Concentrations of trace metals (lead, iron, copper and zinc) in crops harvested in some oil prospecting locations in Rivers State, Nigeria

Abstract

Concentrations of the trace metals lead, iron, copper and zinc were estimated in  crops harvested in some oil prospecting locations in Rivers State, Nigeria. The   locations were; Agbada-Aluu (AA), Ebocha (EB), Idu Ekpeye (IE), Obagi (OB) and Trans Amadi Layout (TA), with the Teaching and Research Farm of Rivers State University of Science and Technology, Port Harcourt as control. Crops investigated were cassava (Manihot esculenta), cocoyam (Colocasia esculenta), okra (Hibiscus esculentus), pumpkin leaves (Telfairia occidentalis) and waterleaf (Talinum  traingulare). Results of the mean lead concentrations were from 1.1μg/g in cocoyam to 9.1 μg/g in okro, showing higher trends in the industrialized areas. While cocoyam had the lowest lead concentration, the concentration rest of the crops did not differ significantly from one another. Crops from locations TA, OB, IE and EB had  significantly higher concentrations of lead, although IE, AA and TF were not  significantly different from one another. Mean concentrations of iron were between 40 μg/g in cassava from TF, and 651 μg/g in pumpkin leaves from TA - the industrial base of Rivers State - reflecting a high level of pollution from the various industries in that location. Differences in concentration of iron in crops showed pumpkin leaves to have the highest level of iron, followed by the other green  vegetables – waterleaf and okra - although no significant differences occurred between okra, cocoyam and cassava. Copper concentrations were between 4.4 μg/g in cocoyam from locations TF and 23 μg/g in pumpkin leaves from TA. Pumpkin leaves had the highest concentrations of copper, followed by okra, then waterleaf, with cocoyam and cassava having the least significant levels. Zinc concentrations in crops were between 29 μg/g in cocoyam from TF to 240 μg/g in pumpkin leaves from EB. Pumpkin leaves and okra contained the highest levels of the metal,  followed by waterleaf, then cassava and finally cocoyam. In terms of location, TA, OB and EB had the highest concentrations in crops, the least occurring in TF and AA. These results reflect higher concentrations of metals in crops from the  industrialized locations, with the green vegetables, particularly pumpkin leaves, having the highest uptake, while cocoyam invariably had the least. These findings give cause for concern, particularly as heavy metals are bio-accumulative in the system and portend a serious health risk to man and animals.

Key Words: Trace metals, concentrations, food crops, oil prospecting locations

Des concentrations de métaux en traces (plomb, fer, cuivre et zinc) ont été  évaluées dans des cultures récoltées dans certains endroits de prospection de pétrole dans l’Etat de Rivers State, Nigeria. Ces endroits étaient Agbada-Aluu (AA), Ebocha (EB), Idu Ekpeye (IE), Obagi (OB) et Trans Amadi Layout (TA), avec la ferme d’enseignement et de recherche de l’Université des Sciences et Technologie de Rivers State, avec Port Harcourt comme contrôle. Les cultures qui ont fait l’objet d’analyse étaient le manioc, (Manihot esculenta), la patate douce (Colocasia  esculenta), le gombo, (Hibiscus esculentus), les feuilles de courge (Telfairia  occidentalis) et un légume hydrophile (Talinum traingulare). Les résultats de la moyenne des concentrations de plomb se situaient entre 1,1μg/g dans la patate douce et 9,1 μg/g dans le gombo, ce qui montre de plus hautes tendances dans les régions industrialisées. Alors que la patate douce avait la plus faible concentration, le reste des cultures ne différaient pas considérablement l’une de l’autre. Les  cultures provenant des régions TA, OB, IE et EB avaient des concentrations  nettement supérieures en plomb, tandis que celles de IE, AA et TF ne différaient pas beaucoup l’une et de l’autre. Les concentrations moyennes de fer se situaient entre 40μg/g dans le manioc de TF, et 651 μg/g dans les feuilles de courge de TA – la base industrielle de Rivers State– ce qui reflète un niveau élevé de pollution des différentes industries de cette région. Des différences de concentration de fer dans les cultures ont montré que les feuilles de courge ont la plus haute teneur en fer, suivies par les autres légumes verts – le légume hydrophile et le gombo – bien qu’aucune grande différence ne se soit produite entre le gombo, la patate douce et le manioc. Des concentrations de cuivre se situaient entre 4,4 μg/g dans la patate douce des régions TF et 23 μg/g dans les feuilles de courge des régions TA. Les feuilles de courge avaient les plus hautes concentrations de cuivre, suivies par le gombo, puis le légume hydrophile, tandis que la patate douce et le manioc avaient les niveaux les plus bas. Les concentrations de zinc dans les cultures se situaient entre 29 μg/g dans la patate douce  de TF et 240 μg/g dans les feuilles de courge de EB. Les feuilles de courge et le gombo contenaient les niveaux les plus élevés de ce métal, puis le légume hydrophile, ensuite le manioc et finalement la patate douce. En ce qui concerne le lieu, TA, OB et EB avaient les concentrations les plus hautes dans les cultures, les concentrations les plus basses se trouvaient dans TF et AA. Ces résultats reflètent des concentrations de métaux plus élevées dans les  cultures des régions  industrialisées, tandis que les légumes verts -particulièrement les feuilles de courgeavaient la plus haute assimilation, et la patate douce avait  invariablement la plus faible. Ces résultats suscitent des appréhensions,  particulièrement parce que les métaux lourds sont bio-cumulatifs dans le système et qu’ils présagent de sérieux risques sanitaires pour les hommes et les animaux.

Mots-clés: Métaux en traces, concentrations, denrées alimentaires, endroits de prospection de pétrole.