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北極星環境修復網訊:隨著推動可持續採礦作業的力度越來越大，將會有越來越多的舊礦址被環境修復。
位於加拿大Yukon中南部的Faro礦曾是世界上最大的露天鉛鋅礦，21年前被廢棄，現在有7000萬噸的尾礦和3.2億噸含有重金屬和酸的廢石。
加拿大政府將在Yukon政府、Kaska Dena First Nations和Faro鎮的幫助下，監督一個價值5.9億加元的Faro環境修復項目。礦區的主要環境修復活動預計於2022年開始，大約需要25年才能完成。然而，政府官員尚未收到該項目的正式環境修復方案。
除了Faro以外，其他需要修復Yukon舊礦山包括Mount Nansen、Clinton Creek、Ketza River和Keno Hill。到目前為止，Keno Hill是Yukon礦區第一個正式提交環境修復方案到監管部門批准的舊礦山。
什麼是礦山環境修復?
採礦作業產生了大量的危險廢物，這些廢物經常被收集在尾礦池和尾礦庫中。在世界各地，長期關閉的礦山尾礦給當地社區帶來了無法應對的環境挑戰。
環境修復是指為了保護人體健康和生態環境，對原礦區的汙染物進行處理或去除的過程。修復項目可包括土壤、沉積物、地下水或地表水的處理或清除；設施的拆除；升級攔截壩以防止尾礦洩漏；尾礦庫和廢石堆的工程土覆蓋；和水處理系統升級，使受汙染的水遠離當地水域。
根據市場研究公司的報告，全球環境修復市場預計將以7.5%的複合年增長率增長，到2025年達1522.3億美元。這種環境修復服務的增長是由石油、天然氣和金屬礦不斷增長的需求推動的（編者注：目前疫情已經極大降低了這些資源的需求）。北美和西歐被認為是環境修復服務的主要區域市場，佔總市場收入的80%。
在加拿大，如果在2003年以前被允許開的礦，那麼對廢棄礦的修復是聯邦政府的財政責任。2003年以後獲得許可證的，由省或地方政府負責。在礦區開展修復活動之前，必須提交修復方案，以獲得監管部門的批准。這些方案是綜合研究和與包括first nations在內的受影響社區進行大量磋商的結果。通過招標特許，政府可以將合同授予環境修復服務公司，由其制定和施行礦山環境修復實施方案。
生物技術和環境修復
有時候，最複雜的挑戰會被最令人驚訝的解決方案所克服。微生物學家Nadia Mykytczuk在2019年4月的現代採礦和技術Subbury Week上解釋說，礦坑和尾礦庫擁有自己獨特的生態系統。生活在這些生態系統中的微生物可能有能力修復礦山。這一過程被稱為生物修復，目前正作為一種可能的解決方案進行試驗，以應對採礦業的環境挑戰。
這種生物技術的另一個好處是金屬的潛在經濟復甦。Mykytczuk說:“如果我們能利用這些微生物，讓它們為我們工作，它們就能有效地浸出我們沒有通過傳統工藝百分之百提取的剩餘金屬。”她目前正在安大略省Subdury的Long Lake礦山項目中研究微生物在金屬回收中的作用。這些特殊的微生物以砷為食，在修復礦山的同時回收剩餘的黃金資源。如果這一進程能夠證明在更大的範圍內取得成功，它就可以減少礦山項目的環境和財政責任。
雖然現有的礦山生物修復項目仍處於探索階段，但到目前為止的結果已證明有必要在安大略省北部建立礦山廢物生物技術中心。
Yukon地區的Keno Hill銀礦區
在礦山廣泛採用生物修復技術的關鍵挑戰之一是它如何適應更寒冷的氣候。
作為修復方案的一部分，在Yukon的Keno Hill銀礦區的Silver King舊礦山，Alexco環保集團(AEG)，在溫哥華的礦業公司Alexco資源的子公司中試使用天然存在於礦井的細菌氧化汙染物到更穩定的狀態。這些都是非常容易理解和簡單的生物過程，30多年前在挪威和瑞典發現和研究，最近在北美髮現和研究。
在2018年，AEG從各種修復項目中獲得了1990萬加元的收入，並利用其中一部分資金收購了在Saskatoon的Contango Strategies，該公司專門從事用於採礦、工業和石油天然氣業的生物水處理系統。Contango擁有一個內部的DNA測序設施和微生物學設施，用於識別最合適的微生物，在環境修復廣泛應用。
Keno Hill的生物修復過程包括將溶解的有機碳，如酒精或糖蜜(即糖)，注入到一個被有目的淹沒的礦井中。同時，在一個循環井裡的泵幫助把糖輸送到整個礦裡。礦井被密封起來，以防止氧氣進入系統，併為細菌提供良好的生長環境。然後，細菌菌落開始將水中溶解的硫酸鹽副產品轉化為可溶的單質硫，單質硫又與溶解的金屬如鋅和鎘結合，形成穩定的硫化礦物，即自然界中金屬的形態。
“當硫化物與這些金屬結合時，會產生穩定的固體顆粒，即沉澱物，這些沉澱物會從水中沉降到礦池底部，形成沉澱物。AEG技術服務副總裁Linda Broughton通過電子郵件向Yukon News解釋說:“通過這種方式，很大比例的礦池水中的鎘和鋅被從水中除去，並在礦內保持穩定的狀態。”
位於Keno Hill的Silver King銀鉛礦於1913年首次開礦，它的前東家廢棄了它，讓聯邦政府負責修復遺留下來的環境危害。2006年，Alexco資源獲得Keno Hill礦區的採礦權後，還與聯邦政府達成了一項成本分擔協議，這是第一次也是唯一一次由私人和政府共同參與的舊礦區復墾計劃。
2018年9月，Keno Hill成為Yukon地區歷史上第一個提交了一份正式修復方案的廢棄礦山，等待Yukon環境和社會經濟評估委員會的監管批准。修復方案涉及的範圍遠遠超過生物修復中試項目；它包括物理復墾和封閉以穩定結構，消除對水質和環境有不利影響的“源頭”，鞏固尾礦以拆除擋水壩結構。加拿大政府通過與Alexco的費用分攤安排，預期將為Keno Hill礦山修復活動提供1.115億加元的資金。
除了Keno Hill舊礦山的復墾外，Alexco資源公司正在探索和開發該地區進一步生產白銀的潛力，並已經在該地建立了一個加工廠。2019年3月28日發佈的一份可行性前研究報告，概述了四個礦床的可開採資源，共計1177379噸，平均含804克銀/噸、2.98%的鉛、4.13%的鋅和0.34克金/噸。預可行性研究突出了稅後NPV為1.013億加元，折扣率為5%；按礦山的平均壽命計算，稅後IRR為74%，按目前的金屬價格計算，所有成本為每盎司銀11.98美元。一旦Keno Hill再次投產，Alexco預計將成為加拿大唯一的主要白銀生產商。
這種公私合營的結構正在成為推進廢棄礦場復墾的一種模式。這種合作關係使加拿大政府得以與買方合作，監督並資助這一修復項目。
2019年5月，AEG與合資夥伴JDS Energy and Mining獲得了從加拿大政府購買Yukon地區廢棄Mount Nansen礦山的權利。該項目位於Little Salmon/Carmacks First Nation的傳統領土上，需要獲得監管部門的批准，包括獲得水許可。
加拿大政府在5月6日的新聞發佈會上表示，“這次出售是多年來加拿大政府、Yukon政府、Little Salmon/Carmacks First Nation和PricewaterhouseCoopers作為法庭任命的前礦主的接受者之間合作的產物。出售協議是朝著修復礦山邁出的重要一步，並確保修復將有利於Yukon和First Nations”
總結
歷史上，採礦業一直是一個環境混亂的行業，當地社區首當其衝受到影響。隨著當地社區在批准新的採礦項目方面擁有更大的發言權，過去的災難以及對人體健康和周圍生態系統造成的威脅常常被引用為一個社區為新礦開綠燈最令人擔憂的事情之一。通過減小這些環境風險，今天在環境修復方面取得的進展可能具有重大價值，不僅對過去的採礦作業，而且對未來的採礦業也是如此。
原標題:【技術系列】礦山環境修復前沿生物技術
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