Environmental Contamination and Exposure Pathways of Toxic Metals in ASGM Areas in Ghana: A Multi-Regional Assessment
Diese Studie präsentiert die erste multiregionale Bewertung der Kontamination durch Quecksilber, Blei, Arsen und Cadmium an elf Standorten des handwerklichen und kleingewerblichen Goldabbaus in Ghana, welche eine schwere Bodenverschmutzung sowie erhebliche Expositionsrisiken für die Nahrungskette aufzeigt und gleichzeitig kosteneffiziente Feldwerkzeuge validiert, um die nationale Politik unter dem Minamata-Übereinkommen zu unterstützen.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung des untenstehenden Papers. Sie wurde nicht von den Autoren verfasst oder gebilligt. Für technische Genauigkeit konsultieren Sie das Originalpaper. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
In den ländlichen Landschaften Ghanas ist die Suche nach Gold seit langem eine Lebensgrundlage für Tausende von Familien. Diese Arbeit, bekannt als handwerklicher und kleingewerblicher Goldabbau, involviert Einzelpersonen und kleine Gruppen, die einfache Werkzeuge verwenden, um Gold aus der Erde zu extrahieren. Der Prozess beruht jedoch oft auf einem flüssigen Metall namens Quecksilber, um das Gold vom Gestein zu trennen. Wenn dieses Quecksilber verbrannt wird, um das reine Gold freizulegen, verwandelt es sich in einen Dampf, der in die Luft driftet, sich im Boden absetzt und in nahe gelegene Flüsse fließt. Im Laufe der Zeit verschwinden diese toxischen Elemente nicht einfach; sie verweilen in der Umwelt und gelangen potenziell in die Nahrung, die lokale Gemeinschaften anbauen und essen. Während Wissenschaftler schon lange wissen, dass Quecksilber gefährlich ist, gab es eine Lücke im Verständnis darüber, wie es sich zusammen mit anderen Schwermetallen wie Blei und Arsen durch das gesamte Ökosystem bewegt und wie viel dieser Kontamination tatsächlich auf den Tellern bei den Mahlzeiten landet.
Ein Forscherteam von Pure Earth, der University of Cape Coast, der Ghana Environmental Protection Authority und medizinischen Institutionen aus Deutschland machte sich daran, diese unsichtbare Bedrohung landesweit zu kartieren. Sie reisten zu elf verschiedenen Bergbaustätten, die über sechs Regionen verteilt waren, von der Ashanti-Region im Zentrum bis zum Western North im Nordwesten. Ihr Ziel war es, einen umfassenden Blick auf die Luft, den Boden, das Wasser, die Fische in den lokalen Flüssen und die Pflanzen zu werfen, die auf den Feldern wachsen. Sie wollten nicht nur sehen, ob die Metalle vorhanden waren, sondern auch, wie sie verteilt waren und ob die Bodenkontamination tatsächlich in die Nahrungskette gelangte. Um dies zu erreichen, verwendeten sie eine Kombination aus Handgeräten, die den Boden direkt vor Ort testen konnten, und hochentwickelter Laborausrüstung, um die Ergebnisse mit hoher Präzision zu bestätigen.
Die Untersuchung offenbarte eine durch Bergbauaktivitäten stark gezeichnete Landschaft. Im Boden stellten die Forscher fest, dass die Kontamination weit verbreitet und oft schwerwiegend war. In einem spezifischen Gebiet namens Konongo Zongo waren die Arsenwerte – ein toxisches Metalloid, das in den Gesteinen vorkommt – erschreckend hoch. Die höchste einzelne Messung, die dort im Boden durchgeführt wurde, lag bei 10.060 Teilen pro Million, ein Wert, der mehr als vierhundertmal höher ist als der Sicherheitsgrenzwert für Gebiete, in denen Kinder spielen. Auch Blei und Quecksilber wurden an vielen Orten in gefährlichen Mengen gefunden. Beispielsweise enthielt eine Bodenprobe in der Savannah-Region fast 3.900 Teile pro Million Blei, was den Schwellenwert für die Sicherheit in Wohngebieten weit überschreitet. Die Studie bestätigte, dass der Boden in diesen Bergbauzonen nicht nur staubig ist, sondern chemisch verändert wurde und diese toxischen Elemente festhält, lange nachdem die Bergbaugeräte weitergezogen sind.
Die Luft und das Wasser erzählten eine etwas andere Geschichte, obwohl die Risiken real blieben. An den meisten Orten lag der Quecksilberdampf in der Luft unter dem nationalen Sicherheitslimit, aber es gab gefährliche Ausnahmen. An einem Standort namens Wassa Kayianko enthielt die Luft zu bestimmten Zeiten Quecksilberkonzentrationen von bis zu 150 Mikrogramm pro Kubikmeter, eine Konzentration, die ein unmittelbares Gesundheitsrisiko für jeden darstellt, der sie einatmet. Die Wasserquellen waren im Allgemeinen sauberer, aber nicht überall. An einem Ort namens Asiakwa zeigten mehr als die Hälfte der getesteten Wasserproben Bleiniveaus oberhalb des sicheren Grenzwerts, und auch Quecksilber wurde in überhöhten Mengen nachgewiesen. Dies deutet darauf hin, dass die Luft zwar an einigen Stellen klar sein mag, das Wasser in spezifischen Bergbaugemeinden jedoch bereits belastet ist.
Der vielleicht kritischste Teil der Studie war die Verfolgung des Weges, den diese Metalle vom Boden in die Nahrung nehmen, die die Menschen essen. Die Forscher analysierten Fische aus lokalen Flüssen sowie eine Vielzahl von Nutzpflanzen, darunter Blattgemüse, Früchte, Knollen und Getreide. Sie fanden heraus, dass die Quecksielberwerte in der Nahrung zwar meist niedrig waren, andere Metalle jedoch ein erhebliches Problem darstellten. Fisch und Gemüse aus mehreren Standorten enthielten Blei, Cadmium und Arsen in Mengen, die internationale Sicherheitsstandards überschritten. In der Western Region wiesen einige Gemüsesorten alarmierend hohe Bleikonzentrationen auf. Die Studie untersuchte auch, ob die Menge an Quecksilber im Boden direkt die Menge an Quecksilber in der Nahrung vorhersagte. Die Daten zeigten, dass während die Arsenwerte im Boden eindeutig mit höheren Arsenwerten in den Nutzpflanzen verknüpft waren, der Zusammenhang bei Quecksilber weniger direkt war. Dies impliziert, dass der Weg der Kontamination komplex ist; nur weil der Boden schmutzig ist, muss die Nahrung dies nicht zwangsläufig auch sein, aber das Risiko ist durchaus vorhanden und variiert je nach Standort und Art der Nutzpflanze.
Um die Genauigkeit ihrer Ergebnisse sicherzustellen, verglichen die Forscher ihre schnellen Feldtests mit den langsamen, präzisen Laborergebnissen. Sie stellten eine starke Übereinstimmung zwischen den beiden Methoden fest, was bewies, dass tragbare Geräte darauf vertraut werden können, gefährliche Hotspots schnell zu identifizieren. Dies ist ein entscheidendes Werkzeug für Gemeinschaften, die nicht Wochen auf Laborergebnisse warten können. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass die Kontamination nicht gleichmäßig verteilt ist; sie ist fleckig, wobei Gebiete wie Konongo Zongo und die Western Region wesentlich höhere Risiken aufweisen als andere. Das Vorhandensein dieser Metalle im Boden, im Wasser und in der Nahrung schafft eine Umgebung gemischter Exposition, in der Menschen gleichzeitig Toxine einatmen, trinken und essen.
Die Auswirkungen dieser Erkenntnisse erstrecken sich über die unmittelbare Gesundheit der Bergleute hinaus. Die Studie hebt hervor, dass die Gefahr die gesamte Gemeinschaft betrifft, einschließlich Kindern und schwangeren Frauen, die am anfälligsten für die Auswirkungen von Blei und Quecksilber auf die Gehirnentwicklung sind. Die Forschung unterstreicht, dass das Problem nicht nur der Bergbau selbst ist, sondern auch, wie die Abfälle des Bergbaus in das tägliche Leben von Landwirten und Familien einsickern. Sie fordert einen Wandel im Management dieser Gebiete und legt nahe, dass die Reinigung des Bodens und der Schutz der Nahrungsmittelversorgung ebenso wichtig sind wie die Regulierung der Bergbauaktivitäten. Die Daten liefern eine klare Karte, wo die Gefahr liegt, und bieten eine Grundlage für gezielte Sanierungsbemühungen und einen besseren Gesundheitsschutz für die Menschen, die in diesen goldreichen, aber kontaminierten Landschaften leben.
Ertrinken Sie in Arbeiten in Ihrem Fachgebiet?
Erhalten Sie tägliche Digests der neuesten Arbeiten passend zu Ihren Forschungsbegriffen — mit technischen Zusammenfassungen, in Ihrer Sprache.