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Environmental Contamination and Exposure Pathways of Toxic Metals in ASGM Areas in Ghana: A Multi-Regional Assessment

本研究首次对加纳11个手工和小规模金矿场地的汞、铅、砷和镉污染进行了多区域评估,揭示了严重的土壤污染和显著的食物链暴露风险,同时验证了旨在为《水俣公约》框架下的国家政策提供参考的具有成本效益的现场工具。

原作者: Benjamin Cheabu, Alfonso Rodriguez, Alberta Dzifa Dayie, Caroline Baylor, Fiona O’Reilly, Gabriel Sanchez Ibarra, Daniela Koller, Simon Sovoe, Nana Ama Klutse, Stephan Bose, Blessing Gbadago

发布于 2026-10-07
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原作者: Benjamin Cheabu, Alfonso Rodriguez, Alberta Dzifa Dayie, Caroline Baylor, Fiona O’Reilly, Gabriel Sanchez Ibarra, Daniela Koller, Simon Sovoe, Nana Ama Klutse, Stephan Bose, Blessing Gbadago

原始论文采用 CC BY 4.0 许可(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。 ✨ 这是对下方论文的AI生成解释。它不是由作者撰写或认可的。如需技术准确性,请参阅原始论文。 阅读完整免责声明

在加纳的农村景观中,寻找黄金长期以来一直是成千上万个家庭的生计来源。这项被称为手工和小规模黄金开采的工作,涉及个人和小型团体使用基础工具从土地中提取黄金。然而,这个过程通常依赖一种叫做汞的液态金属来将黄金从岩石中分离出来。当汞被烧掉以显露出纯金时,它会变成蒸汽飘入空气,沉降到土壤中,并冲刷进附近的河流。随着时间的推移,这些有毒元素并不会消失;它们会在环境中徘徊,可能进入当地社区种植和食用的食物中。虽然科学家早已知道汞是危险的,但在理解这些重金属(如铅和砷)如何随汞一起在整个生态系统中移动,以及究竟有多少污染最终进入了人们的餐盘,方面仍存在认知空白。

来自 Pure Earth、加纳海岸大学、加纳环境署以及德国医疗机构的一个研究小组,致力于绘制这一遍布全国的无形威胁图谱。他们走访了分布在六个地区、共十一个不同矿区的地点,从中部的阿散蒂地区到西北部的西北地区。他们的目标是对空气、土壤、水、当地河流中的鱼类以及田间生长的农作物进行全面的观察。他们不仅想看这些金属是否存在,还想了解它们的分布情况,以及土壤污染是否真的进入了食物供应。为此,他们结合使用了可以在现场直接测试土壤的手持式设备,以及用于高精度确认结果的精密实验室设备。

调查揭示了一个被采矿活动深刻标记的景观。在土壤中,研究人员发现污染分布广泛且往往十分严重。在被称为科农戈宗戈(Konongo Zongo)的一个特定区域,砷(一种存在于岩石中的有毒类金属)的含量令人震惊。那里从地面采集到的最高单次测量值达到了 10,060 ppm(百万分之一),这一数字比儿童活动区设定的安全限值高出四百多倍。在许多地点也发现了处于危险水平的铅和汞。例如,在萨瓦纳地区,一份土壤样本中的铅含量接近 3,900 ppm,远超居住安全的阈值。研究证实,这些矿区内的土壤不仅仅是布满尘土,其化学性质已被改变,在采矿设备撤离后仍长期保留着这些有毒元素。

空气和水讲述了一个略有不同的故事,尽管风险依然真实存在。在大多数地方,空气中的汞蒸气低于国家安全限值,但也有危险的例外。在名为瓦萨卡扬科(Wassa Kayianko)的地点,空气中的汞浓度在某些时段会飙升至每立方米 150 微克,这种浓度会对呼吸者构成即时的健康威胁。水源普遍较为清洁,但并非所有地方都是如此。在名为阿西亚夸(Asiakwa)的地方,超过一半的水样显示铅含量高于安全限值,且也检测到了超标的汞。这表明,虽然在某些地点空气可能是洁净的,但特定矿区社区的水源已经受到了污染。

这项研究最关键的部分是追踪这些金属如何从地面进入人们食用的食物中。研究人员分析了当地河流中的鱼类以及包括叶菜、水果、块茎和谷物在内的多种农作物。他们发现,虽然食物中的汞含量大多较低,但其他金属却是一个显著的问题。来自几个地点的鱼类和蔬菜中所含的铅、镉和砷水平超过了国际安全标准。在西部地区,一些蔬菜的铅浓度高得惊人。研究还观察了土壤中的汞含量是否能直接预测食物中的汞含量。数据显示,虽然土壤中的砷水平与农作物中较高的砷含量明确相关,但汞的联系则不那么直接。这意味着污染路径是复杂的;仅仅因为土壤脏了并不一定意味着食物也会变脏,但风险确实存在,并且因地点和作物类型而异。

为了确保研究结果的准确性,团队将快速现场测试结果与缓慢但精确的实验室结果进行了对比。他们发现两种方法之间具有高度一致性,证明便携式设备可以被信赖,用于快速识别危险热点。对于那些无法等待数周才能获得实验室结果的社区来说,这是一个至关重要的工具。研究结论指出,污染并非均匀分布;它是斑块状的,像科农戈宗戈和西部地区这样的地方面临着比其他地区更高的风险。土壤、水和食物中这些金属的存在,创造了一个混合暴露的环境,人们同时在呼吸、饮用和食用毒素。

这些发现的影响范围超出了矿工本身的健康。研究强调,危险延伸到了整个社区,包括对铅和汞影响大脑发育最为脆弱的儿童和孕妇。该研究强调,问题不仅在于采矿本身,还在于采矿废弃物是如何沉淀到农民和家庭的日常生活中的。它呼吁对这些地区进行管理方式的转变,建议清理土壤和保护食物供应与监管采矿作业同样重要。这些数据提供了一张清晰的危险分布图,为有针对性的清理工作和为生活在这些金矿丰富但受污染景观中的人们提供更好的健康保护奠定了基础。

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