Radiological risk assessment of naturally occurring radionuclides in water from the Rafin Gora gold mining community in Nigeria

Stellen Sie sich die Erde als eine riesige, uralte Bibliothek vor. In ihren Wänden, verborgen in Gestein und Boden, liegen unsichtbare Bücher, geschrieben in einer Sprache der Energie. Dies sind keine Geschichten, die man mit den Augen lesen kann; es sind „radioaktive“ Erzählungen, die von winzigen Teilchen namens Radionuklide erzählt werden. Diese flüstern ihre Geschichten bereits, seit der Planet geboren wurde, und verblassen langsam über Milliarden von Jahren. Normalerweise ist dieses Hintergrundgeplapper so leise, dass wir es nie bemerken. Aber manchmal kommen menschliche Hände ins Spiel und beginnen, die Regale neu anzuordnen. Wenn Menschen tief in den Boden graben, um Gold zu finden, könnten sie versehentlich diese radioaktiven Bücher aufwirbeln und so ihre Energie in das Wasser gelangen lassen, das wir trinken.

Um zu verstehen, ob dieses Auslaufen gefährlich ist, agieren Wissenschaftler wie Gesundheitsinspektoren für unsichtbare Energie. Sie suchen nach drei „Hauptfiguren“ in dieser Geschichte: Radium-226 und Radium-228 (die hinterlistigen Zwillinge, die das Wasser lieben, um sich zu verstecken) und Kalium-40 (ein häufiges Element, das in Bananen und Gesteinen vorkommt). Sie messen, wie viel „Energie“ in einem Tropfen Wasser enthalten ist, und berechnen eine „Dosis“ – eine Art zu sagen: „Wenn du das jeden Tag ein Jahr lang trinkst, wie viel zusätzliche Energie nimmt dein Körper auf?“ Wenn diese Dosis zu hoch wird, ist es so, als würde man die Lautstärke eines Radios so weit aufdrehen, bis es den Ohren wehtut. Die große Frage ist: Ist in Orten, an denen Menschen ohne spezielle Sicherheitsausrüstung nach Gold graben, die Lautstärke des Wassers zu hoch eingestellt?

Genau das wollten ein Team von Forschern der Sun Yat-sen Universität und der Nigeria Atomic Energy Commission in einem Ort namens Rafin Gora untersuchen, einer Goldbergbau-Gemeinde in Nigeria. Sie wollten sehen, ob das Wasser dort sicher war oder ob der Goldabbau die lokalen Wasserhähne in eine radioaktive Gefahr verwandelt hat.

Die Wissenschaftler reisten nach Rafin Gora und sammelten 15 verschiedene Wasserproben. Sie entnahmen Wasser aus Bächen und Teichen (Oberflächenwasser) sowie aus Handbrunnen und tiefen Bohrlöchern (Grundwasser). Um ein klares Bild zu erhalten, nahmen sie nicht nur einen Schluck; sie nahmen drei Proben von jedem Ort und mischten diese zusammen, um einen „repräsentativen“ Becher Wasser zu erstellen. Sie brachten diese Proben dann in ein Labor und verwendeten eine spezielle Maschine namens Gamma-Spektrometer. Man kann sich diese Maschine wie einen super-sensiblen Detektiv vorstellen, der auf das spezifische „Summen“ oder den „Gesang“ jedes radioaktiven Teilchens hört. Durch das Zählen dieser Lieder konnten sie genau bestimmen, wie viel Radium-226, Radium-228 und Kalium-40 im Wasser enthalten waren.

Die Ergebnisse waren ein kleiner Schock. Das Wasser in Rafin Gora sang ein viel lauteres Lied als erwartet. Die durchschnittliche Menge an Radium-226, die gefunden wurde, betrug 5,30 Bq/l, und Radium-228 lag bei 3,98 Bq/l. Um dies in Perspektive zu setzen: Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) besagt, dass für Wasser, das als Trinkwasser sicher gelten soll, das Limit für diese Radium-Zwillinge bei nur 1 Bq/l liegen sollte. Das Wasser in Rafin Gora überschritt dieses Limit bei weitem. Während auch Kalium-40 mit durchschnittlich 120,82 Bq/l vorhanden war, waren die eigentlichen Unruhestifter die Radium-Isotope, die mobiler und löslicher in Wasser sind, was bedeutet, dass sie leicht in die Wasserversorgung gelangen.

Die Forscher stellten dann die nächste große Frage: „Was passiert mit jemandem, wenn er dieses Wasser jeden Tag trinkt, ein ganzes Jahr lang?“ Sie berechneten die „jährliche effektive Dosis“, ein Maß für die gesamte Strahlendosis, die eine Person erhält. Eine durchschnittliche Person in Rafin Gora, die dieses Wasser trinkt, würde eine Dosis von 3,63 mSv pro Jahr erhalten. Die WHO schlägt vor, dass das Trinken von Wasser nicht mehr als 0,1 mSv pro Jahr beitragen sollte. Das bedeutet, dass das Wasser in Rafin Gora eine Strahlendosis liefert, die 36 Mal höher ist als das empfohlene Sicherheitslimit. Es ist, als würde man einem Kind sagen, es dürfe täglich einen Keks essen, um gesund zu bleiben, aber die lokale Bäckerei reicht ihm stattdessen 36 Kekse an.

Doch die Geschichte endet nicht mit nur einem Jahr. Die Wissenschaftler betrachteten auch das langfristige Bild und berechneten das „Lebenszeit-Krebsrisiko“ sowie das „Erbliche Risiko“. Sie nahmen an, dass eine Person 70 Jahre lebt und das ganze Leben lang dieses Wasser trinkt. Die Berechnungen ergaben ein Lebenszeit-Krebsrisiko von 1,40 × 10⁻². Obwohl dies unter dem maximalen Risikoniveau liegt, das die Internationale Kommission für Strahlenschutz (ICRP) festgelegt hat, ist es signifikant höher als das „Aktionsniveau“, das die US-Umweltschutzbehörde (USEPA) festlegt, welches bei 1 × 10⁻⁴ liegt. Einfacher ausgedrückt: Das Risiko ist hoch genug, dass Experten sagen: „Hey, wir müssen jetzt sofort etwas unternehmen.“ Das erbliche Risiko, das die Chance auf die Weitergabe genetischer Veränderungen an zukünftige Kinder betrachtet, wurde mit 5,09 × 10⁻⁴ berechnet und liegt ebenfalls über dem Aktionsniveau der USEPA.

Die Studie untersuchte auch, warum das Wasser so radioaktiv war. Sie fanden heraus, dass das Wasser leicht sauer war (mit einem pH-Wert zwischen 4,89 und 6,14), was einem schwachen Zitronensaft gleicht. Diese Säure hilft dabei, die Gesteine aufzulösen und die radioaktiven Partikel aus dem Boden in das Wasser zu ziehen. Die Forscher vermuten, dass das intensive Graben, das Zermahlen von Gestein und das Waschen von Golderz durch handwerkliche Bergleute diesen Prozess viel schneller geschehen lassen, als es natürlich der Fall wäre. Das Grundwasser, das tiefer liegt und länger mit dem Gestein in Kontakt steht, wies im Allgemeinen höhere Radiumwerte auf als die Oberflächenbäche, was wie ein langsam köchelnder Topf wirkt, der die radioaktiven Zutaten konzentriert.

Als das Team seine Ergebnisse mit anderen Bergbaugemeinden weltweit verglich, fiel Rafin Gora besonders auf. Die Radiumwerte waren viel höher als in Orten wie Ghana, Ägypten oder Serbien, wenngleich sie nicht so extrem waren wie in einigen Berichten aus dem Irak. Dies deutet darauf hin, dass die Kombination aus lokaler Geologie und intensivem, unreguliertem Bergbau in Rafin Gora ein einzigartiges und ernstes Problem geschaffen hat.

Die Arbeit schließt mit einer klaren und dringenden Botschaft: Das Wasser in dieser Goldbergbau-Gemeinde ist ohne Behandlung nicht sicher zum Trinken. Die „Lautstärke“ der Strahlung ist zu hoch. Die Forscher schlagen vor, dass sofortige Maßnahmen erforderlich sind, einschließlich besserer Regulierungen und der Installation von Wasseraufbereitungssystemen direkt am Ort der Nutzung (Point-of-Use-Behandlung). Ohne diese Schritte ist die Bevölkerung dort einem ernsthaften, langfristigen Gesundheitsrisiko ausgesetzt, das zwar unsichtbar, aber sehr real ist. Es ist eine Erinnerung daran, dass Gold zwar glänzen mag, die verborgenen Kosten im Wasser jedoch gefährlich sein können, wenn wir nicht auf die unsichtbaren Lieder achten, die das Gestein singt.