Assessment of crop-specific heavy metal transfer and dietary exposure in fertilized tropical smallholder soils in Kaduna State Nigeria.

چکیده اصلی

Fertilizer-associated heavy metals may accumulate in edible crops, yet crop-specific transfer and dietary risks remain poorly characterized in tropical smallholder systems. This study quantified Pb, Cu, Fe, Zn, Cd and Ni in paired soil and edible tissues of okra, maize and cassava from fertilized farms across five locations in Kaduna State, Nigeria. Thirty paired samples were analysed by Flame AAS, and transfer factors, multivariate statistics and dietary risk indices were used to assess metal distribution, uptake and potential exposure. Mean soil concentrations were 20.54, 42.95, 3350.00, 116.47, 0.141 and 38.41 mg kg-1 for Pb, Cu, Fe, Zn, Cd and Ni, respectively, compared with 0.650, 15.83, 908.57, 50.07, 0.014 and 0.174 mg kg-1 in edible tissues. Maize showed greater Pb accumulation than cassava and okra, although Pb transfer remained low across all crops. Dietary screening yielded a THQ of 2.98 for maize, exceeding the non-carcinogenic screening threshold of 1 and driven mainly by Cu and Pb, while the combined Pb + Cd carcinogenic risk was highest in maize (3.17 × 10-5). Cassava also slightly exceeded the THQ threshold (1.07), whereas okra remained well below it (0.011). Overall, the findings identify maize and cassava as priority crops for continued monitoring of Cu and Pb in agricultural fields subject to routine fertilizer use.

ترجمه فارسی چکیده

فلزات سنگین مرتبط با کود ممکن است در محصولات قابل خوردی تجمع یابند، اما انتقال ویژه‌ی هر محصول و ریسک‌های غذایی در سیستم‌های کشت‌های کوچک حاره‌ای هنوز به خوبی مشخص نشده‌اند. این مطالعه غلظت‌های Pb، Cu، Fe، Zn، Cd و Ni را در خاک‌های جفت و بافت‌های قابل خوردی بامیه، ذرت و مانیو از مزارع کوددهی در پنج مکان در ایالت کادونا، نیجریه اندازه‌گیری کرد. ۳۰ نمونه جفت با استفاده از AAS شعله تحلیل شدند و عوامل انتقال، آمارهای چندمتغیره و شاخص‌های ریسک غذایی برای ارزیابی توزیع، جذب و مواجهه بالقوه فلزات استفاده شدند. میانگین غلظت خاک به ترتیب ۲۰.۵۴، ۴۲.۹۵، ۳۳۵۰.۰۰، ۱۱۶.۴۷، ۰.۱۴۱ و ۳۸.۴۱ میلی‌گرم بر کیلوگرم برای Pb، Cu، Fe، Zn، Cd و Ni بود، در حالی که در بافت‌های قابل خوردی ۰.۶۵۰، ۱۵.۸۳، ۹۰۸.۵۷، ۵۰.۰۷، ۰.۰۱۴ و ۰.۱۷۴ میلی‌گرم بر کیلوگرم بود. ذرت نشان‌دهنده تجمع Pb بیشتر از مانیو و بامیه بود، هرچند انتقال Pb در تمام محصولات باقی ماند. غربالگری غذایی THQ 2.98 را برای ذرت به دست آورد که فراتر از آستانه غربالگری غیرسرطان‌زا ۱ بود و عمدتاً توسط Cu و Pb هدایت می‌شد، در حالی که ریسک سرطان‌زا ترکیبی Pb + Cd در ذرت بالاترین (۳.۱۷ × 10-5) بود. مانیو نیز کمی فراتر از آستانه THQ (۱.۰۷) بود، در حالی که بامیه به شدت زیر آن باقی ماند (۰.۰۱۱). در مجموع، یافته‌ها ذرت و مانیو را به عنوان محصولات اولویت‌دار برای نظارت مداوم Cu و Pb در مزارع کشاورزی که تحت استفاده روتین کود هستند شناسایی می‌کنند.

متن کامل اصلی