有色金属冶炼对环境有什么影响

有色金属工业生产对人类的影响:

有色金属工业是包括从有色金属矿石的开采、选矿、冶炼、合金制取到加工的工业体系。绝大多数有色金属在自然界中含量少、矿石品位低、矿物种类繁多，且又多种元素共生，大都以硫酸亚铁化物形态存在，这就使有色金属工业生产工艺复杂、工序多、流程长而且危害多。其主要特点有：     (1)矿石品位低，使采矿量大，选矿、冶炼工艺流程长。如品位0.5%的铜矿就有开采价值，而品位30%的铁矿则是贫矿。铜精矿需要4～5道生产工序才能炼出铜，而铁矿石一道工序就炼出铁，两道工序可炼成钢。     (2)有色金属冶炼是复杂的物理化学反应过程，反应速度很快，进行剧烈的能量转换和释放，反应速度控制不好就会发生事故。     (3)产生和使用大量有毒、有害和易燃易爆物质。如液态二氧化硫、液氯、煤气、氢气、氧气、重油及各种有机萃取剂等。这些物质危险性大，容易发生泄漏引起火灾和爆炸。如镁、铝、钠、钾、钛等有色金属，其本身即是易燃易爆物质。     (4)生产中使用大量的强酸、强碱等强腐蚀性物质，会造成厂房、设备腐蚀严重、寿命短，而容易潜伏重大事故隐患。     (5)有色金属及其化合物大多是有毒物质。如铅、镉、砷、汞、铍等，在生产中容易使作业人员中毒。如铅中毒、砷化氢中毒、汞中毒，等等。     (6)有色金属生产较之钢铁生产的企业规模小，非标准设备多。由于要对多种金属进行综合回收，需要多道工序和复杂的分离提纯技术；各种渣子、烟气、废液需要反复提炼和倒运；此外，机械化水平低，手工操作多，劳动强度大，生产连续性也差。     (7)有些元素，本身就是放射性元素，也有些金属本身虽无辐射性危害，但其矿物中含有放射性元素，如铌精矿、钽精矿、锂精矿，对人体会造成危害。     有色金属生产过程中的尘毒有较大危害，高温辐射和噪声对人体也有危害，加以作业条件和生产环境差，防治职业病和环境污染任务较艰难。

《实施方案》提出，“十四五”期间，有色金属产业结构、用能结构明显优化，低碳工艺研发应用取得重要进展，重点品种单位产品能耗、碳排放强度进一步降低，再生金属供应占比达到24%以上。“十五五”期间，有色金属行业用能结构大幅改善，电解铝使用可再生能源比例达到30%以上，绿色低碳、循环发展的产业体系基本建立。确保2030年前有色金属行业实现碳达峰。

从文件部署的重点任务来看，有色金属行业需要在优化冶炼产能规模、调整优化产业结构、强化技术节能降碳、推进清洁能源替代、建设绿色制造体系等五大方面加大投入力度。

坚持电解铝产能总量约束

《实施方案》提出，以重点突破为原则，强化全流程、全过程碳减排理念，紧盯能耗量大碳排放量大的大宗品种、冶炼等关键环节、大气污染防治和生态环境脆弱重点区域，精准施策突破碳达峰瓶颈问题。其中，冶炼是碳排放核心环节，约占全行业碳排放总量的90%。而铝是碳排放重点品种，碳排放占全行业75%以上。

根据有色金属工业协会统计，2020年我国有色行业二氧化碳排放量为6.6亿吨，约占全国总排放量比重的5%，峰值预计达到7.5亿吨。铜、铝、铅、锌产量占有色金属行业总产量的97%，排放的二氧化碳占有色金属行业的95%以上。其中，电解铝行业二氧化碳排放量为5.5亿吨，占有色行业总排放的83.3%。

据工信部原材料工业司相关负责人介绍，有关部门近年来联合开展清理整顿电解铝违法违规项目专项行动，关停、叫停大批违规建成、在建产能，坚持产能总量约束，严格落实产能置换，严控新增产能取得明显成效，下一步要持续深化供给侧结构性改革，巩固化解电解铝过剩产能成果。

《实施方案》也将“巩固化解电解铝过剩产能成果”放在了重点任务中的首要位置。要求坚持电解铝产能总量约束，严格执行产能置换办法，研究差异化电解铝产能减量置换政策。压实地方政府、相关企业责任，加强事中事后监管，将严控电解铝新增产能纳入中央生态环境保护督察重要内容。

同时，由于电解铝行业的用能结构偏化石能源，60%以上产能采用燃煤自备电，产品碳排放强度远高于国外使用清洁能源的同类型产品，用电导致的间接排放占电解铝碳排放量的85%，占有色金属行业排放总量的50%以上。《实施方案》提出，要推动有色金属行业以气代煤、以电代煤，控制化石能源消费，鼓励电解铝等企业向可再生能源富集地区有序转移，推动燃煤自备电向网电转化，从源头上降低单位产品碳排放。

中原证券研报分析，截至2021年底，我国电解铝行业火电占比为82%，水电占比提升至16%。未来随着电解铝行业产能置换的进程加快，用电结构中火电的占比会进一步下降，水电等绿色产能的占比将会进一步提高。

目前，我国电解铝企业主要分布在山东、新疆等地。根据上海有色网数据，2021年我国电解铝产量排名前三的省份分别为山东、新疆和内蒙古，电解铝产量占全国总产量的比例分别为20.7%、15.8%和15.2%。早在《实施方案》印发之前，山东、河南、内蒙古等多地就已出台相关政策文件，严控新增电解铝产能，新建电解铝项目须实施产能等量或减量置换。

相较之下，云南具有丰富的水电资源，前期受益于当地政府的电价补贴政策，高耗能的电解铝产线正逐步向云南等西南地区转移。截至2021年底，云南拥有电解铝合规产能约839.8万吨。由于转移的产能仍在逐步建设中，云南产能利用率较低，仅为61.4%，产量占比居第四位。

除了电解铝之外，《实施方案》还指出，铜、铅、锌、氧化铝等品种也存在冶炼产能盲目扩张风险，工业硅、镁等行业绿色低碳发展水平亟待提升。对于消费需求增量有限的铜、铅、锌、氧化铝等重点品种，强调防范冶炼产能无序扩张；对于消费潜力较大的工业硅、镁等行业，强化政策引导，促进形成更高水平的供需动态平衡。发挥能耗、碳排放、环保等约束作用，通过提高新建和改扩建冶炼项目准入门槛，推动有色金属行业由“以量谋大”向“以质图强”转变。

重点支持再生有色金属产业

光大银行宏观金融市场部宏观研究员周茂华告诉21世纪经济报道，新基建正逐渐成为我国扩投资、稳经济的重要抓手，其中城际高铁和轨道交通、特高压、5G基建、新能源汽车充电桩等是有色金属消费的重要领域。在践行“双碳”目标的过程中，有色金属行业减排压力较大，而再生有色金属的循环使用就可以减少原材料在开采与初次冶炼时的碳排放，未来前景可期。

据中国有色金属工业协会再生金属分会分析，“十四五”期间，再生有色金属产业规模还有很大的增长空间。其中，国内消费将推动汽车、家电、电子产品等更新升级，促进旧产品循环利用，废金属蓄积量快速增长。同时，这也是生产生活方式全面向绿色转型的关键时期，再生有色金属产业有望继续保持较稳定的增长幅度。2021年我国再生有色金属产量首次突破1500万吨。与原生金属生产相比，2021年我国再生有色金属产业相当于节能3317万吨标煤。

《实施方案》也在建设有色金属行业绿色制造体系的重点任务中，首先提出要发展再生有色金属产业。充分挖掘“城市矿山”资源价值，利用再生有色金属能耗低、碳排放少的特点，在满足终端消费的前提下，通过替代原生冶炼产品降低碳排放。到2025年再生铜、再生铝产量分别达到400万吨、1150万吨，再生金属供应占比达24%以上。

以铝行业为例，再生铝单位产品能耗、碳排放分别为电解铝的5%、2%，且随着我国废铝快速回收期临近及废铝进口标准逐步完善，再生铝产量及消费占比将稳步增长，按照2025年再生铝产量1150万吨测算，将有效减少碳排放1亿吨以上。

目前，已有部分地区和企业率先形成了再生金属的优势产能。据再生金属分会统计，江西占全国再生铜产能的30%以上；河南、广东、江苏、重庆、山东五省市占全国再生铝产能的60%以上；安徽、河南、江苏、江西、内蒙古五省区废铅蓄电池处理能力占全国处理总量的60%。

目前，中铝集团、中信集团等中央企业已经把发展再生有色金属上升到集团战略统筹规划的地位，中国五矿集团的国际再生铜铝原料贸易业务已经成熟；豫光金铅、万洋、金利等铅冶炼企业以及天能、骆驼、理士、超威等电池生产企业从事再生铅生产，上下游企业已形成紧密的协作关系。

同时，为进一步保障有色金属行业如期碳达峰，《实施方案》提出，将鼓励社会资本设立有色金属行业低碳发展相关的股权投资基金，推动绿色低碳项目落地。强化企业社会责任意识，健全企业碳排放报告与信息披露制度，鼓励重点企业编制低碳发展报告，完善碳排放信用监管机制。

1、全球变暖

由于人们焚烧化石燃料，如石油，煤炭等，或砍伐森林并将其焚烧时会产生大量的二氧化碳，即温室气体，这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度透过性，而对地球发射出来的长波辐射具有高度吸收性，能强烈吸收地面辐射中的红外线，导致地球温度上升，即温室效应。

2、冰川和冻土消融

冰川消融带来的主要影响首先是，冰川融水，注入海洋，导致海平面升高，近期各大媒体也发布了海平面上升将导致全球3000多城市被淹没的消息，这个消息是错误的，冰川绝不会全部消融，地球有其自身的反馈系统。

其次，冰川消融还会导致固体水资源的储量减少，造成水资源短缺。这方面受影响较大的是中国的干旱地区，比如新疆的南疆，那里的农业和牧业主要依靠雪山融水，塔里木河与河西走廊也主要取决于冰川补给。

还有研究称，冰川融化会释放病毒，给人类带来毁灭性的灾难。科研人员在从极地钻取的冰芯中发现，其中含有古老的病毒，而且经过了几千万年，这些病毒居然还是活的。他们认为，极地冰川是古老病毒的最大库存地，一旦冰川全部融化，这些病毒就可能会释放出来，给人类制造一场空前的大灾难。

3、海平面上升

海平面随着海洋盆地的容积或海洋中海因此，水体积的变化而变化。海平面可升高或降低，在全球范围内有不同的侵蚀基准面。在这里将基准面定义为在该面之上沉积物只能暂时存在并且遭受剥蚀的面。

近100多年来海平面呈整体上升趋势，据1880～1980年的观测统计，海平面平均上升了14cm。联合国环境署、世界气象组织和世界科学联合会预测到2030年前后全球海面将上升20～140厘米。

4、威胁人类的食物供应和居住环境

全球气候升温和地下水水位下降将成为全球粮食供应紧张的直接诱因，全球稻米价格上涨趋势体现了这一点。美国政府发布的统计数字显示，即使是在之前全球粮食大丰收、小麦和玉米价格下降的情况下，稻米价格依然上涨了30%，达到每吨260美元。

美国国立科学院之前发表的一份研究报告显示，水稻生长季节气温异常上升将使收成减少。另外，全球许多地区出现地下水水位下降、水井枯竭问题，也将对粮食产量构成影响。

参考资料来源：百度百科－全球海平面升降

参考资料来源：百度百科－碳排放

参考资料来源：百度百科－冰川消融

影响碳排放的主要因素有：

1.经济发展阶段。主要体现在产业结构、人均收入和城市化水平等方面。产业结构变动对一国能源消费和碳排放有重要影响。人均收入增加将会提高一国居民对环境产品的支付能力和意愿。

2.能源资源禀赋。碳排放主要来源于化石能源的使用，煤炭、石油、天然气的碳排放系数依次递减，绿色植物是碳中性的，太阳能、风能、水能等可再生能源以及核能属于零碳能源，一国的能源资源禀赋会显著影响碳排放量，丰富的低碳资源对于降低碳排放具有重要意义。提升清洁能源比重，推动能源结构转换将有助于降低碳排放强度。

3.技术因素。技术进步可以通过改进提升能源利用效率、管理效率以及碳捕集与封存等技术发展水平，进而减缓甚至降低二氧化碳的排放。

4.消费模式。能源消耗及其排放在根本上受到全社会消费活动的驱动，发展水平、自然条件、生活方式等方面的差异导致不同国家居民能源消耗和碳排放的巨大差异，消费模式和行为习惯对于碳排放影响显著，如美国人均碳排放水平是欧盟国家的两倍以上。

碳排放主要对地球大气环境温度的影响。

二氧化碳是最主要的温室气体，此外还有甲烷、一氧化二氮等。人类在生产、生活中，向大气中排放的二氧化碳增多，导致大气中二氧化碳浓度不断增加。太阳光（短波辐射）可自由达到地球表面，但大气中的二氧化碳等温室气体会阻碍地面的逆辐射——长波辐射，导致热量不能正常散发，使气温上升。

碳排放量的控制

应对全球气候变化最主要的办法就是减少二氧化碳的排放。但是，在控制温室气体排放方面，需要平衡各国利益诉求。特别是，大气中二氧化碳浓度的增加有一个积累过程，发达国家自工业革命以来向大气中排放了大量二氧化碳。

现在要求所有国家都同样减少排放二氧化碳是不公平的，发展中国家的生存和发展权不能被剥夺。因此，必须寻求发达和发展中国家都能接受的应对方案。

科学家也在积极寻求控制气候变暖的各种途径。比如，多植树，绿色植物通过光合作用可吸收二氧化碳。海洋也是一个巨大的二氧化碳库，科学家正在想办法使海洋这一二氧化碳库加大容量。此外，碳捕获和封存技术也受到广泛关注。