なぜ食物連鎖の頂点に毒がたまるのか―生物濃縮を起こす物質の条件

生物濃縮（biological concentration / biomagnification）とは、環境中にごく低濃度で存在する化学物質が生物の体内に取り込まれて蓄積し、さらに食物連鎖を通じて上位の捕食者ほど高い濃度になっていく現象である。例えば海水中では検出限界に近い濃度の物質が、プランクトン→小魚→大型魚→海鳥・海洋哺乳類・ヒトと移るにつれて、数千〜数百万倍の濃度に達することがある。 生物濃縮が起こるには、(1) 環境中や体内で分解されにくく長く残ること（難分解性・残留性）、(2) 一度取り込まれると排泄されにくく体内にたまること（高蓄積性。多くは脂溶性で脂肪組織などに分布する）、(3) 取り込んだ生物がすぐには死なず、その生物が捕食されて次の段階へ受け渡されること、が必要である。 したがって、選択肢を見るときは「その性質は環境中・体内に長く残る方向に働くか、それとも速やかに消える方向に働くか」で判断すればよい。沸点が高い（揮発しにくい）物質は大気中へ逃げずに水・土壌・生体内にとどまりやすく、上記の条件に合致する。一方、水溶性・不安定・易代謝性はいずれも消失を早める性質であり、急性毒性が強いことは食物連鎖による受け渡しを妨げる性質である。

生物濃縮を受けやすい物質の条件

・難分解性（化学的に安定で、環境中でも生体内でも分解・代謝されにくい） ・高蓄積性（脂溶性が高く脂肪組織などに蓄積し、排泄されにくい） ・低揮発性（沸点が高く、大気中へ逃げにくい） ・急性毒性が比較的弱く、慢性毒性を示す

関連する用語

・生物濃縮係数（BCF）：生物体内の濃度を周囲の環境（水など）の濃度で割った値。値が大きいほど濃縮されやすい。 ・残留性有機汚染物質（POPs）：難分解性・高蓄積性・長距離移動性・毒性をもつ有機化学物質の総称。PCB、DDT、ダイオキシン類、アルドリンなどが含まれ、ストックホルム条約（POPs条約）によって製造・使用の廃絶や制限が国際的に定められている。日本では化学物質審査規制法（化審法）が、難分解性・高蓄積性・長期毒性をもつ物質を第一種特定化学物質として製造・輸入を原則禁止している。

生物濃縮が関わった代表的な公害・事件

・水俣病：工場排水中のメチル水銀が魚介類に濃縮され、それを食べた住民に中枢神経障害（感覚障害、運動失調、求心性視野狭窄、難聴など）が生じた。 ・カネミ油症：食用油の製造工程で熱媒体のPCB（およびその加熱で生じたダイオキシン類）が混入し、塩素痤瘡（クロルアクネ）や色素沈着などを起こした。これは食物連鎖による濃縮ではなく直接の経口摂取による中毒である。 ・DDTによる猛禽類の卵殻の菲薄化と個体数減少（レイチェル・カーソン『沈黙の春』で広く知られる）。