伊朗胡齐斯坦省玉米重金属污染与健康风险评估:关乎粮食安全与生命健康的关键探究

【字体: 时间:2025年05月05日 来源:Scientific Reports 3.8

编辑推荐:

  为评估伊朗胡齐斯坦省 Dezful 和 Behbahan 市玉米中砷(As)、铅(Pb)和铬(Cr)的污染状况,研究人员采集样本分析。结果显示,部分重金属浓度较高,依非致癌风险指数(THQ)和致癌风险指数(CR),这些金属可能危害健康。该研究为保障粮食安全提供依据。

  在人们的日常饮食中,玉米是极为重要的谷物之一,它不仅是许多人的主食,还广泛应用于饲料、工业等多个领域。然而,近年来,随着工业化进程的加速,环境污染问题愈发严重,其中重金属污染对农作物的影响备受关注。重金属如铅(Pb)、砷(As)和铬(Cr)等,一旦进入土壤,就可能被农作物吸收,进而通过食物链威胁人类健康。在伊朗的胡齐斯坦省,Dezful 和 Behbahan 市是玉米的主要产区,当地的农业生产对经济发展至关重要。但由于工业活动、农业化学品的使用等因素,该地区土壤中重金属含量逐渐增加,这使得玉米的安全性受到了质疑。为了保障人们的健康和粮食安全,来自伊斯兰阿扎德大学阿瓦士分校(Islamic Azad University, Ahvaz Branch)的研究人员 Zeinab Gholami、Maryam Mohammadi Rouzbahani 等人开展了一项关于玉米中重金属污染状况的研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用了多种技术方法来开展这项研究。在样本采集方面,他们在 2022 年于 Dezful 和 Behbahan 市各随机选取 5 个农场,在夏季和秋季从每个农场的不同位置采集 5 个土壤样本和 5 个玉米样本,共获得 50 个土壤样本和 50 个玉米样本。在实验室分析阶段,运用特定的烘干、研磨、筛分等方法处理样本,采用电感耦合等离子光谱仪(ICP)测定重金属(Pb、As、Cr)含量 。同时,基于估算每日摄入量(EDI)、目标危害商(Target Hazard Quotient,THQ)和致癌风险指数(Carcinogenic risk index,CR)等模型评估重金属对人体健康的风险,并计算金属转移因子(Transfer Factor,TF)衡量重金属从土壤到玉米的转移能力。

研究结果如下:

  • 土壤和玉米样本的理化参数:研究测量了土壤和水样的多项理化参数,如 pH、电导率(EC)等。灌溉玉米的水源为未经处理的地表水和地下水。不同季节和地区的土壤和水样参数存在一定差异。例如,夏季 Behbahan 市水样的 pH 为 7.86,Dezfoul 市为 7.54;Behbahan 市土壤的 pH 为 7.21,Dezfoul 市为 7.6312
  • 重金属浓度:分析土壤和玉米样本中 Pb、As、Cr 的浓度后发现,不同季节和地区的浓度有所不同。土壤中,秋季 Dezful 市农田中砷和铬的浓度较高,Behbahan 市夏季和秋季土壤中铅含量高于 Dezful 市。玉米样本方面,Behbahan 市农场秋季玉米中铅含量较高,Dezful 市农田夏季玉米中砷和铬含量较高。同时,秋季土壤中铅和铬的平均浓度高于夏季,而玉米产品中铬含量秋季高于夏季,玉米样本中铅和砷的平均浓度夏季高于秋季345
  • 健康风险指数:根据计算,基于玉米样本中 Pb 的平均浓度,成人和儿童的非致癌风险指数(THQ)分别为 1.98 和 9.26,致癌风险指数(CR)分别为 0.02584 和 0.007395。As 的 THQ 在成人和儿童中分别为 2.62 和 12.26,CR 分别为 4.53 和 1.30。Cr 的 THQ 在成人和儿童中分别为 0.02 和 0.10,CR 分别为 6.635 和 1.905。对比研究区域发现,Behbahan 市农场玉米样本中 Pb 的 THQ 和 CR 对成人和儿童均高于 Dezful 地区;Dezful 市农场玉米样本中 As 的 THQ 和 CR 对成人和儿童均高于 Behbahan 地区6
  • 金属转移因子:Dezful 市农田玉米中砷的转移因子在夏季最高,为 0.762;Behbahan 市农场秋季玉米中铅的转移因子最高,为 0.256;Dezful 市农田夏季玉米样本中铬的转移因子最高,为 0.128。且所有金属转移因子均小于 1,表明玉米属于非重金属积累植物789

研究结论和讨论部分指出,虽然研究区域土壤中 Pb、As 和 Cr 的平均含量低于伊朗国家环境标准,但依据 THQ 和 CR 数据,这些金属仍可能对人体健康构成威胁,不过 Cr 的非致癌风险指数对成人和儿童不构成问题。儿童因体重轻、体表面积小且食物摄入量相对较大,更容易受到玉米中重金属污染的健康威胁。此外,研究还发现该地区土壤和玉米中重金属污染情况与当地的交通、工业活动等因素有关。该研究对于了解玉米中重金属污染状况,制定相应的防控措施,保障粮食安全和人体健康具有重要意义,为后续进一步研究重金属在土壤 - 植物系统中的迁移转化规律提供了基础数据和参考依据 。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号