MetalliCan：加拿大金属生产活动及其社会环境影响的开放数据集

《Scientific Data》：A dataset on metal-related production activities and their socio-environmental impacts in Canada

本研究针对金属生产活动在低碳能源转型中的关键作用及其潜在社会环境风险，开发了名为MetalliCan的高分辨率数据集。该研究整合了23个开放数据集和150余份企业报告，覆盖加拿大270个金属生产站点，系统量化了温室气体排放、水资源利用、土地利用及社会冲突等多维指标。通过构建可追溯的关系型数据库，研究为生命周期评估（LCI）、物质流分析（MFA）及环境扩展投入产出（EEIO）模型提供了基础设施级数据支持，对推动负责任矿产供应链治理具有重要实践意义。

　　

随着全球向低碳能源系统加速转型，金属资源已成为支撑可再生能源技术、数字基础设施和国防工业的战略核心。然而，金属需求的激增与生产地理集中度高的特点，引发了供应安全担忧。更严峻的是，金属开采和冶炼过程可能伴随显著的温室气体排放、水资源消耗、生态破坏及社会冲突，这些环境、社会和治理（ESG）风险直接影响项目可行性和公众接受度。尤其在加拿大这样的资源大国，尽管其被视为负责任矿产生产的标杆，却缺乏系统化、高分辨率的站点级数据来量化当前和未来的可持续发展表现。

为填补这一空白，由Marin Pellan领衔的研究团队在《Scientific Data》发表了题为“A dataset on metal-related production activities and their socio-environmental impacts in Canada”的论文，构建了MetalliCan数据集。该研究整合了来自政府统计、企业报告、遥感监测等多源数据，覆盖48种金属商品和270个活跃矿山、冶炼厂、精炼厂及先进项目站点，形成了首个针对加拿大金属全价值链的开放式、可追溯数据库。

研究采用系统化、可复现的数据整合方法，重点包括：（1）通过空间匹配与模糊文本比对技术（使用geopandas和RapidFuzz）链接多源地理空间数据；（2）依据参考点（reference points）框架结构化生产流程数据，明确区分“总开采量”“粗矿石”“可用矿石”“中间金属”和“精炼金属”五个关键节点；（3）利用Google Earth Engine（GEE）平台提取遥感衍生的环境指标（如土地覆盖、水资源压力、气候分类）；（4）从企业可持续发展报告和NI 43-101技术文件中提取能源消耗、污染物排放等运营数据。

数据架构与覆盖范围

MetalliCan采用关系型数据库设计，包含23个互相关联的数据表，核心为主表（MAIN）记录站点元数据，辅以生产、技术属性、储量资源、环境流动、土地占用等多维表格。数据覆盖呈现显著异质性：金、铜、银是涉及站点最多的金属，分别关联121、91和85个设施；环境流动（Environment flows）、土地占用（Land occupation）等表格填充度较高，而冲突（Conflict）表格数据相对稀疏。值得注意的是，数据集不仅包含历史与现状指标，还整合了未来情景数据，如基于CMIP6模型的气候分类（K?ppen-Geiger）和水资源风险（Aqueduct 4.0）预测，支持前瞻性分析。

技术验证与数据质量

研究团队通过与国家层级统计数据（如加拿大统计局Table 16100022和美国地质调查局Mineral Commodity Summaries）的交叉比对验证生产数据准确性。例如，铝的中间金属产量为353万吨，与StatCan报告的330万吨高度吻合；但钴、银等金属因报告单位不统一或参考点映射模糊存在偏差。此外，数据集通过唯一标识符（ID）实现全链条追溯，每条记录均关联原始来源，确保数据透明可审计。

多维度指标集成

社会环境指标方面，数据集首次在统一框架下集成了尾矿库设计类型、保护区重叠面积、土著土地冲突、人口暴露度等关键ESG参数。例如，通过叠加世界保护区数据库（WDPA）和Landmark土著土地数据，量化了站点50公里半径内受保护区域的分布；利用全球人类住区层（GHSL）计算了未来人口增长对矿区周边社区的影响。

本研究构建的MetalliCan数据集突破了传统矿产统计数据在空间分辨率和指标完整性方面的局限，为区域化生命周期评估、矿产临界性分析和供应链ESG风险管理提供了基础设施级支持。其遵循FAIR原则（可查找、可访问、可互操作、可重用）的开放设计，不仅支持加拿大本土政策制定（如《关键矿产战略2022》），也为欧盟电池护照等跨国溯源倡议提供了数据基础。未来，该方法论框架可扩展至其他国家，推动全球矿产供应链向环境公正和资源可持续方向演进。