Occurrence, Soil-to-Plant Transfer and Dietary Risk Assessment of Potentially Toxic Elements in Green Leafy Vegetables Irrigated with Untreated Slaughterhouse Wastewater in Rufiji District, Tanzania

Imaginez que votre jardin est une éponge géante et vivante. Habituellement, nous arrosons cette éponge avec de l'eau de pluie propre ou de l'eau du robinet, en espérant qu'elle absorbe les bonnes choses — comme le soleil et les nutriments — pour aider nos légumes à grandir gros et forts. Mais parfois, dans les endroits où l'eau est rare, les agriculteurs doivent faire preuve de créativité. Ils peuvent utiliser de l'eau qui a déjà été utilisée par des usines ou, dans cette histoire, par des endroits où les animaux sont transformés pour la consommation. Cette « eau usée » est comme une épée à double tranchant : elle est pleine de nutriments que les plantes adorent, mais elle peut aussi transporter des invités invisibles et indésirables appelés « éléments potentiellement toxiques ». Considérez ces éléments comme de minuscules autocollants tenaces qui collent au sol et aux plantes. Certains, comme le fer et le zinc, sont comme les bonnes vitamines dont notre corps a besoin en petites doses, mais en trop grande quantité, ils peuvent nous rendre malades. D'autres, comme le plomb et le chrome, sont comme les autocollants toxiques qui n'ont aucune raison d'être dans notre nourriture. Les scientifiques appellent le voyage que ces autocollants empruntent de l'eau sale, vers le sol, à travers les racines de la plante, et enfin dans les feuilles que nous mangeons, le « transfert sol-plante ». La grande question est : si nous continuons à arroser notre nourriture avec cette eau usée, sommes-nous en train de nous empoisonner accidentellement par un poison à action lente ?

C'est exactement ce qu'une équipe de chercheurs de l'Université Ouverte de Tanzanie a décidé d'étudier dans le district de Rufiji. Ils ont examiné un type spécifique d'« eau usée » provenant d'un abattoir local — un endroit où les animaux sont nettoyés et transformés. Cette eau est souvent déversée dans des canaux de drainage, puis utilisée par les agriculteurs pour arroser leurs légumes verts, comme les cornilles (Vigna unguiculata), les patates douces (Ipomoea sp.) et la courge (Cucurbita sp.). Les scientifiques voulaient voir si ces légumes agissaient comme des éponges, absorbant les métaux dangereux de l'eau de l'abattoir, et si manger ces légumes pouvait nuire à la santé des gens sur le long terme.

Les chercheurs ont joué les détectives, collectant des échantillons de l'eau sale, du sol sous les plantes et des légumes eux-mêmes. Ils ont utilisé une machine de haute technologie appelée Spectromètre d'Émission Atomique à Plasma Micro-ondes (MP-AES) pour traquer cinq métaux spécifiques : le Chrome (Cr), le Cuivre (Cu), le Fer (Fe), le Plomb (Pb) et le Zinc (Zn). Ils ont découvert que l'eau de l'abattoir transportait effectivement ces métaux, le fer étant le plus abondant à 2,098 mg L⁻¹, suivi du zinc, du plomb, du chrome et du cuivre. Lorsqu'ils ont examiné le sol, l'histoire était différente ; le sol était chargé de ces métaux, en particulier le fer, qui se trouvait à un niveau massif de 16 656,144 mg kg⁻¹. Cela suggère que le sol a agi comme un casier de rangement, retenant ces métages après des années d'arrosage avec les eaux usées non traitées.

Lorsqu'ils ont examiné les légumes, ils ont constaté que les plantes avaient effectivement absorbé les métaux. Le fer était encore une fois le champion, variant de 15,543 à 96,109 mg kg⁻¹ dans les feuilles, suivi du zinc (2,933–7,740 mg kg⁻¹), du cuivre (1,212–2,307 mg kg⁻¹), du chrome (0,182–0,437 mg kg⁻¹) et du plomb (0,073–0,158 mg kg⁻¹). Curieusement, les plantes ne se comportaient pas toutes de la même manière. Les cornilles (V. unguiculata) étaient les meilleures pour absorber le fer, le chrome et le zinc, tandis que les patates douces (Ipomoea sp.) étaient celles qui retenaient le plus de plomb. La courge (Cucurbita sp.) semblait préférer le cuivre.

C'est ici que l'histoire devient un peu sérieuse. Même si la quantité de chaque métal dans les légumes était inférieure aux limites de sécurité internationales fixées par des organisations comme la FAO et l'OMS, les chercheurs ont décidé d'examiner le « tableau d'ensemble ». Ils ont calculé un « Indice de Danger », qui est un score qui additionne le risque de consommer tous les métaux ensemble, et non un seul à la fois. Et c'est là que les sonnettes d'alarme ont retenti. Pour les cornilles et la courge, l'Indice de Danger était supérieur à 1 (plus précisément 1,650 et 1,533, respectivement). Dans le monde des risques sanitaires, un score supérieur à 1 suggère qu'il existe un potentiel de problèmes de santé à long terme, non cancéreux, si les gens continuent de manger ces légumes régulièrement. C'est comme conduire une voiture qui présente quelques petites égratignures ; individuellement, ce ne sont pas des accidents, mais si vous continuez à conduire avec toutes ces égratignures, la voiture finira par tomber en panne.

L'étude suggère que, bien que les légumes ne soient pas immédiatement toxiques, l'utilisation continue d'eaux usées d'abattoir crée un problème à construction lente. Les métaux s'accumulent dans le sol et se déplacent lentement vers la nourriture que nous mangeons. Les chercheurs soutiennent qu'il ne s'agit pas d'un désastre soudain, mais d'une « trajectoire de contamination » — un chemin qui mène vers le danger si rien ne change. Ils ont trouvé que les métaux passent de l'eau au sol, puis aux plantes, prouvant que la chaîne alimentaire est bel et bien contaminée.

Alors, quel est le point essentiel ? L'article conclut que, bien que les concentrations individuelles de métaux dans les légumes soient inférieures aux limites de sécurité, l'effet combiné de la consommation de ces métaux au fil du temps pose un risque. L'étude note que, bien que les faibles concentrations de chrome suggèrent un risque immédiat limité, la présence de ces métaux dans la chaîne alimentaire est une source de préoccupation concernant l'exposition à long terme. Cette étude est préliminaire, donc une surveillance supplémentaire est recommandée car la santé humaine est directement affectée par l'ingestion de ces métaux via les légumes.

Ainsi, une surveillance régulière de ces métaux lourds dans les légumes et dans d'autres produits alimentaires est essentielle pour prévenir leur accumulation excessive dans la chaîne alimentaire. La présente étude suggère également que, pour réduire le risque sanitaire, les légumes doivent être correctement lavés avant consommation, car le lavage peut éliminer une quantité significative de la contamination aérienne à la surface du légume.

Bien que les concentrations actuelles de métaux dans les légumes n'indiquent pas une contamination aiguë, l'ensemble des preuves provenant des eaux usées, du sol, du facteur de transfert et des analyses de l'indice de danger suggère l'émergence d'une trajectoire de contamination qui nécessite une gestion préventive et une surveillance environnementale continue.