Panorerar efter guld i Kalifornien, 1850. Kredit:Okänd/Wikipedia
Guld finns överallt i det moderna livet, från smycken till elektronik till smartphones. Den globala elektronikindustrin använder ensam 280 ton per år. Och den efterfrågan fortsätter att växa.
Men de flesta vet lite om miljöpåverkan av guldbrytning. Cirka 15% av världens guldproduktion kommer från hantverkare och småskalig gruvdrift i över 70 länder i hela Asien, Afrika och Sydamerika. Dessa verksamheter sysselsätter 10 till 19 miljoner arbetare. De är ofta dåligt poliserade och svagt reglerade.
Hantverksbrytning kan låta pittoreskt, men det är vanligtvis kriminell verksamhet och leder till omfattande miljöskador. Det är också den största källan till kvicksilverföroreningar i världen idag, långt överstiger andra aktiviteter som kolförbränning och cementtillverkning. Medan kvicksilver är ett element som förekommer naturligt i jordskorpan, det har många toxiska effekter på människor och djur, även vid mycket låga exponeringsnivåer.
Vi har studerat kvicksilverföroreningar från hantverksmässig guldbrytning under de senaste fem åren. Extraktionsmetoderna som dessa operationer använder idag skiljer sig inte drastiskt från processer som gruvarbetare anställde i guldrusningen i Kalifornien i mitten av 1800-talet. Idag ser vi historien upprepa sig på platser som den peruanska Amazonas, där småskalig guldbrytning hotar att lämna efter sig långvarigt socialt, ekonomiska och miljömässiga konsekvenser.
Kvicksilverförorening från guldbrytning
Kvicksilver har använts i århundraden som ett billigt och enkelt sätt att samla guld. Processen börjar när gruvarbetare pumpar en blandning av vatten och sediment från en flodbotten i ett tråg, där sedimentet kan hängas upp i en uppslamning - en teknik som kallas hydraulisk gruvdrift.
När hantverkare bryter kvicksilver, det släpps ut i atmosfären och kan hamna på land eller i vatten. Gruvavfall (fast avfall) avsätter också kvicksilver på land eller i vatten. Mikrober i miljön kan omvandla kvicksilver till metylkvicksilver, som kan tas upp av levande organismer, inklusive fisk och människor. Upphovsman:Arianna Agostini, Rand Alotaibi, Arabella Chen, Annie Lee, Fernanda Machicao, Melissa Marchese, CC BY-ND
Därefter tillsätter de kvicksilver, som binder till guldpartiklarna, bildar ett amalgam. Kvicksilver är tyngre än rent guld, så bollarna av amalgam sjunker till botten av hinkar eller håller dammar där de kan samlas. Till sist, arbetare bränner av kvicksilvret - ofta med en handbrännare eller i en rå spis - lämnar guldmetall bakom sig.
Denna process frigör kvicksilver till miljön i två former. Först, svansar, eller avfallsmaterial, kan förorena närliggande mark- och vattenlevande ekosystem. Andra, kvicksilverånga kommer in i atmosfären och kan resa långa sträckor innan de avsätts till land och vatten via nederbörd eller små dammpartiklar.
I miljön, mikrober kan omvandla kvicksilver till en mer potent form som kallas metylkvicksilver. Metylkvicksilver kan tas upp av bakterier, plankton och andra mikroorganismer som sedan konsumeras av fisk och bygger upp till farliga koncentrationer hos djur högre i näringskedjan.
Metylkvicksilver är ett potent neurotoxin som är skadligt för människor och vilda djur, såsom hotade jätteuttrar som livnär sig högt på livsmedelsbanan inom dessa förorenade miljöer. Det kan orsaka allvarliga skador på centrala nervsystemet som resulterar i sensoriska och motoriska underskott, liksom beteendestörningar som svårigheter att simma i vattenlevande djur och flyga i fåglar.
Ett bestående arv i Kalifornien
Under den amerikanska guldrusningen, hydraulisk gruvverksamhet i Kalifornien helt avskräckt skogsområden, förändrade flodernas gång, ökad sedimentation som täppte till flodbäddar och sjöar och släppte enorma mängder kvicksilver i landskapet. Kaliforniens vildkattgruvarbetare använde uppskattningsvis 10 miljoner pund kvicksilver från 1860 -talet till början av 1900 -talet. Det mesta släpptes ut i miljön som avfall och kvicksilverånga.
Ett sekel senare, vatten, jord och sediment i Sierra Nevada -regionen har fortfarande höga koncentrationer av kvicksilver och metylkvicksilver, ofta överskrider trösklar som fastställts av U.S. Environmental Protection Agency. Studier visar att fisk, fåglar och andra organismer som bor nära historiskt gruvade platser i Kalifornien har höga kvicksilverhalter i sina kroppar jämfört med dem som bor i närliggande otäckta landskap. Extrem erosion på bergssluttningar kan kontinuerligt mobilisera kvicksilver som avsatts för decennier sedan.
Jämförelse av landskapsförändringar från guldbrytning under guldruschen i Kalifornien (vänster) och modern hantverksbrytning i Peru (höger). Upphovsman:Bancroft Library, UC Berkeley (vänster); Arabella Chen (höger)
Historien upprepar sig
Som män som reste till Kalifornien 1849 i hopp om att slå det rikt, dagens hantverkare över hela världen är främst lågutbildade arbetare som hoppas kunna försörja sig själva och sina familjer.
I Peru, där vi har studerat denna process, hantverkare producerar uppskattningsvis 35, 000 till 40, 000 pund guld per år. Branschen erbjuder en möjlighet för uppåtgående rörlighet för ett stort antal peruaner, som vanligtvis migrerar till gruvplatser från kust- och bergstäder.
Som ett resultat, gold rush -städer har blomstrat under de senaste 20 åren. Inter-Oceanic Highway, som slutfördes 2012 och löper från Brasiliens Atlantkust till Perus Stillahavskust, har kopplat dessa städer till större städer och ökad tillgång till peruanska Amazonas.
Att producera ett kilo guld kräver cirka 6 kilo kvicksilver. Med tanke på att minst 50% av det kvicksilver som används i dessa operationer går förlorad för miljön, vi uppskattar att hantverksmässig guldbrytning i Peru ensam släpper nästan 50, 000 pund kvicksilver årligen.
Gruvdrift i denna region ger effekter som påfallande liknar kännetecknen för guldruschen i Kalifornien. Till exempel, gruvarbetare i den peruanska Amazonas har rensat mer än 250, 000 tunnland skog sedan 1984.
Upphovsman:Diagram:Konversationen, CC-BY-ND Källa:UNEP
Madre de Dios -floden, som löper genom en zon som har sett omfattande gruvdrift, kommer sannolikt att fortsätta att urholka landskapet, bär kvicksilverfyllda partiklar nedströms. Långvarig kvicksilverförorening i denna region hotar den högsta biologiska mångfalden på planeten och många ursprungsbefolkningar.
Guldbrytning i 1800-talets Kalifornien utlöste en våg av västerländsk migration och hjälpte till att lösa det vi nu kallar västra USA vid en tidpunkt då gruvdrift och miljöföroreningar var oreglerade. I dag, användning av kvicksilver vid hantverksmässig guldbrytning regleras av Minamatakonventionen om kvicksilver 2013, som har undertecknats av 128 länder - inklusive Peru. Ändå finns det lite regelbunden reglering i de flesta länder. Inte heller har regeringar tagit upp äldre föroreningar och avskogning från guldbrytning.
Olaglig hantverksmässig guldbrytning är en viktig inkomstkälla för lokalsamhällen på platser som Madre de Dios -regionen i Peru. Så länge människor över hela världen fortsätter att kräva mer guld, Vi tror att de är lika ansvariga som gruvarbetare och lokala beslutsfattare för de miljöförstörande orsakerna till guldbrytning.
Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.