جنگل آمازون سطوح بالایی از آلودگی جیوه جوی ناشی از معدن کاری طلا را جذب می کند.

از اینکه از Nature.com بازدید کردید متشکریم. نسخه مرورگری که استفاده می کنید پشتیبانی محدودی از CSS دارد. برای بهترین تجربه، توصیه می کنیم از یک مرورگر به روز شده استفاده کنید (یا حالت سازگاری را در اینترنت اکسپلورر خاموش کنید). در این بین، برای اطمینان از در ادامه پشتیبانی، سایت را بدون استایل و جاوا اسکریپت نمایش خواهیم داد.
انتشار جیوه حاصل از معدنکاری صنایع دستی و طلا در مقیاس کوچک در سراسر نیمکره جنوبی از احتراق زغال سنگ به عنوان بزرگترین منبع جیوه در جهان پیشی می گیرد. ما رسوب و ذخیره جیوه را در آمازون پرو بررسی می کنیم که به شدت تحت تاثیر استخراج طلای مصنوعی قرار گرفته است. جنگل های دست نخورده در آمازون پرو در نزدیکی آمازون پرو بررسی می کنیم. معادن طلا ورودی بسیار بالایی از جیوه دریافت کردند، با کل و متیل جیوه در اتمسفر، برگ‌های تاج پوشش و خاک. در اینجا برای اولین بار نشان می‌دهیم که سایبان‌های جنگلی دست نخورده در نزدیکی معادن طلای صنایع دستی مقادیر زیادی ذرات و جیوه گازی را با نرخ‌های متناسب رهگیری می‌کنند. به کل سطح برگ. ما تجمع قابل توجه جیوه در خاک، زیست توده و پرندگان آوازخوان ساکن در برخی از مناطق حفاظت شده و غنی از تنوع زیستی آمازون را مستند می کنیم، که سوالات مهمی را در مورد اینکه چگونه آلودگی جیوه تلاش های حفاظتی مدرن و آینده در این اکوسیستم های استوایی را محدود می کند، مطرح می کند. .
یک چالش رو به رشد برای اکوسیستم‌های جنگل‌های استوایی، استخراج طلای صنعتی و در مقیاس کوچک (ASGM) است. این شکل از استخراج طلا در بیش از 70 کشور، اغلب غیررسمی یا غیرقانونی، رخ می‌دهد و حدود 20 درصد از تولید طلای جهان را تشکیل می‌دهد. یک معیشت مهم برای جوامع محلی است، منجر به جنگل زدایی گسترده2،3، تبدیل گسترده جنگل ها به حوضچه ها، میزان رسوب بالا در رودخانه های مجاور می شود. منابع جیوه آب شیرین 7. بسیاری از سایت‌های تشدید شده ASGM در کانون‌های جهانی تنوع زیستی واقع شده‌اند که منجر به از دست دادن تنوع8، از بین رفتن گونه‌های حساس9 و انسان10،11،12 و شکارچیان راس13، 14 قرار گرفتن در معرض جیوه بالا می‌شود. تخمین زده می‌شود 6075-10 تن جیوه yr-1 سالانه از عملیات ASGM تبخیر می شود و در جو جهانی منتشر می شود.انتشار جیوه اتمسفر از شمال جهانی تا جنوب جهانی، با پیامدهایی برای سرنوشت جیوه، حمل و نقل و الگوهای قرار گرفتن در معرض.
کنوانسیون بین‌المللی میناماتا درباره جیوه در سال 2017 لازم‌الاجرا شد و ماده 7 به طور خاص به انتشار جیوه ناشی از استخراج طلا در مقیاس کوچک و صنایع دستی می‌پردازد. در ASGM، جیوه عنصری مایع به رسوبات یا سنگ معدن برای جداسازی طلا اضافه می‌شود. سپس آمالگام گرم می‌شود. تغلیظ طلا و رهاسازی جیوه عنصری گازی (GEM؛ Hg0) در جو. این علیرغم تلاش گروه هایی مانند برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد (UNEP) مشارکت جهانی جیوه، سازمان توسعه صنعتی ملل متحد (UNIDO) و سازمان های غیر دولتی برای تشویق معدنچیان برای کاهش انتشار جیوه. از زمان نگارش این مقاله در سال 2021، 132 کشور، از جمله پرو، کنوانسیون میناماتا را امضا کرده اند و شروع به توسعه برنامه های اقدام ملی برای رسیدگی به کاهش انتشار جیوه مرتبط با ASGM کرده اند. دانشگاهیان خواستار این برنامه های اقدام ملی شده اند. فراگیر، پایدار و کل نگر باشد، با در نظر گرفتن محرک های اقتصادی-اجتماعی و مخاطرات زیست محیطی 15،16،17،18.برنامه‌های فعلی برای پرداختن به پیامدهای جیوه در محیط زیست بر خطرات جیوه مرتبط با استخراج طلای صنعتی و کوچک در نزدیکی اکوسیستم‌های آبی، شامل معدنچیان و افرادی که در نزدیکی آتش زدن آمالگام زندگی می‌کنند، و جوامعی که مقادیر زیادی ماهی شکارچی مصرف می‌کنند، تمرکز دارد. قرار گرفتن در معرض جیوه شغلی از طریق استنشاق بخار جیوه حاصل از احتراق آمالگام، قرار گرفتن در معرض جیوه در رژیم غذایی از طریق مصرف ماهی، و تجمع زیستی جیوه در شبکه‌های غذایی آبزی، تمرکز اکثر تحقیقات علمی مرتبط با ASGM، از جمله در آمازون بوده است.مطالعات قبلی (به عنوان مثال، Lodenius و Malm19 را ببینید).
اکوسیستم های زمینی نیز در معرض خطر قرار گرفتن در معرض جیوه از ASGM هستند. جیوه اتمسفر آزاد شده از ASGM به عنوان GEM می تواند از طریق سه مسیر اصلی به چشم انداز زمینی بازگردد (شکل 1): GEM می تواند به ذرات موجود در جو جذب شود، که سپس توسط رهگیری می شوند. سطوح؛GEM می تواند به طور مستقیم توسط گیاهان جذب شده و در بافت های آنها گنجانده شود.در نهایت، GEM را می توان به گونه های Hg(II) اکسید کرد، که می تواند به صورت خشک رسوب کند، به ذرات اتمسفر جذب شود، یا در آب باران حبس شود. این مسیرها جیوه را از طریق آبریزش (یعنی بارش در سراسر تاج درخت)، بستر و به ترتیب بارندگی. رسوب مرطوب را می توان با شارهای جیوه در رسوبات جمع آوری شده در فضاهای باز تعیین کرد. رسوب خشک را می توان به صورت مجموع شار جیوه در بستر و شار جیوه در پاییز منهای شار جیوه در بارش تعیین کرد. تعدادی از مطالعات غنی‌سازی جیوه را در اکوسیستم‌های زمینی و آبی در مجاورت فعالیت ASGM ثبت کرده‌اند (برای مثال به جدول خلاصه در Gerson و همکاران 22 مراجعه کنید)، احتمالاً در نتیجه ورودی جیوه رسوبی و آزادسازی مستقیم جیوه. با این حال، در حالی که افزایش یافته است. رسوب جیوه در نزدیکی ASGM ممکن است به دلیل سوزاندن آمالگام جیوه-طلا باشد، چگونگی انتقال این جیوه در چشم انداز منطقه و اهمیت نسبی رسوب های مختلف مشخص نیست.مسیرهای نزدیک به ASGM
جیوه ساطع شده به عنوان جیوه عنصری گازی (GEM؛ Hg0) را می توان از طریق سه مسیر جوی به داخل چشم انداز رسوب کرد. رسوبات خشک. ثانیا، GEM ها می توانند ذرات اتمسفر (Hgp) را جذب کنند، که توسط شاخ و برگ رهگیری می شود و از طریق آبشارها همراه با جیوه یونی رهگیری شده به چشم انداز شسته می شود. سوم، GEM می تواند در بافت برگ جذب شود، در حالی که جیوه در بافت برگ رسوب می کند چشم انداز به عنوان بستر. همراه با ریزش آب و بستر، تخمینی از رسوب کلی جیوه در نظر گرفته می شود. اگرچه GEM ممکن است مستقیماً در خاک و بستر پخش و جذب شود، اما ممکن است این مسیر اولیه برای ورود جیوه به اکوسیستم های زمینی نباشد.
ما انتظار داریم که غلظت جیوه عنصری گازی با فاصله از منابع انتشار جیوه کاهش یابد. از آنجایی که دو مسیر از سه مسیر رسوب جیوه در مناظر (از طریق سقوط و بستر) به تعاملات جیوه با سطوح گیاه بستگی دارد، می‌توانیم سرعت جیوه را نیز پیش‌بینی کنیم. رسوب در اکوسیستم ها و میزان شدید آن برای حیوانات. خطر ضربه توسط ساختار پوشش گیاهی تعیین می شود، همانطور که مشاهدات در جنگل های شمالی و معتدل در عرض های جغرافیایی شمالی نشان داده شده است. و فراوانی نسبی سطح برگ در معرض بسیار متفاوت است. اهمیت نسبی مسیرهای رسوب جیوه در این اکوسیستم ها به وضوح کمی مشخص نشده است، به ویژه برای جنگل های نزدیک به منابع انتشار جیوه، که شدت آن به ندرت در جنگل های شمالی مشاهده می شود. بنابراین، در این اکوسیستم ها مطالعه، ما سوالات زیر را مطرح می کنیم: (1) غلظت عنصری گازی جیوه چگونه ومسیرهای رسوب با نزدیکی ASGM و شاخص سطح برگ تاج پوشش منطقه ای متفاوت است؟ (2) آیا ذخیره جیوه خاک مربوط به ورودی های جوی است؟ (3) آیا شواهدی از تجمع زیستی جیوه بالا در پرندگان آوازخوان جنگلی در نزدیکی ASGM وجود دارد؟ این مطالعه اولین کسی است که ورودی های رسوب جیوه را در نزدیکی فعالیت ASGM و نحوه ارتباط پوشش تاج پوشش با این الگوها را بررسی می کند، و اولین کسی است که غلظت متیل جیوه (MeHg) را در چشم انداز آمازون پرو اندازه گیری می کند. ما GEM را در جو، و بارندگی، نفوذ، کل را اندازه گیری کردیم. جیوه و متیل جیوه در برگ‌ها، بستر و خاک در جنگل‌ها و زیستگاه‌های جنگل‌زدایی در امتداد 200 کیلومتری رودخانه Madre de Dios در جنوب شرقی پرو. ما فرض کردیم که نزدیکی به ASGM و شهرهای معدنی که آمالگام جیوه-طلا را می‌سوزانند، مهم‌ترین عامل خواهد بود. عوامل محرک غلظت جیوه اتمسفر (GEM) و رسوب مرطوب جیوه (بارش زیاد).ساختار تاج پوشش، 21،24 ما همچنین انتظار داریم که مناطق جنگلی ورودی جیوه بیشتری نسبت به مناطق جنگل زدایی مجاور داشته باشند، که با توجه به شاخص سطح برگ بالا و پتانسیل جذب جیوه، یک نکته به ویژه نگران کننده است. جنگل آمازون دست نخورده است. ما بیشتر فرض کردیم که جانوران زندگی در جنگل‌های نزدیک به شهرهای معدنی نسبت به جانورانی که دور از مناطق معدنی زندگی می‌کنند، سطح جیوه بالاتری داشتند.
تحقیقات ما در استان Madre de Dios در آمازون جنوب شرقی پرو انجام شد، جایی که بیش از 100000 هکتار از جنگل ها برای تشکیل ASGM3 آبرفتی در مجاورت، و گاهی اوقات در داخل زمین های حفاظت شده و ذخایر ملی، جنگل زدایی شده است. طلای صنایع دستی و در مقیاس کوچک. استخراج معادن در امتداد رودخانه‌ها در این منطقه غربی آمازون در دهه گذشته به‌طور چشمگیری افزایش یافته است و انتظار می‌رود با افزایش قیمت طلا و افزایش اتصال به مراکز شهری از طریق بزرگراه‌های بین اقیانوسی افزایش یابد. فعالیت‌ها ادامه خواهند یافت. تقریباً در 100 و 50 کیلومتری ASGM، به ترتیب) - که از این پس به عنوان "سایت های راه دور" نامیده می شود - و سه سایت در منطقه معدن - که از این پس به عنوان سایت معدنی "سایت های از راه دور" نامیده می شود (شکل 2A). دو مورد از معدن. سایت‌ها در جنگل‌های ثانویه در نزدیکی شهرهای بوکا کلرادو و لا بلینتو واقع شده‌اند، و یک سایت معدن در یک جنگل قدیمی دست نخورده در محافظه‌کاری لوس آمیگوس واقع شده است.n امتیاز. توجه داشته باشید که در معادن بوکا کلورادو و لابرینتو معدن، بخار جیوه آزاد شده از احتراق آمالگام جیوه-طلا اغلب رخ می دهد، اما مکان و مقدار دقیق آن ناشناخته است زیرا این فعالیت ها اغلب غیررسمی و مخفیانه هستند.ما استخراج معدن و جیوه را ترکیب خواهیم کرد. احتراق آلیاژ در مجموع به عنوان "فعالیت ASGM" نامیده می شود. در هر سایت، ما نمونه بردارهای رسوب را در هر دو فصل خشک و بارانی در پاکسازی ها (مناطق جنگل زدایی کاملاً عاری از گیاهان چوبی) و زیر سایبان درختان (جنگل) نصب کردیم. مناطق) در مجموع برای سه رویداد فصلی (هر یک 1 تا 2 ماه طول می کشد)) رسوب مرطوب و افت نفوذ به طور جداگانه جمع آوری شد و نمونه بردارهای هوای غیرفعال در فضای باز برای جمع آوری GEM مستقر شدند. سال بعد، بر اساس رسوب بالا. نرخ‌هایی که در سال اول اندازه‌گیری شد، جمع‌کننده‌ها را در شش قطعه جنگلی اضافی در لوس آمیگوس نصب کردیم.
نقشه‌های پنج نقطه نمونه‌برداری به‌صورت دایره‌های زرد نشان داده شده‌اند. دو سایت (Boca Manu، Chilive) در مناطق دور از معدن طلای مصنوعی، و سه سایت (Los Amigos، Boca Colorado و Laberinto) در مناطق تحت تأثیر معدن قرار دارند. ، با شهرهای معدنی که به صورت مثلث های آبی نشان داده شده اند. تصویر یک منطقه جنگلی و جنگل زدایی معمولی دورافتاده را نشان می دهد که تحت تأثیر معدن کاری قرار گرفته است. در همه شکل ها، خط چین نشان دهنده خط تقسیم بین دو سایت دور افتاده (سمت چپ) و سه سایت متاثر از معدن است. سمت راست).B غلظت جیوه عنصری گازی (GEM) در هر سایت در فصل خشک 2018 (n = 1 نمونه مستقل در هر سایت؛ نمادهای مربع) و فصل مرطوب (n = 2 نمونه مستقل؛ نماد مربع).C غلظت کل جیوه در بارش جمع‌آوری‌شده در مناطق جنگلی (قطعه سبز) و جنگل‌زدایی (قطعه قهوه‌ای) در طول فصل خشک سال 2018. برای همه کرت‌های جعبه‌ای، خطوط نشان‌دهنده میانه‌ها هستند، جعبه‌ها Q1 و Q3 را نشان می‌دهند، سبیل‌ها 1.5 برابر محدوده بین چارکی هستند (n =5 نمونه مستقل در هر سایت جنگلی، n = 4 نمونه مستقل در هر نمونه سایت جنگل‌زدایی. D کل غلظت جیوه در برگ‌های جمع‌آوری‌شده از تاج‌پوش Ficus insipida و Inga feuillei در طول فصل خشک سال 2018 (محور چپ؛به ترتیب نمادهای مربع سبز تیره و مثلث سبز روشن) و از زباله های حجیم روی زمین (محور راست؛ نمادهای دایره سبز زیتونی). n = 1 نمونه مستقل برای بستر). E غلظت کل جیوه در خاک سطحی (0-5 سانتی متر بالا) جمع آوری شده در مناطق جنگلی (قطعه سبز) و جنگل زدایی (قطعه قهوه ای) در طول فصل خشک سال 2018 (n = 3 نمونه مستقل در هر سایت) داده های سایر فصول در شکل 1.S1 و S2 نشان داده شده است.
غلظت جیوه اتمسفر (GEM) مطابق با پیش‌بینی‌های ما بود، با مقادیر بالا در اطراف فعالیت ASGM - به ویژه در اطراف شهرهایی که آمالگام جیوه-طلا را می‌سوزانند - و مقادیر کم در مناطق دور از مناطق معدنی فعال (شکل 2B). در مناطق دورافتاده، غلظت GEM کمتر از میانگین غلظت پس‌زمینه جهانی در نیمکره جنوبی حدود 1 نانوگرم در متر 326 است. در مقابل، غلظت GEM در هر سه معدن 2 تا 14 برابر بیشتر از معادن دوردست و غلظت در معادن مجاور بود. تا 10.9 نانوگرم در مترمربع) با نمونه‌های موجود در مناطق شهری و شهری قابل مقایسه بود و گاهی اوقات از ایالات متحده، مناطق صنعتی در چین و کره فراتر می‌رفت. منبع اصلی جیوه اتمسفر بالا در این منطقه دورافتاده آمازون.
در حالی که غلظت GEM در پاکسازی ها نزدیک به معدن را دنبال می کند، غلظت کل جیوه در آبشارهای نفوذی به نزدیکی به معدن و ساختار سایه بان جنگل بستگی دارد. این مدل نشان می دهد که غلظت GEM به تنهایی نمی تواند جایی که جیوه بالا در چشم انداز رسوب می کند پیش بینی کند. ما بالاترین مقدار را اندازه گیری کردیم. غلظت جیوه در جنگل های بالغ دست نخورده در منطقه معدن (شکل 2C). حفاظت از حفاظت از لوس آمیگوس بالاترین میانگین غلظت جیوه کل در فصل خشک (محدوده: 18-61 نانوگرم L-1) را داشت که در ادبیات گزارش شده بود و قابل مقایسه بود. به سطوح اندازه گیری شده در سایت های آلوده به معدن سینره و احتراق زغال سنگ صنعتی.تفاوت، 28 در گوئیژو، چین. طبق دانش ما، این مقادیر حداکثر شار جیوه با ظرفیت سالانه محاسبه شده با استفاده از غلظت جیوه و نرخ بارش در فصل خشک و مرطوب (71 میکروگرم متر مربع در سال، جدول تکمیلی 1) را نشان می‌دهند. دو سایت معدنی دیگر سطوح بالایی از جیوه کل را در مقایسه با سایت‌های دورافتاده نداشتند (محدوده: 8-31 نانوگرم L-1؛ 22-34 میکروگرم در متر مربع در سال-1). به استثنای جیوه، فقط آلومینیوم و منگنز توان عملیاتی بالایی در منطقه معدن داشت که احتمالاً به دلیل پاکسازی زمین مربوط به معدن است.سایر عناصر اصلی و کمیاب اندازه گیری شده بین معدن و مناطق دورافتاده تفاوتی نداشتند (پرونده داده های تکمیلی 1)، یافته ای مطابق با دینامیک جیوه برگ 29 و احتراق آمالگام ASGM، به جای گرد و غبار موجود در هوا، به عنوان منبع اصلی جیوه در سقوط نافذ. .
علاوه بر این که به عنوان جاذب برای جیوه ذرات و گازی عمل می کند، برگ های گیاه می توانند مستقیماً GEM را جذب کرده و در بافت ها ادغام کنند. در واقع، در مکان های نزدیک به فعالیت ASGM، زباله ها منبع اصلی رسوب جیوه هستند. -0.22 میکروگرم در گرم-1) اندازه گیری شده در برگ های تاج پوشش زنده از هر سه سایت معدنی از مقادیر منتشر شده برای جنگل های معتدل، شمالی و آلپ در آمریکای شمالی، اروپا و آسیا و همچنین سایر جنگل های آمازون در آمریکای جنوبی فراتر رفت. واقع در آمریکای جنوبیمناطق دور افتاده و منابع نقطه ای نزدیک 32، 33، 34. غلظت های گزارش شده برای جیوه برگی در جنگل های مختلط نیمه گرمسیری در چین و جنگل های اقیانوس اطلس در برزیل (شکل 2D) 32،33،34 قابل مقایسه است. به دنبال مدل GEM، بالاترین غلظت کل جیوه در بستر فله و برگ‌های تاج پوشش در جنگل‌های ثانویه در منطقه معدن اندازه‌گیری شد. آمازون 35 پرو با جیوه اندازه گیری شده در بستر (میانگین بین فصول مرطوب و خشک) گزارش شده است (شکل 3A). این ورودی نشان می دهد که نزدیکی به مناطق معدن و پوشش تاج درخت نقش مهمی در بارهای جیوه در ASGM در این منطقه دارد.
داده ها در جنگل A و منطقه جنگل زدایی B نشان داده شده است. مناطق جنگل زدایی لس آمیگوس پاکسازی ایستگاه میدانی است که بخش کوچکی از کل زمین را تشکیل می دهد. شارها با فلش نشان داده شده و به صورت میکروگرم متر مربع در سال نشان داده می شوند. 0-5 سانتی متر بالای خاک، استخرها به صورت دایره نشان داده شده اند و بر حسب میکروگرم متر مربع بیان می شوند. درصد نشان دهنده درصد جیوه موجود در استخر یا شار به شکل متیل جیوه است. میانگین غلظت بین فصول خشک (2018 و 2019) و فصول بارانی (2018) برای کل جیوه از طریق بارندگی، بارش انبوه، و بستر، برای تخمین های مقیاس بارهای جیوه. داده های متیل جیوه بر اساس فصل خشک 2018 است، تنها سالی که برای آن اندازه گیری شد. به "روش ها" مراجعه کنید. ارتباط بین غلظت کل جیوه و شاخص سطح برگ در هشت قطعه حفاظت حفاظتی لوس آمیگوس، بر اساس رگرسیون حداقل مربعات معمولی.غلظت جیوه سطحی خاک برای هر پنج سایت در مناطق جنگلی (دایره های سبز) و جنگل زدایی (مثلث های قهوه ای)، بر اساس رگرسیون حداقل مربعات معمولی (نوارهای خطا انحراف معیار را نشان می دهند).
با استفاده از داده‌های بارندگی و بستر طولانی‌مدت، ما توانستیم اندازه‌گیری‌های میزان نفوذ و محتوای جیوه بستر را از سه کمپین مقیاس‌بندی کنیم تا تخمینی از شار جیوه جوی سالانه برای امتیاز حفاظت از Los Amigos (نفوذ + مقدار بستر + بارش) برای یک تخمین اولیه. ما دریافتیم که شار جیوه جو در ذخایر جنگلی مجاور فعالیت ASGM بیش از 15 برابر بیشتر از مناطق جنگل زدایی اطراف بود (137 در مقابل 9 میکروگرم جیوه در متر مربع در سال 1؛ شکل 3 A,B). تخمین سطوح جیوه در لوس آمیگوس از شارهای جیوه گزارش شده قبلی در نزدیکی منابع نقطه ای جیوه در جنگل های آمریکای شمالی و اروپا (مثلاً سوزاندن زغال سنگ) فراتر می رود و با مقادیر در چین صنعتی قابل مقایسه است 21,36. درصد کل رسوب جیوه در جنگل‌های حفاظت‌شده لوس آمیگوس با رسوب خشک (نفوذ + بستر - جیوه بارشی) تولید می‌شود که سهمی بسیار بیشتر از بیشتر جنگل‌های دیگر دارد.مناظر طبیعی در سرتاسر جهان. این نتایج سطوح بالایی از جیوه وارد شده به جنگل ها را با رسوب خشک از ASGM و اهمیت تاج پوشش جنگل در حذف جیوه مشتق شده از ASGM از جو را نشان می دهد. ما پیش بینی می کنیم که الگوی رسوب جیوه بسیار غنی شده در مناطق جنگلی نزدیک به ASGM مشاهده شود. فعالیت منحصر به پرو نیست.
در مقابل، مناطق جنگل زدایی شده در مناطق معدنی دارای سطوح جیوه پایین تری هستند، عمدتاً از طریق بارش شدید، با ورودی کمی جیوه از طریق سقوط و بستر. میانگین غلظت (محدوده: 1.5-9.1 نانوگرم در لیتر) جیوه کل در بارش انبوه فصل خشک کمتر از مقادیر گزارش شده قبلی در Adirondacks نیویورک بود37 و به طور کلی کمتر از مناطق دورافتاده آمازون بود. ورودی بارش عمده جیوه کمتر (8.6-21.5 میکروگرم جیوه در مترمربع سال 1) در منطقه جنگل زدایی مجاور در مقایسه با الگوهای GEM، از طریق قطره و غلظت بستر در سایت معدن بود و نزدیکی به معدن را منعکس نمی کند. از آنجایی که ASGM به جنگل زدایی نیاز دارد، مناطق پاکسازی شده که در آن فعالیت های معدنی متمرکز است، ورودی های جیوه کمتری از رسوبات جوی نسبت به مناطق جنگلی مجاور دارند، اگرچه انتشار مستقیم ASGM در غیر جوی (مانند یکنشت یا باطله جیوه عنصری) احتمالاً بسیار زیاد است.بالا 22.
تغییرات در شار جیوه مشاهده شده در آمازون پرو ناشی از تفاوت‌های بزرگ در داخل و بین سایت‌ها در طول فصل خشک (جنگل و جنگل‌زدایی) است (شکل 2). در مقابل، ما شاهد حداقل تفاوت‌های درون سایت و بین سایت و همچنین مشاهده شدیم. شار کم جیوه در طول فصل بارانی (شکل تکمیلی 1). این تفاوت فصلی (شکل 2B) ممکن است به دلیل شدت بیشتر استخراج معدن و تولید گرد و غبار در فصل خشک باشد. افزایش جنگل زدایی و کاهش بارندگی در فصول خشک ممکن است گرد و غبار را افزایش دهد. تولید جیوه و غبار در طول فصل خشک ممکن است به الگوهای شار جیوه در جنگل‌زدایی در مقایسه با مناطق جنگلی امتیاز حفاظت از لوس آمیگوس کمک کند.
از آنجایی که ورودی‌های جیوه از ASGM در آمازون پرو به اکوسیستم‌های زمینی عمدتاً از طریق تعامل با تاج پوشش جنگل سپرده می‌شوند، ما آزمایش کردیم که آیا تراکم بیشتر تاج درخت (یعنی شاخص سطح برگ) منجر به ورودی‌های جیوه بالاتر می‌شود یا خیر. در جنگل دست نخورده Los Amigos امتیاز حفاظت، ما قطره قطره را از 7 قطعه جنگلی با تراکم تاج پوشش متفاوت جمع آوری کردیم. ما دریافتیم که شاخص سطح برگ یک پیش بینی کننده قوی برای ورودی جیوه کل در طول پاییز بود، و میانگین غلظت جیوه کل تا پاییز با شاخص سطح برگ افزایش یافت (شکل 3C) بسیاری از متغیرهای دیگر نیز بر ورودی جیوه از طریق افت تأثیر می‌گذارند، از جمله سن برگ34، زبری برگ، تراکم روزنه، سرعت باد39، تلاطم، دما و دوره‌های پیش از خشکی.
مطابق با بالاترین میزان رسوب جیوه، خاک سطحی (0-5 سانتی متر) سایت جنگلی لوس آمیگوس دارای بالاترین غلظت کل جیوه بود (140 نانوگرم در گرم در فصل خشک 2018؛ شکل 2E). علاوه بر این، غلظت جیوه غنی شده در کل نمایه عمودی اندازه گیری شده خاک (محدوده 138-155 نانوگرم در عمق 45 سانتی متر؛ شکل تکمیلی 3). تنها سایتی که غلظت جیوه خاک سطحی بالایی را در طول فصل خشک سال 2018 نشان داد، یک سایت جنگل زدایی در نزدیکی یک شهر معدنی (بوکا کلرادو). در این سایت، ما فرض کردیم که غلظت های بسیار بالا ممکن است به دلیل آلودگی موضعی جیوه عنصری در طول همجوشی باشد، زیرا غلظت در عمق (> 5 سانتی متر) افزایش نمی یابد. کسر رسوب جیوه جوی از دست دادن فرار از خاک (یعنی جیوه آزاد شده در جو) به دلیل پوشش تاج پوشش نیز ممکن است در مناطق جنگلی بسیار کمتر از مناطق جنگل زدایی باشد.این منطقه در خاک باقی مانده است. مجموع استخرهای جیوه خاک در جنگل اولیه حفاظت از حفاظت از لوس آمیگوس 9100 میکروگرم جیوه در متر مربع در 5 سانتی متر اول و بیش از 80000 میکروگرم جیوه در متر مربع در 45 سانتی متر اول بود.
از آنجایی که برگها عمدتاً به جای جیوه خاک، جیوه اتمسفر را جذب می کنند، 30،31 و سپس این جیوه را با ریزش به خاک منتقل می کنند، ممکن است نرخ رسوب بالای جیوه الگوهای مشاهده شده در خاک را هدایت کند. ما یک همبستگی قوی بین میانگین کل پیدا کردیم. غلظت جیوه در خاک سطحی و غلظت جیوه کل در تمام مناطق جنگلی، در حالی که هیچ رابطه ای بین غلظت جیوه خاک سطحی و غلظت جیوه کل در بارش های شدید در مناطق جنگل زدایی وجود نداشت (شکل 3D). الگوهای مشابهی نیز در رابطه بین استخرهای جیوه خاک سطحی و کل شار جیوه در مناطق جنگلی، اما نه در مناطق جنگل زدایی (استخرهای جیوه سطحی خاک و کل شار جیوه کل بارش).
تقریباً تمام مطالعات مربوط به آلودگی جیوه زمینی مرتبط با ASGM به اندازه گیری جیوه کل محدود شده است، اما غلظت متیل جیوه تعیین کننده فراهمی زیستی جیوه و تجمع و قرار گرفتن در معرض مواد مغذی بعدی است. به طور کلی اعتقاد بر این بود که خاک های کوهستانی دارای غلظت های کمتری از متیل جیوه هستند. با این حال، برای اولین بار، ما غلظت قابل اندازه گیری متیل جیوه را در خاک های آمازون در نزدیکی ASGM ها ثبت کرده ایم، که نشان می دهد غلظت های بالای متیل جیوه فراتر از اکوسیستم های آبی و به محیط های زمینی در این مناطق تحت تأثیر ASGM گسترش می یابد. ، از جمله آنهایی که در فصل بارندگی زیر آب می روند.خاک و خاک‌هایی که در طول سال خشک می‌مانند. بالاترین غلظت متیل جیوه در خاک سطحی در طول فصل خشک سال 2018 در دو منطقه جنگلی معدن (بوکا کلرادو و ذخیره‌گاه لوس آمیگوس؛ 1.4 نانوگرم MeHg G-1، 1.4٪ جیوه به عنوان MeHg) رخ داد. و 1.1 نانوگرم MeHgg-1، به ترتیب، در 0.79٪ جیوه (به عنوان MeHg). از آنجایی که این درصدهای جیوه به شکل متیل جیوه با سایر مکان های زمینی در سراسر جهان قابل مقایسه است (شکل تکمیلی 4)، غلظت های بالای متیل جیوه به نظر می رسد به دلیل ورودی کل جیوه بالا و ذخیره بالای جیوه کل در خاک، به جای تبدیل خالص جیوه معدنی موجود به متیل جیوه است (شکل تکمیلی 5). نتایج ما نشان دهنده اولین اندازه گیری متیل جیوه در خاک های نزدیک ASGM در آمازون پرو است. با توجه به مطالعات دیگر، تولید متیل جیوه بالاتر در مناظر پرآب و خشک گزارش شده است.بارهای جیوه مشابهاگرچه متیل جیوه آیا خطر سمیتی برای حیات وحش زمینی در نزدیکی فعالیت‌های معدن طلا وجود دارد، هنوز مشخص نیست، اما این جنگل‌های نزدیک به فعالیت‌های ASGM ممکن است کانون‌های تجمع زیستی جیوه در شبکه‌های غذایی زمینی باشند.
مهم‌ترین و جدیدترین مفهوم کار ما مستندسازی انتقال مقادیر زیادی جیوه به جنگل‌های مجاور ASGM است. داده‌های ما نشان می‌دهد که این جیوه در شبکه‌های غذایی زمینی موجود است و در آن حرکت می‌کند. علاوه بر این، مقادیر قابل توجهی جیوه در زیست توده و خاک ذخیره می‌شوند و احتمالاً با تغییر کاربری زمین و آتش‌سوزی‌های جنگلی رها می‌شوند. جنگل‌ها تنوع زیستی پرندگان را ارتقا می‌دهد و طاقچه‌هایی را برای طیف گسترده‌ای از گونه‌های ساکن در جنگل فراهم می‌کند. در نتیجه، بیش از 50 درصد از منطقه Madre de Dios به عنوان زمین حفاظت‌شده یا ذخیره‌گاه ملی تعیین شده است50. فشار بین‌المللی برای کنترل فعالیت غیرقانونی ASGM در منطقه ذخیره‌گاه ملی تامبوپاتا در دهه گذشته به‌طور قابل‌توجهی رشد کرده است که منجر به یک اقدام اجرایی بزرگ (Operación Mercurio) توسط دولت پرو شده است.در سال 2019. با این حال، یافته‌های ما نشان می‌دهد که پیچیدگی جنگل‌هایی که زیربنای تنوع زیستی آمازون هستند، منطقه را در برابر بارگیری و ذخیره‌سازی جیوه در مناظر با افزایش انتشار جیوه مرتبط با ASGM بسیار آسیب‌پذیر می‌کند و منجر به جریان‌های جیوه جهانی از طریق آب می‌شود.بالاترین اندازه گیری گزارش شده از مقدار بر اساس تخمین های اولیه ما از شار جیوه بالا در جنگل های دست نخورده نزدیک ASGM است. در حالی که تحقیقات ما در جنگل های حفاظت شده انجام شد، الگوی افزایش ورودی جیوه و حفظ آن برای هر جنگل اولیه قدیمی اعمال می شود. در نزدیکی فعالیت ASGM، از جمله مناطق حائل، بنابراین این نتایج با جنگل‌های حفاظت‌شده و حفاظت‌نشده سازگار است.جنگل‌های حفاظت‌شده مشابه هستند. بنابراین، خطرات ASGM برای مناظر جیوه نه تنها به واردات مستقیم جیوه از طریق انتشارات جوی، نشت‌ها، و باطله‌ها مربوط می‌شود، بلکه به توانایی چشم‌انداز برای جذب، ذخیره و تبدیل جیوه به زیست‌موجودتر مربوط می‌شود. تشکیل می دهد.مربوط به پتانسیل. متیل جیوه، نشان دادن اثرات متفاوت بر استخرهای جیوه جهانی و حیات وحش زمینی بسته به پوشش جنگلی در نزدیکی معدن.
با جداسازی جیوه اتمسفر، جنگل های دست نخورده در نزدیکی معادن طلای صنعتی و در مقیاس کوچک می توانند خطرات جیوه را برای اکوسیستم های آبی مجاور و مخازن جیوه جوی جهانی کاهش دهند. اگر این جنگل ها برای توسعه معادن یا فعالیت های کشاورزی پاکسازی شوند، جیوه باقی مانده را می توان از زمین به آب منتقل کرد. اکوسیستم ها از طریق آتش سوزی جنگل، فرار و/یا رواناب45، 46، 51، 52، 53. در آمازون پرو، سالانه حدود 180 تن جیوه در ASGM54 استفاده می شود که با توجه به امتیاز حفاظت، حدود یک چهارم آن در جو منتشر می شود. در Los Amigos. این منطقه تقریباً 7.5 برابر کل مساحت زمین های حفاظت شده و ذخایر طبیعی در منطقه Madre de Dios (حدود 4 میلیون هکتار) است که دارای بیشترین نسبت زمین های حفاظت شده در سایر استان های پرو است. مناطق وسیعی از زمین های جنگلی دست نخوردهتا حدی خارج از شعاع رسوب ASGM و جیوه. بنابراین، جداسازی جیوه در جنگل های دست نخورده برای جلوگیری از ورود جیوه مشتق شده از ASGM به استخرهای جیوه جوی منطقه ای و جهانی کافی نیست، که نشان دهنده اهمیت کاهش انتشار جیوه ASGM است. سرنوشت کوانت بزرگ جیوه ذخیره شده در سیستم های زمینی تا حد زیادی تحت تاثیر سیاست های حفاظتی است. تصمیمات آینده در مورد نحوه مدیریت جنگل های دست نخورده، به ویژه در مناطق نزدیک به فعالیت ASGM، بنابراین پیامدهایی برای بسیج جیوه و فراهمی زیستی در حال حاضر و در دهه های آینده دارد.
حتی اگر جنگل‌ها بتوانند تمام جیوه آزاد شده در جنگل‌های استوایی را جدا کنند، نوشدارویی برای آلودگی جیوه نخواهد بود، زیرا شبکه‌های غذایی زمینی نیز ممکن است در برابر جیوه آسیب‌پذیر باشند. ما اطلاعات کمی در مورد غلظت جیوه موجود در بیوتا در این جنگل‌های دست‌نخورده داریم، اما این اول از همه اندازه گیری رسوبات جیوه زمینی و متیل جیوه خاک نشان می دهد که سطوح بالای جیوه در خاک و متیل جیوه بالا ممکن است قرار گرفتن در معرض افراد ساکن در این جنگل ها را افزایش دهد.خطرات برای مصرف کنندگان با درجه تغذیه بالاداده های حاصل از مطالعات قبلی در مورد تجمع زیستی جیوه زمینی در جنگل های معتدل نشان داده است که غلظت جیوه خون در پرندگان با غلظت جیوه در رسوبات مرتبط است و پرندگان آوازخوانی که غذاهایی را که به طور کامل از خشکی به دست می آیند، ممکن است غلظت جیوه را نشان دهند. با کاهش عملکرد تولیدمثلی و موفقیت، کاهش بقای فرزندان، اختلال در رشد، تغییرات رفتاری، استرس فیزیولوژیکی و مرگ و میر58،59. اگر این مدل برای آمازون پرو صادق باشد، شار بالای جیوه ای که در جنگل های دست نخورده رخ می دهد می تواند منجر به غلظت بالای جیوه شود. در پرندگان و سایر موجودات زنده، با اثرات نامطلوب احتمالی. این امر به ویژه نگران کننده است زیرا این منطقه یک کانون جهانی تنوع زیستی است. آنها. رسمی کردن فعالیت های ASGMes15،16 ممکن است مکانیزمی برای اطمینان از عدم بهره برداری از زمین های حفاظت شده باشد.
برای ارزیابی اینکه آیا جیوه ته نشین شده در این مناطق جنگلی وارد شبکه غذایی زمینی می شود، پرهای دم چندین پرنده آوازخوان ساکن از منطقه حفاظت شده لوس آمیگوس (متأثر از معدن) و ایستگاه بیولوژیکی کوچا کاشو (پرندگان پیر سالم) را اندازه گیری کردیم.غلظت کلی جیوه.جنگل رشد)، 140 کیلومتر از بالادست ترین سایت نمونه برداری بوکامانو ما. برای هر سه گونه که از هر مکان چند نفر نمونه برداری شد، جیوه در پرندگان لوس آمیگوس در مقایسه با کوچا کاشو (شکل 4) بالا بود. الگوی بدون توجه به عادات تغذیه ادامه داشت، زیرا نمونه ما شامل Myrmotherula axillaris ضد خوار زیر استوری، Phlegopsis nigromaculata ضد خوار پیرو مورچه، و Pipra fasciicauda میوه خوار (1.8 [n = 10] در مقابل 0.9 میکروگرم در گرم - 1) بود. [n = 2]، 4.1 [n = 10] در مقابل 1.4 میکروگرم در g-1 [n = 2]، 0.3 [n = 46] در مقابل 0.1 میکروگرم در گرم در 1 [n = 2]). از 10 Phlegopsis nigromaculata از افراد نمونه برداری شده در Los Amigos، 3 نفر از EC10 (غلظت موثر برای کاهش 10٪ در موفقیت باروری)، 3 نفر از EC20، 1 بیش از EC30 (به معیارهای EC در Evers58 مراجعه کنید)، و هیچ گونه کوچایی فردی از EC10 فراتر رفت. این موارد مقدماتی یافته ها، با میانگین غلظت جیوه 2-3 برابر بیشتر در پرندگان آوازخوان از جنگل های حفاظت شده مجاور فعالیت ASGM،و غلظت جیوه فردی تا 12 برابر بیشتر، این نگرانی را ایجاد می کند که آلودگی جیوه از ASGM ممکن است وارد شبکه های غذایی زمینی شود.این نتایج بر اهمیت جلوگیری از فعالیت ASGM در پارک های ملی و مناطق حائل اطراف آن تاکید می کند.
داده‌ها در Los Amigos Conservation Concessions جمع‌آوری شدند (n=10 برای Myrmotherula axillaris [invertivore understory] و Phlegopsi nigromaculata [invertivore-following مورچه]، n = 46 برای Pipra fasciicauda [frugivore]؛ نمادهای مثلث قرمز در Cocha) و ایستگاه بیولوژیکی کاشو (n = 2 در هر گونه؛ نمادهای دایره سبز). غلظت های موثر (ECs) نشان داده شده است که موفقیت باروری را 10٪، 20٪ و 30٪ کاهش می دهد (به Evers58 مراجعه کنید). عکس های پرنده اصلاح شده از Schulenberg65.
از سال 2012، وسعت ASGM در آمازون پرو بیش از 40 درصد در مناطق حفاظت شده و 2.25 یا بیشتر در مناطق محافظت نشده افزایش یافته است. استفاده مداوم از جیوه در استخراج طلای صنایع دستی و در مقیاس کوچک می تواند اثرات مخربی بر حیات وحش داشته باشد. که در این جنگل ها ساکن هستند. حتی اگر معدنچیان فوراً استفاده از جیوه را متوقف کنند، اثرات این آلاینده در خاک می تواند برای قرن ها باقی بماند، با پتانسیل افزایش تلفات ناشی از جنگل زدایی و آتش سوزی جنگل ها 61،62. بنابراین، آلودگی جیوه ناشی از ASGM ممکن است طولانی مدت باشد. اثرات بر روی زیست جنگل های دست نخورده مجاور ASGM، خطرات فعلی و خطرات آینده از طریق انتشار جیوه در جنگل های قدیمی با بالاترین ارزش حفاظتی.و فعال سازی مجدد برای به حداکثر رساندن پتانسیل آلودگی. یافته های ما مبنی بر اینکه موجودات زنده زمینی ممکن است در معرض خطر قابل توجه آلودگی جیوه از ASGM باشند، باید انگیزه بیشتری برای تلاش های مستمر برای کاهش انتشار جیوه از ASGM فراهم کند. این تلاش ها شامل رویکردهای مختلفی از جذب جیوه نسبتا ساده است. سیستم های تقطیر به سرمایه گذاری های اقتصادی و اجتماعی چالش برانگیزتر که فعالیت را رسمی می کند و انگیزه های اقتصادی برای ASGM غیرقانونی را کاهش می دهد.
ما پنج ایستگاه در 200 کیلومتری رودخانه مادر د دیوس داریم. ما مکان‌های نمونه‌برداری را بر اساس نزدیکی آنها به فعالیت فشرده ASGM انتخاب کردیم، تقریباً 50 کیلومتر بین هر مکان نمونه‌برداری، قابل دسترسی از طریق رودخانه مادر د دیوس (شکل 2A). دو سایت بدون هیچ گونه استخراج معدن (بوکا مانو و چیلیو، به ترتیب در فاصله 100 و 50 کیلومتری از ASGM)، که از این پس به عنوان "سایت های راه دور" نامیده می شود، انتخاب کردیم. دو سایت معدن در جنگل ثانویه در نزدیکی شهرهای بوکا کلرادو و لابرینتو، و یک سایت معدن در جنگل اولیه دست نخورده. امتیازات حفاظتی Los Amigos. لطفا توجه داشته باشید که در سایت های بوکا کلرادو و لابرینتو در این منطقه معدن، بخار جیوه از احتراق خارج می شود. آمالگام جیوه-طلا یک اتفاق مکرر است، اما مکان و مقدار دقیق آن ناشناخته است زیرا این فعالیت ها اغلب غیرقانونی و مخفیانه هستند.ما استخراج معدن و احتراق آلیاژ جیوه را ترکیب خواهیم کرد که در مجموع به عنوان "فعالیت ASGM" نامیده می شود. در طول فصل خشک 2018 (ژوئیه و آگوست 2018) و فصل بارانی 2018 (دسامبر 2018) در پاکسازی ها (مناطق جنگل زدایی کاملاً عاری از گیاهان چوبی) و در زیر سایبان درختان (مناطق جنگلی)، نمونه‌گیرهای رسوب در پنج سایت و در ژانویه 2019 به ترتیب برای جمع‌آوری رسوب مرطوب (3 نفر) و افت نفوذ (4 نفر) نصب شد. فصل خشک و دو تا سه هفته در فصل بارانی. در طول سال دوم نمونه برداری از فصل خشک (ژوئیه و آگوست 2019)، ما جمع کننده (n = 4) را در شش قطعه جنگلی اضافی در لس آمیگوس به مدت پنج هفته، بر اساس نرخ رسوب بالا که در سال اول اندازه گیری شد، در مجموع 7 قطعه جنگلی و 1 قطعه جنگل زدایی برای Los Amigos وجود دارد. فاصله بین قطعات 0.1 تا 2.5 کیلومتر بود. ما با استفاده از GPS گارمین دستی، یک ایستگاه بین راه GPS در هر قطعه جمع آوری کردیم.
ما نمونه‌برداران هوای غیرفعال برای جیوه را در هر یک از پنج مکان خود در طول فصل خشک 2018 (ژوئیه-آگوست 2018) و فصل بارانی 2018 (دسامبر 2018-ژانویه 2019) به مدت دو ماه (PAS) مستقر کردیم. یک نمونه‌بردار PAS در هر سایت مستقر شد. در طول فصل خشک و دو نمونه PAS در طول فصل بارانی به کار گرفته شد. PAS (توسعه یافته توسط مک لاگان و همکاران 63) جیوه عنصری گازی (GEM) را با انتشار غیرفعال و جذب روی یک جاذب کربن آغشته به گوگرد (HGR-AC) از طریق جمع آوری می کند. یک سد انتشار Radiello©. سد انتشار PAS به عنوان مانعی در برابر عبور گونه های آلی جیوه گازی عمل می کند.بنابراین، فقط GEM به کربن 64 جذب می‌شود. ما از کابل‌های پلاستیکی برای اتصال PAS به پستی در حدود 1 متر بالاتر از سطح زمین استفاده کردیم. همه نمونه‌برها با پارافیلم مهر و موم شدند یا در کیسه‌های پلاستیکی دولایه قابل آب بندی قبل و بعد از استقرار نگهداری شدند. ما برای ارزیابی آلودگی وارد شده در طول نمونه‌برداری، ذخیره‌سازی صحرایی، ذخیره‌سازی آزمایشگاهی و حمل و نقل نمونه، PAS خالی و سفری را جمع‌آوری کرد.
در طول استقرار هر پنج سایت نمونه برداری، ما سه جمع کننده بارش برای تجزیه و تحلیل جیوه و دو جمع کننده برای سایر تجزیه و تحلیل های شیمیایی و چهار جمع کننده عبوری برای تجزیه و تحلیل جیوه در سایت جنگل زدایی قرار دادیم.کلکتور، و دو کلکتور برای سایر آنالیزهای شیمیایی. کلکتورها یک متر از یکدیگر فاصله دارند. توجه داشته باشید که در حالی که تعداد ثابتی از کلکتورها در هر سایت نصب شده است، در برخی دوره‌های جمع‌آوری، به دلیل آبگرفتگی سایت، اندازه‌های نمونه کوچک‌تری داریم. تداخل با کلکتورها، و خرابی اتصال بین لوله و بطری های جمع آوری. در هر مکان جنگل و جنگل زدایی، یک جمع کننده برای تجزیه و تحلیل جیوه حاوی یک بطری 500 میلی لیتری بود، در حالی که دیگری حاوی یک بطری 250 میلی لیتری بود.تمام کلکتورهای دیگر برای آنالیز شیمیایی حاوی یک بطری 250 میلی‌لیتری بودند. این نمونه‌ها تا زمانی که فریزر نشوند در یخچال نگهداری شدند، سپس روی یخ به ایالات متحده فرستاده شدند و سپس تا زمان تجزیه و تحلیل منجمد شدند. کلکتور برای آنالیز جیوه از یک قیف شیشه‌ای تشکیل شده است. از طریق یک لوله جدید پلیمری بلوک استایرن-اتیلن-بوتادین-استایرن (C-Flex) با یک بطری جدید پلی اتیلن ترفتالات استر کوپلی استر گلیکول (PETG) با حلقه ای که به عنوان قفل بخار عمل می کند. در هنگام استقرار، تمام بطری های 250 میلی لیتری PETG اسیدی شدند. با 1 میلی‌لیتر اسید هیدروکلریک درجه فلزی کمیاب (HCl) و تمام بطری‌های 500 میلی‌لیتری PETG با 2 میلی‌لیتر هیدروکلراید با گرید فلزی کمیاب اسیدی شدند. کلکتور برای سایر آنالیزهای شیمیایی شامل یک قیف پلاستیکی است که از طریق لوله C-Flex جدید به یک بطری پلی اتیلن متصل است. حلقه ای که به عنوان یک قفل بخار عمل می کند. تمام قیف های شیشه ای، قیف های پلاستیکی و بطری های پلی اتیلن قبل از استقرار با اسید شسته شدند. ما نمونه ها را با استفاده از پروتکل دست های تمیز و دست های آلوده (روش EPA 1669) جمع آوری کردیم، در همان حالت نگهداری شد.تا حد امکان سرد می شود تا زمانی که به ایالات متحده بازگردد، و سپس نمونه ها را در دمای 4 درجه سانتیگراد تا تجزیه و تحلیل ذخیره می کند. مطالعات قبلی با استفاده از این روش 90 تا 110 درصد بازیابی را برای خالی های آزمایشگاهی زیر حد تشخیص و سنبله های استاندارد نشان داده است.
در هر یک از پنج سایت، ما برگ‌ها را به‌عنوان برگ‌های سایبان، نمونه‌های برگ گرفته، بستر تازه و بستر فله‌ای با استفاده از پروتکل دست‌های تمیز-دست‌های کثیف (روش EPA 1669) جمع‌آوری کردیم. همه نمونه‌ها تحت مجوز جمع‌آوری از SERFOR جمع‌آوری شدند. ، پرو، و تحت مجوز واردات USDA به ایالات متحده وارد شد. ما برگ های تاج پوشش را از دو گونه درختی که در همه مکان ها یافت شد جمع آوری کردیم: یک گونه درختی در حال ظهور (Ficus insipida) و یک درخت متوسط ​​(Inga feuilleei). ما برگ ها را جمع آوری کردیم. از تاج‌پوش‌های درختان با استفاده از تیرکمان بچه‌دار Notch Big Shot در طول فصل خشک 2018، فصل بارانی 2018، و فصل خشک 2019 (n = 3 در هر گونه). شاخه‌های کمتر از 2 متر بالاتر از سطح زمین در طول فصل خشک 2018، فصل بارانی 2018 و فصل خشک 2019. در سال 2019، ما همچنین نمونه‌های چنگ زدن برگ (n = 1) را از 6 قطعه جنگلی اضافی در لس آمیگوس جمع‌آوری کردیم. بستر تازه (" بستر فله ") در سبدهای مشبک پلاستیکی(n = 5) در طول فصل بارانی 2018 در هر پنج سایت جنگلی و در طول فصل خشک 2019 در قطعه لوس آمیگوس (n = 5). توجه داشته باشید که در حالی که تعداد ثابتی از سبدها را در هر سایت نصب کردیم، در برخی دوره‌های جمع‌آوری ، حجم نمونه ما به دلیل سیل سایت و دخالت انسان با جمع کننده ها کوچکتر بود. همه سبدهای زباله در یک متری جمع کننده آب قرار می گیرند. ما زباله های فله ای را به عنوان نمونه های بستر زمینی در طول فصل خشک سال 2018، فصل بارانی 2018 جمع آوری کردیم. فصل خشک سال 2019. در طول فصل خشک سال 2019، ما همچنین مقدار زیادی زباله را در تمام زمین‌های لوس آمیگوس جمع‌آوری کردیم. همه نمونه‌های برگ را تا زمانی که با استفاده از فریزر منجمد شوند در یخچال نگهداری کردیم، سپس روی یخ به ایالات متحده فرستادیم. و سپس تا زمان پردازش در حالت یخ زده نگهداری می شود.
ما نمونه‌های خاک را در سه تکرار (3 نفر) از هر پنج مکان (باز و سایه‌بان) و قطعه لوس آمیگوس در طول فصل خشک سال 2019 در طول هر سه رویداد فصلی جمع‌آوری کردیم. همه نمونه‌های خاک در فاصله یک متری جمع‌کننده بارش جمع‌آوری شدند. ما نمونه‌های خاک را به عنوان خاک سطحی زیر لایه بستر (0 تا 5 سانتی‌متر) با استفاده از نمونه‌برگر خاک جمع‌آوری کردیم. علاوه بر این، در طول فصل خشک سال 2018، هسته‌های خاک تا عمق 45 سانتی‌متر را جمع‌آوری کردیم و آنها را به پنج بخش عمیق تقسیم کردیم. در Laberinto، می‌توانیم فقط یک پروفیل خاک را جمع آوری کنید زیرا سطح آب نزدیک به سطح خاک است. ما همه نمونه ها را با استفاده از پروتکل دست تمیز و کثیف (روش EPA 1669) جمع آوری کردیم. همه نمونه های خاک را تا زمانی که بتوانند با استفاده از فریزر منجمد شوند در یخچال نگهداری کردیم، سپس ارسال کردیم. روی یخ به ایالات متحده فرستاده شده و سپس تا زمان پردازش به صورت منجمد نگهداری می شود.
از لانه‌های مه شکن در سپیده‌دم و غروب برای شکار پرندگان در خنک‌ترین زمان‌های روز استفاده کنید. در منطقه حفاظت‌شده Los Amigos، ما پنج لانه مه (1.8 × 2.4) در نه مکان قرار دادیم. در ایستگاه زیستی Cocha Cashu، 8 تا 10 لانه مه (12 x 3.2 متر) در 19 مکان. در هر دو مکان، اولین پر مرکزی دم هر پرنده، یا اگر نه، قدیمی ترین پر بعدی را جمع آوری کردیم. ما پرها را در کیسه های Ziploc تمیز یا پاکت های مانیل با سیلیکون نگهداری می کنیم. ما جمع آوری کردیم. سوابق عکاسی و اندازه‌گیری‌های مورفومتریک برای شناسایی گونه‌ها بر اساس Schulenberg65. هر دو مطالعه توسط SERFOR و مجوز شورای تحقیقات حیوانات (IACUC) پشتیبانی شدند. هنگام مقایسه غلظت جیوه پر پرندگان، ما آن دسته از گونه‌هایی را بررسی کردیم که پرهای آنها در امتیاز حفاظت از Los Amigos جمع‌آوری شده بود. و ایستگاه بیولوژیکی کوچا کاشو (Myrmotherula axillaris، Phlegopsis nigromaculata، Pipra fasciicauda).
برای تعیین شاخص سطح برگ (LAI)، داده‌های لیدار با استفاده از آزمایشگاه هوایی بدون سرنشین GatorEye، یک سیستم هوایی بدون سرنشین با همجوشی حسگر جمع‌آوری شد (برای جزئیات، به www.gatoreye.org مراجعه کنید، همچنین با استفاده از پیوند «2019 پرو Los Friends» ژوئن» در دسترس است. ) 66. لیدار در ژوئن 2019 با ارتفاع 80 متر، سرعت پرواز 12 متر بر ثانیه و فاصله 100 متر بین مسیرهای مجاور در حفاظت از حفاظت از لوس آمیگوس جمع آوری شد، بنابراین نرخ پوشش انحراف جانبی به 75 رسید. ٪. تراکم نقاط توزیع شده روی نمایه جنگل عمودی بیش از 200 نقطه در هر متر مربع است. منطقه پرواز با تمام مناطق نمونه برداری در لس آمیگوس در طول فصل خشک 2019 همپوشانی دارد.
ما غلظت جیوه کل GEM های جمع آوری شده با PAS را با استفاده از دفع حرارتی، همجوشی و طیف سنجی جذب اتمی (روش USEPA 7473) با استفاده از ابزار Hydra C (Teledyne، CV-AAS) تعیین کردیم. ما CV-AAS را با استفاده از موسسه ملی استاندارد کالیبره کردیم. و فناوری (NIST) ماده مرجع استاندارد 3133 (محلول استاندارد جیوه، 10.004 میلی گرم در گرم) با حد تشخیص 0.5 نانوگرم جیوه. ما تأیید کالیبراسیون مداوم (CCV) را با استفاده از NIST SRM 3133 و استانداردهای کنترل کیفیت (QCS) با استفاده از NIST انجام دادیم. 1632e (زغال سنگ قیر، 135.1 میلی گرم در گرم) 3) پودر67. ما برای حذف ناهمگنی در توزیع جیوه در جاذب HGR-AC، محتوای HGR-AC کل هر نمونه را اندازه گیری کردیم. بنابراین، غلظت جیوه را برای هر نمونه بر اساس مجموع جیوه کل اندازه گیری شده توسط هر کشتی وکل محتوای جاذب HGR-AC در PAS. با توجه به اینکه تنها یک نمونه PAS از هر مکان برای اندازه‌گیری غلظت در طول فصل خشک سال 2018 جمع‌آوری شد، کنترل کیفیت روش و تضمین با گروه‌بندی نمونه‌ها با رویه‌های خالی، استانداردهای داخلی و ماتریس انجام شد. -معیارهای همسان.در طول فصل بارانی 2018، ما اندازه‌گیری‌های نمونه‌های PAS را تکرار کردیم. مقادیر زمانی قابل قبول در نظر گرفته شد که اختلاف درصد نسبی (RPD) اندازه‌گیری‌های استانداردهای CCV و مطابق با ماتریس هر دو در 5٪ از حد قابل قبول بود. مقدار، و همه خالی‌های رویه‌ای زیر حد تشخیص (BDL) بودند. ما جیوه کل اندازه‌گیری شده در PAS را با استفاده از غلظت‌های تعیین‌شده از میدان‌های خالی و سفر (0.81 ± 0.18 نانوگرم در گرم-1، n = 5) تصحیح کردیم. GEM را محاسبه کردیم. غلظت‌ها با استفاده از جرم کل جیوه جذب‌شده با اصلاح شده تقسیم بر زمان استقرار و نرخ نمونه‌برداری (مقدار هوا برای حذف جیوه گازی در واحد زمان).0.135 m3 day-1)63,68، تنظیم شده برای دما و باد از World Weather Online. قبل و بعد از نمونه اجرا شود.
ما نمونه‌های آب را برای محتوای جیوه کل با اکسیداسیون با کلرید برم به مدت حداقل 24 ساعت، و به دنبال آن کاهش کلرید قلع و تجزیه و تحلیل تله، طیف‌سنجی فلورسانس اتمی بخار سرد (CVAFS) و جداسازی گاز کروماتوگرافی (GC) (روش EPA) تجزیه و تحلیل کردیم. 1631 از Tekran 2600 Automatic Total Mercury Analyzer، Rev. E. ما CCV را بر روی نمونه های فصل خشک 2018 با استفاده از استانداردهای جیوه آبی تایید شده Ultra Scientific (10 میکروگرم L-1) و تأیید کالیبراسیون اولیه (ICV) با استفاده از مواد مرجع تأیید شده NIST انجام دادیم. 1641D (جیوه در آب، 1.557 میلی گرم در کیلوگرم)) با حد تشخیص 0.02 نانوگرم L-1. برای نمونه های فصل مرطوب 2018 و فصل خشک سال 2019، ما از ابزار Brooks Rand Total Mercury Standard (1.0 ng L-1) استفاده کردیم. ) برای کالیبراسیون و CCV و چند عنصر SPEX Centriprep طیف سنجی جرمی جفت القایی پلاسما (ICP-MS) برای محلول ICV استاندارد 2 A با حد تشخیص 0.5 نانوگرم L-1. همه استانداردها در 15% مقادیر قابل قبول بازیابی شدند. فیلd بلانک ها، بلانک های گوارشی و خالی های تحلیلی همگی BDL هستند.
ما نمونه‌های خاک و برگ را به مدت پنج روز منجمد کردیم. نمونه‌ها را همگن کردیم و با تجزیه حرارتی، کاهش کاتالیزوری، همجوشی، دفع و طیف‌سنجی جذب اتمی (روش EPA 7473) روی یک آنالایزر مستقیم جیوه Milestone (DMA) آنها را برای جیوه کل آنالیز کردیم. -80). برای نمونه‌های فصل خشک سال 2018، آزمایش‌های DMA-80 را با استفاده از NIST 1633c (خاکستر بادی، 1005 نانوگرم در گرم) و ماده مرجع تایید شده شورای تحقیقات ملی کانادا MESS-3 (رسوب دریایی، 91 نانوگرم گرم) انجام دادیم. -1).تنظیم.ما از NIST 1633c برای CCV و MS و MESS-3 برای QCS با محدودیت تشخیص 0.2 نانوگرم جیوه استفاده کردیم. برای نمونه‌های فصل مرطوب 2018 و فصل خشک 2019، DMA-80 را با استفاده از استاندارد Brooks Rand Instruments Total Mercury (1.0) کالیبره کردیم. ng L-1). ما از ماده مرجع استاندارد NIST 2709a (خاک سان خواکین، 1100 نانوگرم در گرم) برای CCV و MS و DORM-4 (پروتئین ماهی، 410 نانوگرم در گرم) برای QCS با محدودیت تشخیص 0.5 استفاده کردیم. ng Hg. برای تمام فصول، زمانی که RPD بین دو نمونه در محدوده 10% بود، همه نمونه ها را در مقادیر تکراری و پذیرفته شده تجزیه و تحلیل کردیم. BDL. همه غلظت های گزارش شده وزن خشک هستند.
ما متیل جیوه را در نمونه‌های آب از هر سه فعالیت فصلی، نمونه‌های برگ از فصل خشک سال 2018، و نمونه‌های خاک از هر سه فعالیت فصلی آنالیز کردیم. نمونه‌های آب را با اسید سولفوریک با درجه کمیاب برای حداقل 24 ساعت، 69 برگ هضم شده با 2 عدد استخراج کردیم. درصد هیدروکسید پتاسیم در متانول به مدت حداقل 48 ساعت در دمای 55 درجه سانتیگراد به مدت حداقل 70 ساعت و خاک هضم شده توسط مایکروویو با اسید HNO3 با درجه فلزی 71،72.ما نمونه‌های فصل خشک سال 2018 را با اتیلاسیون آب با استفاده از سدیم تترا اتیل بورات، پاکسازی و تله، و CVAFS بر روی طیف‌سنج Tekran 2500 (روش EPA 1630) تجزیه و تحلیل کردیم. ما از استانداردهای MeHg آزمایشگاه معتبر مرزی زمین‌شناسی و QCS رسوب با استفاده از ERM CC580 برای calibration و CCV استفاده کردیم. حد تشخیص روش 0.2 نانوگرم L-1. ما نمونه‌های فصل خشک سال 2019 را با استفاده از سدیم تترااتیل بورات برای اتیلاسیون آب، پاکسازی و تله، CVAFS، GC و ICP-MS روی Agilent 770 (روش EPA 1630) 73 تجزیه و تحلیل کردیم. ما استفاده کردیم. استانداردهای متیل جیوه Brooks Rand Instruments (1 ng L-1) برای کالیبراسیون و CCV با حد تشخیص روش 1 pg. همه استانداردها در 15٪ مقادیر قابل قبول برای تمام فصول بازیابی شدند و همه موارد خالی BDL بودند.
در آزمایشگاه سم شناسی موسسه تنوع زیستی ما (پورتلند، مین، ایالات متحده آمریکا)، حد تشخیص روش 0.001 میکروگرم در گرم بود. ما DMA-80 را با استفاده از DOLT-5 (جگر سگ ماهی، 0.44 میکروگرم در گرم)، CE-464 (5.24) کالیبره کردیم. میکروگرم گرم-1)، و NIST 2710a (خاک مونتانا، 9.888 میکروگرم در گرم) .ما از DOLT-5 و CE-464 برای CCV و QCS استفاده می کنیم. میانگین بازیافت برای همه استانداردها در 5٪ مقادیر قابل قبول و همه موارد خالی بود. همه تکرارها در 15% RPD بودند. تمام غلظت جیوه کل گزارش شده وزن تازه (fw) است.
ما از فیلترهای غشایی 0.45 میکرومتر برای فیلتر کردن نمونه‌های آب برای تجزیه و تحلیل شیمیایی اضافی استفاده می‌کنیم. نمونه‌های آب را برای آنیون‌ها (کلرید، نیترات، سولفات) و کاتیون‌ها (کلسیم، منیزیم، پتاسیم، سدیم) با کروماتوگرافی یونی (روش EPA 4110B) تجزیه و تحلیل کردیم [USEPA، 2017a] با استفاده از کروماتوگراف یونی Dionex ICS 2000. همه استانداردها در 10% مقادیر قابل قبول بازیابی شدند و همه موارد خالی BDL بودند. ما از Thermofisher X-Series II برای تجزیه و تحلیل عناصر کمیاب در نمونه های آب با استفاده از طیف سنجی جرمی پلاسما جفت شده القایی استفاده می کنیم. استانداردهای کالیبراسیون با رقت سریال استاندارد آب تایید شده NIST 1643f تهیه شد. تمام فضای خالی BDL است.
تمام شارها و استخرهای گزارش شده در متن و شکل ها از مقادیر میانگین غلظت برای فصول خشک و بارانی استفاده می کنند. جدول تکمیلی 1 را برای تخمین استخرها و شارها (میانگین شار سالانه برای هر دو فصل) با استفاده از حداقل و حداکثر غلظت های اندازه گیری شده در طول فصل مشاهده کنید. فصل‌های خشک و بارانی. و در صورت درخواست از ACCA در دسترس است)، ما میانگین بارندگی سالانه تجمعی در دهه گذشته (2009-2018) را تقریباً 2500 میلی متر در سال محاسبه کردیم. توجه داشته باشید که در سال تقویم 2018، میزان بارندگی سالانه نزدیک به این میانگین است. 2468 میلی متر)، در حالی که مرطوب ترین ماه ها (ژانویه، فوریه و دسامبر) حدود نیمی از بارندگی سالانه (1288 میلی متر از 2468 میلی متر) را تشکیل می دهند.بنابراین ما از میانگین غلظت فصل تر و خشک در تمام محاسبات شار و استخر استفاده می کنیم. این همچنین به ما اجازه می دهد تا نه تنها تفاوت بارندگی بین فصول مرطوب و خشک، بلکه تفاوت در سطوح فعالیت ASGM بین این دو فصل را نیز در نظر بگیریم. مقادیر ادبیات شارهای جیوه سالانه گزارش شده از جنگل های استوایی بین افزایش غلظت جیوه از فصول خشک و بارانی یا فقط از فصول خشک متفاوت است، هنگام مقایسه شار محاسبه شده ما با مقادیر ادبیات، ما مستقیماً شار جیوه محاسبه شده خود را مقایسه می کنیم، در حالی که مطالعه دیگری نمونه برداری کرد. در هر دو فصل خشک و مرطوب، و زمانی که مطالعه دیگری تنها در فصل خشک نمونه برداری کرد (به عنوان مثال، 74)، شار ما را تنها با استفاده از غلظت جیوه در فصل خشک دوباره تخمین زد.
برای تعیین میزان جیوه کل سالانه کل بارندگی، بارندگی فله و بستر در لس آمیگوس، از تفاوت بین فصل خشک (میانگین تمام سایت‌های لوس آمیگوس در سال‌های 2018 و 2019) و فصل بارانی (میانگین 2018) میانگین کل استفاده کردیم. غلظت جیوه. برای غلظت کل جیوه در سایر مکان ها، میانگین غلظت بین فصل خشک 2018 و فصل بارانی 2018 استفاده شد. برای بارهای متیل جیوه، از داده های فصل خشک سال 2018 استفاده کردیم، تنها سالی که متیل جیوه برای آن اندازه گیری شد. برای تخمین شار جیوه بستر، ما از تخمین ادبیات میزان بستر و غلظت جیوه جمع‌آوری‌شده از برگ‌ها در سبدهای زباله در 417 گرم در متر مربع در سال در آمازون پرو استفاده کردیم. برای استخر جیوه خاک در 5 سانتی‌متر بالای خاک، ما از کل جیوه اندازه گیری شده خاک (فصول خشک 2018 و 2019، فصل بارانی 2018) و غلظت متیل جیوه در فصل خشک سال 2018، با چگالی ظاهری تخمینی 1.25 گرم در سانتی متر در 3 در آمازون برزیل استفاده کردیم.این محاسبات بودجه را در سایت اصلی مطالعه ما، Los Amigos، که در آن مجموعه داده‌های بلندمدت بارندگی در دسترس است، و در جایی که ساختار کامل جنگل امکان استفاده از تخمین‌های زباله جمع‌آوری‌شده قبلی را فراهم می‌کند، انجام دهید.
ما خطوط پروازی لیدار را با استفاده از گردش کار پس‌پردازش چند مقیاسی GatorEye پردازش می‌کنیم، که به‌طور خودکار محصولات ابر نقطه ادغام شده تمیز و محصولات شطرنجی را محاسبه می‌کند، از جمله مدل‌های ارتفاعی دیجیتال (DEMs) با وضوح 0.5 × 0.5 متر. ما از DEM و ابرهای نقطه لیدار تمیز (WGS-84، UTM) استفاده کردیم. 19S متر) به عنوان ورودی به جریان کاری GatorEye Leaf Area Density (G-LAD)، که تخمین های سطح برگ مدرج شده را برای هر وکسل (m3) (m2) در سطح زمین در بالای سایبان با وضوح 1 × 1 × محاسبه می کند. 1 متر، و LAI مشتق شده (مجموع LAD در هر ستون عمودی 1×1 متر). سپس مقدار LAI هر نقطه GPS رسم شده استخراج می شود.
ما تمام تحلیل‌های آماری را با استفاده از نرم‌افزار آماری R نسخه 3.6.176 و تمام تجسم‌ها با استفاده از ggplot2 انجام دادیم. آزمون‌های آماری را با استفاده از آلفای 0.05 انجام دادیم. رابطه بین دو متغیر کمی با استفاده از رگرسیون حداقل مربعات معمولی ارزیابی شد. ما مقایسه‌های بین سایت‌ها را با استفاده از آزمون ناپارامتری کروسکال و تست ویلکاکس زوجی.
تمام داده‌های موجود در این دست‌نوشته را می‌توان در اطلاعات تکمیلی و فایل‌های داده مرتبط یافت. Conservación Amazónica (ACCA) در صورت درخواست، داده‌های بارش را ارائه می‌دهد.
شورای دفاع از منابع طبیعی.طلای صنایع دستی: فرصت هایی برای سرمایه گذاری مسئولانه – خلاصه.سرمایه گذاری در خلاصه طلای صنایع دستی v8 https://www.nrdc.org/sites/default/files/investing-artisanal-gold-summary.pdf (2016).
Asner, GP & Tupayachi, R. تسریع از بین رفتن جنگل های حفاظت شده به دلیل استخراج طلا در آمازون پرو.environment.reservoir.Wright.12, 9 (2017).
Espejo، JC و همکاران. جنگل زدایی و تخریب جنگل از معدن طلا در آمازون پرو: چشم انداز 34 ساله. سنجش از دور 10، 1-17 (2018).
Gerson, Jr. et al. گسترش دریاچه‌های مصنوعی آلودگی جیوه ناشی از استخراج طلا را تشدید می‌کند. Science.Advanced.6, eabd4953 (2020).
Dethier, EN, Sartain, SL & Lutz, DA افزایش سطح آب و وارونگی فصلی رسوبات معلق رودخانه در نقاط گرمسیری تنوع زیستی استوایی به دلیل استخراج طلا از صنعت.
Abe، CA و همکارانش.