机器人可以下降到旧矿山中，以防止有毒物质泄漏

破碎的矿山隧道充斥着被污染的水域，在科罗拉多山脉上穿出，科学家可能有一天会派出机器人在漆黑的通道中爬行，以研究有时会爆裂到地面并产生毁灭性影响的神秘水流。

一场这样的灾难发生在科罗拉多州西南部不活跃的金王矿2015年，当时环境保护局意外触发释放了300万加仑 (1100万升) 芥末色的水，其中含有砷，铅和其他毒素。泄漏污染了三个州的河流。

现在，EpA正在考虑使用机器人和其他先进技术来帮助防止此类 “井喷” 或在发生时清理它们。但首先，该机构必须找出矿山内部的东西，其中一些可以追溯到科罗拉多州19世纪60年代的淘金热。数十年来，全国数百个不活动的矿山中不断喷出有毒重金属的废水，这是复杂的，有时人们对地下流量了解甚少的产物。

采矿会逐步产生受污染的水: 爆破隧道和处理矿石使长埋的含硫岩石暴露于氧气中。硫和氧与天然地下水混合，产生硫酸。然后，酸性水将重金属从岩石中浸出。

为了管理和处理废水，EpA需要清楚地了解矿井内部的情况，其中一些矿井渗透到数千英尺的山脉中。但是许多旧矿山的记录很少。用机器人进行调查将比人类更便宜，更快，更安全。

“你可以把一个机器人送到一个空气质量不好的地方。你可以把一个机器人送到一个没有太多空间的区域，“美国环保署新创建的金王超级基金基地的项目经理丽贝卡·托马斯 (Rebecca Thomas) 说，该基地正式被称为博尼塔峰矿区。机器人上的仪器可以绘制矿山地图并分析水中的污染物。

它们看起来更像高尔夫球车，而不是 “星球大战” 电影中风度翩翩的机器人。科罗拉多矿业学院计算机科学助理教授张浩 (Hao Zhang) 设想了一种电池供电的机器人，该机器人长约5英尺 (1.5米) 长，带有轮子或履带，可以穿过坍塌的瓦砾堆积的隧道。

张和一组学生最近在丹佛以西的一个矿井中展示了一个较小的机器人。它沿着平坦的隧道地板平稳地发出呼噜声，但由于试图通过一条混乱的通道而倒塌。“地形相当崎岖，” 张说。“即使是人类也很难在那种环境中导航。”张说，经过改装以探索废弃矿山 (包括那些被酸性废水淹没的矿山) 的商业机器人可能耗资约90,000美元，需要三到四年的时间才能开发。

仍然存在重大障碍，包括找到一种在矿井深处，无线电信号无法触及的远程操作方法。一种选择是沿途丢弃信号中继设备，以便机器人与操作员保持联系。另一个正在设计一种可以找到自己的方式的自主机器人。

研究人员还在开发复杂的计算机地图，以三维方式显示地雷。这些地图说明了竖井与自然断层相交的位置，并提供了有关水如何穿过山脉的线索。

EpA水文专家Ian Bowen说: “这确实有助于我们了解我们在哪里有确定性，以及我们认为在地下发生的事情有很多不确定性。”“所以这是一个非常非常棒的工具。”EpA还计划从地面钻入矿井，并将较低的仪器钻入钻孔中，以测量地下水流的深度，压力和方向。

追踪水流是一项挑战，因为它们流经多个地雷和地面碎片。许多隧道和断层是相连的，因此阻塞一条隧道可能会将水送出另一条。“你把手指放在堤防里，水会从哪里出来？”托马斯说。一旦EpA完成调查，它将研究清洁废水的技术。

选择范围从传统的石灰中和-导致溶解在水中的重金属形成颗粒并掉落-到涉及引入微生物的更不寻常的技术。

这种选择对纳税人有影响。如果没有发现公司在财务上负有责任，则EpA将支付约10年的费用，然后将其移交给州。科罗拉多州目前每年支付约100万美元，在一个超级基金矿山运营一家污水处理厂。到2028年，它将每年支付约570万美元来运营三个矿山的工厂，不包括Bonita peak站点的任何工厂。

EpA认为科罗拉多州的项目是政府和企业家冒险并尝试在其他地方可能有用的技术的机会。但是该机构-在触发金王泄漏事件后已经与不信任的公众和关键政客打交道-表示将首先测试在科罗拉多州部署的任何技术，并且公众将有机会在做出决定之前发表评论。

托马斯说: “我们当然不会让事情变得更糟。”“所以当我说我们想冒险时，我们确实想冒险，但我们想承担经过深思熟虑的、受过教育的风险，而不是恶化水质。”