该研究对林哈里斯（Linhares，巴西米纳斯吉拉斯州一个受十年前福恩当（Fundão）大坝溃坝影响地区辖下的市镇）可可与木薯的食用潜在健康风险展开了调查。
由圣保罗大学（USP）、圣埃斯皮里图联邦大学（UFES）和圣地亚哥德孔波斯特拉大学中土壤地球化学、环境工程及健康领域的研究人员组成的一支团队，对巴西圣埃斯皮里图州林哈里斯市多西河河口受污染土壤中种植的香蕉、木薯和可可果肉的潜在健康风险展开了研究。
自2015年11月邻近的米纳斯吉拉斯州福纳尾矿坝溃坝后，该地区开始堆积铁矿开采废料，这些土壤已受到其影响。
科学家发现，这些土壤中镉、铬、铜、镍和铅的含量超标，这些元素与构成尾矿材料主体的铁氧化物紧密相关。他们的分析还表明，食用在这种受污染土壤中种植的香蕉，可能会对六岁及以下幼儿构成健康风险。
从环境灾难到食品安全隐患
“我们小组多年来一直在研究大坝溃决所带来的影响。事故发生七天后，我们获取了首批样本，并立即意识到植物、土壤、水源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威胁？”圣保罗大学（ESALQ-USP）路易斯·德凯罗斯农学院土壤科学系的农学家兼教授蒂亚戈·奥索里奥回忆道。
在发表于《环境地球化学与健康》的一项研究中，研究人员阐述了作物如何吸收与尾矿相关的潜在有毒元素（PTEs），并将其储存在可食用组织中，致使污染物通过食物链传播。
该出版物是阿曼达·杜伊姆（Amanda Duim）在圣保罗大学农学院（ESALQ）攻读博士学位期间的研究成果之一。她的论文已在国际期刊上发表七篇学术论文，并荣获2025年度两项重要奖项——圣保罗大学可持续发展论文奖与巴西教育部高等教育人员提升协调处（CAPES）颁发的卡佩斯论文奖。杜伊姆的这项研究得到了圣保罗研究基金会（FAPESP）的博士奖学金资助。
金属如何通过土壤和植物迁移
据该研究的主要作者杜伊姆所言，这项研究之所以引人注目，是因为它直接将潜在的人类健康风险与潜在有毒元素如何从受污染土壤迁移至植物体内联系起来。“土壤中的氧化铁含量是尾矿的主要成分，它与植物中的氧化铁含量相关联。我们研究了尾矿成分从土壤到水体，再从水体到植物（包括其叶片和果实）的迁移过程。”
奥索里奥补充道，要建立这种关联，需要详细了解存在哪些污染物以及它们的含量。“首先，我们需要知道存在哪些元素及其含量，以便了解它们释放的生物化学动态，”他解释道。
杜伊姆于2019年开始攻读博士学位，研究如何利用洪泛区的植物来净化受污染的环境。“我们对栽培物种和本地物种进行了评估。就本地物种而言，我们想了解它们如何影响氧化铁的溶解，并在这个过程中，弄清楚与这种废物相关的潜在有毒元素（PTEs）是否会以及如何进入植物体内，因为不同物种积累潜在有毒元素的方式各不相同，”这位研究人员解释道。
“我们的目标是找到最适合净化受污染环境的本地物种，而且我们已经找到了不止一种能够发挥这一作用的物种，相关研究成果也已发表。对于栽培物种，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中，”她解释道。
杜伊姆描述道：“我们采集了土壤与植株样本，对植株进行清洗后，称量其鲜重，随后将植株烘干，再次称量其干重，并分别将根部、茎部、叶片及去皮果实研磨成粉。唯有如此，我们才能对各部分样本进行成分分析。我们将‘植物粉末’溶解，用多种酸将其转化为溶液，并测定溶液中成分的浓度。我们通过计算溶液中物质的浓度，并将其与稀释后物质的重量进行对比，从而得出每千克干生物量中潜在有毒元素（PTE）的含量，单位为毫克。”
不同作物，面临不同暴露风险
香蕉与木薯中，所有潜在有毒元素（铬除外）在地下部分（如根和块茎）的累积量均高于地上部分。反观可可，其地上部分（茎、叶及果实）则呈现出较高的潜在有毒元素累积现象。此外，果实果肉中的铜与铅浓度，已超出联合国粮食及农业组织（FAO）所设定的限量标准。
在发现所种植的植物体内，包括可食用部分在内，其 PTE 浓度高于推荐水平后，研究团队决定对果实和块茎进行风险分析。
儿童面临着最大的危险
科学家通过计算儿童（六岁以下）和成人（18岁以上）食用香蕉、木薯块茎及可可果肉的风险商数（RQ）、风险指数（RI）和总风险指数（TRI），对相关风险进行了评估。风险商数是化学物质日平均摄入量与其对应参考剂量的比值。总风险指数是评估接触潜在有毒元素（PTEs）所引发的非致癌性健康风险的一项基本指标。总风险指数小于1，则表明风险较低。
“这些元素在自然环境中本就存在。我们日常会接触到低浓度的它们。然而，一旦发生类似马里亚纳那样的灾难，预计接触量将会增加，我们就必须格外小心，”拥有健康科学博士学位且为该研究作者之一的塔米雷斯·切鲁宾（Tamires Cherubin）如此说道。通常采用的方法是计算这些元素的生物可利用性风险，因为接触一定浓度的这些元素可能会引发严重的健康问题，如肾脏和心脏疾病、胃肠道不适，以及因呼吸道接触而导致的肺部损伤。其他急性风险还包括皮肤问题和眼部刺激。
风险分析计算涵盖了诸如当地居民对本土种植植物的消耗量等因素。研究人员根据巴西地理统计局（IBGE）提供的数据，估算了当地居民食物中源自外地与本地种植的比例。其他考量因素还包括接触时长（即个人食用该产品的年数）、相对于成人与儿童体重的食用量，以及食用后产生有害影响所需的时间。
切鲁宾解释道：“根据文献中提及的污染物参考每日摄入量，我们认为水果中镉的含量限值应为0.05毫克/千克，块茎中镉的含量限值应为0.1毫克/千克；铬的含量限值应为0.5～1.0毫克/千克；铜的含量限值应为20.0毫克/千克；镍的含量限值应为0.5～1.0毫克/千克；铅的含量限值应为0.8～2.3毫克/千克；锌的含量限值应为50.0毫克/千克。”
尽管所分析的大多数元素的毒性风险指数（TRI）均低于风险水平（小于1），表明食用在多西河河口生长的这些食物不会对成年人构成重大威胁，但儿童食用香蕉的毒性风险指数超过了1，暗示可能对健康产生影响。主要风险因素在于香蕉中铅含量较高，其镉含量也高于联合国粮农组织（FAO）建议的标准。科学家表示，长期接触铅，即使是低剂量，也会对神经发育造成不可逆的损害，包括智商降低、注意力缺陷和行为障碍。
长期接触可能会增加患癌风险
该组织警告称，长期食用在受污染土壤中种植的粮食，可能会带来累积性风险。
切鲁宾表示：“随着时间的推移，鉴于巴西人均预期寿命约为75岁，由于可能存在直接或间接导致DNA损伤的情况，因此存在致癌风险。”
这些变异可能会导致多种癌症的发病率上升，包括影响中枢神经系统、胃肠道和血液系统的癌症。研究人员表示：“这一切都取决于人体吸收和代谢环境中这些元素的能力。”
参考文献：阿曼达·杜伊姆·费雷拉（Amanda Duim Ferreira）、赫洛伊莎·法里内利·科尔韦洛尼（Heloisa Farineli Corveloni）、亚历克西斯·弗里奥尔·博伊姆（Alexys Friol Boim）、赫尔曼诺·梅洛·凯罗兹（Hermano Melo Queiroz）、塔米雷斯·帕特里夏·索萨（Tamires Patrícia Souza）、若泽·L·奥特罗（Xosé L. Otero）、安热洛·弗拉加·贝尔纳迪诺（Ângelo Fraga Bernardino）和蒂亚戈·奥索里奥·费雷拉（Tiago Osorio Ferreira）所著《从尾矿到餐桌：矿尾矿影响土壤中种植食用作物潜在有毒元素的风险评估》，2025年10月1日发表于《环境地球化学与健康》。DOI：10.1007/s10653-025-02770-9
本研究得到了以下机构的资金支持：圣保罗州研究支持基金会（FAPESP，资助编号：ADF: 19/14800-5；AGFB: 20/12823-5；HMQ: 21/00221-3；TOF: 23/01493-2；22/12966-6；TPSC: 23/12124-8；以及HFC: 24/08159-3）；圣埃斯皮里图州研究支持基金会（FAPES/CNPq/CAPES Rio Doce 77683544/2017）；巴西联邦高等教育人员发展协调委员会（CAPES，资助代码：001）以及巴西国家科学技术发展委员会（资助编号：AFB: 301161/2017–8，以及TOF: 305013/2022–0）。
圣保罗研究基金会（FAPESP）对该团队研究的支持包括两项博士后奖学金（20/12823-5 和 21/00221-3）、两项研究资助（23/01493-2 和 22/12966-6）、一项青年博士固定项目奖学金以及一项科研启蒙奖学金。
