Page Header

Impact of Mining Industry on Agricultural Land Degradation from Heavy Metal Contamination and Health Risk Assess

Lamai Srisawat, Tunlawit Satapanajaru, Chalor Jarusutthirak, Patana Anurakpongsatorn


การปนเปื้อนโลหะหนักในพื้นที่เกษตรกรรมอันเนื่องมาจากอุตสาหกรรมเหมืองแร่จัดเป็นภัยคุกคามด้านความปลอดภัยอาหารที่ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพของผู้บริโภค งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาวิธีการประเมินสภาพมลพิษดินของพื้นที่เกษตรกรรมแบบรายแปลงและแบบภาพรวม โดยการวิเคราะห์ค่าดัชนีเชิงธรณีเคมีของ As  Cd  Cu Pb  และ Zn ในดินและประเมินค่าความเสี่ยงต่อสุขภาพจากการบริโภคข้าว ผลการศึกษาพบดินมีการปนเปื้อนของ As Cd  Pb และ Zn และพบผลผลิตข้าวที่มีความเสี่ยงสูงจำนวน 6 แปลงจาก 11 แปลงคิดเป็นร้อยละ 55 ผลวิเคราะห์สถิติหลายตัวแปรเพื่อประเมินภาพรวมของพื้นที่พบว่าปริมาณโลหะหนักในดินที่มีการปนเปื้อนสูงเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์  ส่วนการจำแนกแปลงนาตามค่าดัชนีความเสี่ยงทางนิเวศพบว่ามีความสัมพันธ์กับค่าความเสี่ยงต่อสุขภาพของบริโภคข้าวจากการปนเปื้อนของ As และ Cd ผลการศึกษาบ่งชี้ว่าวิธีการประเมินสภาพมลพิษของแปลงนาสามารถนำไปใช้ในการคัดเลือกพื้นที่เกษตรกรรมที่มีการปนเปื้อนโลหะหนักจากอุตสาหกรรมเหมืองแร่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Heavy metal contamination in agricultural soils nearby the old mining industries has threatened food safety for human health. This research aimed to develop a new methodology for soil pollution assessment of individual and holistic agricultural areas. Geochemical index of heavy metals including As, Cd, Cu, Pb, and Zn, in selected paddy fields was evaluated together with health risk assessment of those heavy metals in rice grains. The results showed that soil in the studied areas was contaminated with As, Cd, Pb, and Zn. Rice harvested from 6 out of 11 paddy fields, corresponding to 55%, employed health risk at a high level. Multivariate analysis indicated that anthropogenic activity was a major source of soil pollution in a highly contaminated area. The classification of paddy fields based on potential ecological risk index (RI) was found to be related to the health risk assessment of As and Cd contaminating in rice grains. It was concluded that the proposed soil pollution assessment method was efficiently used to identify suitable agricultural areas in heavy metal contaminated zones adjacent to the old mining industries for safe rice crops.


ดัชนีการสะสมเชิงธรณี; การประเมินความเสี่ยงต่อสุขภาพ; โลหะหนัก; มลพิษทางดิน; Geo-accumulation index; Health risk assessment; Heavy metals; Soil pollution

[1] P. Zhuang, Z. Li, B. Zou, H. Xia and G. Wang, Heavy metal contamination in soil and soybean near the Dabaoshan mine, South China, Pedosphere, 2013, 23(3), 298-304.

[2] H. Rajkumar, P.K. Naik and M.S. Rishi, Evaluation of heavy metal contamination in soil using geochemical indexing approaches and chemometric techniques, International Journal of Environmental Science and Technology, 2019, 16(11), 7467-7486.

[3] N. Adimalla, H. Qian and H. Wang, Assessment of heavy metal (HM) contamination in agricultural soil lands in northern Telangana, India: An approach of spatial distribution and multivariate statistical analysis, Environmental Monitoring Assess, 2019, 191(4), 246.

[4] Z. Wang, X. Zeng, M. Geng, C. Chen, J. Cai, X. Yu, Y. Hou and H. Zhang, Health risks of heavy metals uptake by crops grown in a sewage irrigation area in China, Polish Journal of Environmental Studies, 2015, 24(3),1379-1386.

[5] codex-texts/list-standards/en/. (Accessed on 25 June 2021)

[6] B.A. Fonge, M.T. Larissa, A.M. Egbe, Y.A. Afanga, N.G. Fru and V.M. Ngole-Jeme, An assessment of heavy metal exposure risk associated with consumption of cabbage and carrot grown in a tropical Savannah region, Sustainable Environment, 2021, 7(1), 1-19.

[7] Land Development Department of Thailand, Analytical manual for soil, water, fertilizer, plant and soil improvement materials, LDD, Thailand, 2004. (in Thai)

[8] M. Peech, Soil pH by glass electrode pH meter, American Society of Agronomy, Inc., WI, USA, 1965.

[9] A. Walkley and I.A. Black., Chromic and titration method for determination of soil organic matter, Soil Science Society of America: Proceedings, 1947, 63, 257.

[10] H.D. Chapman and M.R. Carter, Methods of soil analysis: part 2, American Society of Agronomy, Inc., WI, USA, 1996.

[11] U.S. EPA Method 3051A (SW-846), Microwave assisted acid digestion of sediments, sludges, soils, and oils, Washington D.C., USA, 2007.

[12] Z. Hseu, Evaluating heavy metal contents in nine composts using four digestion methods, Bioresource Technology, 2004, 5, 53–59.

[13] K.K. Turekian and K.H. Wedepohl, Distribution of the elements in some major units of the earths crust, Geological Society of America Bulletin, 1961, 72(2), 175-192.

[14] Pollution Control Department of Thailand, Soil quality standards for habitat and agriculture, Ministry of Natural Resources and Environment of Thailand, 2004.

Full Text: PDF

DOI: 10.14416/


  • There are currently no refbacks.