近日，上海交通大学耿涌教授与南开大学徐鹤教授团队合作在Nat. Sustain.上发表了题为“Global copper tailings distribution and projection”的研究成果。人类发展和应对气候变化需要大量的矿产资源，而矿产开发过程中产生的大量尾矿正成为全球可持续发展的关键挑战。近年来，尾矿库失事的规模与影响不断加剧。但在全球尺度上，仍难以明确优先治理区域及高效管理路径。本研究聚焦全球主要铜生产国，系统刻画了铜尾矿的时空分布及未来演变趋势。结果表明，在铜需求持续增长和矿石品位逐步下降的双重驱动下，全球铜尾矿产量预计至少在本世纪中叶前仍将持续上升。基于此，研究提出亟需构建系统性、综合性的尾矿治理策略，强化多利益相关方协同，以有效应对日益严峻的尾矿风险挑战。该研究得到国家自然科学基金资助。

研究内容

铜是人类使用历史最悠久的金属之一，因其优异的导电性、延展性和耐腐蚀性，被广泛应用于建筑、交通、通信、电力及电子设备等关键领域。在全球清洁能源转型背景下，铜作为核心基础材料，其需求正持续快速增长。然而，受限于回收体系与技术不完善以及含铜产品使用寿命较长，二次铜资源难以满足不断扩大的需求；与此同时，随着高品位矿石逐渐枯竭及新发现矿床品位下降，铜矿开采正加速向低品位资源转移，进一步增加了尾矿产生量。尾矿通常储存在尾矿库（TSFs）中，但由于管理不善、自然灾害及监管不足等因素，尾矿库事故频发，不仅对生态环境和社会安全构成严重威胁，也制约多个可持续发展目标的实现。

在1960—2022年间，全球产生的铜尾矿累计已超过1096亿吨。其中，智利为全球最大尾矿产生国，累计达231亿吨（21.1%），其次为美国（186亿吨，17.0%）、秘鲁（101亿吨，9.3%）、中国（69亿吨，6.3%）、加拿大（69亿吨，6.3%）和墨西哥（57亿吨，5.2%），其余国家合计382亿吨（34.8%）。从时间变化趋势看，自2000年以来多数国家铜尾矿产生量快速增长。

图1. 全球主要铜生产国铜尾矿产生分布

未来铜尾矿产生量将随铜需求增长而持续上升。预计到2030年和2050年，全球铜尾矿年产生量将分别达到6.9 Gt和13.2 Gt。未来30年全球累计将新增尾矿247 Gt，是2022年前累计量的2.3倍。情景分析表明，在常规发展情景（BAU）下，2050年尾矿堆存量将达9.2 Gt/年；单一措施如延长产品寿命、提升使用效率、改进制造技术、提高回收率和优化资源利用，分别可减排19.1%、18.7%、3.2%、19.7%和16.9%，但效果有限。若五项措施协同推进，尾矿产生量可降至2.1 Gt/年，较BAU情景减少77.5%。这表明，应对尾矿危机必须采取系统性、综合性的协同治理路径。

图2.铜尾矿产生趋势及情景分析结果

在全球层面，应构建更加公平的尾矿责任分担机制。当前，铜尾矿主要产生于发展中国家，而铜消费则集中于发达国家，相关环境成本尚未得到充分内部化。可通过生态补偿、环境附加费等机制将外部成本纳入价格体系，并设立独立的国际评估机构，对尾矿治理绩效进行量化评估，提升信息透明度并强化国际合作。同时，应将尾矿管理纳入气候治理框架，在绿色气候基金等多边机制下为相关发展中国家提供资金支持，并结合低息贷款、尾矿专项债券等金融工具，缓解其治理过程中的资金约束。

图3. 发达国家与发展中国家铜消费与铜尾矿产生占比，以及主要铜生产国尾矿库风险

在政策与技术层面，应构建涵盖许可约束、产品标准和循环经济激励的综合政策体系，强化源头减量。推广资源租赁等创新贸易模式，将尾矿管理成本纳入资源使用价格，并借助区块链等技术提升可追溯性。加强技术转移与信息共享，建设全球尾矿信息系统，提升监测预警能力，结合遥感、地面监测与人工智能分析强化风险防控。

针对不同国家风险特征，应实施差异化策略：对自然风险高、尾矿存量大的国家，加强结构安全与灾害保险机制；对人为管理风险高的国家，完善法规执行、强化审计监督和公众参与；对兼具多重风险的国家，可通过尾矿资源化利用及“矿砂共生”模式，减少尾矿产生与堆存；对风险较低国家，可探索尾矿库生态修复与再利用路径。

在全球绿色能源转型背景下，关键矿产供应链的可持续治理亟需加强多边与双边协作。铜尾矿问题可作为中美等主要生产与消费国开展合作的重要切入点。在供应链风险上升与成本攀升的背景下，围绕铜及锂、镍、钴、稀土等关键矿产加强协同治理，有助于缓解资源分布不均并促进合作。以铜这一相对低敏感矿产为突破，在尾矿治理与资源循环利用等领域深化合作，有助于建立互信，并为更广泛的矿产协同治理奠定基础。总体而言，推动构建更加协同、透明且去地缘政治化的关键矿产供应链体系，减少重复投入与贸易摩擦，是保障全球能源转型顺利推进的关键，而以铜尾矿治理为起点，有望为长期国际合作机制提供现实路径。

作者简介

耿涌，上海交通大学环境科学与工程学院讲席教授，世界工程组织联合会工程与环境专委会主席，国家高层次人才，国家杰出青年基金后评估特优获得者，生态环境部专业技术领军人才，上海市优秀学术带头人，国务院政府津贴获得者，科睿唯安全球高被引学者及爱思唯尔中国高被引学者。长期从事循环经济、产业生态、环境管理以及气候变化政策研究，先后承担国家自然科学基金重大项目课题、重点项目、卓越研究群体项目、杰出青年基金、重点国际合作项目及科技部国家重点研发项目等。在Science和Nature等国际期刊上发表论文480余篇。