《Resources Policy》：Who owns the minerals in polluted mine water? Property rights and institutional barriers to rare earth elements recovery from acid mine drainage
编辑推荐：
稀土元素回收与酸性矿井水治理的协同机制研究，通过调查宾夕法尼亚州和西弗吉尼亚州AMD处理运营商，结合贝叶斯回归分析发现法律确定性（地表权归属）比政策激励更能促进投资，揭示制度性障碍对商业化回收的影响。
Hélène F. Nguemgaing | Alan R. Collins
马里兰大学本科研究办公室，美国马里兰州大学公园市，邮编20742
引言
酸性矿井排水（AMD）长期以来一直困扰着有丰富采矿历史的地区，对环境和经济都构成了威胁。全球范围内，AMD被认为是仅次于全球变暖的第二大环境问题（Li等人，2018年）。仅在美国，就已经识别出超过20万个AMD污染点，影响了大约12,400英里（20,000公里）的水道，其中近90%的污染来自废弃的露天矿和地下矿（Skousen等人，2018年）。当采矿活动使硫化物矿物暴露在氧气和水中时，就会产生酸性、富含金属的废水，从而污染地表水和地下水。在阿巴拉契亚地区，尤其是宾夕法尼亚州和西弗吉尼亚州，AMD继续破坏生态系统，危及饮用水供应，并给当地经济带来高昂的治理成本（Anekwe和Isa，2023年；Lenahan，2022年；Masindi等人，2022年；Rambabu等人，2020年）。
近年来，AMD不仅因其对环境的破坏而受到关注，还因其作为稀土元素（REEs）的潜在二次来源而受到重视。这些元素包括15种镧系元素以及钪和钇，是智能手机、风力涡轮机、电动汽车和国防系统等现代技术不可或缺的原料（Balaram，2019年；Gosen等人，2017年；Mancheri，2016年；国际能源署，2021年）。通过AMD处理过程回收REEs为将环境负担转化为宝贵资源提供了希望（Song等人，2021年；Ziemkiewicz，2022年）。然而，这一领域仍处于起步阶段，尚未有商业规模的运营。现有的努力仅限于实验室和试点项目，商业化面临的主要障碍包括提取效率低、处理成本高、政策不确定性以及缺乏国内精炼能力（Larochelle等人，2021年）。
美国在稀土元素加工方面仍然严重依赖中国。尽管从2014年到2017年的进口依赖度从80%下降到2018年到2021年的74%，但由于缺乏下游基础设施，大多数国内开采的稀土元素仍被出口进行加工（Nguyen等人，2023年；国会研究服务局，2020年）。随着能源转型的加速，特别是在交通和可再生能源领域，发展安全可靠的国内稀土供应链的战略重要性日益凸显。认识到这一机会，西弗吉尼亚州在2022年通过了众议院第4003号法案（西弗吉尼亚州立法机构，2022年）。该法案将AMD处理过程中提取的稀土元素的所有权授予执行提取作业的实体，从而在法律和经济上激励同时进行治理和资源回收。这标志着一种利用产权来协调环境和经济目标的新政策实验。然而，AMD处理过程中的所有权结构仍然复杂，通常涉及非营利组织、私营公司和公共机构，它们对地表权、矿权或处理基础设施的获取程度各不相同。这些重叠的权益主张可能导致法律上的模糊性，从而阻碍投资，尤其是在缺乏类似立法的宾夕法尼亚州。
虽然西弗吉尼亚州的HB 4003法案为监管清晰度迈出了关键一步，但它尚未引发广泛的私人投资。这可能反映了这样一个现实：法律确定性是必要的，但还不够。运营商仍然面临市场相关的重大障碍：稀土产品市场资本密集、高度分散，价格波动大，收购协议有限，国内精炼能力不足。在没有明确终端市场的情况下，这些风险可能会超过产权改革带来的激励。
虽然关于从AMD中提取稀土元素的文献传统上侧重于技术过程和环境方面（Johnson和Hallberg，2005年；Jones和Cetin，2017年；Daniels等人，2021年），但在证明从AMD处理过程中回收稀土元素的技术可行性方面已经取得了进展（Ziemkiewicz，2022年；Song等人，2021年；Ayorra等人，2016年；Fritz等人，2021年；Hermassi等人，2022年；Wang等人，2021年；Larochelle等人，2021年，2022年）。然而，关于从试点研究转向商业规模运营所需的制度、法律和经济框架的研究仍然有限。具体来说，产权和监管框架等制度因素如何影响对这一新兴行业的投资意愿尚不清楚。本研究通过基于产权经济学和交易成本理论来探讨这一问题。在AMD治理和稀土元素提取的背景下，法律确定性和所有权清晰度的作用尤其值得探索。
本研究通过评估所有权结构和政策环境如何影响对AMD处理系统中稀土元素回收的投资兴趣来填补这一空白。这里所说的AMD是指在排放前需要处理的酸性、受矿井影响的水。相比之下，AMD处理残渣是指在常规处理过程中产生的固体沉淀物或“污泥”。本研究特别关注运营商对与AMD处理相关的稀土元素回收的认知和投资兴趣，而不是针对污泥的专门提取。我们利用来自宾夕法尼亚州和西弗吉尼亚州AMD处理运营商的原始调查数据，应用贝叶斯逻辑回归模型来评估产权、立法背景和 perceived investment potential（可理解为“投资潜力”）之间的关系。具体来说，我们研究了西弗吉尼亚州的HB 4003法案是否激励了投资，不同形式的所有权如何影响运营商的决策，以及可以为其他州的未来立法设计提供哪些经验教训。
我们的研究结果表明，尽管HB 4003法案具有象征性和战略重要性，但它尚未引发广泛的投资兴趣。相反，运营商更看重安全和可执行的所有权，尤其是地表权，这在塑造投资激励方面显得更为关键。这些发现表明，政策制定者需要超越法定激励措施，解决阻碍行业参与的更深层次的制度不确定性。
本研究通过提供实证证据，探讨了所有权结构和制度安排如何影响对从AMD中提取稀土元素的投资兴趣，从而为环境治理、关键矿产政策、制度经济学和可持续资源回收领域的文献做出了贡献。研究聚焦于西弗吉尼亚州和宾夕法尼亚州这两个稀土元素问题严重的州，但政策框架不同，为了解产权配置和州级立法努力如何影响稀土元素回收计划的可行性提供了及时的见解。
研究结果强调，特别是在地表权方面，法律清晰度比单独的激励措施更具影响力。通过突出限制从AMD中回收稀土元素的法律和组织障碍，本研究为设计更有效的政策工具提供了基于证据的指导，以使环境治理与国内资源安全和区域经济振兴相一致。鉴于AMD处理残渣中含有较高浓度的关键重稀土元素（如镝和铽，以及钕和镨），使其成为比传统矿床更具战略意义的资源（Ziemkiewicz，2022年；地质调查局，2023年），这项工作尤为及时。虽然还需要进一步研究来评估其商业可行性，但利用这一未充分利用的资源可以减少美国对外国稀土元素的依赖，增强供应链的韧性，并促进受历史影响严重的采矿社区的公平转型。
数据描述
本研究主要采用调查方法收集数据。调查研究通过结构化问题从AMD处理运营商处获取信息，特别适合探索分散地区的专家观点（Check和Schutt，2012年）。该方法包括确定调查对象、开发定制的调查工具、分发调查问卷，并应用描述性和统计分析来解释数据。
结果与讨论
本节分为两部分呈现调查结果和建模分析：（1）宾夕法尼亚州和西弗吉尼亚州调查回应的主题综合；（2）基于组织和法律变量对投资兴趣进行建模的贝叶斯逻辑回归结果。完整的州级分解和补充材料见Nguemgaing（2025年）。
结论与政策意义
本研究探讨了所有权结构和立法在影响宾夕法尼亚州和西弗吉尼亚州AMD处理运营商对稀土元素提取投资兴趣方面的作用。调查发现显示，西弗吉尼亚州的运营商对稀土元素提取的兴趣和探索意愿更强，而且大多数西弗吉尼亚州的观点认为稀土元素的所有权应归属于运营或维护AMD处理系统的人。然而，在这两个州，
作者贡献声明
Hélène F. Nguemgaing：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、可视化、验证、资源协调、项目管理、方法论、调查、数据分析、概念化。Alan R. Collins：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、可视化、验证、监督、资源协调、项目管理、方法论、调查、数据分析、概念化。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。
