Комплексная оценка загрязнения агрoпочв тяжелыми металлами(оидами) и рисков для здоровья около сталелитейного завода Мензель Бургиба, Тунис

Почему эта местная история о почве важна для вас

Около тунисского города Мензель Бургиба длительно действующий сталелитейный завод незаметно накопил токсичные металлы в соседних сельскохозяйственных почвах. В этом исследовании показано, как это загрязнение перелетает из труб завода в почву под посевами и домами, а затем попадает в тела людей, которые там живут и работают. Проследив уровень загрязнения и связанные с ним риски для здоровья, особенно для детей, исследование дает четкое предупреждение для промышленных и сельскохозяйственных сообществ по всему миру.

Фермы рядом со сталелитейным заводом

Сталеплавильный завод в Мензель Бургиба действует с 1960‑х годов на невысоком холме, окруженном сельхозугодьями, где люди выращивают продукты и живут. В регионе мягкий средиземноморский климат, а основные типы почв — глины и супесчаные глины, которые склонны удерживать загрязнители. Десятилетиями выхлопные газы, сточные воды и твердые отходы с завода выпускались практически без контроля. Чтобы выяснить, что осталось в почве, исследователи собрали 20 образцов из верхних 20 сантиметров соседних полей — слоя, который наиболее вероятно соприкасается с кожей человека, может случайно проглатываться в виде пыли или поглощаться корнями растений. Затем они измерили восемь металлов и металлоидов, включая свинец, кадмий, мышьяк и хром, которые известны как вредные для здоровья человека.

Насколько загрязнены эти поля

Чтобы оценить, насколько необычны концентрации металлов в почве, команда сравнила их с природным фоновым содержанием, характерным для типичных пород и тонких осадков. Они также использовали несколько стандартных индексов, которые показывают, насколько металл накопился и вероятен ли антропогенный источник. Железо, распространенный элемент, использовали в качестве ориентира, поскольку его уровни оставались близкими к природным значениям, что указывает на отсутствие существенного вклада завода в содержание железа в почве. В то же время большинство других металлов были явно повышены. Уровни кадмия были примерно в 18 раз выше типичного сланца и почти в 60 раз выше среднего содержания континентальной коры. Свинец и цинк превышали природные уровни в несколько раз, тогда как мышьяк, хром и медь показали умеренное увеличение. Только никель и железо оставались близкими к фону. В совокупности с закономерностью снижения загрязнения по мере удаления от плавильни это сильно указывает на сталелитейное предприятие как на основной источник.

От почвы к людям: наибольший риск для детей

Затем команда спросила, что означают эти числа для людей, которые живут и работают на этой земле. Они использовали стандартную модель оценки риска для здоровья, учитывающую три основных пути экспозиции: проглатывание почвы и пыли, вдыхание и контакт с кожей. Поскольку реальная экспозиция варьируется у разных людей, они провели тысячи компьютерных симуляций с помощью метода Монте‑Карло, который случайным образом подбирает возможные значения таких факторов, как сколько почвы ребенок может проглотить. Для детей результаты оказались резкими. Суммарный неканцерогенный риск только от свинца часто превышал принятые пределы безопасности: в более чем половине симуляций значения были выше единицы. Железо и мышьяк добавляли дополнительную нагрузку. Для взрослых неканцерогенные показатели оставались ниже обычно принятого порога, но все же вызывали обеспокоенность.

Риски рака значительно выше приемлемых уровней

Когда исследователи оценили риск рака на протяжении жизни, картина стала еще тревожнее. Для детей суммарный риск рака, связанный с кадмием в почве, часто находился в диапазоне от одного до четырех случаев на тысячу, что в десятки раз выше уровня, обычно считающегося приемлемым. Хром и мышьяк добавляли собственный вклад в риск рака, а никель также играл роль. Взрослые сталкивались с более низкими, но все же тревожными рисками рака, особенно от кадмия. По 95‑му процентилю симуляций суммарный риск рака для детей достиг примерно 5,7 на тысячу, значительно превосходя общепринятые нормативные цели. Анализ чувствительности показал, что доминирующим источником неопределенности в этих оценках является количество почвы, которое люди случайно проглатывают, особенно дети, а масса тела — второй по важности фактор.

Выявление источников и планирование мер

Чтобы лучше понять, откуда пришли металлы, исследование использовало статистические методы, группирующие элементы с похожим поведением. Никель и хром склонялись к кластеризации, соответствующей природной локальной геологии, что указывает на геологическое происхождение большей части их присутствия. В то же время кадмий и свинец образовали плотный кластер, который ясно отражает эмиссии со сталелитейного завода, тогда как сочетания мышьяка с железом и кадмия с медью указывают на конкретные промышленные процессы на объекте. Авторы также отмечают, что их оценки риска могут быть консервативными, поскольку они не включали металлы, попадающие в организм через пищу или воду, и выборки проводились только один раз.

Что это означает для близлежащих семей

Для жителей вблизи плавильни Мензель Бургиба исследование делает вывод, что почвы стали значительным путем токсической экспозиции, при этом дети подвергаются и неканцерогенным, и канцерогенным рискам, значительно превышающим широко используемые ориентиры. Авторы призывают к немедленным мерам: медицинскому обследованию пострадавших детей, улучшению контроля загрязнений на заводе, временным ограничениям на выращивание продовольственных культур на наиболее загрязненных полях и долгосрочному мониторингу почв и состояния здоровья сообщества. В более широком смысле эта работа демонстрирует, как промышленная деятельность может превратить обычную почву в скрытую угрозу для здоровья и подчеркивает необходимость совмещения тяжелой промышленности с надежной защитой людей и сельскохозяйственных земель.

Цитирование: 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

Ключевые слова: тяжелые металлы, загрязнение почвы, риск для здоровья, сталелитейный завод, Тунис