空气污染是我们这个时代最大的危害之一,不仅因为它对气候变化的影响,还因为它在公共和个人健康方面造成疾病和死亡率的增加。到2050年,空气污染预计将超过不干净的水和缺乏卫生设施,成为全球死亡的最大原因。采矿作业会产生大量粉尘,对矿工健康造成严重危害,并可能导致呼吸系统疾病,如慢性支气管炎/尘肺病。世卫组织/国际劳工组织全球消除矽肺国际计划强调粉尘及其来源的特征描述,其中包括测定可吸入空气传播粉尘中的石英含量。本文使用实时气溶胶监测器和FTIR对哈尔乌素露天煤矿和Kalumbila铜矿进行粉尘监测和粉尘特征描述。使用AERMOD和FLUENT软件进行粉尘扩散建模,参考国家环境空气质量标准(NAAQS)评估矿山工作区域和周边区域的粉尘浓度大小。以下目标指导了该研究:i)确定露天矿区的粉尘浓度水平。ii)分析影响采矿环境中粉尘扩散的参数。iii)研究Kalumbila铜矿的含尘量特征。iv)使用FLUENT软件研究露天矿粉尘扩散的规律和机理。v)利用AERMOD软件建立粉尘扩散的数值模拟模型。本研究中的地理空间分区提供了可能的等值线的简单预测,以及现场及其周围粉尘浓度水平的地图。采矿活动产生的粉尘会对人类健康、环境以及矿山的安全和生产率产生负面影响。世界各地的立法旨在确保空气质量,因此建立了行业必须采用的环境空气标准。职业接触标准还用于确定工作场所所有可能对人类有害的化合物的安全接触限值。全面了解露天矿中的粉尘浓度,以及粉尘产生过程和各种工业操作机制之间的关系,以帮助矿山企业实现粉尘防治的解决策略。为提高环境可持续性,对哈尔乌素露天煤矿的粉尘污染进行了地理空间和地质统计学分析。全面准确地绘制了PM2.5浓度变化图,并确定了影响其分散和集中的影响因素。分别使用Arc GIS 10.2和地统计学主成分分析(PCA)进行地理空间分析。在冬、春、夏、秋四个季节,哈尔乌素露天煤矿PM2.5的年平均浓度超过了世界卫生组织(WHO)=10μg/m~3的国际标准年平均值和中国国家环境空气质量标准(CNAAQS)的15μg/m~3。通过地理信息系统中的克里金(OK)和反距离权重(IDW)插值方法,确定了哈尔乌素露天煤矿粉尘的污染区域和未污染区域。为了控制露天矿粉尘污染,采用FLUENT数值模拟方法,系统研究了露天矿粉尘的产生机理、分布及扩散规律。计算流体动力学(CFD)模型提供了露天矿封闭区域内气流模式、风速分布、温度和扬尘浓度的详细信息。利用不同的模拟参数对Kalumbila露天铜矿的实际露天矿区域进行了模拟,以预测所选露天矿的扬尘滞留。由于感热通量的变化,冬季和夏季季节条件下的气流模式会发生变化。据观察,RANS方法预测的扬尘颗粒比LES方法更快地清除出实际露天矿区域。通过收集Kalumbila铜矿不同位置的粉尘,利用傅里叶变换红外法测定粉尘中的石英含量。使用Dust Trak II实时监测粉尘水平,确定不同矿山作业(如钻孔、爆破、装载、运输道路和排土场场)的粉尘浓度,并对工人的粉尘暴露进行了测定。最后,利用AERMOD view软件对各矿区及附近区域的粉尘浓度进行了预测。本文通过准确识别粉尘排放源和确定各种矿山现场活动的排放率,分析了采矿活动(如钻孔、爆破、装载、运输、破碎、运输、运输道路和裸露覆盖面)对周围空气质量的影响。通过测定二氧化硅含量和PM的物理和化学特性,评估周围大气中的潜在影响以及对矿山工人健康的影响。本文中的地理空间分区提供了可能的等值线的简单预测,以及现场及其周围粉尘浓度水平的地图。这项研究将有助于改善环境、健康和安全绩效,对社区产生积极影响,并通过监测和分析科学收集的数据改善它们之间的关系。