| Химические элементы | Морская вода, масс,% | Calanus finmarchicus, масс.% | Коэффициент обогащения |
| Кислород | 85,966 | 79,99 | 0,93 |
| Водород | 10,726 | 10,21 | 0,95 |
| Хлор | 1,935 | 1,05 | 0,54 |
| Натрий | 1,075 | 0,54 | 0,50 |
| Магний | 0,130 | 0.03 | 0,23 |
| Сера | 0,090 | 0,14 | 1,6 |
| Кальций | 0,042 | 0,04 | 1,0 |
| Углерод | 0,003 | 6,1 | |
| Азот | 0,001 | 1,52 | |
| Фосфор | <0,0001 | 0,13 | |
| Железо | <0,0001 | 0,007 |
Под коэффициентом обогащения или аккумуляции понимают отношение концентрации вещества в организме к концентрации того же вещества в окружающей среде или в пище. Коэффициент аккумуляции ниже 1 можно представить себе как абиотическое накопление данного вещества в окружающей среде. Коэффициент аккумуляции более 1 указывает, как видно из представленного выше примера, на обогащение живого организма. Из всех представленных в таблице элементов наибольшее обогащение Calanus finmarchicus наблюдается по фосфору.
Не используемые организмами природные вещества либо не активны и не потребляются организмом, либо в ходе эволюции у организма сложились механизмы его выделения, либо вещества хорошо усваиваются организмом, но образуют в нем индифферентный балласт. В высших организмах не существует специфических механизмов количественного удаления органических ксенобиотических соединений, поэтому возможно отложение, например, липофильных веществ в жире.
Понятия, используемые при обсуждении процессов усвоения и накопления химических веществ в водных организмах:
- биоконцентрирование — обогащение химическим соединением организма в результате прямого восприятияиз окружающей среды, без учета загрязнения питания;
- биоумножение — обогащение организма химическим соединением непосредственно в результате питания. В природной водной среде этот процесс идет одновременно с биоконцентрированием;
- биоаккумуляция — обогащение организма химическим веществом путем его потребления из окружающей среды и питания;
Биоконцентрирование, биоумножение и биоаккумуляция оцениваются соответствующими коэффициентами обогащения.
- экологическое обогащение — прирост концентрации какого-либо вещества в экосистеме или цепи питания при переходе от низкого к более высокому трофическому уровню.
Коэффициенты биоконцентрирования различных химических соединений в водных организмах различаются по крайней мере на 5 порядков (т. е. в 100000 раз) в зависимости от физико-химических свойств соответствующего соединения. Важнейшим свойством живого организма, связанным с биоконцентрированием, является содержание в нем липидов (жиров). Чем больше в организме липидов, тем больше коэффициент биоконцентрирования.
Хотя биоконцентрирование определяется и другими факторами, такими как специфические биохимические реакции и селективная проницаемость мембран, процессы накопления липофильных химикатов из воды в основном представляют собой процесс распределения между водной фазой и липидной фракцией организмов.
В отличие от водных организмов у наземных биоаккумуляция происходит в основном за счет питания. У наземных высших растений установлено обогащение за счет химических веществ, содержащихся в почве. Этот процесс имеет большое значение в накоплении химических веществ в растительных продуктах питания, их усвоении растительноядными животными и возможным экологическим усилением обогащения. Существует несколько путей усвоения и перераспределения химических веществ из почвы в высшие растения:
- усвоение корневой системой и перенос в наземную часть растения сокодвижением;
- усвоение листьями летучих химических веществ, выделившихся из почвы;
- усвоение листьями химических веществ из пыли.
Средняя концентрация в растении представляет собой результат комбинаций различных путей поступления в него посторонних веществ. Каждый из упомянутых путей по-разному связан с физико-химическими свойствами вещества. Усвоение корнями положительно коррелирует с веществами, растворенными в жидкой фазе почвы, и отрицательно — с адсорбционными коэффициентами почвы и коэффициентом распределения н-октиловый спирт/вода (легче всасываются полярные соединения), т. е. проявляется влияние типа почвы на характер усвоения. Однако перенос растворенного вещества из корневой системы легче осуществляется для неполярных веществ и химических соединений средней полярности. Усвоение листьями из воздуха веществ, выделившихся из почвы, определяется липофильными свойствами тканей, т.е. лучше усваиваются неполярные соединения. Корреляция общего аккумулирования, которое представляет собой сумму всех стадий процесса, таким образом, зависит от физико-химических свойств вещества, вклада каждой стадии в процесс усвоения и вида растения.