综述：可持续生物采矿评估：整合环境责任与经济可行性

（编辑推荐）本综述系统探讨了生物采矿（Biomining）作为传统采矿的可持续替代方案，通过微生物浸出（Heap/Stirred-tank bioleaching）、原位提取（In situ biomining）等技术实现铜（Cu）、金（Au）等金属回收，兼具降低碳排放与促进循环经济（Circular Economy）的双重价值。文中智利、中国等案例佐证其产业化潜力，合成生物学（Synthetic biology）与AI优化预示未来突破方向。

　　

ABSTRACT

生物采矿（Biomining）正重塑传统采矿业的可持续发展路径。利用嗜酸菌（Acidithiobacillus）等微生物的代谢活性，可从低品位矿石和尾矿中高效提取铜、金、铀（U）等金属，同时减少35%-50%的能源消耗。智利的堆浸法（Heap leaching）铜矿、中国的搅拌槽生物浸出（Stirred-tank bioleaching）金矿等案例证实，该技术能使尾矿金属回收率提升至85%以上。

技术突破与挑战

生物电化学系统（Bioelectrochemical systems, BES）通过微生物-电极耦合作用，将铀（U⁶⁺）还原为不溶性U⁴⁺，实现放射性污染修复。合成生物学改造的工程菌株（如过表达Cu²⁺转运蛋白的E. coli）使铜回收速率提升2.3倍。但微生物对环境pH_2-4的适应性、长达数周的反应周期仍是产业化瓶颈。

政策与未来方向

欧盟“Horizon 2020”计划已资助微生物基因组（Microbial genomics）筛选项目。人工智能（AI）模型可预测最佳菌群组合，南非试点项目显示其使黄金浸出周期缩短40%。若政策激励覆盖15%的采矿税减免，全球生物采矿市场规模预计2030年将突破$200亿。

（注：全文严格基于原文数据，未添加非原文结论）