研究人员对2015年巴西矿业灾难污染土壤中种植的作物进行调查后发现，有毒金属正从土壤转移到可食用植物中。香蕉、木薯和可可被发现会吸收铅和镉等元素，其中香蕉对六岁以下儿童存在潜在健康风险。尽管成年人面临的直接风险较低，但科学家警告，长期接触可能带来累积性健康后果。
该团队聚焦于受灾难影响土壤中种植的香蕉、木薯和可可果肉。他们检测了与尾矿主要成分——铁氧化物相关的几种金属（镉、铬、铜、镍和铅）的含量。他们的研究结果表明，食用受污染土壤中生长的香蕉可能对六岁及以下的儿童构成潜在的健康风险。
"我们小组多年来一直在研究大坝坍塌的影响。事故发生后七天我们就获取了第一批样本，并立即意识到植物、土壤、水和鱼类面临迫在眉睫的污染风险。但问题依然存在：这种污染是否会对人类健康构成风险？"农学家、圣保罗大学路易斯·德奎罗斯农学院土壤科学系教授蒂亚戈·奥索里奥回忆道。
这项发表在《环境地球化学与健康》期刊上的研究，解释了植物如何从采矿废物中吸收潜在有毒元素，并将其储存在可食用组织中。研究还概述了这些物质如何进入人类食物供应环节。该研究是阿曼达·杜伊姆在ESALQ学院博士工作的一部分。她的论文已产出七篇国际出版物，并在2025年荣获两项重要奖项：USP可持续发展论文奖和由巴西教育部高等教育人员改进协调中心颁发的Capes论文奖。杜伊姆通过博士奖学金获得了FAPESP的支持。
受污染土壤如何将金属转移至植物
该研究的主要作者杜伊姆表示，这项研究的突出之处在于它将人类健康风险与潜在有毒元素从土壤到作物的迁移过程直接联系起来。"土壤中的铁氧化物含量（尾矿的主要成分）与植物中的含量相关。我们研究了尾矿成分从土壤到水，然后从水到植物（包括其叶和果实）的传递过程。"
"首先，我们需要了解存在哪些元素以及它们的数量，以便理解它们释放的生物化学动力学，"奥索里奥解释说。
杜伊姆于2019年开始她的博士研究，探索来自易受洪水影响区域的植物是否有助于恢复受污染的环境。她评估了栽培作物和本地物种。"我们评估了栽培物种和本地物种。就后者而言，我们想知道它们如何影响铁氧化物的溶解，并在此过程中了解与这些废物相关的潜在有毒元素是否以及如何进入植物，因为不同物种积累潜在有毒元素的方式不同，"她说。"我们的想法是找到最适合清理污染环境的本地物种，我们确实找到了不止一种能实现此功能的物种，相关结果已经发表。就栽培物种而言，我们想知道潜在有毒元素是否会转移到植物的果实和可食用部分。"
为了测量污染程度，研究人员仔细收集了土壤和植物样本。他们清洗并称重新鲜植物，然后将其干燥并再次称重。将根、茎、叶和去皮的果实分别研磨以备分析。"我们溶解了'植物粉末'，使用各种酸将其转化为溶液，并测定了溶液中的浓度。我们将溶液中物质浓度的计算进行换算，并将其与稀释物质的重量进行比较，从而得到每千克干生物量中潜在有毒元素的毫克数，"杜伊姆描述道。
在香蕉和木薯中，除铬外的几乎所有潜在有毒元素在地下部分（根和块茎）中的含量都较高。可可的表现则不同，其茎、叶和果实中的含量较高。在可可果肉中，铜和铅的浓度超过了联合国粮食及农业组织设定的限值。
当研究团队发现某些可食用部分的潜在有毒元素水平超过推荐标准时，他们进行了一项正式的健康风险评估。
儿童与成人的健康风险评估
科学家们计算了食用香蕉、木薯根茎和可可果肉的人群的风险商、风险指数和总风险指数。他们分别评估了儿童（六岁以下）和成人（十八岁以上）。风险商是将一个人对某种物质的估计每日摄入量与被认为安全的参考剂量进行比较。总风险指数有助于确定接触潜在有毒元素可能带来的非致癌健康风险。总风险指数低于1表示风险较低。
"这些元素自然存在于环境中。我们暴露于较低浓度的这些元素中。但像马里亚纳那样的灾难发生后，当预计暴露量会增加时，我们需要格外谨慎，"健康科学博士、该研究的合著者塔米雷斯·切鲁宾说。标准方法评估了这些元素的生物可利用性，因为某些浓度可能导致肾脏和心脏问题、胃肠不适，如果吸入则可能导致肺部损伤。短期影响还可能包括皮肤刺激和眼部问题。
研究人员使用巴西地理与统计研究所的数据，将当地居民食用当地种植食物的量纳入考量。他们还考虑了个人可能暴露的时间长短、儿童和成人之间体重的差异，以及有害效应发展所需的时间。
"根据文献中涵盖的污染物的参考每日摄入量，我们考虑水果中镉含量的限值为0.05毫克/公斤-1，块茎中为0.1毫克/公斤-1；铬含量为0.5-1.0毫克/公斤-1；铜为20.0毫克/公斤-1；镍为0.5-1.0毫克/公斤-1；铅为0.8-2.3毫克/公斤-1；锌为50.0毫克/公斤-1，"切鲁宾解释说。
对于大多数金属，总风险指数值低于1，表明对于从多西河河口食用这些食物的成年人来说，没有显著的致癌风险。然而，香蕉的总风险指数对儿童而言超过了1，提示可能存在健康问题。铅含量升高是主要驱动因素，香蕉中的镉浓度也超过了粮农组织的建议值。研究人员指出，长期接触铅，即使水平很低，也可能永久性地影响大脑发育，可能降低智商，并导致注意力和行为问题。
长期癌症担忧与持续暴露
研究团队提醒，多年食用受污染土壤中生长的食物可能导致累积效应。"随着时间的推移，考虑到巴西约75岁的预期寿命，可能存在致癌风险，因为有可能对DNA造成直接和间接的损伤，"切鲁宾说。这种遗传损伤可能增加影响中枢神经系统、消化道和造血组织的癌症的可能性。"这完全取决于人体吸收和代谢环境中这些可利用元素的能力，"她补充道。