Hertigforskaren Helena Frischtak, (höger fram) administrerar psykologiska bedömningar med ett par peruanska barn under en studie av kvicksilverkontamination nära småskalig guldbrytning. Kredit:William Pan, Duke University
Småskalig guldbrytning i den peruanska Amazonas utgör en hälsorisk inte bara för gruvarbetare och samhällen nära där kvicksilver används för att utvinna guld ur malm, men också till nedströms samhällen hundratals kilometer bort där människor äter kvicksilverförorenad flodfisk som en del av sin kost.
I dessa nedströmssamhällen där fisk är en viktig del av kosten, barn under 12 år med de högsta nivåerna av kvicksilver i blodet och håret lider av en förlust på 4,68 poäng i I.Q. forskare rapporterar. De är också mer anemiska, saknar tillräckligt hemoglobin för att transportera syre i blodet.
Båda fynden kommer från en serie studier utförda av forskare från Duke University i och runt Amarakaeri kommunala reservat i Madre De Dios-regionen i Peru. De visas i ett par tidningar publicerade 20 maj i Geohälsa och 28 maj i Journal of Exposure Science &Environmental Epidemiology .
Studierna visar att vanliga antaganden om kvicksilverexponering bör omprövas, och att infödda människor i regionen är mer sårbara för skada, förmodligen på grund av deras större beroende av flodfisk, men också kanske för att deras sjukvård och levnadsstandard inte är lika hög.
Jämfört med icke-infödda individer, barn och vuxna som bor i inhemska byar visade sig ha mycket högre exponeringar för kvicksilver. Bland testade barn, kvicksilvernivåerna var 2,5 gånger högre, i genomsnitt, i inhemska samhällen.
"Antaganden om exponering är inte tillförlitliga, " sa medförfattaren Caren Weinhouse, en biträdande professor vid Oregon Health &Science University. Många studier har tittat på samhällen närmast gruvorna med antagandet att de skulle ha den största kvicksilverexponeringen. "Om du tittar närmare, det visar sig att din första instinkt kan vara fel, ", sa hon. Ofta hade samhällen långt från gruvplatser högre exponeringar.
Hantverksmässiga och småskaliga guldgruvarbetare runt om i världen använder flytande elementärt kvicksilver för att utvinna guld från jordar och sediment. Kvicksilvret binder till guldet och bildar ett amalgam, som sedan utvinns genom förbränning, skapar gasformigt kvicksilver som kommer in i atmosfären. Resten av kvicksilvret hamnar som avfall på landskapet och avrinning vid gruvrelaterad erosion. Gruvarbetare är också kända för att helt enkelt hälla överflödigt kvicksilver direkt i ytvatten.
Elementärt kvicksilver omvandlas till metylkvicksilver i vattendrag, där det lättare tas upp av djur och tenderar att "bioackumuleras" eller läggas upp i vävnader när större fiskar äter förorenad liten fisk.
Kvicksilver är ett känt nervgift som kan leda till muskelsvaghet och problem med koordination, ångest, och minne, samt problem med att tala, höra eller se. Hattmakare från 1800-talet som använde kvicksilvernitrat regelbundet för sin handel var kända för oförutsägbarhet, hallucinationer och skakningar, leder till uttrycket "galen som en hattmakare".
För att samla in data om hår- och blodkoncentrationer av kvicksilver, både nära gruvdrift och längre bort, forskarna besökte 1, 221 peruanska hushåll i 23 samhällen under 2015 och återvände för att ta ett nytt urval av 900 av dessa hushåll året därpå.
De flesta av de uppmätta barnen hade inte vad som för närvarande anses vara höga kvicksilvernivåer i blod och hår. Men barn med mer kvicksilverexponering visade lägre kognitiv förmåga än sina kamrater, även vid ganska låga exponeringsnivåer. En tredjedel av barnen visade sig ha kvicksilvernivåer högre än Världshälsoorganisationens säkerhetsstandarder.
"Om du ändå skulle ha en hög IQ, du kommer förmodligen fortfarande att ha en högre IQ efter exponering, men för barn med risk för funktionsnedsättning, några punkter kan göra skillnad, " sa Duke doktorand Aaron Reuben, som var med och ledde den neurokognitiva studien på barn.
Hälften av barnen under 12 år - och faktiskt hälften av hela befolkningen i urvalet - visade sig också vara anemiska. Forskarna fann att ju högre kvicksilvernivåerna i ett barns blod, desto lägre är deras hemoglobinnivåer.
"Vårt papper beskriver några rimliga biologiska vägar för att det ska hända, sa William Pan, Elizabeth Brooks Reid och Whitelaw Reid docent i miljövetenskap och miljöpolitik vid Duke. "Men på riktigt, det här är något vi behöver förstå lite mer."
Även om det verkar variera från hushåll till hushåll, anemin från kvicksilverkontamination är "ett stort folkhälsoproblem, " Sa Weinhouse. "Om du bara kompletterar dem med järn, det kanske inte räcker om kvicksilver är en viktig orsak."
En tidigare studie av Duke-teamet fann att barn med högre exponering för kvicksilver var mindre känsliga för vacciner, speciellt om de också var undernärda.