Artisanal small-scale mining (ASM) significantly contributes to water pollution in many regions of the world, including the Prestea area in Ghana. This study comprehensively evaluates the surface water quality in the Asasre River, Prestea, a tributary of the Ankobra River, heavily impacted by ASM activities. The primary objectives were to analyse the distribution of trace elements, investigate isotopic fractionations of iron and lead, and assess the influence of ASM on rare earth elements and their anomalies.

Water samples were collected in a sampling campaign conducted in November 2023. The samples were analysed in Sweden for concentrations of metals such as iron, arsenic, mercury,and rare earth elements. Isotopic ratios of iron and lead were analysed to trace contamination sources and environmental processes. The results revealed elevated concentrations of heavy metals, particularly arsenic and iron, near mining activities. Isotopic fractionation patterns indicated the influence of mining operations and natural processes on the distribution of iron and lead. Rare earth element anomalies, including negative cerium and europium anomalies,were also observed, suggesting altered redox conditions caused by ASM activities.

The findings underscore the severe environmental impact of ASM on surface water quality inthe Prestea area, which could have long-term consequences for ecosystems and human health.This study highlights the need for improved environmental regulations and sustainable mining practices. Future research should focus on seasonal variations, sediment analysis, andexpanding the geographic scope to better understand ASM’s impact on water systems in Ghanaand West Africa.

Småskalig gruvverksamhet (ASM) bidrar i stor utsträckning till vattenföroreningar i mångadelar av världen, inklusive i Prestea, Ghana. Denna studie ger en omfattande utvärdering avvattenkvaliteten i Asasre River i Prestea, ett biflöde till Ankobra River, som påverkas kraftigtav ASM-aktiviteter. De huvudsakliga målen var att analysera fördelningen av spårämnen,undersöka isotopfraktioneringar av järn och bly samt bedöma hur ASM påverkar sällsynta jordartsmetaller och deras avvikelser. 

Vattenprover togs på olika platser inom avrinningsområdet under en provtagningskampanj inovember 2023. Proverna analyserades i Sverige för att bestämma koncentrationerna avmetaller som järn, arsenik, kvicksilver och sällsynta jordartsmetaller. Isotopförhållanden avjärn och bly analyserades också för att spåra föroreningskällor och miljöprocesser. Resultatenvisade förhöjda koncentrationer av tungmetaller, specifikt arsenik och järn, i närheten avgruvaktiviteter. Isotopfraktioneringsmönster indikerade påverkan från gruvverksamheten och naturliga processer genom fördelningen av de analyserade järn- och blyisotoperna. Dessutom observerades avvikelser i sällsynta jordartsmetaller, inklusive negativa anomalier för ceriumoch europium, vilket antyder förändrade redoxförhållanden orsakade av ASM-aktiviteter.

Resultaten betonar den betydande miljöpåverkan som ASM har på ytvattenkvaliteten iregionen, med potentiella långsiktiga konsekvenser för ekosystem och människors hälsa. Studien lyfter fram behovet av förbättrade miljöregler och hållbara metoder för gruvdrift. Framtida forskning bör fokusera på säsongsvariationer, sedimentanalyser och att utöka dengeografiska omfattningen för att få en mer komplett förståelse av ASM påverkan påvattensystem i Ghana och Västafrika.