تلوث المعادن النزِيفة وآثاره البيئية على خمسة محاصيل حول منطقة مناجم المنغنيز النموذجية في تشونغتشينغ، الصين

لماذا تهم المعادن في طعامنا

يشكل الأرز والذرة والفول السوداني وفول الصويا والبطاطا الحلوة النظام الغذائي اليومي لملايين الناس في الصين وخارجها. لكن في المناطق التي تُستخرج فيها الخامات الغنية بالمعادن وتُصهَر، قد تنتقل آثارٌ غير مرئية من تلك المعادن عبر الغبار والماء والتربة إلى المحاصيل التي نأكلها. تدرس هذه الدراسة الأراضي الزراعية المحيطة بمنطقة مناجم منغنيز رئيسية في تشونغتشينغ بالصين لتجيب عن سؤال بسيط ولكنه عاجل: أي المحاصيل الشائعة هناك هي الأكثر أمانًا للاستهلاك، وأيها ينقل بهدوء جرعات أعلى من المعادن السامة إلى أجسامنا؟

مركز تعدين بجانب أطباق الطعام

تقع مقاطعة شيشان ضمن ما يُعرف في الصين بـ«مثلث صناعة المنغنيز الذهبي»، حيث يدعم تعدين وصهر خام المنغنيز جزءًا كبيرًا من الاقتصاد المحلي. ومع ذلك، فإن نفس الأنشطة تطلق مزيجًا من المعادن النزِيفة — بما في ذلك المنغنيز والكادميوم والكروم والزرنيخ والرصاص — إلى الهواء والأنهار والترب. أخذ الباحثون عينات من التربة وخمسة محاصيل رئيسية تزرع على طول نهرين قرب المناجم والمصاهر: الأرز والذرة والفول السوداني وفول الصويا والبطاطا الحلوة. لكل نبتة فصلوا الجذور والسيقان والأوراق والقرون والأجزاء الصالحة للأكل، وقاسوا مستويات المعادن بأجهزة ذات دقة عالية. كما قارنوا هذه المستويات بمعايير سلامة الغذاء واستخدموا نماذج مخاطر صحية مبنية على أساليب وكالة حماية البيئة الأمريكية لتقدير المخاطر طويلة الأمد للبالغين والأطفال.

إلى أين تتجه المعادن داخل كل نبتة

وجد العلماء أن معظم المعادن لا تتجه مباشرة إلى الأجزاء التي يأكلها الناس. بل كانت تميل إلى التراكم في الجذور والأوراق — فتعمل شبه درع يحمي البذور وأعضاء التخزين. كان المنغنيز، كما يُتوقع، أكثر المعادن وفرة في جميع المحاصيل القريبة من مناجم المنغنيز، وخزنت نباتات الأرز منه بكميات أكبر بكثير من الأنواع الأخرى. كما برز الأرز بالنسبة للكروم والزرنيخ: احتوت النباتات الكاملة على كميات أعلى من هذين العنصرين السامين مقارنة بالذرة والفول السوداني وفول الصويا أو البطاطا الحلوة. وبالمقابل، تركز الكادميوم والزنك بقوة في الفول السوداني وفول الصويا. ومع ذلك، أظهرت الأجزاء الصالحة للأكل في معظم المحاصيل عوامل تركيز حيوي منخفضة نسبيًا، ما يعني أن جزءًا صغيرًا فقط من المعدن الموجود في التربة انتهى به المطاف في الغذاء على الطبق.

يبرز الأرز كنقطة ضعف لسلامة الغذاء

عندما حوّل الفريق هذه القياسات إلى مؤشرات تلوث، احتل الأرز باستمرار مرتبة المحصول الأكثر تلوثًا. كانت مستويات الكروم والزرنيخ في حبوب الأرز مرتفعة بما يكفي لدرجة أنه، عند مقارنتها بمعايير الغذاء الصينية، فإن مجموع نقاط التلوث لهما تجاوز بكثير ما يُعتبر آمنًا. حالف الحظ المحاصيل الأخرى بدرجة أفضل: رغم أن جذورها وأوراقها احتوت أحيانًا على كميات مقلقة من معادن مثل النيكل والرصاص، فإن الأجزاء التي يستهلكها الناس عموماً بقيت ضمن الحدود التنظيمية. أظهرت البطاطا الحلوة على وجه الخصوص أدنى مستوى تلوث إجمالي — بالرغم من أن جذرها الصالح للأكل ينمو مباشرة في تربة تحتوي هذه المعادن — مما يشير إلى أن هذا المحصول جيد نسبياً في إبقاء الملوثات بعيدًا عن أنسجة التخزين فيه.

المخاطر الصحية تضرب الأطفال بشدة

لفهم ما تعنيه هذه الأرقام للناس فعليًا، قدّر الباحثون كمية المعادن التي سيبتلعها متوسط بالغ أو طفل من خلال كل محصول على مدى سنوات عديدة. بالنسبة للبطاطا الحلوة والذرة والفول السوداني وفول الصويا، بقيت مجموعات نقاط المخاطر الصحية أدنى من المستوى الذي يُعتبر خطيرًا لكلتا الفئتين العمريتين. روى الأرز قصة مختلفة. نظرًا إلى أنه يُستهلك بكميات كبيرة، خاصة في جنوب الصين، ولأن حبوبه تحتوي على كروم وزرنيخ مرتفعين، فقد يؤدي استهلاك الأرز طويل الأمد في منطقة التعدين هذه إلى مشاكل صحية مزمنة. تشير النماذج إلى أن البالغين يواجهون بالفعل خطرًا ذو مغزى من الكروم في الأرز، بينما يواجه الأطفال — الذين يأكلون كثيرًا نسبة إلى وزن أجسامهم — آثارًا سامة مزمنة من التعرض للزرنيخ، حتى وإن كان مستوى الزرنيخ المقاس في الحبوب أقل من الحد الرسمي للغذاء.

ماذا يعني هذا للمزارعين والأسر

من منظور الشخص العادي، رسالة الدراسة واضحة: في منطقة تعدين المنغنيز هذه، يُعد الأرز السلعة الأساسية الأكثر خطورة، بينما تُعتبر البطاطا الحلوة والفول السوداني وفول الصويا والذرة خيارات أكثر أمانًا بالمقارنة. يجادل المؤلفون بأن الحد من تلوث المعادن النزِيفة من المصدر — عبر ضبط أفضل للغبار ومياه الصرف ومخلفات المناجم والمصاهر — أمر ضروري. وفي الأثناء، قد يخفّض تحويل بعض الحقول من الأرز إلى محاصيل أقل تراكمًا، وتحسين جودة مياه الري، واستخدام معالجات للتربة مثل الفحم الحيوي كمية المعادن السامة التي تصل إلى الناس عبر الغذاء. بالنسبة للأسر التي تعيش قرب مثل هذه المناطق الصناعية، فإن الانتباه إلى أي المحاصيل تأتي من أي الحقول يمكن أن يقلل بهدوء ولكن بشكل كبير من المخاطر الصحية طويلة الأمد، خاصة للأطفال.

الاستشهاد: Zhang, Y., Li, X., Kong, F. et al. Trace metal pollution and ecological effects on five crops around a typical manganese mining area in Chongqing, China. Sci Rep 16, 6660 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37535-6

الكلمات المفتاحية: تعدين المنغنيز, المعادن النزِيفة في المحاصيل, تلوث الأرز, سلامة الغذاء, الزرنيخ والكروم