Городское сельское хозяйство процветает, но в городских почвах часто таится скрытая опасность: свинец. Недавнее исследование Университета Иллинойса показало повсеместно повышенный уровень содержания свинца в почвах по всему Чикаго, городскому центру сельского хозяйства.
Ученые мало что знают о том, как овощи и другие культуры поглощают и накапливают свинец в реальных условиях, но новое исследование U of I, проведенное в садах на заднем дворе Чикаго, показывает, что помидоры, вероятно, безопасны для употребления в пищу, даже если они выращены на сильно загрязненных свинцом почвах.
«В фруктах было так мало свинца, что, по нашим оценкам, среднему взрослому мужчине пришлось бы съедать почти 400 фунтов помидоров в неделю, чтобы достичь уровня токсичности», — говорит Эндрю Маргенот, доцент кафедры растениеводства Университета штата Иллинойс. и соавтор нового исследования. «Тем не менее, ребенку с более низкой массой тела около 60 фунтов нужно будет съедать «всего» 80 фунтов помидоров в неделю — все равно немало, но более низкий порог потребления».
Это хорошая новость для городского сельского хозяйства, но есть потенциальное предостережение для домашних садоводов и других городских земледельцев.
Это потому, что когда мы обрабатываем зараженную почву, сажаем в нее или отслеживаем ее в наших домах, мы в конечном итоге вдыхаем ее. Свинец также может попасть в мелкую пыль на кожуре помидоров, листовой зелени и особенно корнеплодов. При неправильном мытье мы съедаем его сразу. И, в зависимости от концентрации свинца в почве, его небольшое количество может иметь большие последствия для здоровья.
В своем исследовании Марженот и его соавтор Джордж Уотсон посадили помидоры Roma на задних дворах Чикаго с содержанием свинца в почве от 77 до 1206 частей на миллион (ppm), что превышает естественный фоновый уровень свинца в 21 ppm и в целом превышает пороговое значение EPA штата Иллинойс в 400. ppm для риска вдыхания. Исследователи хотели увидеть, сколько свинца оказалось в фруктах без обработки почвы, и когда почва была изменена с помощью различных обработок на основе фосфора, которые показали, что они уменьшают поглощение свинца людьми через вдыхание пыли или проглатывание частиц.
Агентство по охране окружающей среды рекомендует вносить фосфатные удобрения, такие как тройной суперфосфат (TSP), в высоких дозах, чтобы снизить содержание свинца в почве для приема внутрь человеком, но заинтересованные стороны сказали Уотсону и Маргенот, что они также хотят внести поправку на органическое вещество.
Как оказалось, ни одна из поправок не снизила содержание свинца в томатах. Поглощение свинца растениями в плодах томата уже было настолько низким, даже в сильно загрязненной почве, что поправки не оказали заметного эффекта. Если выразить это в цифрах, средняя концентрация свинца в томатах по участкам составляла 0,01 промилле в 2019 году и 0,13 промилле в 2020 году. Оба показателя намного ниже максимально допустимого предела в 1,6 промилле, установленного Продовольственной и сельскохозяйственной организацией (ФАО) для томатов.
Хотя уровни свинца оставались очень низкими в течение двух лет исследования, различия между годами исследования вызвали недоумение исследователей.
«На второй год мы увидели увеличение содержания свинца в плодах на двух из трех участков. Это было совершенно неожиданно, и мы не могли его объяснить. уровень содержания свинца во фруктах был по-прежнему крайне низким», — говорит Марженот. «Поэтому для меня это две вещи. Во-первых, предстоит провести так много фундаментальных исследований по поглощению свинца растениями — мы даже не знали, что можно ожидать сезонного эффекта. Во-вторых, что важно, существует очень плохая корреляция между общее содержание свинца в почве и поглощение свинца».
Марженот советует выращивающим томаты на приусадебных участках не паниковать, если они выращивают помидоры на почве, загрязненной свинцом.
«Если мы хотим устойчиво снизить риск проглатывания и вдыхания свинца в городе, мы должны более внимательно следить за фосфором и местными источниками, такими как твердые биологические вещества», — говорит он. «Твердые биологические вещества производятся в Чикаго, и существуют программы, чтобы доставить их в руки пользователей. Так что, если мы говорим о недорогих способах борьбы со свинцом, это будет один из хороших ресурсов в городе».
Маргенот также рекомендует методы ведения сельского хозяйства, требующие минимального нарушения почвы, такие как агролесоводство и выращивание многолетних фруктов.
Ученые мало что знают о том, как овощи и другие культуры поглощают и накапливают свинец в реальных условиях, но новое исследование U of I, проведенное в садах на заднем дворе Чикаго, показывает, что помидоры, вероятно, безопасны для употребления в пищу, даже если они выращены на сильно загрязненных свинцом почвах.
«В фруктах было так мало свинца, что, по нашим оценкам, среднему взрослому мужчине пришлось бы съедать почти 400 фунтов помидоров в неделю, чтобы достичь уровня токсичности», — говорит Эндрю Маргенот, доцент кафедры растениеводства Университета штата Иллинойс. и соавтор нового исследования. «Тем не менее, ребенку с более низкой массой тела около 60 фунтов нужно будет съедать «всего» 80 фунтов помидоров в неделю — все равно немало, но более низкий порог потребления».
Это хорошая новость для городского сельского хозяйства, но есть потенциальное предостережение для домашних садоводов и других городских земледельцев.
«Я беспокоюсь не о фруктах, а о методах обработки почвы и посадки. Вот где вы подвергаетесь риску», — говорит Марженот. «Если вы каким-то волшебным образом не контактируете с загрязненной почвой, чтобы добраться до стадии плодов, или если вы мульчируете почву и носите костюм и респиратор, вы золотой человек. Но, конечно, мы все знаем, что это не так. так не бывает».
Это потому, что когда мы обрабатываем зараженную почву, сажаем в нее или отслеживаем ее в наших домах, мы в конечном итоге вдыхаем ее. Свинец также может попасть в мелкую пыль на кожуре помидоров, листовой зелени и особенно корнеплодов. При неправильном мытье мы съедаем его сразу. И, в зависимости от концентрации свинца в почве, его небольшое количество может иметь большие последствия для здоровья.
В своем исследовании Марженот и его соавтор Джордж Уотсон посадили помидоры Roma на задних дворах Чикаго с содержанием свинца в почве от 77 до 1206 частей на миллион (ppm), что превышает естественный фоновый уровень свинца в 21 ppm и в целом превышает пороговое значение EPA штата Иллинойс в 400. ppm для риска вдыхания. Исследователи хотели увидеть, сколько свинца оказалось в фруктах без обработки почвы, и когда почва была изменена с помощью различных обработок на основе фосфора, которые показали, что они уменьшают поглощение свинца людьми через вдыхание пыли или проглатывание частиц.
Агентство по охране окружающей среды рекомендует вносить фосфатные удобрения, такие как тройной суперфосфат (TSP), в высоких дозах, чтобы снизить содержание свинца в почве для приема внутрь человеком, но заинтересованные стороны сказали Уотсону и Маргенот, что они также хотят внести поправку на органическое вещество.
«Мы решили протестировать TSP, а также компостированные и высушенные на воздухе твердые биологические вещества, которые представляют собой человеческие фекалии, перерабатываемые на очистных сооружениях Чикаго. Это твердые биологические вещества класса А, что означает, что они проверены на наличие патогенов и тяжелых металлов», — говорит Марженот. «Я знаю, что есть неприятный фактор, но они, вероятно, безопаснее, чем навоз, который вы можете купить в хозяйственном магазине».
Как оказалось, ни одна из поправок не снизила содержание свинца в томатах. Поглощение свинца растениями в плодах томата уже было настолько низким, даже в сильно загрязненной почве, что поправки не оказали заметного эффекта. Если выразить это в цифрах, средняя концентрация свинца в томатах по участкам составляла 0,01 промилле в 2019 году и 0,13 промилле в 2020 году. Оба показателя намного ниже максимально допустимого предела в 1,6 промилле, установленного Продовольственной и сельскохозяйственной организацией (ФАО) для томатов.
Хотя уровни свинца оставались очень низкими в течение двух лет исследования, различия между годами исследования вызвали недоумение исследователей.
«На второй год мы увидели увеличение содержания свинца в плодах на двух из трех участков. Это было совершенно неожиданно, и мы не могли его объяснить. уровень содержания свинца во фруктах был по-прежнему крайне низким», — говорит Марженот. «Поэтому для меня это две вещи. Во-первых, предстоит провести так много фундаментальных исследований по поглощению свинца растениями — мы даже не знали, что можно ожидать сезонного эффекта. Во-вторых, что важно, существует очень плохая корреляция между общее содержание свинца в почве и поглощение свинца».
Марженот советует выращивающим томаты на приусадебных участках не паниковать, если они выращивают помидоры на почве, загрязненной свинцом.
«Если вы минимизируете пыль с помощью тяжелой мульчи, вы можете безопасно выращивать помидоры, так что не все надежды потеряны. В Иллинойсе EPA устанавливает риск вдыхания на уровне 400 частей на миллион, но мы обнаружили, что вы можете быть в три раза выше, чем в почву и безопасно выращивать помидоры», — говорит он. «Но опять же, садовники и работники городских ферм должны быть очень осторожны с тем, как они обрабатывают почву, покрывают поверхность и моют фрукты, чтобы свести к минимуму воздействие. Но, по крайней мере, мы знаем, что нет необходимости добавлять дорогостоящие смягчающие поправки».Марженот отмечает, что обработка фосфором, протестированная в исследовании, возможно, не сильно повлияла на поглощение томатами свинца, но он говорит, что они все еще обещают поглощение свинца при прямом вдыхании и приеме внутрь.
«Если мы хотим устойчиво снизить риск проглатывания и вдыхания свинца в городе, мы должны более внимательно следить за фосфором и местными источниками, такими как твердые биологические вещества», — говорит он. «Твердые биологические вещества производятся в Чикаго, и существуют программы, чтобы доставить их в руки пользователей. Так что, если мы говорим о недорогих способах борьбы со свинцом, это будет один из хороших ресурсов в городе».
Маргенот также рекомендует методы ведения сельского хозяйства, требующие минимального нарушения почвы, такие как агролесоводство и выращивание многолетних фруктов.
