Kompleksowa ocena zanieczyszczenia metalami ciężkimi (i metaloidami) oraz ryzyka zdrowotnego w glebach rolniczych w pobliżu huty stali Menzel Bourguiba, Tunezja

Dlaczego ta lokalna historia o glebie ma dla ciebie znaczenie

W pobliżu tunezyjskiego miasta Menzel Bourguiba długo działająca huta stali niepostrzeżenie obciążyła okoliczne gleby rolne toksycznymi metalami. Badanie pokazuje, jak to zanieczyszczenie przemieszcza się z kominów zakładu do gleby pod uprawami i domami, a następnie do organizmów osób, które tam mieszkają i pracują. Śledząc zarówno poziom zanieczyszczenia, jak i wynikające z niego ryzyko zdrowotne — szczególnie dla dzieci — badanie stanowi wyraźne ostrzeżenie dla społeczności przemysłowych i rolniczych na całym świecie.

Gospodarstwa obok huty stali

Huta stali w Menzel Bourguiba działa od lat 60. XX wieku na niewielkim wzgórzu otoczonym gruntami rolnymi, gdzie ludzie uprawiają żywność i mieszkają. Region ma łagodny klimat śródziemnomorski, a dominującymi glebami są gliny i gliny piaszczyste, które mają tendencję do zatrzymywania zanieczyszczeń. Przez dekady gazy spalinowe, ścieki i odpady stałe z zakładu były odprowadzane przy niewielkiej kontroli. Aby sprawdzić, co pozostało w glebie, badacze pobrali 20 próbek z wierzchnich 20 centymetrów pobliskich pól — warstwy najbardziej narażonej na kontakt ze skórą, przypadkowe połknięcie jako pył czy pobieranie przez korzenie roślin. Następnie zmierzyli osiem metali i metaloidów, w tym ołów, kadm, arsen i chrom, które są znane z negatywnego wpływu na zdrowie ludzi.

Jak bardzo zanieczyszczone są te pola

Aby ocenić, jak nietypowe były poziomy metali w glebie, zespół porównał je z naturalnymi wartościami tła występującymi w typowych skałach i drobnych osadach. Użyli też kilku standardowych wskaźników pokazujących, w jakim stopniu metal się kumuluje i czy źródłem prawdopodobnie jest działalność człowieka. Żelazo, będące powszechnym pierwiastkiem, zostało użyte jako punkt odniesienia, ponieważ jego poziomy pozostawały bliskie wartościom naturalnym, co sugeruje, że huta nie dodawała istotnie żelaza do gleby. W kontrastowym zestawieniu większość pozostałych metali była wyraźnie podwyższona. Poziomy kadmu były około 18 razy wyższe niż w typowym łupku i niemal 60 razy wyższe niż średnia skorupy kontynentalnej. Ołów i cynk występowały wielokrotnie powyżej poziomów naturalnych, podczas gdy arsen, chrom i miedź wykazywały umiarkowane wzrosty. Tylko nikiel i żelazo pozostawały blisko wartości tła. Wraz z obserwowanym spadkiem zanieczyszczenia w miarę oddalania się od huty, to silnie wskazuje na zakład jako główne źródło.

Z gleby do ludzi — największe ryzyko dla dzieci

Następnie zespół zadał pytanie, co te liczby oznaczają dla osób mieszkających i uprawiających ziemię na tym terenie. Skorzystali ze standardowego modelu oceny ryzyka zdrowotnego, który śledzi trzy główne drogi ekspozycji: połykanie gleby i pyłu, wdychanie oraz kontakt ze skórą. Ponieważ rzeczywista ekspozycja różni się między ludźmi, przeprowadzili tysiące symulacji komputerowych metodami Monte Carlo, losowo dobierając możliwe wartości dla czynników, takich jak ilość gleby, którą dziecko może przypadkowo połknąć. Wyniki dla dzieci są ostre. Suma zagrożeń nieonkogennych związanych wyłącznie z ołowiem często przekraczała przyjęte limity bezpieczeństwa, przy czym w ponad połowie symulacji wartości były większe niż jeden. Żelazo i arsen dodatkowo zwiększały presję. U dorosłych zagrożenia nieonkogenne pozostawały poniżej zwyczajowego progu, ale wciąż przyczyniały się do ogólnego niepokoju.

Ryzyko raka znacznie przekraczające akceptowalne poziomy

Gdy badacze spojrzeli na ryzyko nowotworowe w ciągu życia, obraz stał się jeszcze bardziej niepokojący. Dla dzieci całkowite ryzyko raka związane z kadem w glebie często mieściło się w zakresie od jednego do czterech przypadków na tysiąc, co jest wielokrotnie wyższe niż poziom uznawany zazwyczaj za akceptowalny. Chrom i arsen dołączały ze swoim wkładem do ryzyka nowotworowego, a nikiel również odgrywał rolę. Dorośli mieli niższe, lecz wciąż niepokojące ryzyko raka, szczególnie z powodu kadmu. Przy 95. percentylu symulacji całkowite ryzyko nowotworowe dla dzieci osiągnęło około 5,7 na tysiąc, znacznie przewyższając powszechnie stosowane cele regulacyjne. Analiza wrażliwości wykazała, że to, ile gleby ludzie przypadkowo połykają — zwłaszcza dzieci — dominuje nad niepewnością tych oszacowań, natomiast masa ciała jest drugim najważniejszym czynnikiem.

Identyfikacja źródeł i planowanie działań

Aby lepiej zrozumieć pochodzenie metali, badanie zastosowało narzędzia statystyczne grupujące pierwiastki o podobnym zachowaniu. Nikiel i chrom miały tendencję do grupowania się razem w sposób zgodny z lokalną geologią, co sugeruje, że ich obecność w dużej mierze ma podłoże geologiczne. W przeciwieństwie do tego kadm i ołów tworzyły zwartą grupę wyraźnie odzwierciedlającą emisje z huty, natomiast kombinacje arsenu z żelazem i kadmu z miedzią wskazują na specyficzne procesy przemysłowe w zakładzie. Autorzy zauważają również, że ich oszacowania ryzyka mogą być konserwatywne, ponieważ nie uwzględnili metali wchodzących do organizmu poprzez żywność czy wodę, a próbki pobrano tylko w jednym punkcie czasowym.

Co to oznacza dla pobliskich rodzin

Dla mieszkańców wokół huty w Menzel Bourguiba badanie konkluduje, że gleby stały się istotną drogą ekspozycji na toksyny, a dzieci stoją w obliczu zarówno ryzyka nieonkogennego, jak i nowotworowego znacznie powyżej powszechnie stosowanych odniesień. Autorzy wzywają do szybkich reakcji: badań medycznych dla dotkniętych dzieci, lepszej kontroli zanieczyszczeń w zakładzie, czasowych ograniczeń uprawy roślin konsumpcyjnych na najbardziej zanieczyszczonych polach oraz długoterminowego monitorowania gleby i zdrowia społeczności. W szerszym ujęciu praca ilustruje, jak działalność przemysłowa może przekształcić codzienną glebę w ukryte zagrożenie dla zdrowia i podkreśla potrzebę równoważenia ciężkiego przemysłu z silną ochroną ludzi i ziemi rolnej.

Cytowanie: 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

Słowa kluczowe: metale ciężkie, zanieczyszczenie gleby, ryzyko dla zdrowia, huta stali, Tunezja