일반생물학 | 생물 농축 현상

 

 

 

TIP

 

 

1. 생물 농축(生物濃縮, biological concentration)
2. 생물 농축의 특성
3. 생물 농축의 과정
4. 생물 농축이 왜 일어나는가?
5. 환경오염과 생물 농축
6. 생물 농축으로 인한 피해 및 대책

 

 

 

생물 농축(生物濃縮, biological concentration)

수은(Hg), 카드뮴(Cd), 납(Pb)등의 중금속이나 DDT, BHC등의 농약 성분,또는 합성 수지의 성분인 PCB등은 생물의 체내에 들어오면 분해되거나 배설되지 않고 먹이연쇄를 따라 이동하여 생물체 내에 농축된다. 생물 농축 물질:먹이 연쇄를 따라 이동하며,상위 영양 단계로 갈수록 농도가 높아진다.

 

생태계에 방출된 중금속이나 독성 유기 화합물은 생물체 내로 들어가서 쉽게 분해되지 않고, 체내의 지방 분자와 결합하여 생물체 외로 배출되지 않거나, 배출되는 시간이 너무 오래 걸리기 때문에, 먹이 연쇄에 따라 다음 단계의 생물로 이동 한다. 따라서 상위 단계의 생물로 옮아 갈수록 몸 속에 축적되는 농도가 점차 높아진다. 이와 같이 어떤 물질이 먹이 연쇄를 따라 점차 농축되는 과정을 생물농축이라고 한다.

 

예) 바닷물이 중금속에 요염 되어있고 그 오염된 물속에 사는 해초들도 중금속을 포함하게 되고 그것을 먹은 작은 계층들의 종류가 있다고 할 때 체내에 해초들보다 더 많은 중금속이 존재하게 되고 그것을 먹은 작은 물고기는 좀더 많은 양을 포함하게 되고 큰물고기가 그 작은 물고기를 먹었을 때 그 양은 더 많아지고 최종소비자인 상어나 사람 에게는 훨씬 더 높은 농도의 중금속을 섭취하게 되는 것입니다.

 

피해사례) 수은의 생물농축으로 일어나 미나마타병(신경마비 증상), 카드뮴의 생물농축으로 일어난 이타이타이병(뼈가 약해지고 쉽게 부서지는 증상)같은 사건이 유명하다.

 

 

생물 농축의 특성

자연 상태에서 잘 분해되지 않아 잔류 기간이 길고, 독성이 있다.

체네의 지방과 결합하여 저장되므로 잘 분해되거나 배설되지 않는다.

먹이 연쇄에서 상위 영양 단계의 생물은 다수의 하위 영양 단계의 생물을 잡아 먹으므로 상위 영양 단계의 생물일수록 농축량이 크다

 

 

생물 농축의 과정

생물 농축은 먹이 연쇄를 따라 일어난다.

육상 : 식물 > 초식동물 > 육식동물 > 최종 소비자

수계 : 식물성 플랑크톤 > 동물성 플랑크톤 > 작은 물고기 > 큰 물고기 > 최종 소비자

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생물 농축이 왜 일어나는가?

생물농축현상은 환경오염에 속해있다. 초기 연구는 DDT에서 알려졌다. 1940년대 DDT는 놀라운 효능으로 기적의 농약으로 불리우며 노벨상 수상까지 탄생기킨 화학물질로 전세계적으로 다량이 사용되었다. 그러나 1960년대 미국의 어류학자 칼슨의 침묵의 봄이 발표됨으로써 DDT가 환경에 잘 분해되지 않고 생물에 농축되는 등 그 해약이 밝혀지기 시작하였으며, 중국에는 1970년대, 개발 후 30여년만에 그 사용이 금지된 것을 보면 화학물질이 우리인간 사회에 미치는 편익과 해악을 극명하게 이해 할 수 있다. 처음 환경에 상충제로 살포 될 때는 무해한 농도였으나 이를 식물성 플랑크톤이 흡수하고 몸에 분해되지 않고 남게 되고 동물성 플랑크톤이 식물성 플랑크톤을 여러 개 먹으면서 양이 몇십배로 늘고 다시 동물성 플랑크톤을 새우가 먹으면 몇백배-몇천배로 늘고 어류가 먹고 갈매기가 어류를 먹으면 수백만배로 농축되어 알을 낳아도 껍질이 없는 알을 낳게 되어 멸종으로 가는 사건이 터진 것이다 즉 합성된 화합물이 자연분해가 안되면서 생물체를 통한 농축으로 사람에게 까지 심각한 농도로 축적되는 것으로 환경오염의 한 분야로 주의를 하는 분야가 되었다.

 

 

환경오염과 생물 농축

생물농축으로 문제가 생기는 가장 큰 원인은 환경오염에 있다. 특히 20세기 이후 산업화가 급격하게 진행되면서 바다에 버려진 공장 폐수에 들어있던 여러 가지 성분이 이러한 문제를 가속화시켰다. 환경오염을 통한 공해 물질은 숨을 통해 들이마시는 것으로는 크게 농축되지 않지만 음식으로 섭취하는 경우에는 한번에 많은 양을 먹을 수 있기 때문에 주의해야 한다. 육지 근처의 바다에 사는 연근해 어패류에서 이러한 생물농축 현상이 가장 잘 관찰되므로 이들을 먹을 때는 충분히 주의해야 한다.

 

 

생물 농축으로 인한 피해 및 대책

1. 살충제 살포와 생물 농축

생물 농축이 일어나면 생물 농축 물질이 최종소비자에게 가장 높은 농도로 축적되므로, 먹이 연쇄의 상위 단계에 있는 생물일수록 생물 농축에 의한 피해가 심하다.

농축 과정 : 토양 ⇒ 풀 ⇒ 소 ⇒ 우유 ⇒ 사람

생리 기능에 장애를 유발시키고,전신 마비 등의 중독증이 일어난다.

 

2. 살충제 사용 방지 대책

생물학적 방제:해충의 천적을 이용한다.

호르몬의 이용: 유충 호르몬을 사용하여 변태를 억제시킨다.

페로몬의 이용: 곤충을 유인하여 제거한다.

 

3. 생물 농축 피해에 대한 대책

화학비료나 독성과 잔류성이 강한 농약의 사용을 억제하고, 퇴비와 같은 유기 농법이나 천적, 방제 미생물, 페로몬을 이용한 무공해 살충제를 개발한다, 공장 폐수의 처리 시설을 확충하고, 분해되지 않는 물질의 생태계 유입을 막는다, 생활 용품 중 생물 농축 물질이 함유된 수은 전지, 수은온도계, 수은 형광등, 납 축전지 등은 분리 수거하여 처리한다.

 

 

 

[일반생물학] 생물 농축 현상 레포트