Umfassende Bewertung der Kontamination durch Schwermetalle(-loide) und der Gesundheitsrisiken in landwirtschaftlichen Böden in der Nähe des Stahlwerks Menzel Bourguiba, Tunesien

Warum diese lokale Bodenstudie für Sie wichtig ist

In der Nähe der tunesischen Stadt Menzel Bourguiba hat ein seit Langem betriebenes Stahlwerk die umliegenden Ackerböden stillschweigend mit giftigen Metallen belastet. Diese Studie zeigt, wie sich die Verschmutzung von den Fabrikschornsteinen in den Boden unter Ackerflächen und Wohnhäusern verlagert und schließlich in die Körper der Menschen gelangt, die dort leben und arbeiten. Indem sie sowohl das Ausmaß der Kontamination als auch die daraus resultierenden Gesundheitsrisiken, insbesondere für Kinder, nachzeichnet, liefert die Forschung eine deutliche Warnung für Industrie- und Agrargemeinden weltweit.

Höfe neben einem Stahlwerk

Das Stahlwerk in Menzel Bourguiba ist seit den 1960er Jahren auf einem niedrigen Hügel inmitten landwirtschaftlicher Flächen in Betrieb, auf denen Menschen Lebensmittel anbauen und leben. Die Region hat ein mildes mediterranes Klima, und die vorherrschenden Böden sind Tone und sandige Tone, die dazu neigen, Schadstoffe zu binden. Jahrzehntelang wurden Abgase, Abwässer und feste Abfälle der Anlage mit wenig Kontrolle freigesetzt. Um zu ermitteln, was im Boden verblieben war, sammelten die Forschenden 20 Proben aus den oberen 20 Zentimetern benachbarter Felder, jener Schicht, die am ehesten mit menschlicher Haut in Kontakt kommt, versehentlich als Staub verschluckt wird oder von Pflanzenwurzeln aufgenommen werden kann. Anschließend bestimmten sie acht Metalle und Metalloide, darunter Blei, Cadmium, Arsen und Chrom, die bekannt dafür sind, der menschlichen Gesundheit zu schaden.

Wie stark sind diese Felder verschmutzt

Um einzuschätzen, wie ungewöhnlich die Metallgehalte im Boden waren, verglich das Team sie mit natürlichen Hintergrundwerten, wie man sie in typischen Gesteinen und Feinsedimenten findet. Außerdem nutzten sie mehrere Standardindizes, die zeigen, wie sehr ein Metall angereichert ist und ob die Quelle wahrscheinlich menschlichen Ursprungs ist. Eisen, ein häufiges Element, diente als Referenz, weil seine Werte nahe an den natürlichen Werten lagen, was darauf hindeutet, dass das Werk nicht wesentlich Eisen in den Boden eingebracht hat. Im Gegensatz dazu waren die meisten anderen Metalle deutlich erhöht. Cadmiumwerte lagen etwa 18‑mal über typischem Schiefer und fast 60‑mal über der durchschnittlichen kontinentalen Kruste. Blei und Zink lagen mehrmals über den natürlichen Werten, während Arsen, Chrom und Kupfer mäßige Zunahmen zeigten. Nur Nickel und Eisen blieben nahe dem Hintergrund. Zusammen mit dem Muster abnehmender Verschmutzung mit zunehmender Entfernung vom Schmelzwerk weist dies stark auf das Stahlwerk als Hauptquelle hin.

Vom Boden zum Menschen, mit Kindern für größtes Risiko

Das Team fragte dann, was diese Zahlen für die Menschen bedeuten, die auf diesem Land leben und Landwirtschaft betreiben. Sie verwendeten ein standardisiertes Gesundheitsrisikomodell, das drei Hauptexpositionswege betrachtet: Verschlucken von Boden und Staub, Einatmen und Hautkontakt. Weil die reale Exposition von Person zu Person variiert, führten sie Tausende von Computersimulationen mit Monte‑Carlo‑Methoden durch, die mögliche Werte für Faktoren wie die verschluckte Bodemenge zufällig variieren. Für Kinder sind die Ergebnisse drastisch. Die kombinierte Nicht‑Krebs‑Gefährdung allein durch Blei überschritt in vielen Fällen die akzeptierten Sicherheitsgrenzen, wobei mehr als die Hälfte der Simulationen Werte über eins zeigte. Eisen und Arsen erhöhten den Druck zusätzlich. Bei Erwachsenen blieben die Nicht‑Krebs‑Gefährdungen unter der üblichen Schwelle, trugen jedoch weiterhin zur Gesamtbesorgnis bei.

Krebsrisiken weit über akzeptierten Werten

Als die Forschenden das lebenslange Krebsrisiko betrachteten, wurde das Bild noch beunruhigender. Bei Kindern lag das gesamte mit Cadmium im Boden verbundene Krebsrisiko häufig im Bereich von einem bis vier Chancen pro tausend, also um ein Vielfaches höher als das üblicherweise als akzeptabel betrachtete Niveau. Chrom und Arsen trugen eigene Krebsrisiken bei, und auch Nickel spielte eine Rolle. Erwachsene hatten geringere, aber dennoch besorgniserregende Krebsrisiken, besonders durch Cadmium. Am 95. Perzentil der Simulationen erreichte das Gesamtkrebsrisiko für Kinder etwa 5,7 von tausend, weit über gängigen regulatorischen Zielwerten. Eine Sensitivitätsanalyse zeigte, dass die versehentlich verschluckte Bodemenge, insbesondere bei Kindern, die Unsicherheit in diesen Schätzungen dominiert, während das Körpergewicht der zweitwichtigste Faktor ist.

Quellen nachverfolgen und Maßnahmen planen

Um besser zu verstehen, woher die Metalle stammen, nutzte die Studie statistische Werkzeuge, die Elemente mit ähnlichem Verhalten gruppieren. Nickel und Chrom neigten dazu, zusammen zu clustern, was mit der natürlichen lokalen Geologie übereinstimmt und darauf hindeutet, dass ein großer Teil ihres Vorkommens geologisch bedingt ist. Im Gegensatz dazu bildeten Cadmium und Blei ein enges Cluster, das eindeutig Emissionen des Stahlwerks widerspiegelt, während Kombinationen aus Arsen mit Eisen und Cadmium mit Kupfer auf spezifische industrielle Prozesse in der Anlage hinweisen. Die Autorinnen und Autoren weisen außerdem darauf hin, dass ihre Risikoabschätzungen konservativ sein könnten, da sie Metalle, die über Nahrung oder Wasser in den Körper gelangen, nicht einbezogen haben und die Probenahme nur einmalig erfolgte.

Was das für die Anwohner bedeutet

Für die Anwohner rund um das Schmelzwerk Menzel Bourguiba kommt die Studie zu dem Schluss, dass Böden zu einer bedeutenden Route toxischer Exposition geworden sind, wobei Kinder sowohl Nicht‑Krebs‑ als auch Krebsrisiken ausgesetzt sind, die weit über häufig verwendeten Benchmarks liegen. Die Autoren fordern rasches Handeln: medizinische Untersuchungen für betroffene Kinder, bessere Emissionskontrollen in der Anlage, vorübergehende Einschränkungen beim Anbau von Lebensmitteln auf den am stärksten kontaminierten Flächen und eine langfristige Überwachung sowohl des Bodens als auch der Gesundheit der Gemeinde. Im weiteren Sinne veranschaulicht die Arbeit, wie industrielle Aktivitäten alltäglichen Boden zu einer verborgenen Gesundheitsgefahr machen können, und unterstreicht die Notwendigkeit, Schwerindustrie mit wirksamen Schutzmaßnahmen für Menschen und Ackerland in Einklang zu bringen.

Zitation: Aydi, A., Sifi, S., Zaghdoudi, S. et al. Comprehensive assessment of heavy metal(loid) contamination and health risks in agricultural soils near the Menzel Bourguiba steel smelter, Tunisia. Sci Rep 16, 15806 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45034-x

Schlüsselwörter: Schwermetalle, Bodenverschmutzung, Gesundheitsrisiko, Stahlwerk, Tunesien