Η βιοσυγκέντρωση είναι μια κατάσταση κατά την οποία τα επίπεδα μιας τοξίνης σε έναν οργανισμό υπερβαίνουν τα επίπεδα αυτής της τοξίνης στο περιβάλλον. Αυτός ο όρος χρησιμοποιείται συχνά ειδικά σε σχέση με υδάτινα περιβάλλοντα και υδρόβιους οργανισμούς, σε αντίθεση με τη σχετική «βιοσυσσώρευση», η οποία μπορεί να αναφέρεται σε τοξίνες και οργανισμούς που βρίσκονται σε διάφορα περιβάλλοντα. Η βιοσυγκέντρωση είναι ένας τομέας που απασχολεί πολλούς περιβαλλοντικούς υποστηρικτές και επιστημονικούς ερευνητές, καθώς και ανθρώπους που είναι υπεύθυνοι για τη διαμόρφωση πολιτικής και την ανάπτυξη νέων καταναλωτικών προϊόντων.
Σε ένα κλασικό παράδειγμα βιοσυγκέντρωσης, ένα ψάρι που ζει σε ένα ποτάμι που έχει μολυνθεί από φαρμακευτικά απόβλητα μπορεί να προσλαμβάνει υψηλά επίπεδα ανθρώπινων ορμονών από το νερό. Εάν τα ψάρια δεν μπορούν να εκφράσουν τις ορμόνες, αυτές συσσωρεύονται στο σώμα, οδηγώντας σε μια κατάσταση στην οποία το σώμα του ψαριού περιέχει περισσότερες ορμόνες από το περιβάλλον νερό. Οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν μια έννοια γνωστή ως παράγοντας βιοσυγκέντρωσης (BCF) για να εκφράσουν τα επίπεδα βιοσυγκέντρωσης με αριθμητικό τρόπο.
Για να βρεθεί ο παράγοντας βιοσυγκέντρωσης, τα επίπεδα μιας τοξίνης σε έναν οργανισμό διαιρούνται με τα επίπεδα στο περιβάλλον νερό για να βρεθεί μια αναλογία. Όσο υψηλότερη είναι η αναλογία, τόσο πιο έντονη είναι η βιοσυγκέντρωση. Ένα υψηλό BCF μπορεί να οδηγήσει σε προβλήματα υγείας, όπως γενετικές μεταλλάξεις που μεταδίδονται σε απογόνους, καρκίνους, θάνατο ή ασθένεια. Σε πληθυσμούς ψαριών, για παράδειγμα, αυξανόμενος αριθμός ψαριών που γεννιούνται με διφορούμενα γεννητικά όργανα έχουν εντοπιστεί σε υδάτινες οδούς μολυσμένες με φαρμακευτικά προϊόντα.
Η βιοσυγκέντρωση μπορεί επίσης να οδηγήσει σε μια κατάσταση που ονομάζεται βιομεγέθυνση. Στη βιομεγέθυνση, τα επίπεδα των τοξινών αυξάνονται όσο πιο ψηλά ανεβαίνει κάποιος στην τροφική αλυσίδα. Για παράδειγμα, μια τοξίνη μπορεί να υπάρχει σε μικρά επίπεδα σε φυτά που τρώγονται από μικρά ψάρια. Τα ψάρια πρέπει να φάνε πολλά φυτά για να επιβιώσουν, αναπτύσσοντας έτσι υψηλότερο BCF. Το μεγαλύτερο είδος ψαριού που τρώει το μικρό ψάρι έχει ακόμη υψηλότερα επίπεδα τοξινών στο σώμα του και η αρκούδα που τρώει αυτά τα ψάρια, με τη σειρά του, αναπτύσσει υψηλά επίπεδα τοξινών. Η τοξίνη μπορεί επίσης να μεταδοθεί στα πουλιά που τρώνε τα ψάρια, μαζί με τους ανθρώπους. Η βιοσυγκέντρωση εξηγεί πώς τα επιβραδυντικά φλόγας βρίσκονται στο στήθος των γυναικών σε όλο τον κόσμο: αυτές οι γυναίκες δεν κατανάλωναν απευθείας αυτές τις χημικές ουσίες, τις κατάποσαν τρώγοντας οργανισμούς που παρουσίασαν βιομεγέθυνση.
Η βιοσυγκέντρωση και η βιομεγέθυνση εξηγούν γιατί τα φαινομενικά χαμηλά επίπεδα τοξινών μπορεί να γίνουν πρόβλημα, επειδή εάν ένα ζώο έχει πρόβλημα να εκφράσει μια τοξίνη από το σώμα του, η τοξίνη θα συσσωρευτεί όσο ο οργανισμός είναι εκτεθειμένος. Η χημική ουσία DDT αναφέρεται συχνά ως παράδειγμα. όταν χρησιμοποιήθηκε αρχικά, φαινόταν να είναι τοξικό μόνο για τα έντομα. Ωστόσο, για μια παρατεταμένη χρονική περίοδο, εμφανίστηκε βιομεγέθυνση που είχε ως αποτέλεσμα αυγά πουλιών με λεπτό κέλυφος, προκαλώντας σοβαρές ζημιές σε πολλά είδη πτηνών. Αυτό οδήγησε σε εκτεταμένες απαγορεύσεις για τη χημική ουσία.