Одинаковое содержание металла в двух почвах не обязательно означает одинаковую дозу для растения или человека. В одном случае металл может находиться в легкорастворимом соединении, в другом — быть прочно включённым в минерал. Чтобы подействовать на организм, вещество должно пройти несколько этапов: высвободиться из среды, попасть к поверхности обмена и пересечь биологический барьер. Поэтому валовая концентрация описывает запас вещества, а биодоступность — возможность его участия в конкретном биологическом процессе.[1]
От химической формы к внутренней дозе
В воде поступление металлов меняется при изменении кислотности, жёсткости и содержания растворённого органического вещества. Связывание в комплексы может уменьшать долю форм, доступных одному организму, но результат нельзя автоматически переносить на другой вид. В донных отложениях важны состав минералов, органический углерод, кислородный режим и контакт животного с частицами. Дождевой червь, заглатывающий почву, и корень, поглощающий вещества из почвенного раствора, сталкиваются с разными путями поступления.[1][2]
Биодоступность всегда относится к определённой системе: веществу, организму, среде, пути и длительности воздействия. Для вещества, проглоченного с почвой, оценивают долю дозы, которая пересекла кишечный барьер. Для водного животного могут исследовать поглощение через жабры. Нельзя взять коэффициент кишечного всасывания человека и использовать его для расчёта поступления того же элемента в рыбу через воду. Даже растворённое вещество не обязательно поглощается полностью: между внешней концентрацией и тканью работают транспорт, конкуренция и защитные барьеры.[2][3]
Что показывают измерения
Следует различать биодоступность в живом организме и биодоступную для извлечения долю, которую в англоязычных методиках называют bioaccessibility. Последнюю определяют вне организма, например растворяя образец в жидкости, имитирующей условия пищеварения. Метод EPA 1340 разработан для такой оценки свинца в почве. Это проверенная лабораторная модель с установленной областью применения, а не непосредственное измерение количества свинца в крови.[3]
Абсолютную биодоступность можно выразить долей или процентом поступившей дозы. Относительную определяют сравнением с выбранной стандартной формой вещества. Условный пример: если из одинаковых проглоченных доз усвоилось 10% вещества из почвы и 50% из раствора сравнения, относительная биодоступность равна 0,2, или 20%. Это не означает, что организм усвоил 20% исходной дозы из почвы: абсолютная доля в примере составляет 10%.
Снижение подвижности загрязнителя уменьшает часть воздействия, сохраняя его запас. Изменение pH, затопление или распад связывающей фазы могут вновь увеличить доступность; эти условия включают в наблюдение за участком.[1][2]