow来估算Kioc(L·kg-1oc)： 10.3 水生生态系统中的生物积累 用Kiow来估算Kioc(L·kg-1oc)： (10.19) 可定义一个平衡常数来反映多氯联苯在生物类脂物和沉积物有机碳之间的分配 (10.20) 这个比例也可写成 (10.21) 将 和式(10.19)代入式(10.21)，对于PCBs， 得Kilipoc(kgoc·kg-1lip) (10.22)

10.3 水生生态系统中的生物积累 两种PCB物质在Western伊利湖中的浮游植物群和各种底栖生物中的平衡常数 (10.23) (10.24)

10.3 水生生态系统中的生物积累 多氯联苯与多环芳烃的比较 发现PAHs比PCBs的BSAFilipoc值要低一个数量级 代入 因此，对于Kiow = 106的PAHs，可得到Kilipoc值约为2 kg oc·kg-1lip，而Kiow = 106的PCBs Kilipoc值约为24 kg oc·kg-1lip。

10.3 水生生态系统中的生物积累 10.3.3 利用逸度和化学活度估算生物积累的不平衡性 Using Fugacities or Chemical Activities for Evaluation of Bioaccumulation Disequilibrium

10.3 水生生态系统中的生物积累 估算两个化合物在水相、沉积物相及贻贝相中的逸度和化学活度。  =

10.3 水生生态系统中的生物积累

10.3 水生生态系统中的生物积累 案例介绍—水生生物富集全氟化合物研究 - O C F n C F n O S 生物富集微宇宙实验装置简图 Perfluorierte carboxylic acid (PFCAs) n = 4-10 (C6-C12) S O - C F n Perfluorierte Alkylsulfonate (PFASs) n = 5-11 (C6-C12) 生物富集微宇宙实验装置简图

DOM及生物扰动对锦鲤富集各种PFCs的影响 10.3 水生生态系统中的生物积累 DOM及生物扰动对锦鲤富集各种PFCs的影响

10.3 水生生态系统中的生物积累 DOM对泥鳅富集各种PFCs的影响

10.3 水生生态系统中的生物积累 生物富集PFCs的相关参数 PFCs PFOA PFNA PFDA PFUnA PFDoA PFHxS PFOS 水中平衡浓度 （g/L） 88.8 96.3 89.4 58.6 11.4 85.8 80.6 沉积物浓度（g/kg） 392 129.5 371 1449 3101 497 679 Kd (L/Kg) 4.41 1.34 4.14 24.7 272 5.79 8.42 微宇宙1， 不添加DOM和 泥鳅 鱼体内浓度 （Cf, ng/g ww） 5.41102 3.52103 2.35104 2.23104 1.75104 2.86102 2.14104 BCFf1 （=Cf/Cw, kg/L） 6.09 36.5 263 381 1538 3.33 266 kuf1（ng/g.d） 21.6 140 939 892 701 857 kdf1（ng/g.d） 171 201 2553 2222 855 76.6 843 微宇宙2， 不添加DOM， 添加泥鳅 泥鳅内浓度 （Cf, ng/g） 1.92103 1.20104 3.65104 4.31104 2.80104 9.00102 2.81104 BCFn2 （=Cn/Cw, kg/L） 125 409 736 2457 10.4 350 BCF n2/BCF f 1 3.5 3.4 1.6 1.9 3.2 1.3 BSAF n2 （=Cn/Cs, kg/kg） 4.90 93.2 98.5 29.8 9.03 1.81 41.5 kdn2（ng/g.d） 77 482 1461 1725 1120 36 1167 鱼体内浓度 （Cf, ng/g） 3.65102 3.41103 1.81104 2.57104 2.16104 2.33102 1.99104 BCF f 2 （=Cf/Cw, kg/L） 4.11 35.5 203 438 1898 2.72 248 BCF f 2 /BCF f 1 0.67 0.97 0.77 1.15 1.23 0.81 0.93 kdf2（ng/g.d） 13.1 88.9 654 540 420 8.82 573 微宇宙3， 添加DOM和 1.74103 1.06104 2.74104 3.67104 2.50104 8.73102 2.54104 BCFn3 （=Cf/Cw, kg/L） 19.6 111 307 626 1800 10.2 316 BCFn2 /BCFn3 1.1 1.2 1.4 1.0 kdn3（ng/g.d） 69.7 425 1097 1466 1101 35 1018 鱼体内浓度 （Cf3, ng/g） 3.29102 2.22103 1.63104 1.58104 1.47104 2.20102 1.43104 BCF f 3 （=Cf3/Cw, kg/L） 3.70 23.0 183 270 1293 2.56 178 BCF f 2 /BCF f 3 1.5 kdf3（ng/g.d） 14.6 136 727 681 596 9.34 798

10.3 水生生态系统中的生物积累 生物富集的结论 (1) 25天摄取实验，富集尚未达到平衡，因此，ku大决定BCF大。生物体内浓度高，决定kd大，但是70天时，净化放缓，BCF高的停留在较高的一个平台。 (2) BCF值随着碳链长度的增加而明显增加，而且PFOS的BCF值远远高于相同碳链对应的羧酸系列。 (3) 泥鳅对PFCs的富集要显著的高于锦鲤，泥鳅对于沉积物的BSAF比水体BAF高很多。 (4) 生物扰动对于锦鲤富集不同PFCs的影响是不一样的，对于短链的PFCs（C8-C10PFCAs和PFHxS及PFOS）表现出抑制锦鲤对PFCs的生物富集；而对于长链的PFCAs（C11-C12）则表现出促进锦鲤对它们的富集。 (5) DOM的存在，显著降低了锦鲤及泥鳅对PFCs的富集，但是对泥鳅的影响程度较小。

10.4 陆生生态系统中的生物积累 Bioaccumulation in Terrestrial Systems 问题：预测陆生生态系统有机化合物生物积累比水生生态系统难 脂质组织不再是化合物分配的主要场所，木质素、角质层等聚合物起主要作用。 进行生物积累的陆生动物和植物的具体有机组成研究少，不能估算平衡分配系数和化学活度或逸度。 化合物气相（大气）中进行的分配依赖于温度，大气-植物体系的分配系数随季节的变化比水中分配系数的变化要大得多。

10.4 陆生生态系统中的生物积累 10.4.1 有机污染物从大气向陆生生物的迁移 Transfer of Organic Pollutants from Air to Terrestrial Biota 半挥发性有机物（SOCs）： 流动性弱，疏水性强，根部吸收难。 大气陆生植物分配(食物链)：进入农业食物链、陆生野生生物食物链的重要途径 蔬菜：人体暴露途径 SOCs污染大气监测物：一些长寿命的陆生植物 SOCs怎样进入陆生生态系统？怎样计算植物的逸度？

10.4 陆生生态系统中的生物积累 10.4.2 大气--植物之间的平衡分配 Air-Plant Equilibrium Partitioning 实验测得SOCs和其他有机物的大气-植物平衡分配系数很少。 定义Kiap为大气和植物中平衡浓度的比值： Kiap值小，表示化合物容易进入植物体内。 Kömp和McLachlan测定了一系列PCB同系物不同温度下不同草场和草种的大气-植物分配系数：

10.4 陆生生态系统中的生物积累 黑麦草 三叶草 车前草 鹰髯草 西洋蒿草 不同植物之间分配的差异性是显而易见的。 一种PCB对于不同植物的分配系数有20倍范围的变化，这对于挥发性强的化合物尤为重要。 这些方程截然不同的斜率表示植物生物量的“量”和“质”同时对大气-植物分配系数起作用。 100 kJ/mol Kiap对温度(△apHi)非常敏感。如极地苔原地衣冬天和夏天PCB含量。 综上所述，一种化合物的大气-植物分配系数与植物的种类以及温度有密切关系。为了实用性，可用平均的Kiap和平均的△apHi值计算植物中化合物的逸度。

10.4 陆生生态系统中的生物积累 例10.5 评价PCBs在大气与牧草之间的分配 问题 Thomas等(1998b)在英格兰西北部的一个农场里进行了一系列多氯联苯从大气到牧草迁移的野外研究。该牧草包括了禾本科植物和草本植物(grasses和herbs)。从1996年的4月末到10月中旬共采集了12个样本，由此分别测出了PCB152、PCB153和PCB180三种多氯联苯的平均浓度，其结果见表1，表中还列出了大气-辛醇分配常数以及Kömp和McLachlan(1997b)报道的化合物平均△apHi值，同时还包括当地大气中这三种物质的平均浓度，采样期间的温度为10°C。计算这三种多氯联苯在大气和牧草中的逸度(nPa)，以及与大气中平均浓度相平衡时化合物在牧草中的浓度(ng·kg-1干重)。

10.4 陆生生态系统中的生物积累 大气中的逸度计算 解答 为把浓度换算成分压，我们首先把浓度换算成摩尔浓度（除以摩尔质量Mi ，见附录C）接着乘以RT 大气-辛醇分配常数 (Kiao)，大气-牧草平均迁移焓 (△apHi )，三种PCB化合物在牧草中的平均浓度 (Cip)和大气中的平均浓度 (Cia)如下表所示

10.4 陆生生态系统中的生物积累 牧草中的逸度计算 我们把Kiao值代入表10.4的5个等式中，计算出Kiap的平均值 25°C时的Kiap平均值是

10.4 陆生生态系统中的生物积累 同理可求得 用式(3.35)(或者附录D中的表D1给出的系数)将25°C的Kiap值换算到10°C时的值，忽略RTav [式(6.10)]；△apHi值由上表给出。 大气中的浓度可以通过牧草中的实际浓度来计算，因为这两个浓度是处于平衡状态的。

化合物挥发性减弱，偏离平衡的程度也越大。 10.4 陆生生态系统中的生物积累 同理可求得 按照上述方法将这些浓度换算成分压的形式，结果为 把这些数据与大气中化合物的逸度相比较，可以看出，PCB52更接近于平衡状态，而其他两种化合物在大气中的逸度系数比牧草中的分别达10倍和50倍。 化合物挥发性减弱，偏离平衡的程度也越大。 随着相对分子质量的增加，气体受分子运动的动力学限制增大。

10.4 陆生生态系统中的生物积累 10.4.3 土壤中有机污染物的吸收 Uptake of Organic Pollutants from Soil 化合物积累另一条重要途径： 陆生植物和生活在土壤中的生物（如蚯蚓）从土壤间隙水中吸收或在摄食土壤颗粒的同时吸收。 植物从土壤中吸收污染物（水溶性强的）的过程 → 植物修复。 评价植物和土壤生物中化合物质的积累时，与沉积物-水界面的情形相似。

10.4 陆生生态系统中的生物积累 （1）通过植物根提取； （2）通过叶面吸收气态的污染物； （3）吸附在颗粒物表面或颗粒态的污染物沉降到叶面，继而被吸收 受很多因素的影响，主要包括污染物的理化性质（logKow logKoa、分子结构等等）、植物的种类以及种间关系、土壤的理化性质（TOC、pH等）以及暴露时间等等

10.4 陆生生态系统中的生物积累 （1）RCF值与logKow的关系 在一定范围内，虽然logKow 值越大，根的提取能力越大；但是，随着logKow值的增大，其径向传输能力则越弱。

10.4 陆生生态系统中的生物积累 LCF值与logKoa的关系 （2） 对于半挥发性的有机污染物，植物的叶面吸收也是植物提取的一个不容忽视的途径。这一途径对于logKoa>6的污染物尤为重要。Lin等人发现，LCF值与logKoa值之间具有很好的相关性。 LCF值与logKoa的关系

大量的文献表明污染物根部浓度与植物根脂质组分含量之间有很好的线性关系。因此，植物根部脂质组分含量的多少可以作为一个判断植物提取能力的指标。 10.4 陆生生态系统中的生物积累 （3）植物提取能力与根脂质组分的关系 大量的文献表明污染物根部浓度与植物根脂质组分含量之间有很好的线性关系。因此，植物根部脂质组分含量的多少可以作为一个判断植物提取能力的指标。

10.5 生物放大 Biomagnification 生物体内化合物的浓度随着食物链营养级的增加而增加，这种现象称为生物放大。

10.5 生物放大 10.5.1 生物放大的定义 Defining Biomagnification 生物放大是指生物有机体内污染物质的浓度随食物链的延长和营养等级的增加而增加的现象。脂溶性和分离系数大的持久性化学物质，其摄取速率大于排除速率，从而可在生物体内蓄积并通过食物链而逐级富集和放大。许多有机氯杀虫剂和多氯联苯等都有明显的生物放大现象。定义生物放大因子BMFi： 也可写为 按定义BMFi应该>1，但是BMFi也有可能<1。举例说明：有的化合物在某生物体内可以充分的代谢，但在作为其食物的生物体内不代谢，这时BAFiorganism < BAFidiet。

10.5 生物放大 若化合物浓度用生物总质量为基准来表示，则BMFi≠1，这并不意味着化合物在生物体特定部位的浓度与该生物及其下一营养级生物体内浓度有何不同。BMFi≠1可能简单地反映了生物和作为其食物的生物组成不同。 BMFi≠1亦可能确实意味着该化合物在所研究的生物组织中进行了有效的生物富集。更精确地讲，就是化合物的化学活性或逸度随着被引入食物链的营养级的增加而增强。当 实现了真正的生物放大。 “真正”的生物放大如何产生：首先，对于许多生物有机体，构成食物的有机质大部分在肠道中被消化；此外，食物中的一定生物化学片段可被特别利用。因此，生物放大作用在食草和食肉动物的胃肠系统中非常显著，所以可假定大部分存在于食物中的是类脂物和蛋白质（在胃肠系统中消化）而不是外来物质，而这种消化直接导致胃肠系统中化合物的逸度比在原来食物中有所增加。

10.5 生物放大 10.5.2 沿着水生生物食物链和食物网进行的生物放大 Biomagnification Along Aquatic Food Chains and Food Webs

10.5 生物放大 10.5.3 沿着陆生生物食物链 Biomagnification Along Terrestrial Food Chains 与水生生态系统不同，陆生食物链在不同温度下常常涉及一些相互作用的生物环节，为了做出正确的比较，需要对照不同介质中化合物的逸度（或化学活度）。

10.5 生物放大 结论：一，随着化合物挥发性的降低，大气-牧草之间的平衡偏离程度越大，植物摄取疏水性化合物的速度较慢； 二，考虑到温度的影响，牛奶与草的逸度比分别为0.01，0.3和0.4，生物稀释效应。 三，人除了牛奶有其它的渠道暴露于PCBs。

10.5 生物放大 季节性温度差异的影响： 结论： 一，夏天逸度低于春天，主要是温度对Kop影响较大 二，鹿没有发生生物放大； 苔藓/柳树叶片 北美驯鹿 狼 结论： 一，夏天逸度低于春天，主要是温度对Kop影响较大 二，鹿没有发生生物放大； 三，狼具有较高的逸度，特别是对于Kow较大的物质。