Published August 19, 2021 | Version v1
Publication Open

Biomonitoring of arsenic, cadmium and lead in two artisanal and small-scale gold mining areas in Zimbabwe

Creators

  • 1. Ludwig-Maximilians-Universität München
  • 2. University of the Witwatersrand
  • 3. University of Zimbabwe
  • 4. German Federal Environment Agency
  • 5. UMIT - Private Universität für Gesundheitswissenschaften, Medizinische Informatik und Technik

Description

People living and working in artisanal and small-scale gold mining (ASGM) areas are frequently exposed to elemental mercury (Hg), which is used for gold extraction. However, additional exposure to other toxic metals such as arsenic (As), cadmium (Cd) and lead (Pb) may result from mining-related activities and could be ingested via dust, water or food. In these areas, only limited biomonitoring data is available for toxic metals other than Hg. In particular, data about the exposure to As, Cd and Pb is unavailable for the Zimbabwean population. Therefore, we conducted a cross-sectional study in two ASGM areas in Zimbabwe to evaluate the internal exposure to these metals. In total, urine and blood samples from 207 people that identified themselves as miners were collected and analysed for As and Cd in urine as well as Pb in blood by GF-AAS. Median levels (interquartile ranges in μg/l) of As and Pb were 9.7 μg/l (4.0, 18.5) and 19.7 μg/l (12.5, 34.5), respectively. The 25th percentile and the median for Cd were below the limit of detection (0.5 μg/l); the 75th percentile was at 0.9 μg/l. The results were compared to reference values found for the general population in the USA and Germany, and a significant number of participants exceeded these values (As, 33 %; Cd, 27 %; Pb, 32 %), indicating a relevant exposure to toxic metals. Although not representative for the Zimbabwean population, our results demonstrate that the exposure to toxic metals is relevant for the public health in Zimbabwe and requires further investigation.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

وكثيراً ما يتعرض الأشخاص الذين يعيشون ويعملون في مناطق تعدين الذهب الحرفي والصغير النطاق للزئبق الأولي، الذي يستخدم لاستخراج الذهب. ومع ذلك، قد ينتج التعرض الإضافي للمعادن السامة الأخرى مثل الزرنيخ (As) والكادميوم (Cd) والرصاص (Pb) عن الأنشطة المتعلقة بالتعدين ويمكن تناولها عن طريق الغبار أو الماء أو الطعام. وفي هذه المناطق، لا تتوفر سوى بيانات رصد بيولوجي محدودة للمعادن السامة غير الزئبق. على وجه الخصوص، لا تتوفر بيانات حول التعرض لـ As وCd وPb لسكان زيمبابوي. لذلك، أجرينا دراسة مستعرضة في منطقتين من مناطق تعدين الذهب الحرفي والصغير الحجم في زيمبابوي لتقييم التعرض الداخلي لهذه المعادن. في المجموع، تم جمع عينات البول والدم من 207 أشخاص عرفوا أنفسهم على أنهم عمال مناجم وتحليلها لـ AS و CD في البول وكذلك Pb في الدم بواسطة GF - AAS. كانت المستويات المتوسطة (النطاقات الربعية بالميكروغرام/لتر) من As و Pb 9.7 ميكروغرام/لتر (4.0، 18.5) و 19.7 ميكروغرام/لتر (12.5، 34.5)، على التوالي. كانت النسبة المئوية الخامسة والعشرون والوسيط لـ Cd أقل من حد الكشف (0.5 ميكروغرام/لتر )؛ وكانت النسبة المئوية الخامسة والسبعون عند 0.9 ميكروغرام/لتر. تمت مقارنة النتائج بالقيم المرجعية الموجودة لعامة السكان في الولايات المتحدة الأمريكية وألمانيا، وتجاوز عدد كبير من المشاركين هذه القيم (مثل 33 ٪؛ CD، 27 ٪؛ Pb، 32 ٪)، مما يشير إلى التعرض للمعادن السامة ذات الصلة. على الرغم من أن نتائجنا لا تمثل سكان زيمبابوي، إلا أنها تثبت أن التعرض للمعادن السامة له صلة بالصحة العامة في زيمبابوي ويتطلب مزيدًا من التحقيق.

Translated Description (French)

Les personnes vivant et travaillant dans les zones d'extraction artisanale et à petite échelle de l'or (ASGM) sont fréquemment exposées au mercure élémentaire (Hg), qui est utilisé pour l'extraction de l'or. Cependant, une exposition supplémentaire à d'autres métaux toxiques tels que l'arsenic (As), le cadmium (Cd) et le plomb (Pb) peut résulter d'activités minières et pourrait être ingérée par la poussière, l'eau ou les aliments. Dans ces zones, seules des données limitées de biosurveillance sont disponibles pour les métaux toxiques autres que le mercure. En particulier, les données sur l'exposition à l'As, au Cd et au Pb ne sont pas disponibles pour la population zimbabwéenne. Par conséquent, nous avons mené une étude transversale dans deux zones ASGM au Zimbabwe pour évaluer l'exposition interne à ces métaux. Au total, des échantillons d'urine et de sang de 207 personnes qui se sont identifiées comme des mineurs ont été collectés et analysés pour l'As et le Cd dans l'urine ainsi que le Pb dans le sang par GF-AAS. Les niveaux médians (plages interquartiles en μg/l) d'As et de Pb étaient de 9,7 μg/l (4,0, 18,5) et 19,7 μg/l (12,5, 34,5), respectivement. Le 25e percentile et la médiane pour le Cd étaient inférieurs à la limite de détection (0,5 μg/l) ; le 75e percentile était à 0,9 μg/l. Les résultats ont été comparés aux valeurs de référence trouvées pour la population générale aux États-Unis et en Allemagne, et un nombre important de participants a dépassé ces valeurs (As, 33 % ; Cd, 27 % ; Pb, 32 %), indiquant une exposition pertinente aux métaux toxiques. Bien que non représentatifs pour la population zimbabwéenne, nos résultats démontrent que l'exposition aux métaux toxiques est pertinente pour la santé publique au Zimbabwe et nécessite une enquête plus approfondie.

Translated Description (Spanish)

Las personas que viven y trabajan en áreas de minería de oro artesanal y en pequeña escala (MAPE) están frecuentemente expuestas al mercurio elemental (Hg), que se utiliza para la extracción de oro. Sin embargo, la exposición adicional a otros metales tóxicos como el arsénico (As), el cadmio (Cd) y el plomo (Pb) puede deberse a actividades relacionadas con la minería y podría ingerirse a través del polvo, el agua o los alimentos. En estas áreas, solo se dispone de datos limitados de biomonitoreo para metales tóxicos distintos del Hg. En particular, los datos sobre la exposición a As, Cd y Pb no están disponibles para la población zimbabuense. Por lo tanto, realizamos un estudio transversal en dos áreas de ASGM en Zimbabwe para evaluar la exposición interna a estos metales. En total, se recolectaron muestras de orina y sangre de 207 personas que se identificaron como mineros y se analizaron para detectar As y Cd en orina, así como Pb en sangre mediante GF-AAS. Los niveles medios (rangos intercuartílicos en μg/l) de As y Pb fueron 9.7 μg/l (4.0, 18.5) y 19.7 μg/l (12.5, 34.5), respectivamente. El percentil 25 y la mediana de Cd estaban por debajo del límite de detección (0,5 μg/l); el percentil 75 estaba en 0,9 μg/l. Los resultados se compararon con los valores de referencia encontrados para la población general en EE. UU. y Alemania, y un número significativo de participantes superó estos valores (As, 33 %; Cd, 27 %; Pb, 32 %), lo que indica una exposición relevante a metales tóxicos. Aunque no son representativos de la población zimbabuense, nuestros resultados demuestran que la exposición a metales tóxicos es relevante para la salud pública en Zimbabue y requiere más investigación.

Files

s11356-021-15940-w.pdf.pdf

Files (266.2 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:661cf85331672bf26b1cc11591ec12ec
266.2 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الرصد البيولوجي للزرنيخ والكادميوم والرصاص في منطقتين لتعدين الذهب الحرفي والصغير النطاق في زيمبابوي
Translated title (French)
Biomonitoring of arsenic, cadmium and lead in two artisanal and small-scale gold mining areas in Zimbabwe
Translated title (Spanish)
Biomonitoreo de arsénico, cadmio y plomo en dos áreas de minería de oro artesanal y en pequeña escala en Zimbabwe

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3194889643
DOI
10.1007/s11356-021-15940-w

Is supplement to
https://openalex.org/W4322580978 (Other)
https://openalex.org/W3170630416 (Other)
https://openalex.org/W2889792156 (Other)
https://openalex.org/W2758363620 (Other)
https://openalex.org/W2187028512 (Other)
https://openalex.org/W2141835374 (Other)
https://openalex.org/W2126092586 (Other)
https://openalex.org/W2079563584 (Other)
https://openalex.org/W1998450464 (Other)
https://openalex.org/W1996003873 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Zimbabwe

References

  • https://openalex.org/W2004929493
  • https://openalex.org/W2005383620
  • https://openalex.org/W2009695737
  • https://openalex.org/W2014223013
  • https://openalex.org/W2037295363
  • https://openalex.org/W2078686902
  • https://openalex.org/W2157080100
  • https://openalex.org/W2165479291
  • https://openalex.org/W2350888320
  • https://openalex.org/W2483806693
  • https://openalex.org/W2805551282
  • https://openalex.org/W2919436251
  • https://openalex.org/W2971570235
  • https://openalex.org/W2990573446
  • https://openalex.org/W3003975211
  • https://openalex.org/W3011340133
  • https://openalex.org/W3027974920
  • https://openalex.org/W3064482606
  • https://openalex.org/W3154826207