巴西礦難後香蕉發現有毒金屬

該團隊重點關注受災土壤中種植的香蕉、木薯和可可漿。他們檢查了鎘、鉻、銅、鎳和鉛的含量，這些金屬與廢物的主要成分氧化鐵有關。他們的研究結果表明，食用在受污染土壤中種植的香蕉可能會對六歲或以下的兒童構成潛在的健康風險。

「我們的小組多年來一直在研究大壩垮塌的影響。事故發生七天后，我們獲得了第一批樣本，並立即意識到植物、土壤、水和魚類面臨著迫在眉睫的污染風險。但問題仍然存在：這種污染是否會對人類健康構成風險？」聖保羅大學路易斯·德奎羅斯農業學院 (ESALQ-USP) 土壤科學系學家兼教授蒂亞戈奧索里 (Tagoiosor Osor)。

該研究發表於 環境地球化學與健康解釋植物如何從採礦廢物中吸收潛在有毒元素 (PTE) 並將其儲存在可食用組織中。它還顯示了這些物質如何進入人類食品供應。這項研究是 Amanda Doem 在 ESALQ 博士論文的一部分。她的論文發表了七篇國際出版物，並於 2025 年獲得了兩項重要獎項：USP 永續發展論文獎和由巴西教育部高等教育人員改進協調組織 (CAPES) 頒發的 CAPES 論文獎。 Duim 透過博士獎學金獲得了 FAPESP 的支持。

受污染的土壤如何將金屬轉移到植物中？

該研究的主要作者 Doim 表示，該研究之所以引人注目，是因為它將人類健康風險與 PTE 從土壤到農作物的轉移直接聯繫起來。 “土壤中氧化鐵的含量是碎屑的主要成分，與其在植物中的含量有關。我們研究了這些成分從土壤中的碎屑到水，再從水到植物，包括植物的葉子和果實的過程。”

「首先，我們需要知道存在哪些元素以及數量，以便了解它們釋放的生化動力學，」奧索里奧解釋道。

Doim 於 2019 年開始了她的博士研究，探索來自洪水易發地區的植物是否有助於恢復受污染的環境。它評估了栽培作物和本地物種。 「我們評估了栽培物種和本地物種。對於後者，我們想知道它們如何影響氧化鐵的溶解，並在此過程中了解與這些廢物相關的 PTE 是否以及如何進入植物，因為不同物種積累的 PTE 不同，」她說。 “我們的想法是找到最好的本地物種來清理污染環境，我們已經找到了不止一種可以發揮這一功能的物種，並且結果已經發表。就栽培物種而言，我們想知道 PTE 是否會轉移到水果和植物的可食用部分。”

為了測量污染，研究人員仔細收集了土壤和植物樣本。他們清洗新鮮植物並稱重，然後將其乾燥並再次稱重。根、莖、葉和去皮的果實分別研磨以進行分析。 「我們溶解了『植物粉末』，使用不同的酸將其轉化為溶液，並測定了溶液中的濃度。我們轉換了溶液中物質濃度的計算結果，並將其與稀釋劑的重量進行比較，從而獲得了以毫克/公斤乾生物質為單位的 PTE 濃度，」Doim 描述道。

在香蕉和木薯中，除了鉻之外，幾乎所有 PTE 都在地下根部和塊莖中含量較高。可可的表現有所不同，莖、葉和果實的含量升高。可可漿中的銅和鉛濃度超出了聯合國糧食及農業組織（FAO）規定的限值。

當研究小組發現某些可食用部分的 PTE 含量高於建議標準時，他們進行了正式的健康風險評估。

兒童和成人的健康風險評估

科學家計算了食用香蕉、木薯根和可可漿的人的風險商（RQ）、風險指數（RI）和總風險指數（TRI）。他們分別評估了兒童（6 歲以下）和成人（18 歲以上）。 RQ 將一個人的估計每日攝取量與被認為安​​全的參考劑量進行比較。 TRI 有助於識別暴露於 PTE 的潛在非癌症健康風險。 TRI 小於 1 表示風險較低。

「這些元素是在環境中自然發現的。我們接觸到的濃度較低。但如果發生像馬裡亞納群島那樣的災難，當接觸量預計會增加時，我們需要更加小心，」Tamiris Cherubin 博士說。以及該研究的共同作者。標準方法評估這些元素的生物利用度，因為吸入某些濃度會導致腎臟和心臟問題、胃腸道不適和肺部損傷。短期影響還可能包括皮膚刺激和眼睛問題。

研究人員利用巴西地理與統計研究所（IBGE）的數據，考慮了居民消耗的當地種植的食物量。他們還考慮了個人可能接觸的時間、兒童和成人之間的體重差異以及產生不良影響所需的時間。

「根據文獻中涵蓋的污染物的參考每日攝取劑量，我們考慮的限值為 0.05 毫克/公斤^-1 水果中鎘的含量為 0.1 毫克/公斤^-1 塊莖中，0.5-1.0 mg/kg^-1 對於鉻的存在，20.0 mg/kg^-1 對於銅，0.5-1.0 mg/kg^-1 對於鎳，0.8-2.3 mg/kg^-1 鉛，50.0 mg/kg –¹ 「對於鋅，」切魯賓解釋。

對於大多數礦物質，TRI值小於1，表示成年人食用這些來自杜斯河口的食物不存在顯著的非致癌風險。然而，香蕉的 TRI 超過兒童的 1，顯示潛在的健康問題。高鉛含量是主要驅動因素，香蕉中的鎘濃度超過了糧食及農業組織的建議值。研究人員指出，長期接觸鉛，即使水平較低，也會永久影響大腦發育，可能導致智商降低，並導致注意力和行為問題。

長期持續接觸癌症的擔憂

研究小組警告說，食用多年來在受污染土壤中種植的食物可能會導致累積效應。 「隨著時間的推移，考慮到巴西人的平均預期壽命約為 75 歲，由於存在直接和間接 DNA 損傷的可能性，因此可能存在患癌症的風險，」Cherubin 說。這種基因損傷可能會增加罹患癌症的可能性，影響中樞神經系統、消化系統和造血組織。她補充說：“這完全取決於人體吸收和代謝環境中這些元素的能力。”