text:
Giáo trình về Quản lý môi trường
Chia sẻ: N P | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17
lượt xem 118
download
Giáo trình về Quản lý môi trường
Phù hợp với công thức nổi tiếng của Einstein E = MC2 (trong đó, E là năng lượng, M là khối lượng, C là tốc độ ánh sáng trong chân không), năng lượng là một dạng tài nguyên vật chất trên trái đất có nguồn gốc chủ yếu là Mặt Trời và năng lượng tàn dư trong lòng Trái Đất. Năng lượng Mặt Trời tồn tại ở các dạng chính: BXMT, năng lượng sinh học dưới dạng sinh khối, năng lượng chuyển động của thủy quyển, khí quyển (gió, bão, sóng , các dòng chảy sông suối, các dòng hải...
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Giáo trình về Quản lý môi trường
- Giáo trình Quản lý môi trường QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NĂNG LƯỢNG VÀ KHOÁNG SẢN 7.1 Giới thiệu tổng quát Phù hợp với công thức nổi tiếng của Einstein E = MC2 (trong đó, E là năng lượng, M là khối lượng, C là tốc độ ánh sáng trong chân không), năng lượng là một dạng tài nguyên vật chất trên trái đất có nguồn gốc chủ yếu là Mặt Trời và năng lượng tàn dư trong lòng Trái Đất. Năng lượng Mặt Trời tồn tại ở các dạng chính: BXMT, năng lượng sinh học dưới dạng sinh khối, năng lượng chuyển động của thủy quyển, khí quyển (gió, bão, sóng , các dòng chảy sông suối, các dòng hải lưu,…). Năng lượng tàn dư trong lòng TĐ có các dạng chính: các nguồn nước nóng, năng lượng núi lửa, năng lượng phóng xạ, năng lượng của các khối đất đá nóng trong thạch quyển,… Tài nguyên năng lượng của các quốc gia và loài người trên Trái đất là các tích tụ năng lượng với cường độ và quy mô cho phép khai thác quy mô công nghiệp. Khai thác và sử dụng năng lượng là nguyên nhân quan trọng nhất gây ra ô nhiễm môi trường và các biến đổi khí hậu toàn cầu. Các nước đang phát triển đang phải đương đầu với tác động ô nhiễm cục bộ của chất thải ô nhiễm phát sinh trong khai thác và sử dụng nhiên liệu hóa thạch như: bụi và khói, các loại khí độc hại CO, SO2, NO2, CnHm,…, sự suy thoái tài nguyên đất, tài nguyên rừng,… Môi trường toàn cầu đang đứng trước các biến đổi khí hậu và nóng lên của bầu khí quyển, do sự gia tăng phát thải khí nhà kính CO2. Việc chuyển đổi nguồn cung cấp năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch sang các nguồn khác hiện chưa mang lại hiệu quả. Năng lượng nguyên tử hiện chưa an toàn và tiềm ẩn các tai biến sinh thái to lớn. Năng lượng BXMT có cường độ yếu và giá thành quá cao. Năng lượng gió không ổn định và hiệu suất thấp. Năng lượng thủy điện thường làm cho nhiều vùng đất canh tác và tài nguyên rừng bị ngập vĩnh viễn. Năng lượng thủy triều có thể gây ra các biến động mạnh mẽ tới môi trường các hệ sinh thái cửa sông. Năng lượng địa nhiệt hiện chưa có công nghệ khai thác hiệu quả. 7.2 Tài nguyên năng lượng 7.2.1 Nhiệt độ, năng lượng, nhiệt và công a. Nhiệt độ: Từ lâu người ta đã biết rằng tính chất của vật chất có liên quan mật thiết tới mức độ nóng lạnh của vật chất đó. Nóng lạnh là thể hiện tình trạng giữ nhiệt của vật và mức độ nóng lạnh đó được gọi là nhiệt độ. Vậy nhiệt độ là đại lượng đặc trưng cho trạng thái nhiệt, theo thuyết động học phân tử thì động năng của vật. 3 E= KT 2 Trong đó: K - Hằng số Bonltzman E - Động năng trung bình chuyển động thẳng của các phân tử T - Nhiệt độ tuyệt đối của vật. Theo định luật 2 nhiệt động học: Nhiệt lượng nhận vào hay tỏa ra của môi chất trong chu trình Cácnô tương ứng với nhiệt độ của môi chất và có quan hệ. Q1 T2 T = Q2 T1 T2 Q2-Q1 T1 Q1 s Vậy khái niệm nhiệt độ không phụ thuộc vào bản chất mà chỉ phụ thuộc nhiệt lượng nhận vào hay tỏa ra của vật. MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường b. Năng lượng "Năng lượng là một dạng tài nguyên vật chất xuất phát từ hai nguồn chủ yếu: Năng lượng mặt trời và năng lượng lòng đất". − Năng lượng mặt trời tạo tồn tại ở các dạng chính: bức xạ mặt trời, năng lượng sinh học (sinh khối động thực vật), năng lượng chuyển động của khí quyển và thuỷ quyển (gió, sóng, các dòng hải lưu, thuỷ triều, dòng chảy sông...), năng lượng hoá thạch (than, dầu, khí đốt, đá dầu). − Năng lượng lòng đất gồm nhiệt lòng đất biểu hiện ở các các nguồn địa nhiệt, núi lửa và năng lượng phóng xạ tập trung ở các nguyên tố như U, Th, Po,... c. Nhiệt và công Nhiệt và công là các đại lượng đặc trưng cho sự trao đổi năng lượng giữa môi chất và môi trường khi thực hiện một quá trình. Khi môi chất trao đổi công với môi trường thì kèm theo các chuyển động vĩ mô, còn khi trao đổi nhiệt thì luôn tồn tại sự chênh lệch nhiệt độ. - Nhiệt lượng: Một vật có nhiệt độ khác không thì các phân tử và nguyên tử của nó sẽ chuyển động hỗn loạn và vật mang một năng lượng gọi là nhiệt năng. Khi hai vật tiếp xúc với nhau thì nội năng của vật nóng hơn sẽ truyền sang vật lạnh hơn. Quá trình chuyển nội năng từ vật này sang vật khác gọi là quá trình truyền nhiệt. Lượng nội năng truyền được trong quá trình đó gọi là nhiệt lượng trao đổi giữa hai vật, ký hiệu là: Q nếu tính cho G kg, đơn vị đo là j, q nếu tính cho 1 kg, đơn vị đo là j/kg, Qui ước: Nếu q > 0 ta nói vật nhận nhiệt, Nếu q < 0 ta nói vật nhả nhiệt, Trong trường hợp cân bằng (khi nhiệt độ các vật bằng nhau), vẫn có thể xảy ra khả năng truyền nội năng từ vật này sang vật khác (xem là vô cùng chậm) ở trạng thái cân bằng động. - Công: Công là đại lượng đặc trưng cho sự trao đổi năng lượng giữa môi chất với môi trường khi có chuyển động vĩ mô. Khi thực hiện một quá trình, nếu có sự thay đổi áp suất, thay đổi thể tích hoặc dịch chuyển trọng tâm khối môi chất thì một phần năng lượng nhiệt sẽ được chuyển hóa thành cơ năng. Lượng chuyển biến đó chính là công của quá trình. Ký hiệu là: l nếu tính cho 1 kg, đơn vị đo là j/kg, L nếu tính cho G kg, đơn vị đo là j, Qui ước: Nếu l > 0 ta nói vật sinh công Nếu l < 0 ta nói vật nhận công, Công không thể chứa trong một vật bất kỳ nào mà nó chỉ xuất hiện khi có quá trình thay đổi trạng thái kèm theo chuyển động của vật. Về mặt cơ học, công có trị số bằng tích giữa lực tác dụng và với độ dời theo hướng của lực. 7.2.2 Các dạng năng lượng Các nguồn năng lượng trên trái đất có thể được phân thành một số dạng cơ bản: - Các dạng năng lượng tái tạo và vĩnh cửu: bức xạ mặt trời, năng lượng gió, dòng chảy và sóng biển, năng lượng sinh khối. - Các dạng năng lượng không tái tạo và vĩnh cửu: năng lượng địa nhiệt, năng lượng nguyên tử và hạt nhân. MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường - Các dạng năng lượng không tái tạo và có giới hạn: năng lượng của khoáng sản cháy (dầu mỏ, khí đốt, than, đá cháy,…). - Năng lượng điện. Hai dạng năng lượng đầu là các dạng năng lượng cơ bản và là cội nguồn của tất cả các dạng năng lượng đang được loài người khai thác và sử dụng trên trái đất. Trong tương lai xa, con người có thể vươn ra ngoài khoảng không vũ trụ để tiến tới những nguồn năng lượng nằm ngoài trái đất và những loại năng lượng mới (lực hấp dẫn, điện và từ trường,...). Bức xạ mặt trời là nguồn năng lượng cơ bản của trái đất, với cường độ trung bình khi tới bề mặt trái đất khoảng 2 cal/cm2/phút. Theo tính toán, BXMT đã tồn tại trong 5 tỷ năm qua và sẽ tiếp tục tồn tại với khoảng 5 tỷ năm nữa. Phần lớn dòng năng lượng mặt trời (98 - 99%) bị phát tán trong khí quyển và tạo nên sự chuyển động của không khí và nước. Phần năng lượng mặt trời được khí quyển và thủy quyển hấp thụ hình thành nên vòng tuần hoàn nước. Phần rất nhỏ (1 - 2%) BXMT được thực vật ở trái đất hấp thụ và chuyển sang dạng năng lượng hóa năng và được lưu trữ dưới dạng sinh khối thực vật thông qua quá trình quang hợp. Sinh khối thực vật là nguồn cung cấp năng lượng cho động vật nói riêng và hệ sinh thái nói chung. Sinh khối động thực vật sau khi bị chôn vùi vào lòng trái đất trở thành năng lượng của các loại khoáng sản cháy. Năng lượng địa nhiệt, năng lượng nguyên tử và hạt nhân là một nguồn năng lượng cơ bản khác của trái đất. Nguồn năng lượng này được tích lũy trong lòng trái đất ngay vào thời điểm hình thành ban đầu. Theo các tư liệu hiện có, nơi dự trữ lớn nhất năng lượng địa nhiệt là nhân trái đất, nơi có nhiệt độ đạt tới 6.000oC. Từ nguồn năng lượng trên một phần nhỏ năng lượng thoát ra bề mặt trái đất dưới các dạng: núi lửa phun, động đất, chuyển động của các lớp đất đá trong thạch quyển, hơi nước và nước nóng,… Năng lượng nguyên tử (năng lượng tích lũy trong các nguyên tố kim loại phóng xạ như: U, Th, Po,…) và năng lượng hạt nhân (năng lượng tích lũy trong các các đồng vị nguyên tố nhẹ: H, He, Li,… có khả năng giải phóng khi tham gia vào các phản ứng tổng hợp hạt nhân) là dạng năng lượng cơ bản khác của trái đất, có mặt trong lòng đất từ thời điểm hình thành, với khối lượng đủ cung cấp cho loài người lâu dài trong tương lai. Tuy nhiên, khả năng khai thác nguồn năng lượng nguyên tử và hạt nhân còn bị giới hạn bởi sự thiếu an toàn của các nhà máy điện hạt nhân và khả năng điều khiển phản ứng tổng hợp hạt nhân. Tuy không trực tiếp tham gia vào việc tạo nên sinh khối; nhiên liệu hóa thạch; năng lượng địa nhiệt và năng lượng hấp dẫn của mặt trời, mặt trăng có ảnh hưởng gián tiếp tới việc hình thành các nguồn năng lượng của loài người trên trái đất. Năng lượng điện là một dạng năng lượng đặc biệt của loài người, được phát minh vào thế kỷ 18, hiện đang là dạng năng lượng phổ biến quan trọng nhất của con người. Hơn một nửa sản lượng than và trên 30% nhiên liệu được dùng để tạo ra điện. Mức gia tăng nhu cầu điện của thế giới vào khoảng 8 - 10% mỗi năm. Theo các số liệu thống kê của Ngân hàng thế giới, điện chiếm 31% mức tiêu thụ năng lượng thương mại ở các nước đang phát triển và 38% mức tiêu thụ tương ứng ở các nước phát triển công nghiệp năm 1988. 7.2.3 Nhiên liệu hóa thạch Tài nguyên năng lượng dưới dạng nhiên liệu hóa thạch có vai trò quan trọng đối với đời sống con người do mật độ năng lượng cao, dễ sử dụng, khá phổ biến và dễ trao đổi. Các loại tài nguyên năng lượng hóa thạch chủ yếu bao gồm: than đá, dầu mỏ, khí đốt, đá phiến cháy. a. Than đá Than đá là nguồn năng lượng chủ yếu của loài người với tổng trữ lượng trên 2.000 tỷ tấn, tập trung chủ yếu ở các quốc gia: Nga, Trung Quốc, Mỹ, Đức, Úc, có khả năng đáp ứng nhu cầu con người khoảng 200 năm. Than đá đang chiếm một tỷ trọng lớn trong nhu cầu nhiên liệu ở các quốc gia. Than đá được dùng để tạo ra điện, tạo ra hơi nước, tạo ra nhiệt trong các nhà máy luyện kim, sản xuất vật liệu xây dựng, xi măng,… Do sự cạnh tranh của các nguồn nhiên liệu là dầu và khí đốt, mức độ sử dụng than đá ở các nước công nghiệp phát triển và giá bán than trên thị trường thế giới có xu hướng tăng ít hơn các loại nhiên liệu khác (bảng 39). MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường Tuy nhiên, khai thác năng lượng than đá đang đặt ra hàng loạt các vấn đề môi trường. Khai thác than đá bằng phương pháp lộ thiên, tạo nên lượng đất đá thải lớn, ô nhiễm bụi, ô nhiễm nước, mất rừng. Khai thác than bằng phương pháp hầm lò lãng phí trữ lượng (ở Việt Nam tới 50%), gây lún đất, ô nhiễm nước, tiêu hao gỗ chống lò và các tai nạn hầm lò. Chế biến và sàn tuyển than tạo ra bụi và nước thải chứa than, kim loại nặng. Đốt than tạo ra các loại khí độc như: Bụi, SO2, CO2, NOx,… Theo tính toán, một nhà máy nhiệt điện chạy than công suất 1.000 MW hàng năm thải ra môi trường 5 triệu tấn CO2, 18.000 tấn NOx, 11.000-680.000 tấn chất thải rắn. Trong thành phần chất thải rắn, bụi, nước thải thường chứa kim loại nặng và chất phóng xạ độc hại. Bảng 39. Giá nhiên liệu hóa thạch nhập vào thị trường Tây Âu Đơn vị: USD/tấn năng lượng quy đổi; Nguồn: Nguyễn Tiến Bảo, 1998 Dạng nhiên liệu 1970 1975 1980 1985 Dầu mỏ 12 60 160 200 Khí đốt thiên nhiên 9(75) 25(40) 82(50) 115(58) Than đá 19(160) 23(40) 42(26) 69(34) b. Dầu mỏ và khí đốt Dầu mỏ và khí đốt đang và sẽ là nguồn năng lượng quan trọng của loài người trong vài thập kỷ tới. Dầu mỏ và khí đốt chiếm từ 51 - 62% nguồn năng lượng của các quốc gia. Tuy nhiên, các mỏ dầu lại phân bố không đồng đều. Một số vùng ở Trung Đông tập trung lượng dầu lớn trong một diện tích tương đối nhỏ, trong khi ở những vùng khác lại rất ít. Bên cạnh chức năng nguồn năng lượng, dầu mỏ và khí đốt còn giữ vai trò là nguyên liệu của ngành công nghiệp hóa học. Trong tình hình khai thác hiện nay, khai thác và sử dụng dầu và khí đốt đang tạo ra các vấn đề môi trường như: quá trình khai thác gây lún đất, ô nhiễm dầu đối với đất, nước, gây ô nhiễm biển (50% lượng dầu ô nhiễm trên biển gây ra do khai thác trên biển), ô nhiễm không khí. Chế biến dầu gây ô nhiễm dầu và kim loại nặng kể cả kim loại phóng xạ cho môi trường nước và đất khu vực. Đốt dầu khí tạo ra các chất thải khí tương tự như đốt than. Bên cạnh các nguồn nhiên liệu hóa thạch phổ biến trên, nhiều quốc gia trên thế giới đang sử dụng những loại nhiên liệu hóa thạch mà thiên nhiên đã ban tặng cho mình như: than bùn, than nâu (Đức, Ba Lan), đá phiến cháy (các quốc gia vùng Ban Tích). Vai trò cung cấp năng lượng của các loại nhiên liệu trên không lớn, tác động gây ô nhiễm không kém than và dầu khí. 7.2.4 Năng lượng hạt nhân nguyên tử Năng lượng hạt nhân là nguồn năng lượng giải phóng trong quá trình phân hủy hạt nhân các nguyên tố U, Th hoặc tổng hợp nhiệt hạch từ nhiên liệu là các đồng vị H (D21, T31), He, Li,… Theo tính toán, năng lượng giải phóng ra từ 1 g U235 tương đương với năng lượng do đốt 1 tấn than đá. Nguồn năng lượng nguyên tử và năng lượng hạt nhân có ưu điểm không tạo nên các loại khí nhà kính như CO2, bụi. Tuy nhiên, các nhà máy điện nguyên tử hiện nay là nguồn gây nguy hiểm lớn đối với môi trường bởi sự rò rỉ chất thải phóng xạ khí, rắn, lỏng và các sự cố nổ nhà máy. Sự cố tại nhà máy điện nguyên tử Checnobưn (Ucraina) là một ví dụ điển hình. Các nhà khoa học và công nghệ của các quốc gia trên thế giới đang có nhiều cố gắng để đưa ra các thiết kế nhà máy điện nguyên tử ngày càng an toàn hơn, điều khiển được phản ứng tổng hợp nhiệt hạch, xử lý an toàn các chất thải hạt nhân. Trong điều kiện chưa đảm bảo an toàn trong quản lý việc vận hành các nhà máy và xử lý tốt các chất thải hạt nhân, nhiều quốc gia (Thụy Điển, Đức) đang có xu hướng đóng cửa dần các nhà máy điện nguyên tử của mình. 7.2.5 Sự sử dụng năng lượng hiện tại và tương lai Nhu cầu sử dụng năng lượng của con người tăng lên nhanh chóng cùng với sự phát triển kinh tế xã hội. Con người nguyên thủy cách đây hàng triệu năm, hàng ngày chỉ sử dụng khoảng 2.000 kcal dưới dạng thức ăn nguyên khai. Sau khi phát minh ra lửa, con người sử dụng khoảng 10.000 kcal/người-ngày, sang thế kỷ XV tăng lên tới 26.000 kcal/người-ngày và đến giữa thế kỷ XX là 70.000 kcal/người-ngày. Hiện nay, mức độ tiêu thụ trung bình của một người trên thế giới khoảng MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường 200.000 kcal/người-ngày. Theo tính toán, mức gia tăng tiêu thụ năng lượng thường có giá trị gấp hai lần mức gia tăng thu nhập GDP. Cùng với sự phát triển, cơ cấu tiêu dùng năng lượng chuyển từ năng lượng sinh khối cổ truyền sang năng lượng thương mại. Phần lớn sự gia tăng tiêu thụ năng lượng thường tập trung vào loại năng lượng thương mại (điện, than, xăng dầu, khí đốt,…). Sự gia tăng nhu cầu nhiên liệu của thế giới từ 1900 đến 2020 được trình bày trong bảng 40. Bảng 40. Nhu cầu tiêu thụ năng lượng của thế giới từ 1900 đến 2020 (Đơn vị tính: % khối lượng) Nguồn năng lượng 1900 1960 1980 2000 2020 Than 57,6 42 27 31 32 Dầu mỏ 2,3 27 41 34 17 Khí đốt thiên nhiên 0,9 12 17 19 18 Thủy năng 0,3 7 6 7 7 Năng lượng nguyên tử - rất ít 2 8 12 Các nguồn khác 38,9 12 1 1 14 Tổng cộng (tỷ tấn nguyên liệu 1,3 5,2 10,5 13-18 18-23 quy đổi) 7.3 Tài nguyên khoáng sản 7.3.1 Định nghĩa và các đặc tính của các nguồn tài nguyên khoáng sản a. Khái niệm về tài nguyên khoáng sản "Tài nguyên khoáng sản là tích tụ vật chất dưới dạng hợp chất hoặc đơn chất trong vỏ trái đất, mà ở điều kiện hiện tại con người có đủ khả năng lấy ra các nguyên tố có ích hoặc sử dụng trực tiếp chúng trong đời sống hàng ngày". Tài nguyên khoáng sản thường tập trung trong một khu vực gọi là mỏ khoáng sản. Tài nguyên khoáng sản có ý nghĩa rất quan trọng trong sự phát triển kinh tế của loài người và khai thác sử dụng tài nguyên khoáng sản có tác động mạnh mẽ đến môi trường sống. Một mặt, tài nguyên khoáng sản là nguồn vật chất để tạo nên các dạng vật chất có ích và của cải của con người. Bên cạnh đó, việc khai thác khoáng sản kèm theo việc sản sinh một khối lượng đất bóc và phế thải rắn. Theo tính toán sơ bộ, tới cuối thế kỷ 20, hàng năm trên thế giới sản sinh ra một khối lượng lớn đất bóc và phế thải: 10 tỷ tấn do khai thác than, 65 tỷ tấn do khai thác quặng kim loại và 40 tỷ tấn do khai thác quặng phi kim loại. Khối lượng đất bóc và phế thải trên cần một diện tích lớn để chứa đựng và gây nhiều tác động tới sinh thái, môi trường và cân bằng tự nhiên. Mặt khác, quá trình khai thác khoáng sản gây ra những tác động tiêu cực đối với môi trường. Khai thác khoáng sản gia tăng, có tác động đáng kể tới sinh thái và môi trường trên trái đất làm xuất hiện nhiều vấn đề về phế thải rắn, cạn kiệt các tài nguyên khác (xói mòn, thoái hóa đất, các tai biến môi trường). Quá trình chế biến và sử dụng khoáng sản sinh ra nhiều dạng ô nhiễm môi trường (ô nhiễm khí, đất, nước, phóng xạ,...) đòi hỏi các nhà khoa học và toàn xã hội tìm kiếm các giải pháp công nghệ sạch cũng như quản lý và xử lý các dạng ô nhiễm phát sinh. Tài nguyên khoáng sản được phân loại theo nhiều cách: • Theo dạng tồn tại: Rắn, khí (khí đốt, Argon, He), lỏng (Hg, dầu, nước khoáng). • Theo nguồn gốc: Nội sinh (sinh ra trong lòng trái đất), ngoại sinh (sinh ra trên bề mặt trái đất). • Theo thành phần hoá học: Khoáng sản kim loại (kim loại đen, kim loại màu, kim loại quý hiếm), khoáng sản phi kim (vật liệu khoáng, đá quý, vật liệu xây dựng), khoáng sản cháy (than, dầu, khí đốt, đá cháy). MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường b. Các đặc tính của các nguồn tài nguyên khoáng sản * Phân bố khoáng sản: Diện phân bố khoáng sản được phân chia ra làm nhiều loại (đai, bể), khu vực, trường, mỏ, thân khoáng sản. - Mỏ khoáng sản: là những phần vỏ trái đất có cấu trúc đặc trưng, trong đó khoáng sản tập trung trong các thân quặng, về mặt số lượng đủ để khai thác, về mặt chất lượng đảm bảo các yêu cầu sử dụng cho một hoặc nhiều ngành công nghiệp. Cũng như khái niệm về khoáng sản, khái niệm mỏ khoáng sản thay đổi theo thời gian lịch sử và theo các nền kinh tế xã hội (quốc gia) khác nhau. Các mỏ khoáng sản này tùy theo trữ lượng được chia thành các loại rất lớn, lớn trung bình và nhỏ. - Tỉnh khoáng sản: là phần vỏ trái đất liên quan với một vùng nền, một đai uốn nếp địa máng hoặc một đáy đại dương chứa các mỏ khoáng sản đặc trưng cho chúng. Ví dụ, các tỉnh khoáng sản nền Xibiari, nền Nga, đai sinh khoáng Thái Bình Dương, đai sinh khoáng Địa Trung Hải… Tùy thuộc vào loại khoáng sản, người ta còn chia ra các tỉnh khoáng sản, tỉnh chứa than hoặc dầu khí. Các tỉnh sinh khoáng phân biệt theo chu kỳ kiến tạo lớn, ví dụ: tỉnh sinh khoáng Paleozoi, Caledoni, Hecxini, Mezozoi, Anpi. Các tỉnh chứa than được chia theo tuổi như: Cacbon, Pecmi-Triat, Creta thượng-Đệ Tam. Các tỉnh chứa dầu được chia thành các kiểu: vùng trũng trong nền, trũng rìa nền, võng trước núi, trũng giữa núi,… - Vùng khoáng sản (đai, bể khoáng sản): chiếm một phần tỉnh khoáng sản và được đặc trưng bằng một tập hợp các mỏ khoáng sản xác định về thành phần và và nguồn gốc, cùng thuộc về một hoặc nhóm yếu tố kiến tạo quan trọng của khu vực (phức nếp lồi, phức nếp lõm, đới rìa địa máng, các khối cổ trung tâm, các đới hoạt hóa, võng trước núi,…). - Bể khoáng sản: đặc trưng cho các kiến trúc chứa dầu khí, than, khoáng sản phi quặng (muối mỏ), quặng sắt và mangan trầm tích biến chất. Diện tích các bể khoáng sản thay đổi trong phạm vi rộng từ vài chục nghìn tới vài trăm nghìn km2. Ví dụ, bể than Đông Bắc kéo dài từ Thái Nguyên tới Quảng Ninh. - Khu vực khoáng sản: là một phần của vùng khoáng sản có sự tập trung cục bộ các mỏ khoáng sản, đôi khi còn gọi là nút khoáng sản. Diện tích một khu vực khoáng sản thay đổi từ hàng trăm tới hàng nghìn km2. - Trường khoáng sản: là nhóm các mỏ khoáng sản có chung nguồn gốc và giống nhau về cấu tạo địa chất. Diện tích trường khoáng sản từ vài km2 đến vài chục km2. Ví dụ, các trường pecmatit Thạch Khoán, Yên Bái, Lào Cai. - Thân khoáng sản: là các tích tụ cục bộ tự nhiên của khoáng sản liên quan tới một yếu tố hoặc một tập hợp các yếu tố cấu trúc địa chất. Một mỏ khoáng sản có thể gồm nhiều thân khoáng sản hợp thành. * Thành phần hóa học và khoáng vật quặng: Khoáng sản chứa trong một mỏ được chia ra hai loại: loại chứa các khoáng vật hoặc nguyên tố được sử dụng trực tiếp hoặc dùng làm nguyên liệu cho ngành luyện kim gọi là quặng. Loại chứa các khoáng vật khác gọi là khoáng vật mạch. Trong quá trình tuyển khoáng tiếp theo các khoáng vật mạch bị thải ra ngoài. Tỷ lệ giữa quặng và khoáng vật mạch đối với các mỏ khoáng sản kim loại khác nhau thay đổi trong phạm vi rộng từ vài phần vạn (vàng) cho tới hàng chục % (sắt, mangan). Hàm lượng kim loại trong các khoáng vật quặng khác nhau phụ thuộc vào thành phần hóa học và thay đổi trong phạm vi rộng. Theo thành phần khoáng vật chủ yếu trọng quặng, người ta chia ra các loại quặng: - Quặng ôxyt: dưới dạng ôxyt và hydrôxyt kim loại Fe, Mn, Sn, U, Cr, Al. - Quặng silicat đặc trưng cho khoáng sản phi kim loại (kaolin, mica, atbet, tan,…). - Quặng sunfua dưới dạng sunfua, arsenic, thường gặp với phần lớn kim loại màu (Cu, Zn, Pb, Ni, Sb,…). MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường - Quặng cacbonat đặc trưng cho các mỏ quặng sắt, mangan, magiê, chì, kẽm, đồng. - Quặng sunphat: mỏ bari, stronxi. - Quặng phôtphát: các mỏ phôtphát, apatit. - Quặng halogien: các mỏ muối và fluorit - Quặng tự sinh: các mỏ Au, Pt, Cu, … 7.3.2 Phân loại và sự hình thành các mỏ khoáng sản a. Phân loại khoáng sản Các mỏ khoáng sản được phân loại theo nhiều dấu hiệu như: hình thái, thành phần khoáng vật, và nguồn gốc mỏ. Mặt khác, các mỏ khoáng sản còn được phân ra theo quy mô trữ lượng thành các loại: mỏ khoáng sản rất lớn; lớn; trung bình và nhỏ. Trong cách phân loại theo trữ lượng không quy định chung cho tất cả các mỏ khoáng sản mà chỉ có quy định cho từng loại hình mỏ khoáng sản cụ thể. Theo chức năng sử dụng, khoáng sản được phân ra làm 3 nhóm lớn: - Khoáng sản kim loại: nhóm khoáng sản sắt và hợp kim sắt, (sắt, mangan, crom, vanadi, niken; molipden; vonfram, coban); Nhóm kim loại cơ bản (thiếc, đồng, chì, kẽm, antimoan); Nhóm kim loại nhẹ (nhôm, titan, berylly); Nhóm kim loại quý hiếm (vàng, bạc, bạch kim); nhóm kim loại phóng xạ (uran, thori) và nhóm kim loại hiếm và đất hiếm. - Khoáng sản phi kim loại: nhóm khoáng sản hóa chất và phân bón: apatit, phôtphorit, barit, fluorit, muối mỏ, thạch cao, S (pirit, pirotin,…), secpentin. Nhóm nguyên liệu sứ gốm, thủy tinh chịu lửa, bảo ôn: sét-caolin, magnezit, fenspat, diatomit,… Nhóm nguyên liệu kỹ thuật: kim cương, grafit, đá quý, mica, tan, atbet, zeolit. Vật liệu xây dựng đá macma và biến chất, đá vôi, đá hoa, cát sỏi. - Khoáng sản cháy: than (than đá, than nâu, than bùn), dầu khí (dầu mỏ, khí đốt, đá dầu). Sự phân chia cụ thể từng loại khoáng sản trong các nhóm mang tính chất quy ước, vì trong thực tế sản xuất hiện nay, một loại khoáng sản có thể được nhiều lĩnh vực công nghiệp sử dụng. b. Sự hình thành các mỏ khoáng sản Các quá trình thành tạo các mỏ khoáng sản có thể chia thành: nội sinh (trong lòng trái đất), ngoại sinh (trên bề mặt trái đất). * Các mỏ nội sinh: có hai loại lớn là mỏ macma và mỏ biến chất. - Mỏ macma: Các mỏ nguồn gốc macma được hình thành dưới tác động của các hiện tượng xảy ra trong lòng đất. Các mỏ macma được chia thành các nhóm nguồn gốc: + Mỏ macma, sự nguội của dung thể macma chứa các khoáng chất quý; + Mỏ pecmatit, sự nguội của phần dung thể macma tàn dư giàu chất bốc tại chỗ hoặc trong các tầng đá nằm trên lò macma; + Mỏ cacbonit liên quan tới các phức hệ macma đến matics kiềm; + Mỏ nhiệt dịch - sự lắng đọng vật liệu khoáng sản từ dung dịch bắt nguồn từ lò macma; + Mỏ scacno xuất hiện trên ranh giới giữa khí dung thể macma đang nguội dần với đá vây quanh; Do một nguyên nhân nào đó, thí dụ như phân hủy phóng xạ hoặc chuyển động kiến tạo trong lòng đất tạo nên những lò macma làm nóng chảy đất đá. Nếu lò macma nằm ở dưới sâu, các lớp đất đá giàu Mg và Fe nóng chảy tạo ra một loại macma mafe (giàu Mg và Fe). Các loại macma đó chứa nhiều các nguyên tố ưa đi với sắt như crom, nickel, bạch kim. Do chuyển động kiến tạo, macma như vậy có thể di chuyển lên phần trên của vỏ trái đất rồi dần dần đông cứng lại. Trong quá trình MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường đó các khoáng vật nặng chứa Cr, Pt,… kết tinh trước rồi lắng xuống đáy. Nếu dòng nhiệt làm nóng chảy đá ở nông hơn thì macma sẽ giàu silic và nhôm, khi đông cứng tạo nên đá granit. Từ các lò macma granit giàu hợp chất kim loại với lưu huỳnh, clo, flo, bo,… ở trạng thái hơi tập trung lên phía trên chịu vào các khe nứt lỗ hổng trong đá vây quanh tạo nên các thân quặng nhiệt dịch. Các loại quặng nhiệt độ cao như như Mo, Sn, W đọng ngay gần khối granit. Xa hơn nữa đến Au, Zn, Pb, Ag,… cuối cùng là antimon, Hg lắng đọng ở rất xa các lò macma. - Mỏ biến chất: Sự thành tạo các mỏ biến chất xảy ra chủ yếu trong các quá trình biến chất khu vực và biến chất nhiệt tiếp xúc. + Các tác nhân chủ yếu của biến chất khu vực là: áp suất tỉnh định hướng, nhiệt độ, dung tích nước, thành phần và nồng độ kim loại. Các tác nhân này gây ra sự tái kết tinh mạnh mẽ quặng làm thay đổi thành phần khoáng vật, sự di chuyển vật liệu liên quan với các quá trình biến chất trao đổi. Một trong các đặc điểm khoáng sản biến chất là không chứa nước hoặc chứa ít nước. Các thành tạo khoáng sản biến chất còn chứa mạch quặng kiểu thạch anh - ampi. Các hợp phần quặng thường dễ bị tác động biến chất hơn các hợp phần phi quặng thể bởi việc gia tăng kích thước các khoáng vật sunfua. + Trong biến chất nhiệt tiếp xúc, tác nhân biến chất chính là nhiệt độ. Dưới tác động nhiệt đá và quặng sẽ tái kết tinh, từ đá vôi thành đá hoa, từ cát kết thành quaezit, từ than thành graphic, từ sắt nâu và xiderit thành manhetic, từ photphorit thành apatit, từ laterit và bauxit thành Nazddawes (Corinddon - manhetit…). * Các mỏ ngoại sinh: Các mỏ loại này xuất hiện trong các quá trình xảy ra trên bề mặt vỏ trái đất dưới tác động của nước, các tác nhân khí hậu và sinh vật. Người ta chia ra hai nhóm mỏ chính: phong hóa và trầm tích. - Nhóm mỏ phong hóa: Các khoáng vật và đá được tạo ra trong quá trình macma khi trên bề mặt trái đất trở nên không bền vững sẽ bị phân hủy và tạo nên các loại mới. - Nhóm mỏ trầm tích: Dòng vật chất sinh ra từ sự phá hủy và hòa tan khoáng vật trong quá trình phong hóa chuyển động theo địa hình ra sông suối và cuối cùng đổ vào đại dương và các hồ nước lớn. Trong quá trình di chuyển dẫn đến sự hình thành hàng loạt mỏ khoáng sản trong môi trường nước-nhóm mỏ trầm tích. 7.3.3 Phương pháp khai thác khoáng sản Tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên của khu vực có mỏ khoáng sản, điều kiện địa chất của thân quặng và tính chất hóa lý của loại quặng, người ta tiến hành các phương pháp khai thác mỏ khoáng sản. Có ba phương pháp chủ yếu để khai thác các mỏ khoáng sản là khai thác lộ thiên, khai thác hầm lò, khoan và bơm hút khoáng sản. - Phương pháp khai thác lộ thiên thường áp dụng với khoáng sản rắn nằm gần bề mặt bằng cách bóc đi các lớp đất đá phủ lên thân quặng để lấy lên các khoáng sản cần thiết. Phương pháp này thường làm thay đổi mạnh mẽ địa hình, mất đất canh tác, mất rừng, tạo ra nhiều bụi và chất thải rắn. - Phương pháp khai thác hầm lò áp dụng đối với các thân quặng nằm sâu trong lòng đất bằng cách đào giếng và lò đến thân quặng để lấy được các khoáng sản cần thiết. Phương pháp này thường tiềm ẩn nhiều sự cố mất an toàn cho công nhân khai thác, đòi hỏi một lượng lớn gỗ chống lò và gây ra các biến động trên mặt đất. - Phương pháp khoan và bơm hút khoáng sản thường được áp dụng cho một số loại khoáng sản tồn tại dưới dạng khí và lỏng như dầu và khí đốt thiên nhiên. Phương pháp này đòi hỏi vốn đầu tư lớn, nhưng chỉ áp dụng cho các khoáng sản tồn tại dưới dạng khí và lỏng. Trước khi tiến hành khai thác và lựa chọn phương pháp khai thác công nghiệp mỏ khoáng sản, các nhà địa chất và công nghệ mỏ phải tiến hành hàng loạt các nghiên cứu như: thăm dò trữ lượng và MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường chất lượng khoáng sản, nghiên cứu cấu trúc mỏ và tính chất cơ lý của các lớp đất đá chứa quặng,… Việc lựa chọn công nghệ khai thác khoáng sản còn dựa trên hàng loạt các tiêu chí công nghệ, kỹ thuật, kinh tế và tài chính khác,… 7.3.4 Pháp luật và các vấn đề sở hữu khoáng sản a. Luật khoáng sản Khoáng sản là tài nguyên hầu hết không tái tạo được, là tài sản của quốc gia, phải được quản lý, khai thác, sử dụng hợp lý, tiết kiệm và có hiệu quả nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững kinh tế-xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh. Để tăng cường hiệu lực quản lý nhà nước, bảo vệ, sử dụng có hiệu quả mọi tài nguyên khoáng sản của đất nước, nhà nước đã ban hành các văn bản luật pháp về quản lý tài nguyên khoáng sản đó là Luật Khoáng sản được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa IX, kỳ họp thứ 9 thông qua ngày 20 tháng 3 năm 1996. Tiếp theo đó Luật Khoáng sản được sửa đổi, bổ sung theo Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật Khoáng sản của Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam số 46/2005/QH11 ngày 14 tháng 6 năm 2005. - Luật Khoáng sản bao gồm 10 Chương với 66 Điều - Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật khoáng sản có 3 Điều. b. Vấn đề sở hữu khoáng sản: Một số điều khoản của Luật khoáng sản về vấn đề sở hữu khoáng sản và BVMT trong hoạt động khoáng sản: Điều 1. Sở hữu tài nguyên khoáng sản Tài nguyên khoáng sản trong phạm vi đất liền, hải đảo, nội thủy, lãnh hải, vùng đặc quyền kinh tế và thềm lục địa của nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam đều thuộc sở hữu toàn dân, do nhà nước thống nhất quản lý Điều 6. Tổ chức, các nhân được hoạt động khoáng sản Tổ chức, cá nhân có đủ điều kiện theo quy định của Luật này và các quy định khác của pháp luật được phép hoạt động khoáng sản. Chính phủ quy định các điều kiện về tài chính, công nghệ và các điều kiện khác của tổ chức, cá nhân được phép hoạt động khoáng sản. Điều 16. Bảo vệ môi trường trong hoạt động khoáng sản 1- Tổ chức, cá nhân được phép hoạt động khoáng sản phải sử dụng công nghệ, thiết bị, vật liệu và thực hiện các quy định khác của Luật bảo vệ môi trường để hạn chế tối đa tác động xấu đến các thành phần môi trường; thực hiện việc phục hồi môi trường, môi sinh và đất đai sau khi kết thúc từng giai đoạn hoặc toàn bộ hoạt động khoáng sản. 2- Tổ chức, cá nhân được phép hoạt động khoáng sản phải chịu mọi chi phí bảo vệ, phục hồi môi trường, môi sinh và đất đai. Chi phí bảo vệ, phục hồi môi trường, môi sinh và đất đai phải được xác định trong báo cáo đánh giá tác động môi trường, báo cáo nghiên cứu khả thi về khai thác, chế biến khoáng sản hoặc đề án thăm dò khoáng sản. Tổ chức, cá nhân được phép khai thác khoáng sản phải ký quỹ tại một Ngân hàng Việt Nam hoặc Ngân hàng nước ngoài được phép hoạt động tại Việt Nam để bảo đảm cho việc phục hồi môi trường, môi sinh và đất đai. Điều 32. Quyền của tổ chức, cá nhân được phép khai thác khoáng sản Tổ chức, cá nhân được phép khai thác khoáng sản có các quyền sau đây: 1- Sử dụng số liệu, thông tin về tài nguyên khoáng sản của Nhà nước liên quan đến mục đích khai thác và khu vực được phép khai thác theo quy định của pháp luật; MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường 2- Tiến hành khai thác, chế biến khoáng sản theo quy định của giấy phép; thăm dò trong khu vực đã được cấp giấy phép khai thác; 3- Cất giữ, vận chuyển, tiêu thụ trong nước và xuất khẩu khoáng sản đã được khai thác theo quy định của pháp luật; 4- Xin gia hạn, trả lại giấy phép khai thác hoặc trả lại từng phần diện tích khai thác theo quy định của Chính phủ; 5- Chuyển nhượng quyền khai thác cho tổ chức, cá nhân khác theo quy định của Chính phủ; 6- Để thừa kế quyền khai thác theo quy định của pháp luật nếu là cá nhân được phép khai thác khoáng sản; 7- Khai thác khoáng sản đi kèm với khoáng sản chính với điều kiện thực hiện đầy đủ nghĩa vụ liên quan đến việc khai thác khoáng sản đi kèm đó theo quy định của Chính phủ; 8- Khiếu nại hoặc khởi kiện về quyết định thu hồi giấy phép khai thác khoáng sản hoặc quyết định xử lý khác của cơ quan nhà nước theo quy định của pháp luật; 9- Được hưởng các quyền khác có liên quan theo quy định của Luật này. 7.3.5 Cạn kiệt tài nguyên khoáng sản Quy mô khai thác khoáng sản ngày càng mở rộng trên thế giới sẽ dẫn đến sự cạn kiệt tài nguyên khoáng sản. Theo tính toán của các nhà khoa học (Nguyễn Đức Quý và cộng sự, 2000) trữ lượng khoáng sản được thăm dò tới năm 1989 cho phép khai thác trong một thời gian nhất định (bảng 41). Bảng 41. Dự trữ các loại khoáng sản thế giới Tính bằng năm theo số liệu tới 1989 Loại khoáng sản Dự trữ thế giới Loại khoáng sản Dự trữ thế giới (năm) (năm) Dầu 55 Niken 60 Khí đốt 47 Quặng sắt 85 Than 216 - 393 Quặng mangan 100 Đồng 47 Quặng crôm 270 Molipđen 53 Bauxit 290 Chì 24 Thiếc 20 Kẽm 25 7.3.6 Khai thác khoáng sản và các vấn đề môi trường Khoáng sản được con người sử dụng hàng ngày trong các ngành kinh tế khác nhau. Tùy thuộc vào vị trí, cấu trúc, dạng tồn tại của mỏ khoáng sản khai thác, tác động môi trường của quá trình khai thác rất đa dạng và có cường độ khác nhau: Hoạt động khai thác khoáng sản nhìn chung rất đa dạng như: xây dựng cơ sở hạ tầng khu vực khai thác (đường giao thông, nhà cửa và mặt bằng), nổ mìn và bốc xúc đất đá thải, bơm nước thải và nước ngầm,… Các quá trình trên gây ra các tác động tới hàng loạt các yếu tố môi trường như: suy thoái chất lượng không khí, chất lượng nước mặt, lưu lượng và chất lượng nước ngầm, thay đổi cảnh quan và địa hình khu vực, mất đất rừng và suy giảm đa dạng sinh học, tạo ra tiếng ồn và ảnh hưởng tới sức khỏe của dân cư địa phương và người lao động. Do sự đa dạng về phương pháp khai thác và vị trí cụ thể của các mỏ khoáng sản nên tác động tới môi trường của việc khai thác các mỏ khoáng sản cụ thể rất khác nhau. Tác động tới môi trường không khí của hoạt động khai thác khoáng sản chủ yếu là tạo ra bụi và các khí độc hại. Bụi bao gồm các mảnh vụn đất đá, bụi silic, bụi than, bụi amiăng, bụi phóng xạ. Hai loại bụi sau rất độc hại tới sức khỏe con người. Bụi thường phát sinh trong quá trình nổ mìn, đào xúc đất đá, bốc xúc và vận chuyển khoáng sản. Các khí độc hại gồm các dạng cacbuahydro MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường (metan, propan, butan,…), SiO2, CO2, CO, NOx, khí trơ và nhiều loại khác. Các loại khí này phát sinh từ khối khoáng sản đang khai thác và vật liệu nổ mìn. Tác động tới môi trường nước mặt, phát sinh từ dòng thải bùn cát trên các khai trường, nước ngầm trong các moong, lò, giếng, nước khoan, nước chảy tràn qua khai trường,… Thành phần độc hại trong các dòng nước thải gồm: chất rắn lơ lửng trong nước, các loại muối hòa tan như SO42-, NO3-, các kim loại nặng, dầu mỡ và hóa chất sử dụng trong quá trình khai thác,... Tác động tới nước ngầm, thể hiện ở nhiều khía cạnh: suy thoái, cạn kiệt và hạ thấp mực nước ngầm do đào moong và khai thác, ô nhiễm các tầng chứa nước ngọt và thấu kính nước ngọt. Mất đất và mất rừng thường xảy ra với quy mô lớn, đối với các mỏ khai thác bằng phương pháp lộ thiên là do việc làm đường, tạo các moong khai thác, đổ đất đá thải, khai thác gỗ chống lò gay nên,… Bên cạnh việc mất diện tích đất để xây dựng các công trình hạ tầng, đất khu vực khai thác khoáng sản thường bị bóc đi lớp đất mầu, dễ bị xói mòn, không thuận lợi cho việc tái phủ xanh rừng. Song song với việc mất rừng, nhiều loại động vật quý hiếm trong khu vực khai thác của các mỏ khoáng sản sẽ di cư hoặc bị tiêu diệt. Những dạng địa hình nhân sinh như các moong, các núi đá thải, các taluy đường được hình thành đã làm thay đổi cơ bản địa hình nguyên thủy (ví dụ các moong và các núi thải ở các mỏ Cọc Sáu, Đèo Nai-Quảng Ninh). Các mỏ khai thác bằng phương pháp hầm lò sâu thường không ảnh hưởng trực tiếp tới đất và rừng, nhưng có thể tạo ra các tai biến môi trường đối với các công trình hạ tầng hiện đang tồn tại trên mặt đất. Cảnh quan và địa hình khu vực bị biến động mạnh mẽ do các hoạt động khai thác khoáng sản, nhất là đối với các mỏ được khai thác bằng phương pháp lộ thiên như than, đá vôi, sét kaolin, vật liệu xây dựng khác. Các bãi khai thác cát trên sông có thể gây ra các biến động dòng chảy chính của sông và tác động tới chân đê, cũng như công trình thủy nông và cầu cống. Khu vực khai thác khoáng sản thường có tiếng ồn cao hơn mức cho phép do nổ mìn, hoạt động của các máy thiết bị khai thác. Tiếng ồn tác động tiêu cực tới sức khỏe của dân cư địa phương và các động vật hoang dã trong khu vực. Một số công trình khai thác dầu khí và sa khoáng trên biển còn gây ra các tác động mạnh mẽ nhiều mặt tới các hệ sinh thái nước. Theo Seboid (1989) con người thực sự trở thành nhân tố địa chất. Lượng đất, đá do con người đào bới đạt 20 tấn/đầu người. Lượng đất đá khổng lồ ấy có thể so sánh với lượng đất đá do quá trình bồi tụ và xói lở sản sinh ra. Hoạt động khai thác làm cho bề mặt trái đất bị biến đổi sâu sắc, phá đi những cân bằng vốn có của nó. Trong các ngành công nghiệp, thì khai thác mỏ tác động tới môi trường tự nhiên nhiều hơn cả, đặc biệt ở phương pháp khai thác lộ thiên. Bảng 42. Mức độ tác động đến môi trường của 2 phương pháp khai thác Phương pháp khai Không khí Nước Thực vật và Đất đai, địa Lòng đất thác động vật hình Lộ thiên mạnh mạnh mạnh mạnh mạnh Hầm lò vừa vừa yếu vừa mạnh 7.3.7 Sự sử dụng các nguồn tài nguyên khoáng sản trong hiện tại và tương lai 7.3.7.1. Các loại khoáng sản trên thế giới Làm cơ sở cho sự phát triển công nghiệp hiện nay bao gồm một số kim loại chủ yếu như sắt, đồng, nhôm, chì, kẽm...Ở nhiều quốc gia có nền công nghiệp phát triển thì nhu cầu về các kim loại này chiếm tỉ lệ 80% - 90% tổng lượng kim loại sử dụng trên thế giới. Ngoài ra nhu cầu về khoáng sản phi kim loại cũng tăng lên, chủ yếu được sử dụng để làm phân bón, sử dụng trong xây dựng và dùng làm nguyên liệu cho một số ngành công ngiệp. Sau đây chỉ đề cập đến một số khoáng sản kim loại chủ yếu được khai thác sử dụng: MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường a. Quặng sắt Ðây là loại khoáng sản thường gặp và khá phổ biến trong vỏ trái đất, gồm bốn loại quặng có tầm quan trọng trong thương mại là: Fe3O4 (magnetit), Fe2O3 (Hematit), FeO2 (limonit) và FeCO3 (Siderit). Các loại quặng này có chứa khá nhiều tạp chất nên tỷ lệ kim loại trong quặng giảm. Vùng Siberia (Liên Xô cũ) là vùng có trữ lượng sắt được xem như lớn nhất thế giới. Công nghiệp sản xuất thép trên thế giới ngày càng tăng theo sự phát triển của nền công nghiệp, năm 1965 sản xuất trên toàn thế giới là 370 triệu tấn đến năm 1980 sản xuất được gần 1 tỉ tấn. b. Quặng đồng Mặc dù trữ lượng đồng trên thế giới ít hơn nhưng nhu cầu sử dụng cũng gia tăng. Năm 1965 sản xuất đồng trên toàn thế giới là 6,6 triệu tấn và với nhịp điệu gia tăng hàng năm từ 3,4% - 5,8%. Dự kiến nhu cầu về đồng đến năm 2000 khoảng từ 16,8 triệu St đến mức tối đa là 34,9 triệu St (St=Shortton= 907,2 kg), như vậy so với năm 1965 ở mức thấp thì tăng gấp 2,6 lần. Vấn đề đặt ra hiện nay trong công nghiệp đồng là nhu cầu về đồng càng tăng trong khi đó phẩm chất của quặng lại giảm nên giá thành của sản xuất đồng càng ngày càng tăng lên. Vì thế những công cụ truyền thống vốn làm bằng đồng dần dần được thay thế bằng nhôm hoặc bằng chất dẻo. c. Quặng nhôm Nhôm không được gặp ở trạng thái đơn chất trong tự nhiên mặc dù nó chiếm đến 8,13% trọng lượng vỏ trái đất. Bauxit chứa hydroxyd nhôm là quặng chính thường được khai thác để lấy nhôm. Năm 1948 sản xuất nhôm toàn thế giới chỉ đạt 0,5 triệu tấn, đến năm 1968 đã lên tới 8 triệu tấn và nhu cầu về nhôm càng ngày càng cao hơn rất nhiều. Hiện nay, hai ngành xây dựng và giao thông vận tải sử dụng nhôm nhiều nhất. Hơn nữa do tính chất bền và chắc của hợp kim nhôm nên ngành kỹ thuật hàng không và hàng không vũ trụ ngày càng tiêu thụ nhiều nhôm hơn. Bảng 43. Nhu cầu về một số kim loại chính được sử dụng trên toàn thế giới (Mc.Hale) (đơn vị Triệu St; 1 St = 907, 2 kg) Năm 1966 1980 1985 1990 2.000 Kim loại (Dự kiến) Sắt 469, 0 900, 0 1130, 0 1400, 0 2250, 0 Ðồng 5, 4 9, 2 10, 0 13, 5 20, 0 Nhôm 7, 7 32, 0 55, 0 90, 0 250, 0 d. Một số khoáng sản khác - Quặng thiếc: trữ lượng thiếc rất hạn chế và tập trung ở một số nước Ðông Nam Á như Thái Lan, Mã Lai, Indonesia, Trung Quốc và một số quốc gia khác ở Châu Phi như Nigeria, Congo...Thiếc mềm và dễ dát mỏng nên được sử dụng để làm thùng và hộp chứa thực phẩm khô (60%), trong kỹ nghệ hàn (20%) và một số các công việc khác. Do tính chất dễ bị han gỉ của thiếc nên ngày nay nhôm và chất dẻo dần dần thay thế vị trí của thiếc trong việc sản suất các thùng chứa thực phẩm. - Nikel (kền): chủ yếu khai thác ở Canada (chiếm 80% toàn thế giới) ngoài ra còn có ở Liên Xô cũ, Cuba... - Chì: chì thì mềm, nóng chảy ở nhiệt độ tương đối thấp, không bị han gỉ và nặng hơn cả trong số các kim loại thông thường. Trong thời gian qua thì nhu cầu chì ngày càng tăng nhất là Liên Xô và một số nước ở Châu Á, một phần do phát triển sản xuất ô tô ở khu vực này. - Phân bón: Nông nghiệp ngày càng phát triển nên nhiều nước sử dụng càng nhiều phân hóa học để tăng thu hoạch mùa màng. Công nghiệp phân hóa học càng phát triển, kỹ thuật chế tạo phân bón không phức tạp nó đòi hỏi số nguyên liệu để cố định đạm và xử lý phosphat. Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất phân bón là P2O5, K2O và N2 dồi dào trong lớp vỏ quả đất nên giá thành trở nên hạ. MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường 7.3.7.2. Tương lai của tài nguyên khoáng sản trên thế giới Tài nguyên khoáng sản không phải là vô tận, một số lại rất hạn chế, nhất là với sự phát triển của nền công nghiệp hiện đại thì sự cạn kiệt nguồn tài nguyên khoáng sản đang là mối đe dọa đối với nhiều quốc gia và nói chung là đối với cả nhân loại. Theo đánh giá của các nhà chuyên môn về tình hình trữ lượng một số loại khoáng sản như sau: Sắt, nhôm, titan, crom, magnesium, platin...trử lượng còn khá nhiều chưa có nguy cơ cạn kiệt; Bạc, thủy ngân, đồng, chì, kẻm, thiếc, molypden...còn ít và đang báo động; Fluorit, grafit, barit, mica...trử lượng còn ít, đang đứng trước nguy cơ cạn kiệt. Tuy nhiên, cũng có những ý kiến lạc quan hơn, đặt hy vọng vào sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật trong tương lai và dựa vào nguồn tài nguyên khoáng sản chưa được khai thác ở các đại dương bên cạnh nguồn tài nguyên còn lại trên lục địa, người ta cho rằng: - Với tiến bộ của khoa học kỹ thuật thì tương lai có thể phát hiện và tạo nên những nguyên liệu mới đảm bảo cho nhu cầu của con người. - Tận dụng khai thác phần khoáng sản còn lại trên lục địa, khi cần thì đào sâu hơn và thu nhận cả những khoáng sản nghèo hơn. - Sự phát triển của ngành Hải dương học (oceanography) và ngành địa chất hải dương (marine geology) hy vọng rằng sẽ phát hiện được một kho tàng phong phú và khai thác để sử dụng. 7.4 Tài nguyên năng lượng và khoáng sản tại Việt Nam 7.4.1 Tiềm năng Nước ta nằm trên bản lề của 2 vành đai kiến tạo và sinh khoáng cỡ lớn của hành tinh: Thái Bình Dương và Địa Trung Hải. Bởi vậy, khoáng sản nước ta rất phong phú về chủng loại, đa dạng về loại hình. Những khảo sát cho thấy, Việt Nam có hơn 3.500 mỏ và điểm quặng của 80 loại khoáng sản, trong đó hơn 32 loại và trên 270 mỏ đã được đưa vào khai thác hoặc thiết kế khai thác. Những khoáng sản có trữ lượng khoảng 3.000 triệu tấn, bauxit vài tỉ tấn, thiếc ở Tĩnh Túc hàng chục ngàn tấn, chưa kể mấy chục mỏ thiếc phân tán khác (Cao Bằng, Nghệ An, Hà Tĩnh, Thuận Hải, Khánh Hòa...). Sắt cũng có trữ lượng khá, riêng mỏ Thạch Khê (Hà Tĩnh) với trữ lượng hàng trăm triệu tấn. Than đá, đá quý, chì, kẽm, antimoan... cũng có trữ lượng khá. Sự phân bố tự nhiên của các khoáng sản thường hình thành nên những tổ hợp đặc trưng cho từng vùng như vùng Đông Bắc, vùng Việt Bắc, Bắc Trường Sơn, Nam Trường Sơn... Dầu mỏ và khí đốt tập trung trong các trầm tích trẻ tuổi Mioxen ở đồng bằng ven biển và thềm lục địa. Theo tài liệu của Tổng Cục dầu khí (1989), trữ lượng dầu được đánh giá như sau: Vịnh Bắc Bộ 500 triệu tấn, Nam Côn Sơn 400, Cửu Long 300, Vịnh Thái Lan 300 triệu tấn. Khu mỏ Bạch Hổ đã đưa vào khai thác năm 1986 và đến hết năm 1993 đạt tổng sản lượng trên 20 triệu tấn. Khai thác tài nguyên khoáng sản mang lại lợi ích to lớn và rõ ràng, nhưng nó thường có ảnh hưởng lớn đến môi trường và sức khỏe con người. 7.4.2 Hiện trạng sử dụng hiện tại và tương lai Nền công nghiệp và nông nghiệp Việt Nam đang từng bước phát triển với tốc độ ngày càng tăng do đó đòi hỏi càng nhiều khoáng sản hơn. Hiện trạng khai thác và sử dụng một số khoáng sản thông dụng tại Việt Nam như sau: 7.4.2.1 Hiện trạng sử dụng a. Các khoáng sản kim loại chính - Quặng sắt: Trữ lượng 700 triệu tấn phân bố rải rác từ Bắc bộ đến Nam Trung bộ. Những mỏ đạt trữ lượng công nghiệp không nhiều và tập trung ở Bắc bộ, trong đó mỏ Thạch Khê (Nghệ Tỉnh) có trữ lượng ước tính khoảng 500 triệu tấn, chất lượng quặng tốt. Năm 1979 mới tiến hành khai thác ở mỏ Thái Nguyên và đã luyện được 100.000 tấn thép, năm 1980 chỉ khai thác được 60.000 tấn, đến năm 1989 được 75.000 tấn, năm 1995 khai thác khoảng 150.000 - 175.000 tấn. MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường - Quặng đồng: Trữ lượng ước tính 600.000 tấn, hầu hết tập trung ở Tây Bắc bộ như ở Tạ Khoa (Sơn La) và Sinh Quyền (Lào Cai). Hiện nay sự khai thác thủ công với sản lượng 2.000kg/năm. - Quặng nhôm: Quặng bauxit chứa hydroxyd nhôm có trữ lượng đạt yêu cầu công nghiệp tập trung ở Ðông Bắc bộ và khu 4 cũ, ở Tây nguyên, Lâm Ðồng... ước tính có 4 tỉ tấn, chất lượng quặng tốt, hàm lượng quặng từ 40 - 43%. Tuy nhiên, việc khai thác vẫn chưa phát triển vì còn thiếu năng lượng và cơ sở hạ tầng. Tương lai ngành khai thác bauxit để lấy nhôm có nhiều triển vọng. - Quặng thiếc: có trữ lượng 70.000 tấn phân bố ở 3 khu vực: khu vực Đông Bắc Bắc bộ (Cao Bằng, Tuyên Quang); khu vực Bắc trung bộ (Nghệ An, Hà Tỉnh); khu vực Nam Trung bộ ( Lâm đồng, Thuận Hải). Hiện khai thác không đều, dự kiến năm 1995 khai thác được 1.000 tấn. - Quặng cromit: trữ lượng chung khoảng 10 triệu tấn phân bố rải rác ở các khu vực phía Bắc chất lượng quặng không cao, trữ lượng lớn tập trung ở Thanh Hóa ước tính khoảng 3,2 triệu tấn, hàm lượng 46%. Việc khai thác được tiến hành từ lâu song sản lượng chưa nhiều, hy vọng trong tương lai gần sẽ đưa sản lượng lên khoảng 15.000 - 20.000 tấn/năm. - Các kim loại khác: vàng, titan, kẽm, nikel, mangan... phân bố rộng rải nhiều nơi từ vùng núi đến các bãi biển. Việc khai thác các quặng này còn hạn chế và nhà nước chưa có biện pháp hữu hiệu để quản lý nguồn tài nguyên này nên việc khai thác bừa bãi làm hao hụt tài nguyên và còn ảnh hưởng xấu đến môi trường. b. Phân bón - Apatit: trữ lượng trên 1 tỉ tấn tập trung ở Cam Ðường (Lào Cai) và Quỳ Châu (Nghệ An) trong đó quặng có chất lượng cao chỉ khoảng 70 triệu tấn, số còn lại kém chất lượng. Sản lượng khai thác hiện nay là 1, 5 triệu tấn / năm, từ đó chế biến khoảng 500.000 tấn phân lân. Năm 1995 sản xuất được 1 triệu tấn phân lân, số phân này chỉ đáp ứng 50% nhu cầu trong nước. - Ðá vôi: là nguồn nguyên liệu đáng kể. Trữ lượng lớn phân bố ở Bắc bộ và Trung bộ và một số ít ở vùng Kiên Giang. Ðá vôi là nguyên liệu để làm xi măng và một số ít được dùng để bón ruộng. Hiện nay, sản xuất xi măng có thể đáp ứng được cho nhu cầu trong nước và một số ít được xuất khẩu. 7.4.2.2. Tương lai của tài nguyên khoáng sản ở Việt Nam Tiềm năng về khoáng sản kim loại và phi kim loại ở Việt Nam tương đối lớn, các quặng mỏ đã dần dần được xác định và một kế hoạch khai thác tài nguyên khoáng sản có hiệu quả đang từng bước được thực hiện. Tuy nhiên, để thực hiện được kế hoạch này, có những khó khăn cần được khắc phục như: - Lựa chọn giữa việc mở công trường khai thác khoáng sản với việc sử dụng đất với mục đích khác sau cho có hiệu quả hơn. - Các hoạt động khai thác cố tránh hoặc hạn chế thấp nhất làm thay đổi địa hình, gây nên sự nhiễm bẩn không khí, nước, đất và ảnh hưởng xấu đến cảnh quang. - Tránh mọi tổn thất tài nguyên trong khâu thăm dò khai thác, chế biến sử dụng. Vì vậy, để giải quyết các vấn đề trên, trong thời gian tới cần đẩy mạnh công tác kế hoạch thăm dò, khai thác và chế biến sử dụng kết hợp với việc bảo vệ tài nguyên trong lòng đất và môi trường chung quanh, chống ô nhiễm trong quá trình khai thác, phục hồi các hệ sinh thái vùng mỏ, giảm bớt sự tổn thất tài nguyên trong quá trình thăm dò, khai thác, chế biến sử dụng, đây là vấn đề cần được quan tâm. 7.5 Các biện pháp quản trị và bảo vệ 7.5.1. Quản lý tài nguyên năng lượng Quản lý môi trường trong lĩnh vực năng lượng đòi hỏi sự đầu tư nhiều công sức trong các mặt sau đây: MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường - Xây dựng một chiến lược quốc gia về phát triển bền vững về các nguồn năng lượng của đất nước. Trong đó, ngoài các dạng năng lượng hiện nay cần mở rộng khả năng sử dụng các nguồn năng lượng sạch, tiết kiệm năng lượng hóa thạch trong tiêu dùng. - Tăng cường sử dụng các công cụ pháp luật của nhà nước như tiêu chuẩn, đánh giá tác động môi trường, thanh tra, kiểm tra để quản lý môi trường các dự án phát triển nguồn năng lượng, khai thác nguồn năng lượng. - Tăng cường sử dụng các công cụ kinh tế môi trường như thuế, phí môi trường,... trong việc khai thác và sử dụng năng lượng ở Việt Nam. Tăng giá bán năng lượng thương mại (than, điện, xăng, dầu,...) để tạo ra các nguồn kinh phí cần thiết cho công tác bảo vệ môi trường. Chiến lược năng lượng ở Việt Nam và trên thế giới a. Chiến lược năng lượng thế giới Theo báo cáo của Liên hiệp quốc, hàng năm cả thế giới tiêu thụ nguồn nhiên liệu tương đương 8 tỷ tấn dầu quy đổi, trong đó có 90% có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch như: dầu, than đá, khí đốt tự nhiên. Khối lượng lớn nhiên liệu này bị đốt cháy sẽ thải vào môi trường 37.051.670 tấn CO2. Ở Việt Nam, năm 2000 cả nước tiêu thụ nhiên liệu tương đương 1,5 triệu tấn dầu và thải vào môi trường 113.696 tấn CO2. Khí thải đang là mối nguy cơ thực sự cho con người và môi trường. Vì vậy, để hạn chế khí thải, các nhà hoạch định chính sách môi trường trên thế giới và ở Việt Nam đã đưa ra nhiều giải pháp khắc phục và các chiến lược năng lượng. Chiến lược và chính sách năng lượng thế giới đã được phát thảo trong tài liệu “Cứu lấy Trái đất”. Mục tiêu chính của chiến lược là nâng cao tính hiệu quả trong trong lĩnh vực năng lượng nhằm đạt được sự PTBV của loài người. Chiến lược đề ra một số hành động ưu tiên: - Soạn thảo những chiến lược quốc gia về năng lượng thật rõ ràng và chính xác cho thời gian khoảng 30 năm tới. - Hạn chế sử dụng các loại nhiên liệu hóa thạch, sự lãng phí trong việc phân phối năng lượng và ô nhiễm môi trường trong việc sản xuất năng lượng thương mại. - Phát triển các nguồn năng lượng tái tạo được và những nguồn năng lượng không sử dụng nhiên liệu hóa thạch khác. - Sử dụng năng lượng có hiệu quả cao hơn nữa ở gia đình, các khu công nghiệp, các công trình công cộng và giao thông. - Phát động các chiến dịch tuyên truyền quảng cáo để đẩy mạnh hoạt động tiết kiệm năng lượng và bán các sản phẩm tiêu thụ ít năng lượng. Trong bối cảnh môi trường thế giới đang bị biến động mạnh bởi sự gia tăng hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu toàn cầu, thì việc giảm bớt sự phát thải khí nhà kính đang là vấn đề cần được ưu tiên của các tổ chức quốc tế và các quốc gia thành viên. b. Chiến lược năng lượng ở Việt Nam Hiện tại, Việt Nam vẫn chưa có một văn bản chính thức về chiến lược và chính sách năng lượng. Tuy nhiên, dựa vào các văn bản về môi trường và cách tiếp cận hệ thống có thể phát thảo khung chiến lược năng lượng Việt Nam gồm các điểm chủ yếu sau: Chiến lược về nguồn năng lượng Việt Nam là quốc gia có dự trữ tương đối cao về năng lượng gồm trữ lượng lớn than đá (3,5 tỷ tấn), than nâu, dầu khí, thủy điện và nguồn nhiệt bức xạ mặt trời phong phú. Vì vậy, việc đầu tiên là xây dựng được một cơ cấu nguồn năng lượng, đặc biệt là nguồn năng lượng thương mại hợp lý bằng cách kết hợp hài hòa giữa năng lượng hóa thạch, thủy điện và các nguồn năng lượng tái tạo khác. Nguồn năng lượng nguyên tử chỉ nên sử dụng khi các nguồn năng lượng khác không đủ với nhu cầu sử dụng trong nước. MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường Chiến lược tiết kiệm tiêu dùng năng lượng thương mại Việc tiết kiệm tiêu dùng năng lượng thương mại cần được thực hiện kể từ quá trình khai thác và sử dụng nhiên liệu hóa thạch, nâng cao hiệu suất sử dụng nhiên liệu hóa thạch trong các cơ sở sản xuất điện thương mại, tiết kiệm tiêu dùng điện thương mại trong các ngành công nghiệp, giao thông, hộ gia đình và công sở. Biện pháp có hiệu quả để thực hiện là lựa chọn các thiết bị có hiệu suất năng lượng cao, giảm tổn thất truyền tải năng lượng từ nơi sản xuất đến nơi tiêu dùng, sử dụng có hiệu quả các công cụ kinh tế (thuế, phí năng lượng) để giảm mức tiêu thụ năng lượng đặc biệt là điện tiêu dùng... Chiến lược ưu tiên phát triển và sử dụng năng lượng sạch, năng lượng tái tạo quy mô nhỏ Do các đặc điểm tự nhiên, lãnh thổ Việt Nam có nhiều nguồn năng lượng sạch, năng lượng tái tạo quy mô vừa và nhỏ như: bức xạ mặt trời vùng nhiệt đới, các nguồn thủy điện, các nguồn địa nhiệt, một lượng sinh khối lớn dưới dạng các chất thải nông lâm nghiệp và rác thải sinh hoạt, một số khu vực có thủy triều cao và gió thường xuyên tốc độ lớn,… Vì vậy, việc khai thác các nguồn năng lượng sạch và tái tạo trên không chỉ có lợi cho hoạt động BVMT, mà còn có hiệu quả kinh tế cao do giảm bớt chi phí chuyển tải năng lượng thương mại tới vùng sâu, vùng xa. Chiến lược này đòi hỏi có các chính sách đầu tư về khoa học, kinh tế và xã hội thích hợp. 7.5.2 Quản lý tài nguyên khoáng sản Quản lý tài nguyên khoáng sản bao gồm hai nội dung quan trọng: bảo vệ môi trường hoạt động khai thác khoáng sản và sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản. a. Các biện pháp bảo vệ môi trường trong khai thác và chế biến khoáng sản Các biện pháp bảo vệ môi trường trong khai thác và chế biến khoáng sản bao gồm: lập và thẩm định báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) các dự án khai thác và chế biến khoáng sản, kiểm toán và thanh tra thường kỳ hoạt động khai thác tại cơ sở khai thác và chế biến, thực hiện các công trình giảm thiểu nguồn ô nhiễm tại nguồn, sử dụng các công cụ kinh tế trong quản lý môi trường, quan trắc thường xuyên tác động môi trường của hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản. Lập và thẩm định báo cáo ĐTM là biện pháp bảo vệ môi trường cơ bản và quan trọng đối với hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản. Các phương pháp được sử dụng trong báo cáo ĐTM của các dự án khai thác và chế biến khoáng sản có thể bao gồm danh mục điều kiện môi trường, ma trận môi trường, phân tích lợi ích và chi phí mở rộng, mô hình lan truyền chất ô nhiễm,… Trong phương pháp danh mục điều kiện môi trường, người ta thống kê các thành phần môi trường có thể bị ảnh hưởng bởi hoạt động của dự án và đánh giá định tính các ảnh hưởng trên. Phương pháp này có thể được dùng trong quá trình lập dự án tiền khả thi. Trong phương pháp ma trận môi trường, người ta liệt kê các hoạt động phát triển khai thác, chế biến khoáng sản và các yếu tố tài nguyên môi trường có thể bị ảnh hưởng bởi các hoạt động dưới dạng ma trận. Ảnh hưởng của hoạt động phát triển tới các yếu tố tài nguyên môi trường có thể định lượng bằng cách cho điểm. Phương án tối ưu được lựa chọn theo giá trị tổng tác động môi trường của dự án. Phương pháp ma trận môi trường được sử dụng trong giai đoạn lập dự án tiền khả thi và dự án khả thi khai thác và chế biến khoáng sản. Phương pháp phân tích lợi ích - chi phí, thường được các nhà kinh tế sử dụng sử dụng trong quá trình lập luận chứng kinh tế kỹ thuật dự án. Mục tiêu của các phân tích kinh tế ở đây là đánh giá hiệu quả kinh tế của việc đầu tư khai thác và chế biến khoáng sản. Đối với dự án khai thác và chế biến khoáng sản, bên cạnh việc phân tích thuần túy lợi nhuận đầu tư cần phải đưa thêm các yếu tố môi trường vào chi phí dự án. Phương pháp phân tích lợi ích - chi phí mở rộng đảm bảo đánh giá đúng đắn hiệu quả kinh tế môi trường của hoạt động đầu tư khai thác và chế biến khoáng sản. Kiểm toán môi trường (kiểm toán các chất thải) các cơ sở đang hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản có mục đích xác định số lượng chất thải mà cơ sở đang tạo ra, các tác động đến môi trường xung quanh của nó và những biện pháp hạn chế các tác động tiêu cực đến môi trường. Thanh tra môi trường các cơ sở đang hoạt động nhằm kiểm tra sự tuân thủ về mặt pháp lý và kỹ thuật công nghệ các quy định luật pháp của nhà nước về bảo vệ môi trường. MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường Các công trình xử lý và giảm thiểu ô nhiễm tại nguồn cũng rất đa dạng. Để xử lý bụi có thể sử dụng phương pháp phun nước, tạo sương mù, tạo độ ẩm cho nguyên liệu khoáng sản,… Để hạn chế tác động của khí độc hại có thể sử dụng phương pháp thu hồi khí độc, thông khí hoặc pha loãng,… Để hạn chế tác động ô nhiễm nước mặt trên các khai trường mỏ, có thể sử dụng các công trình kè đập chắn đất đá thải trên dòng chảy, lọc và xử lý nước thải. Đối với dây chuyền tuyển khoáng có thể sử dụng việc quay vòng nước thải trong công nghệ sản xuất, lọc nước thải,… Để hạn chế tác động đối với tài nguyên rừng, đất, địa hình, cảnh quan có thể áp dụng các biện pháp trồng cây và phủ xanh bãi thải,… Liên Bộ Tài Chính-Công nghiệp-Khoa học, Công nghệ và Môi trường đã ban hành Thông tư số 126/TTLT-BTC-BCN-BKHCNMT ngày 22 tháng 10 năm 1999 hướng dẫn việc ký quỹ để phục hồi môi trường trong khai thác khoáng sản. Trên cơ sở đó Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường đã xây dựng Tài liệu hướng dẫn kỹ thuật tính tổng dự toán chi phí phục hồi môi trường trong khai thác khoáng sản số 832/BKHCNMT-Mtg ngày 08 tháng 04 năm 2002. Các công cụ kinh tế có thể sử dụng hiệu quả cho bảo vệ môi trường các hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản là đặt cọc và hoàn trả, địa tô đất, sử dụng thuế và phí môi trường,… Các hoạt động quan trắc môi trường đối với vùng khai thác khoáng sản hoặc mỏ và cơ sở chế biến khoáng sản lớn thường rất cần thiết trong công tác bảo vệ môi trường. b. Sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản Sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản là một vấn đề phức tạp, được giải quyết theo các phương hướng địa chất, kỹ thuật mỏ, công nghệ, kinh tế và tổ chức. Phương hướng địa chất bao gồm các công việc: hoàn chỉnh các phương pháp thăm dò, tính toán và lập bản đồ địa chất; đổi mới công nghệ thiết kế khai thác các mỏ khoáng sản. Phương hướng kỹ thuật mỏ bao gồm việc xây dựng và hoàn chỉnh công nghệ khai thác mỏ, đảm bảo việc tăng hiệu suất và chất lượng khoáng sản lấy ra từ lòng đất. Phương hướng công nghệ chế biến liên quan tới việc xây dựng và hoàn chỉnh các quá trình chế biến khoáng sản cho phép thu hồi một cách có hiệu quả tất cả các hợp phần có ích chứa trong quặng, chế biến quặng nghèo, quặng tận thu và sử dụng đá vây quanh và chất thải của sản xuất. Trong đó cần quan tâm tới công nghệ tạo ra ít chất thải, công nghệ sạch. Phương hướng kinh tế nhằm tạo ra việc sử dụng tổng hợp tài nguyên khoáng sản. Phương hướng tổ chức đảm bảo việc tổ chức khai thác và sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản. Sơ đồ tổng hợp các phương hướng sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản và bảo vệ lòng đất được trình bày trong hình 17. Sử dụng hợp lý và Sử dụng lòng đất vào các mục đích bảo vệ lòng đất liên quan tới khai thác khoáng sản Sử dụng hợp lý trữ lượng Lấy tối đa khoáng sản trong khâu khoáng sản và lòng đất khai thác và chế biến Sử dụng tổng hợp Khai thác tổng hợp mỏ khoáng sản Lấy tối đa các hợp phần có ích từ nguyên liệu khoáng Tận dụng nguyên liệu khoáng và phế thải tuyển Sử dụng phế thải của quá trình chế biến sơ khai và tái chế nguyên liệu, nhiên liệu khoáng sản Hình 17. Các phương hướng sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Giáo trình về Quan trắc môi trường
41 p | 559 | 203
-
Chương1 : Những vấn đề chung về quản lý môi trường
85 p | 365 | 148
-
Giáo trình về phân tích môi trường - Phần 1 - CHƯƠNG 3
8 p | 336 | 108
-
Giáo trình về phân tích môi trường - Phần 1 - CHƯƠNG 2
20 p | 244 | 95
-
Giáo trình về phân tích môi trường - Phần 1 - CHƯƠNG 4
30 p | 220 | 81
-
Giáo trình Quản lý môi trường: Phần I
36 p | 161 | 70
-
Giáo trình về phân tích môi trường - Phần 1 - CHƯƠNG 7
10 p | 138 | 53
-
Giáo trình về phân tích môi trường - Phần 1 - CHƯƠNG 5
18 p | 162 | 52
-
Giáo trình về phân tích môi trường - Phần 1 - CHƯƠNG 6
9 p | 172 | 52
-
Bài giảng Quản lý môi trường: Chương 2
89 p | 96 | 42
-
Bài giảng: Quản lý môi trường
33 p | 117 | 28
-
Giáo trình Quản lý môi trường cơ bản (Textbook of Basic Enviromental Management): Phần 1
162 p | 60 | 28
-
Bài giảng Kinh tế và Quản lý môi trường: Chương 5 - PGS.TS Lê Thu Hoa
14 p | 75 | 20
-
Bài giảng Kinh tế và quản lý môi trường: Chương 5 - Nguyễn Hoàng Nam
23 p | 42 | 7
-
Hỏi đáp về quản lý môi trường - ThS. Nguyễn Tiến Dũng
55 p | 36 | 6
-
Đề cương môn học: Quản lý môi trường
7 p | 43 | 5
-
Bài 3: Quản lý môi trường
37 p | 18 | 2
-
Bài 4: Quản lý môi trường xã cho vùng đồng bằng – ven biển 2
9 p | 9 | 1

markdown:
# Giáo trình về Quản lý môi trường
Chia sẻ: N P | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17
lượt xem 118
download
![](http://image1.tailieu.vn/document/thumbnail/2010/20100105/tapi89/80x100/159287_157.jpg)
##
Giáo trình về Quản lý môi trường
[Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ](javascript:void(0);)
Download
![](http://static1.tailieu.vn/b2013az/templates/version1/default/images/down16x21.png)
Phù hợp với công thức nổi tiếng của Einstein E = MC2 (trong đó, E là năng lượng, M là khối lượng, C là tốc độ ánh sáng trong chân không), năng lượng là một dạng tài nguyên vật chất trên trái đất có nguồn gốc chủ yếu là Mặt Trời và năng lượng tàn dư trong lòng Trái Đất. Năng lượng Mặt Trời tồn tại ở các dạng chính: BXMT, năng lượng sinh học dưới dạng sinh khối, năng lượng chuyển động của thủy quyển, khí quyển (gió, bão, sóng , các dòng chảy sông suối, các dòng hải...
Bình luận(0)
[Đăng nhập để gửi bình luận!](javascript:void(0);)
##
Nội dung Text: Giáo trình về Quản lý môi trường
- Giáo trình Quản lý môi trường QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NĂNG LƯỢNG VÀ KHOÁNG SẢN 7.1 Giới thiệu tổng quát Phù hợp với công thức nổi tiếng của Einstein E = MC2 (trong đó, E là năng lượng, M là khối lượng, C là tốc độ ánh sáng trong chân không), năng lượng là một dạng tài nguyên vật chất trên trái đất có nguồn gốc chủ yếu là Mặt Trời và năng lượng tàn dư trong lòng Trái Đất. Năng lượng Mặt Trời tồn tại ở các dạng chính: BXMT, năng lượng sinh học dưới dạng sinh khối, năng lượng chuyển động của thủy quyển, khí quyển (gió, bão, sóng , các dòng chảy sông suối, các dòng hải lưu,…). Năng lượng tàn dư trong lòng TĐ có các dạng chính: các nguồn nước nóng, năng lượng núi lửa, năng lượng phóng xạ, năng lượng của các khối đất đá nóng trong thạch quyển,… Tài nguyên năng lượng của các quốc gia và loài người trên Trái đất là các tích tụ năng lượng với cường độ và quy mô cho phép khai thác quy mô công nghiệp. Khai thác và sử dụng năng lượng là nguyên nhân quan trọng nhất gây ra ô nhiễm môi trường và các biến đổi khí hậu toàn cầu. Các nước đang phát triển đang phải đương đầu với tác động ô nhiễm cục bộ của chất thải ô nhiễm phát sinh trong khai thác và sử dụng nhiên liệu hóa thạch như: bụi và khói, các loại khí độc hại CO, SO2, NO2, CnHm,…, sự suy thoái tài nguyên đất, tài nguyên rừng,… Môi trường toàn cầu đang đứng trước các biến đổi khí hậu và nóng lên của bầu khí quyển, do sự gia tăng phát thải khí nhà kính CO2. Việc chuyển đổi nguồn cung cấp năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch sang các nguồn khác hiện chưa mang lại hiệu quả. Năng lượng nguyên tử hiện chưa an toàn và tiềm ẩn các tai biến sinh thái to lớn. Năng lượng BXMT có cường độ yếu và giá thành quá cao. Năng lượng gió không ổn định và hiệu suất thấp. Năng lượng thủy điện thường làm cho nhiều vùng đất canh tác và tài nguyên rừng bị ngập vĩnh viễn. Năng lượng thủy triều có thể gây ra các biến động mạnh mẽ tới môi trường các hệ sinh thái cửa sông. Năng lượng địa nhiệt hiện chưa có công nghệ khai thác hiệu quả. 7.2 Tài nguyên năng lượng 7.2.1 Nhiệt độ, năng lượng, nhiệt và công a. Nhiệt độ: Từ lâu người ta đã biết rằng tính chất của vật chất có liên quan mật thiết tới mức độ nóng lạnh của vật chất đó. Nóng lạnh là thể hiện tình trạng giữ nhiệt của vật và mức độ nóng lạnh đó được gọi là nhiệt độ. Vậy nhiệt độ là đại lượng đặc trưng cho trạng thái nhiệt, theo thuyết động học phân tử thì động năng của vật. 3 E= KT 2 Trong đó: K - Hằng số Bonltzman E - Động năng trung bình chuyển động thẳng của các phân tử T - Nhiệt độ tuyệt đối của vật. Theo định luật 2 nhiệt động học: Nhiệt lượng nhận vào hay tỏa ra của môi chất trong chu trình Cácnô tương ứng với nhiệt độ của môi chất và có quan hệ. Q1 T2 T = Q2 T1 T2 Q2-Q1 T1 Q1 s Vậy khái niệm nhiệt độ không phụ thuộc vào bản chất mà chỉ phụ thuộc nhiệt lượng nhận vào hay tỏa ra của vật. MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường b. Năng lượng "Năng lượng là một dạng tài nguyên vật chất xuất phát từ hai nguồn chủ yếu: Năng lượng mặt trời và năng lượng lòng đất". − Năng lượng mặt trời tạo tồn tại ở các dạng chính: bức xạ mặt trời, năng lượng sinh học (sinh khối động thực vật), năng lượng chuyển động của khí quyển và thuỷ quyển (gió, sóng, các dòng hải lưu, thuỷ triều, dòng chảy sông...), năng lượng hoá thạch (than, dầu, khí đốt, đá dầu). − Năng lượng lòng đất gồm nhiệt lòng đất biểu hiện ở các các nguồn địa nhiệt, núi lửa và năng lượng phóng xạ tập trung ở các nguyên tố như U, Th, Po,... c. Nhiệt và công Nhiệt và công là các đại lượng đặc trưng cho sự trao đổi năng lượng giữa môi chất và môi trường khi thực hiện một quá trình. Khi môi chất trao đổi công với môi trường thì kèm theo các chuyển động vĩ mô, còn khi trao đổi nhiệt thì luôn tồn tại sự chênh lệch nhiệt độ. - Nhiệt lượng: Một vật có nhiệt độ khác không thì các phân tử và nguyên tử của nó sẽ chuyển động hỗn loạn và vật mang một năng lượng gọi là nhiệt năng. Khi hai vật tiếp xúc với nhau thì nội năng của vật nóng hơn sẽ truyền sang vật lạnh hơn. Quá trình chuyển nội năng từ vật này sang vật khác gọi là quá trình truyền nhiệt. Lượng nội năng truyền được trong quá trình đó gọi là nhiệt lượng trao đổi giữa hai vật, ký hiệu là: Q nếu tính cho G kg, đơn vị đo là j, q nếu tính cho 1 kg, đơn vị đo là j/kg, Qui ước: Nếu q > 0 ta nói vật nhận nhiệt, Nếu q < 0 ta nói vật nhả nhiệt, Trong trường hợp cân bằng (khi nhiệt độ các vật bằng nhau), vẫn có thể xảy ra khả năng truyền nội năng từ vật này sang vật khác (xem là vô cùng chậm) ở trạng thái cân bằng động. - Công: Công là đại lượng đặc trưng cho sự trao đổi năng lượng giữa môi chất với môi trường khi có chuyển động vĩ mô. Khi thực hiện một quá trình, nếu có sự thay đổi áp suất, thay đổi thể tích hoặc dịch chuyển trọng tâm khối môi chất thì một phần năng lượng nhiệt sẽ được chuyển hóa thành cơ năng. Lượng chuyển biến đó chính là công của quá trình. Ký hiệu là: l nếu tính cho 1 kg, đơn vị đo là j/kg, L nếu tính cho G kg, đơn vị đo là j, Qui ước: Nếu l > 0 ta nói vật sinh công Nếu l < 0 ta nói vật nhận công, Công không thể chứa trong một vật bất kỳ nào mà nó chỉ xuất hiện khi có quá trình thay đổi trạng thái kèm theo chuyển động của vật. Về mặt cơ học, công có trị số bằng tích giữa lực tác dụng và với độ dời theo hướng của lực. 7.2.2 Các dạng năng lượng Các nguồn năng lượng trên trái đất có thể được phân thành một số dạng cơ bản: - Các dạng năng lượng tái tạo và vĩnh cửu: bức xạ mặt trời, năng lượng gió, dòng chảy và sóng biển, năng lượng sinh khối. - Các dạng năng lượng không tái tạo và vĩnh cửu: năng lượng địa nhiệt, năng lượng nguyên tử và hạt nhân. MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường - Các dạng năng lượng không tái tạo và có giới hạn: năng lượng của khoáng sản cháy (dầu mỏ, khí đốt, than, đá cháy,…). - Năng lượng điện. Hai dạng năng lượng đầu là các dạng năng lượng cơ bản và là cội nguồn của tất cả các dạng năng lượng đang được loài người khai thác và sử dụng trên trái đất. Trong tương lai xa, con người có thể vươn ra ngoài khoảng không vũ trụ để tiến tới những nguồn năng lượng nằm ngoài trái đất và những loại năng lượng mới (lực hấp dẫn, điện và từ trường,...). Bức xạ mặt trời là nguồn năng lượng cơ bản của trái đất, với cường độ trung bình khi tới bề mặt trái đất khoảng 2 cal/cm2/phút. Theo tính toán, BXMT đã tồn tại trong 5 tỷ năm qua và sẽ tiếp tục tồn tại với khoảng 5 tỷ năm nữa. Phần lớn dòng năng lượng mặt trời (98 - 99%) bị phát tán trong khí quyển và tạo nên sự chuyển động của không khí và nước. Phần năng lượng mặt trời được khí quyển và thủy quyển hấp thụ hình thành nên vòng tuần hoàn nước. Phần rất nhỏ (1 - 2%) BXMT được thực vật ở trái đất hấp thụ và chuyển sang dạng năng lượng hóa năng và được lưu trữ dưới dạng sinh khối thực vật thông qua quá trình quang hợp. Sinh khối thực vật là nguồn cung cấp năng lượng cho động vật nói riêng và hệ sinh thái nói chung. Sinh khối động thực vật sau khi bị chôn vùi vào lòng trái đất trở thành năng lượng của các loại khoáng sản cháy. Năng lượng địa nhiệt, năng lượng nguyên tử và hạt nhân là một nguồn năng lượng cơ bản khác của trái đất. Nguồn năng lượng này được tích lũy trong lòng trái đất ngay vào thời điểm hình thành ban đầu. Theo các tư liệu hiện có, nơi dự trữ lớn nhất năng lượng địa nhiệt là nhân trái đất, nơi có nhiệt độ đạt tới 6.000oC. Từ nguồn năng lượng trên một phần nhỏ năng lượng thoát ra bề mặt trái đất dưới các dạng: núi lửa phun, động đất, chuyển động của các lớp đất đá trong thạch quyển, hơi nước và nước nóng,… Năng lượng nguyên tử (năng lượng tích lũy trong các nguyên tố kim loại phóng xạ như: U, Th, Po,…) và năng lượng hạt nhân (năng lượng tích lũy trong các các đồng vị nguyên tố nhẹ: H, He, Li,… có khả năng giải phóng khi tham gia vào các phản ứng tổng hợp hạt nhân) là dạng năng lượng cơ bản khác của trái đất, có mặt trong lòng đất từ thời điểm hình thành, với khối lượng đủ cung cấp cho loài người lâu dài trong tương lai. Tuy nhiên, khả năng khai thác nguồn năng lượng nguyên tử và hạt nhân còn bị giới hạn bởi sự thiếu an toàn của các nhà máy điện hạt nhân và khả năng điều khiển phản ứng tổng hợp hạt nhân. Tuy không trực tiếp tham gia vào việc tạo nên sinh khối; nhiên liệu hóa thạch; năng lượng địa nhiệt và năng lượng hấp dẫn của mặt trời, mặt trăng có ảnh hưởng gián tiếp tới việc hình thành các nguồn năng lượng của loài người trên trái đất. Năng lượng điện là một dạng năng lượng đặc biệt của loài người, được phát minh vào thế kỷ 18, hiện đang là dạng năng lượng phổ biến quan trọng nhất của con người. Hơn một nửa sản lượng than và trên 30% nhiên liệu được dùng để tạo ra điện. Mức gia tăng nhu cầu điện của thế giới vào khoảng 8 - 10% mỗi năm. Theo các số liệu thống kê của Ngân hàng thế giới, điện chiếm 31% mức tiêu thụ năng lượng thương mại ở các nước đang phát triển và 38% mức tiêu thụ tương ứng ở các nước phát triển công nghiệp năm 1988. 7.2.3 Nhiên liệu hóa thạch Tài nguyên năng lượng dưới dạng nhiên liệu hóa thạch có vai trò quan trọng đối với đời sống con người do mật độ năng lượng cao, dễ sử dụng, khá phổ biến và dễ trao đổi. Các loại tài nguyên năng lượng hóa thạch chủ yếu bao gồm: than đá, dầu mỏ, khí đốt, đá phiến cháy. a. Than đá Than đá là nguồn năng lượng chủ yếu của loài người với tổng trữ lượng trên 2.000 tỷ tấn, tập trung chủ yếu ở các quốc gia: Nga, Trung Quốc, Mỹ, Đức, Úc, có khả năng đáp ứng nhu cầu con người khoảng 200 năm. Than đá đang chiếm một tỷ trọng lớn trong nhu cầu nhiên liệu ở các quốc gia. Than đá được dùng để tạo ra điện, tạo ra hơi nước, tạo ra nhiệt trong các nhà máy luyện kim, sản xuất vật liệu xây dựng, xi măng,… Do sự cạnh tranh của các nguồn nhiên liệu là dầu và khí đốt, mức độ sử dụng than đá ở các nước công nghiệp phát triển và giá bán than trên thị trường thế giới có xu hướng tăng ít hơn các loại nhiên liệu khác (bảng 39). MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường Tuy nhiên, khai thác năng lượng than đá đang đặt ra hàng loạt các vấn đề môi trường. Khai thác than đá bằng phương pháp lộ thiên, tạo nên lượng đất đá thải lớn, ô nhiễm bụi, ô nhiễm nước, mất rừng. Khai thác than bằng phương pháp hầm lò lãng phí trữ lượng (ở Việt Nam tới 50%), gây lún đất, ô nhiễm nước, tiêu hao gỗ chống lò và các tai nạn hầm lò. Chế biến và sàn tuyển than tạo ra bụi và nước thải chứa than, kim loại nặng. Đốt than tạo ra các loại khí độc như: Bụi, SO2, CO2, NOx,… Theo tính toán, một nhà máy nhiệt điện chạy than công suất 1.000 MW hàng năm thải ra môi trường 5 triệu tấn CO2, 18.000 tấn NOx, 11.000-680.000 tấn chất thải rắn. Trong thành phần chất thải rắn, bụi, nước thải thường chứa kim loại nặng và chất phóng xạ độc hại. Bảng 39. Giá nhiên liệu hóa thạch nhập vào thị trường Tây Âu Đơn vị: USD/tấn năng lượng quy đổi; Nguồn: Nguyễn Tiến Bảo, 1998 Dạng nhiên liệu 1970 1975 1980 1985 Dầu mỏ 12 60 160 200 Khí đốt thiên nhiên 9(75) 25(40) 82(50) 115(58) Than đá 19(160) 23(40) 42(26) 69(34) b. Dầu mỏ và khí đốt Dầu mỏ và khí đốt đang và sẽ là nguồn năng lượng quan trọng của loài người trong vài thập kỷ tới. Dầu mỏ và khí đốt chiếm từ 51 - 62% nguồn năng lượng của các quốc gia. Tuy nhiên, các mỏ dầu lại phân bố không đồng đều. Một số vùng ở Trung Đông tập trung lượng dầu lớn trong một diện tích tương đối nhỏ, trong khi ở những vùng khác lại rất ít. Bên cạnh chức năng nguồn năng lượng, dầu mỏ và khí đốt còn giữ vai trò là nguyên liệu của ngành công nghiệp hóa học. Trong tình hình khai thác hiện nay, khai thác và sử dụng dầu và khí đốt đang tạo ra các vấn đề môi trường như: quá trình khai thác gây lún đất, ô nhiễm dầu đối với đất, nước, gây ô nhiễm biển (50% lượng dầu ô nhiễm trên biển gây ra do khai thác trên biển), ô nhiễm không khí. Chế biến dầu gây ô nhiễm dầu và kim loại nặng kể cả kim loại phóng xạ cho môi trường nước và đất khu vực. Đốt dầu khí tạo ra các chất thải khí tương tự như đốt than. Bên cạnh các nguồn nhiên liệu hóa thạch phổ biến trên, nhiều quốc gia trên thế giới đang sử dụng những loại nhiên liệu hóa thạch mà thiên nhiên đã ban tặng cho mình như: than bùn, than nâu (Đức, Ba Lan), đá phiến cháy (các quốc gia vùng Ban Tích). Vai trò cung cấp năng lượng của các loại nhiên liệu trên không lớn, tác động gây ô nhiễm không kém than và dầu khí. 7.2.4 Năng lượng hạt nhân nguyên tử Năng lượng hạt nhân là nguồn năng lượng giải phóng trong quá trình phân hủy hạt nhân các nguyên tố U, Th hoặc tổng hợp nhiệt hạch từ nhiên liệu là các đồng vị H (D21, T31), He, Li,… Theo tính toán, năng lượng giải phóng ra từ 1 g U235 tương đương với năng lượng do đốt 1 tấn than đá. Nguồn năng lượng nguyên tử và năng lượng hạt nhân có ưu điểm không tạo nên các loại khí nhà kính như CO2, bụi. Tuy nhiên, các nhà máy điện nguyên tử hiện nay là nguồn gây nguy hiểm lớn đối với môi trường bởi sự rò rỉ chất thải phóng xạ khí, rắn, lỏng và các sự cố nổ nhà máy. Sự cố tại nhà máy điện nguyên tử Checnobưn (Ucraina) là một ví dụ điển hình. Các nhà khoa học và công nghệ của các quốc gia trên thế giới đang có nhiều cố gắng để đưa ra các thiết kế nhà máy điện nguyên tử ngày càng an toàn hơn, điều khiển được phản ứng tổng hợp nhiệt hạch, xử lý an toàn các chất thải hạt nhân. Trong điều kiện chưa đảm bảo an toàn trong quản lý việc vận hành các nhà máy và xử lý tốt các chất thải hạt nhân, nhiều quốc gia (Thụy Điển, Đức) đang có xu hướng đóng cửa dần các nhà máy điện nguyên tử của mình. 7.2.5 Sự sử dụng năng lượng hiện tại và tương lai Nhu cầu sử dụng năng lượng của con người tăng lên nhanh chóng cùng với sự phát triển kinh tế xã hội. Con người nguyên thủy cách đây hàng triệu năm, hàng ngày chỉ sử dụng khoảng 2.000 kcal dưới dạng thức ăn nguyên khai. Sau khi phát minh ra lửa, con người sử dụng khoảng 10.000 kcal/người-ngày, sang thế kỷ XV tăng lên tới 26.000 kcal/người-ngày và đến giữa thế kỷ XX là 70.000 kcal/người-ngày. Hiện nay, mức độ tiêu thụ trung bình của một người trên thế giới khoảng MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường 200.000 kcal/người-ngày. Theo tính toán, mức gia tăng tiêu thụ năng lượng thường có giá trị gấp hai lần mức gia tăng thu nhập GDP. Cùng với sự phát triển, cơ cấu tiêu dùng năng lượng chuyển từ năng lượng sinh khối cổ truyền sang năng lượng thương mại. Phần lớn sự gia tăng tiêu thụ năng lượng thường tập trung vào loại năng lượng thương mại (điện, than, xăng dầu, khí đốt,…). Sự gia tăng nhu cầu nhiên liệu của thế giới từ 1900 đến 2020 được trình bày trong bảng 40. Bảng 40. Nhu cầu tiêu thụ năng lượng của thế giới từ 1900 đến 2020 (Đơn vị tính: % khối lượng) Nguồn năng lượng 1900 1960 1980 2000 2020 Than 57,6 42 27 31 32 Dầu mỏ 2,3 27 41 34 17 Khí đốt thiên nhiên 0,9 12 17 19 18 Thủy năng 0,3 7 6 7 7 Năng lượng nguyên tử - rất ít 2 8 12 Các nguồn khác 38,9 12 1 1 14 Tổng cộng (tỷ tấn nguyên liệu 1,3 5,2 10,5 13-18 18-23 quy đổi) 7.3 Tài nguyên khoáng sản 7.3.1 Định nghĩa và các đặc tính của các nguồn tài nguyên khoáng sản a. Khái niệm về tài nguyên khoáng sản "Tài nguyên khoáng sản là tích tụ vật chất dưới dạng hợp chất hoặc đơn chất trong vỏ trái đất, mà ở điều kiện hiện tại con người có đủ khả năng lấy ra các nguyên tố có ích hoặc sử dụng trực tiếp chúng trong đời sống hàng ngày". Tài nguyên khoáng sản thường tập trung trong một khu vực gọi là mỏ khoáng sản. Tài nguyên khoáng sản có ý nghĩa rất quan trọng trong sự phát triển kinh tế của loài người và khai thác sử dụng tài nguyên khoáng sản có tác động mạnh mẽ đến môi trường sống. Một mặt, tài nguyên khoáng sản là nguồn vật chất để tạo nên các dạng vật chất có ích và của cải của con người. Bên cạnh đó, việc khai thác khoáng sản kèm theo việc sản sinh một khối lượng đất bóc và phế thải rắn. Theo tính toán sơ bộ, tới cuối thế kỷ 20, hàng năm trên thế giới sản sinh ra một khối lượng lớn đất bóc và phế thải: 10 tỷ tấn do khai thác than, 65 tỷ tấn do khai thác quặng kim loại và 40 tỷ tấn do khai thác quặng phi kim loại. Khối lượng đất bóc và phế thải trên cần một diện tích lớn để chứa đựng và gây nhiều tác động tới sinh thái, môi trường và cân bằng tự nhiên. Mặt khác, quá trình khai thác khoáng sản gây ra những tác động tiêu cực đối với môi trường. Khai thác khoáng sản gia tăng, có tác động đáng kể tới sinh thái và môi trường trên trái đất làm xuất hiện nhiều vấn đề về phế thải rắn, cạn kiệt các tài nguyên khác (xói mòn, thoái hóa đất, các tai biến môi trường). Quá trình chế biến và sử dụng khoáng sản sinh ra nhiều dạng ô nhiễm môi trường (ô nhiễm khí, đất, nước, phóng xạ,...) đòi hỏi các nhà khoa học và toàn xã hội tìm kiếm các giải pháp công nghệ sạch cũng như quản lý và xử lý các dạng ô nhiễm phát sinh. Tài nguyên khoáng sản được phân loại theo nhiều cách: • Theo dạng tồn tại: Rắn, khí (khí đốt, Argon, He), lỏng (Hg, dầu, nước khoáng). • Theo nguồn gốc: Nội sinh (sinh ra trong lòng trái đất), ngoại sinh (sinh ra trên bề mặt trái đất). • Theo thành phần hoá học: Khoáng sản kim loại (kim loại đen, kim loại màu, kim loại quý hiếm), khoáng sản phi kim (vật liệu khoáng, đá quý, vật liệu xây dựng), khoáng sản cháy (than, dầu, khí đốt, đá cháy). MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường b. Các đặc tính của các nguồn tài nguyên khoáng sản * Phân bố khoáng sản: Diện phân bố khoáng sản được phân chia ra làm nhiều loại (đai, bể), khu vực, trường, mỏ, thân khoáng sản. - Mỏ khoáng sản: là những phần vỏ trái đất có cấu trúc đặc trưng, trong đó khoáng sản tập trung trong các thân quặng, về mặt số lượng đủ để khai thác, về mặt chất lượng đảm bảo các yêu cầu sử dụng cho một hoặc nhiều ngành công nghiệp. Cũng như khái niệm về khoáng sản, khái niệm mỏ khoáng sản thay đổi theo thời gian lịch sử và theo các nền kinh tế xã hội (quốc gia) khác nhau. Các mỏ khoáng sản này tùy theo trữ lượng được chia thành các loại rất lớn, lớn trung bình và nhỏ. - Tỉnh khoáng sản: là phần vỏ trái đất liên quan với một vùng nền, một đai uốn nếp địa máng hoặc một đáy đại dương chứa các mỏ khoáng sản đặc trưng cho chúng. Ví dụ, các tỉnh khoáng sản nền Xibiari, nền Nga, đai sinh khoáng Thái Bình Dương, đai sinh khoáng Địa Trung Hải… Tùy thuộc vào loại khoáng sản, người ta còn chia ra các tỉnh khoáng sản, tỉnh chứa than hoặc dầu khí. Các tỉnh sinh khoáng phân biệt theo chu kỳ kiến tạo lớn, ví dụ: tỉnh sinh khoáng Paleozoi, Caledoni, Hecxini, Mezozoi, Anpi. Các tỉnh chứa than được chia theo tuổi như: Cacbon, Pecmi-Triat, Creta thượng-Đệ Tam. Các tỉnh chứa dầu được chia thành các kiểu: vùng trũng trong nền, trũng rìa nền, võng trước núi, trũng giữa núi,… - Vùng khoáng sản (đai, bể khoáng sản): chiếm một phần tỉnh khoáng sản và được đặc trưng bằng một tập hợp các mỏ khoáng sản xác định về thành phần và và nguồn gốc, cùng thuộc về một hoặc nhóm yếu tố kiến tạo quan trọng của khu vực (phức nếp lồi, phức nếp lõm, đới rìa địa máng, các khối cổ trung tâm, các đới hoạt hóa, võng trước núi,…). - Bể khoáng sản: đặc trưng cho các kiến trúc chứa dầu khí, than, khoáng sản phi quặng (muối mỏ), quặng sắt và mangan trầm tích biến chất. Diện tích các bể khoáng sản thay đổi trong phạm vi rộng từ vài chục nghìn tới vài trăm nghìn km2. Ví dụ, bể than Đông Bắc kéo dài từ Thái Nguyên tới Quảng Ninh. - Khu vực khoáng sản: là một phần của vùng khoáng sản có sự tập trung cục bộ các mỏ khoáng sản, đôi khi còn gọi là nút khoáng sản. Diện tích một khu vực khoáng sản thay đổi từ hàng trăm tới hàng nghìn km2. - Trường khoáng sản: là nhóm các mỏ khoáng sản có chung nguồn gốc và giống nhau về cấu tạo địa chất. Diện tích trường khoáng sản từ vài km2 đến vài chục km2. Ví dụ, các trường pecmatit Thạch Khoán, Yên Bái, Lào Cai. - Thân khoáng sản: là các tích tụ cục bộ tự nhiên của khoáng sản liên quan tới một yếu tố hoặc một tập hợp các yếu tố cấu trúc địa chất. Một mỏ khoáng sản có thể gồm nhiều thân khoáng sản hợp thành. * Thành phần hóa học và khoáng vật quặng: Khoáng sản chứa trong một mỏ được chia ra hai loại: loại chứa các khoáng vật hoặc nguyên tố được sử dụng trực tiếp hoặc dùng làm nguyên liệu cho ngành luyện kim gọi là quặng. Loại chứa các khoáng vật khác gọi là khoáng vật mạch. Trong quá trình tuyển khoáng tiếp theo các khoáng vật mạch bị thải ra ngoài. Tỷ lệ giữa quặng và khoáng vật mạch đối với các mỏ khoáng sản kim loại khác nhau thay đổi trong phạm vi rộng từ vài phần vạn (vàng) cho tới hàng chục % (sắt, mangan). Hàm lượng kim loại trong các khoáng vật quặng khác nhau phụ thuộc vào thành phần hóa học và thay đổi trong phạm vi rộng. Theo thành phần khoáng vật chủ yếu trọng quặng, người ta chia ra các loại quặng: - Quặng ôxyt: dưới dạng ôxyt và hydrôxyt kim loại Fe, Mn, Sn, U, Cr, Al. - Quặng silicat đặc trưng cho khoáng sản phi kim loại (kaolin, mica, atbet, tan,…). - Quặng sunfua dưới dạng sunfua, arsenic, thường gặp với phần lớn kim loại màu (Cu, Zn, Pb, Ni, Sb,…). MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường - Quặng cacbonat đặc trưng cho các mỏ quặng sắt, mangan, magiê, chì, kẽm, đồng. - Quặng sunphat: mỏ bari, stronxi. - Quặng phôtphát: các mỏ phôtphát, apatit. - Quặng halogien: các mỏ muối và fluorit - Quặng tự sinh: các mỏ Au, Pt, Cu, … 7.3.2 Phân loại và sự hình thành các mỏ khoáng sản a. Phân loại khoáng sản Các mỏ khoáng sản được phân loại theo nhiều dấu hiệu như: hình thái, thành phần khoáng vật, và nguồn gốc mỏ. Mặt khác, các mỏ khoáng sản còn được phân ra theo quy mô trữ lượng thành các loại: mỏ khoáng sản rất lớn; lớn; trung bình và nhỏ. Trong cách phân loại theo trữ lượng không quy định chung cho tất cả các mỏ khoáng sản mà chỉ có quy định cho từng loại hình mỏ khoáng sản cụ thể. Theo chức năng sử dụng, khoáng sản được phân ra làm 3 nhóm lớn: - Khoáng sản kim loại: nhóm khoáng sản sắt và hợp kim sắt, (sắt, mangan, crom, vanadi, niken; molipden; vonfram, coban); Nhóm kim loại cơ bản (thiếc, đồng, chì, kẽm, antimoan); Nhóm kim loại nhẹ (nhôm, titan, berylly); Nhóm kim loại quý hiếm (vàng, bạc, bạch kim); nhóm kim loại phóng xạ (uran, thori) và nhóm kim loại hiếm và đất hiếm. - Khoáng sản phi kim loại: nhóm khoáng sản hóa chất và phân bón: apatit, phôtphorit, barit, fluorit, muối mỏ, thạch cao, S (pirit, pirotin,…), secpentin. Nhóm nguyên liệu sứ gốm, thủy tinh chịu lửa, bảo ôn: sét-caolin, magnezit, fenspat, diatomit,… Nhóm nguyên liệu kỹ thuật: kim cương, grafit, đá quý, mica, tan, atbet, zeolit. Vật liệu xây dựng đá macma và biến chất, đá vôi, đá hoa, cát sỏi. - Khoáng sản cháy: than (than đá, than nâu, than bùn), dầu khí (dầu mỏ, khí đốt, đá dầu). Sự phân chia cụ thể từng loại khoáng sản trong các nhóm mang tính chất quy ước, vì trong thực tế sản xuất hiện nay, một loại khoáng sản có thể được nhiều lĩnh vực công nghiệp sử dụng. b. Sự hình thành các mỏ khoáng sản Các quá trình thành tạo các mỏ khoáng sản có thể chia thành: nội sinh (trong lòng trái đất), ngoại sinh (trên bề mặt trái đất). * Các mỏ nội sinh: có hai loại lớn là mỏ macma và mỏ biến chất. - Mỏ macma: Các mỏ nguồn gốc macma được hình thành dưới tác động của các hiện tượng xảy ra trong lòng đất. Các mỏ macma được chia thành các nhóm nguồn gốc: + Mỏ macma, sự nguội của dung thể macma chứa các khoáng chất quý; + Mỏ pecmatit, sự nguội của phần dung thể macma tàn dư giàu chất bốc tại chỗ hoặc trong các tầng đá nằm trên lò macma; + Mỏ cacbonit liên quan tới các phức hệ macma đến matics kiềm; + Mỏ nhiệt dịch - sự lắng đọng vật liệu khoáng sản từ dung dịch bắt nguồn từ lò macma; + Mỏ scacno xuất hiện trên ranh giới giữa khí dung thể macma đang nguội dần với đá vây quanh; Do một nguyên nhân nào đó, thí dụ như phân hủy phóng xạ hoặc chuyển động kiến tạo trong lòng đất tạo nên những lò macma làm nóng chảy đất đá. Nếu lò macma nằm ở dưới sâu, các lớp đất đá giàu Mg và Fe nóng chảy tạo ra một loại macma mafe (giàu Mg và Fe). Các loại macma đó chứa nhiều các nguyên tố ưa đi với sắt như crom, nickel, bạch kim. Do chuyển động kiến tạo, macma như vậy có thể di chuyển lên phần trên của vỏ trái đất rồi dần dần đông cứng lại. Trong quá trình MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường đó các khoáng vật nặng chứa Cr, Pt,… kết tinh trước rồi lắng xuống đáy. Nếu dòng nhiệt làm nóng chảy đá ở nông hơn thì macma sẽ giàu silic và nhôm, khi đông cứng tạo nên đá granit. Từ các lò macma granit giàu hợp chất kim loại với lưu huỳnh, clo, flo, bo,… ở trạng thái hơi tập trung lên phía trên chịu vào các khe nứt lỗ hổng trong đá vây quanh tạo nên các thân quặng nhiệt dịch. Các loại quặng nhiệt độ cao như như Mo, Sn, W đọng ngay gần khối granit. Xa hơn nữa đến Au, Zn, Pb, Ag,… cuối cùng là antimon, Hg lắng đọng ở rất xa các lò macma. - Mỏ biến chất: Sự thành tạo các mỏ biến chất xảy ra chủ yếu trong các quá trình biến chất khu vực và biến chất nhiệt tiếp xúc. + Các tác nhân chủ yếu của biến chất khu vực là: áp suất tỉnh định hướng, nhiệt độ, dung tích nước, thành phần và nồng độ kim loại. Các tác nhân này gây ra sự tái kết tinh mạnh mẽ quặng làm thay đổi thành phần khoáng vật, sự di chuyển vật liệu liên quan với các quá trình biến chất trao đổi. Một trong các đặc điểm khoáng sản biến chất là không chứa nước hoặc chứa ít nước. Các thành tạo khoáng sản biến chất còn chứa mạch quặng kiểu thạch anh - ampi. Các hợp phần quặng thường dễ bị tác động biến chất hơn các hợp phần phi quặng thể bởi việc gia tăng kích thước các khoáng vật sunfua. + Trong biến chất nhiệt tiếp xúc, tác nhân biến chất chính là nhiệt độ. Dưới tác động nhiệt đá và quặng sẽ tái kết tinh, từ đá vôi thành đá hoa, từ cát kết thành quaezit, từ than thành graphic, từ sắt nâu và xiderit thành manhetic, từ photphorit thành apatit, từ laterit và bauxit thành Nazddawes (Corinddon - manhetit…). * Các mỏ ngoại sinh: Các mỏ loại này xuất hiện trong các quá trình xảy ra trên bề mặt vỏ trái đất dưới tác động của nước, các tác nhân khí hậu và sinh vật. Người ta chia ra hai nhóm mỏ chính: phong hóa và trầm tích. - Nhóm mỏ phong hóa: Các khoáng vật và đá được tạo ra trong quá trình macma khi trên bề mặt trái đất trở nên không bền vững sẽ bị phân hủy và tạo nên các loại mới. - Nhóm mỏ trầm tích: Dòng vật chất sinh ra từ sự phá hủy và hòa tan khoáng vật trong quá trình phong hóa chuyển động theo địa hình ra sông suối và cuối cùng đổ vào đại dương và các hồ nước lớn. Trong quá trình di chuyển dẫn đến sự hình thành hàng loạt mỏ khoáng sản trong môi trường nước-nhóm mỏ trầm tích. 7.3.3 Phương pháp khai thác khoáng sản Tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên của khu vực có mỏ khoáng sản, điều kiện địa chất của thân quặng và tính chất hóa lý của loại quặng, người ta tiến hành các phương pháp khai thác mỏ khoáng sản. Có ba phương pháp chủ yếu để khai thác các mỏ khoáng sản là khai thác lộ thiên, khai thác hầm lò, khoan và bơm hút khoáng sản. - Phương pháp khai thác lộ thiên thường áp dụng với khoáng sản rắn nằm gần bề mặt bằng cách bóc đi các lớp đất đá phủ lên thân quặng để lấy lên các khoáng sản cần thiết. Phương pháp này thường làm thay đổi mạnh mẽ địa hình, mất đất canh tác, mất rừng, tạo ra nhiều bụi và chất thải rắn. - Phương pháp khai thác hầm lò áp dụng đối với các thân quặng nằm sâu trong lòng đất bằng cách đào giếng và lò đến thân quặng để lấy được các khoáng sản cần thiết. Phương pháp này thường tiềm ẩn nhiều sự cố mất an toàn cho công nhân khai thác, đòi hỏi một lượng lớn gỗ chống lò và gây ra các biến động trên mặt đất. - Phương pháp khoan và bơm hút khoáng sản thường được áp dụng cho một số loại khoáng sản tồn tại dưới dạng khí và lỏng như dầu và khí đốt thiên nhiên. Phương pháp này đòi hỏi vốn đầu tư lớn, nhưng chỉ áp dụng cho các khoáng sản tồn tại dưới dạng khí và lỏng. Trước khi tiến hành khai thác và lựa chọn phương pháp khai thác công nghiệp mỏ khoáng sản, các nhà địa chất và công nghệ mỏ phải tiến hành hàng loạt các nghiên cứu như: thăm dò trữ lượng và MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường chất lượng khoáng sản, nghiên cứu cấu trúc mỏ và tính chất cơ lý của các lớp đất đá chứa quặng,… Việc lựa chọn công nghệ khai thác khoáng sản còn dựa trên hàng loạt các tiêu chí công nghệ, kỹ thuật, kinh tế và tài chính khác,… 7.3.4 Pháp luật và các vấn đề sở hữu khoáng sản a. Luật khoáng sản Khoáng sản là tài nguyên hầu hết không tái tạo được, là tài sản của quốc gia, phải được quản lý, khai thác, sử dụng hợp lý, tiết kiệm và có hiệu quả nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững kinh tế-xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh. Để tăng cường hiệu lực quản lý nhà nước, bảo vệ, sử dụng có hiệu quả mọi tài nguyên khoáng sản của đất nước, nhà nước đã ban hành các văn bản luật pháp về quản lý tài nguyên khoáng sản đó là Luật Khoáng sản được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa IX, kỳ họp thứ 9 thông qua ngày 20 tháng 3 năm 1996. Tiếp theo đó Luật Khoáng sản được sửa đổi, bổ sung theo Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật Khoáng sản của Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam số 46/2005/QH11 ngày 14 tháng 6 năm 2005. - Luật Khoáng sản bao gồm 10 Chương với 66 Điều - Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật khoáng sản có 3 Điều. b. Vấn đề sở hữu khoáng sản: Một số điều khoản của Luật khoáng sản về vấn đề sở hữu khoáng sản và BVMT trong hoạt động khoáng sản: Điều 1. Sở hữu tài nguyên khoáng sản Tài nguyên khoáng sản trong phạm vi đất liền, hải đảo, nội thủy, lãnh hải, vùng đặc quyền kinh tế và thềm lục địa của nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam đều thuộc sở hữu toàn dân, do nhà nước thống nhất quản lý Điều 6. Tổ chức, các nhân được hoạt động khoáng sản Tổ chức, cá nhân có đủ điều kiện theo quy định của Luật này và các quy định khác của pháp luật được phép hoạt động khoáng sản. Chính phủ quy định các điều kiện về tài chính, công nghệ và các điều kiện khác của tổ chức, cá nhân được phép hoạt động khoáng sản. Điều 16. Bảo vệ môi trường trong hoạt động khoáng sản 1- Tổ chức, cá nhân được phép hoạt động khoáng sản phải sử dụng công nghệ, thiết bị, vật liệu và thực hiện các quy định khác của Luật bảo vệ môi trường để hạn chế tối đa tác động xấu đến các thành phần môi trường; thực hiện việc phục hồi môi trường, môi sinh và đất đai sau khi kết thúc từng giai đoạn hoặc toàn bộ hoạt động khoáng sản. 2- Tổ chức, cá nhân được phép hoạt động khoáng sản phải chịu mọi chi phí bảo vệ, phục hồi môi trường, môi sinh và đất đai. Chi phí bảo vệ, phục hồi môi trường, môi sinh và đất đai phải được xác định trong báo cáo đánh giá tác động môi trường, báo cáo nghiên cứu khả thi về khai thác, chế biến khoáng sản hoặc đề án thăm dò khoáng sản. Tổ chức, cá nhân được phép khai thác khoáng sản phải ký quỹ tại một Ngân hàng Việt Nam hoặc Ngân hàng nước ngoài được phép hoạt động tại Việt Nam để bảo đảm cho việc phục hồi môi trường, môi sinh và đất đai. Điều 32. Quyền của tổ chức, cá nhân được phép khai thác khoáng sản Tổ chức, cá nhân được phép khai thác khoáng sản có các quyền sau đây: 1- Sử dụng số liệu, thông tin về tài nguyên khoáng sản của Nhà nước liên quan đến mục đích khai thác và khu vực được phép khai thác theo quy định của pháp luật; MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường 2- Tiến hành khai thác, chế biến khoáng sản theo quy định của giấy phép; thăm dò trong khu vực đã được cấp giấy phép khai thác; 3- Cất giữ, vận chuyển, tiêu thụ trong nước và xuất khẩu khoáng sản đã được khai thác theo quy định của pháp luật; 4- Xin gia hạn, trả lại giấy phép khai thác hoặc trả lại từng phần diện tích khai thác theo quy định của Chính phủ; 5- Chuyển nhượng quyền khai thác cho tổ chức, cá nhân khác theo quy định của Chính phủ; 6- Để thừa kế quyền khai thác theo quy định của pháp luật nếu là cá nhân được phép khai thác khoáng sản; 7- Khai thác khoáng sản đi kèm với khoáng sản chính với điều kiện thực hiện đầy đủ nghĩa vụ liên quan đến việc khai thác khoáng sản đi kèm đó theo quy định của Chính phủ; 8- Khiếu nại hoặc khởi kiện về quyết định thu hồi giấy phép khai thác khoáng sản hoặc quyết định xử lý khác của cơ quan nhà nước theo quy định của pháp luật; 9- Được hưởng các quyền khác có liên quan theo quy định của Luật này. 7.3.5 Cạn kiệt tài nguyên khoáng sản Quy mô khai thác khoáng sản ngày càng mở rộng trên thế giới sẽ dẫn đến sự cạn kiệt tài nguyên khoáng sản. Theo tính toán của các nhà khoa học (Nguyễn Đức Quý và cộng sự, 2000) trữ lượng khoáng sản được thăm dò tới năm 1989 cho phép khai thác trong một thời gian nhất định (bảng 41). Bảng 41. Dự trữ các loại khoáng sản thế giới Tính bằng năm theo số liệu tới 1989 Loại khoáng sản Dự trữ thế giới Loại khoáng sản Dự trữ thế giới (năm) (năm) Dầu 55 Niken 60 Khí đốt 47 Quặng sắt 85 Than 216 - 393 Quặng mangan 100 Đồng 47 Quặng crôm 270 Molipđen 53 Bauxit 290 Chì 24 Thiếc 20 Kẽm 25 7.3.6 Khai thác khoáng sản và các vấn đề môi trường Khoáng sản được con người sử dụng hàng ngày trong các ngành kinh tế khác nhau. Tùy thuộc vào vị trí, cấu trúc, dạng tồn tại của mỏ khoáng sản khai thác, tác động môi trường của quá trình khai thác rất đa dạng và có cường độ khác nhau: Hoạt động khai thác khoáng sản nhìn chung rất đa dạng như: xây dựng cơ sở hạ tầng khu vực khai thác (đường giao thông, nhà cửa và mặt bằng), nổ mìn và bốc xúc đất đá thải, bơm nước thải và nước ngầm,… Các quá trình trên gây ra các tác động tới hàng loạt các yếu tố môi trường như: suy thoái chất lượng không khí, chất lượng nước mặt, lưu lượng và chất lượng nước ngầm, thay đổi cảnh quan và địa hình khu vực, mất đất rừng và suy giảm đa dạng sinh học, tạo ra tiếng ồn và ảnh hưởng tới sức khỏe của dân cư địa phương và người lao động. Do sự đa dạng về phương pháp khai thác và vị trí cụ thể của các mỏ khoáng sản nên tác động tới môi trường của việc khai thác các mỏ khoáng sản cụ thể rất khác nhau. Tác động tới môi trường không khí của hoạt động khai thác khoáng sản chủ yếu là tạo ra bụi và các khí độc hại. Bụi bao gồm các mảnh vụn đất đá, bụi silic, bụi than, bụi amiăng, bụi phóng xạ. Hai loại bụi sau rất độc hại tới sức khỏe con người. Bụi thường phát sinh trong quá trình nổ mìn, đào xúc đất đá, bốc xúc và vận chuyển khoáng sản. Các khí độc hại gồm các dạng cacbuahydro MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường (metan, propan, butan,…), SiO2, CO2, CO, NOx, khí trơ và nhiều loại khác. Các loại khí này phát sinh từ khối khoáng sản đang khai thác và vật liệu nổ mìn. Tác động tới môi trường nước mặt, phát sinh từ dòng thải bùn cát trên các khai trường, nước ngầm trong các moong, lò, giếng, nước khoan, nước chảy tràn qua khai trường,… Thành phần độc hại trong các dòng nước thải gồm: chất rắn lơ lửng trong nước, các loại muối hòa tan như SO42-, NO3-, các kim loại nặng, dầu mỡ và hóa chất sử dụng trong quá trình khai thác,... Tác động tới nước ngầm, thể hiện ở nhiều khía cạnh: suy thoái, cạn kiệt và hạ thấp mực nước ngầm do đào moong và khai thác, ô nhiễm các tầng chứa nước ngọt và thấu kính nước ngọt. Mất đất và mất rừng thường xảy ra với quy mô lớn, đối với các mỏ khai thác bằng phương pháp lộ thiên là do việc làm đường, tạo các moong khai thác, đổ đất đá thải, khai thác gỗ chống lò gay nên,… Bên cạnh việc mất diện tích đất để xây dựng các công trình hạ tầng, đất khu vực khai thác khoáng sản thường bị bóc đi lớp đất mầu, dễ bị xói mòn, không thuận lợi cho việc tái phủ xanh rừng. Song song với việc mất rừng, nhiều loại động vật quý hiếm trong khu vực khai thác của các mỏ khoáng sản sẽ di cư hoặc bị tiêu diệt. Những dạng địa hình nhân sinh như các moong, các núi đá thải, các taluy đường được hình thành đã làm thay đổi cơ bản địa hình nguyên thủy (ví dụ các moong và các núi thải ở các mỏ Cọc Sáu, Đèo Nai-Quảng Ninh). Các mỏ khai thác bằng phương pháp hầm lò sâu thường không ảnh hưởng trực tiếp tới đất và rừng, nhưng có thể tạo ra các tai biến môi trường đối với các công trình hạ tầng hiện đang tồn tại trên mặt đất. Cảnh quan và địa hình khu vực bị biến động mạnh mẽ do các hoạt động khai thác khoáng sản, nhất là đối với các mỏ được khai thác bằng phương pháp lộ thiên như than, đá vôi, sét kaolin, vật liệu xây dựng khác. Các bãi khai thác cát trên sông có thể gây ra các biến động dòng chảy chính của sông và tác động tới chân đê, cũng như công trình thủy nông và cầu cống. Khu vực khai thác khoáng sản thường có tiếng ồn cao hơn mức cho phép do nổ mìn, hoạt động của các máy thiết bị khai thác. Tiếng ồn tác động tiêu cực tới sức khỏe của dân cư địa phương và các động vật hoang dã trong khu vực. Một số công trình khai thác dầu khí và sa khoáng trên biển còn gây ra các tác động mạnh mẽ nhiều mặt tới các hệ sinh thái nước. Theo Seboid (1989) con người thực sự trở thành nhân tố địa chất. Lượng đất, đá do con người đào bới đạt 20 tấn/đầu người. Lượng đất đá khổng lồ ấy có thể so sánh với lượng đất đá do quá trình bồi tụ và xói lở sản sinh ra. Hoạt động khai thác làm cho bề mặt trái đất bị biến đổi sâu sắc, phá đi những cân bằng vốn có của nó. Trong các ngành công nghiệp, thì khai thác mỏ tác động tới môi trường tự nhiên nhiều hơn cả, đặc biệt ở phương pháp khai thác lộ thiên. Bảng 42. Mức độ tác động đến môi trường của 2 phương pháp khai thác Phương pháp khai Không khí Nước Thực vật và Đất đai, địa Lòng đất thác động vật hình Lộ thiên mạnh mạnh mạnh mạnh mạnh Hầm lò vừa vừa yếu vừa mạnh 7.3.7 Sự sử dụng các nguồn tài nguyên khoáng sản trong hiện tại và tương lai 7.3.7.1. Các loại khoáng sản trên thế giới Làm cơ sở cho sự phát triển công nghiệp hiện nay bao gồm một số kim loại chủ yếu như sắt, đồng, nhôm, chì, kẽm...Ở nhiều quốc gia có nền công nghiệp phát triển thì nhu cầu về các kim loại này chiếm tỉ lệ 80% - 90% tổng lượng kim loại sử dụng trên thế giới. Ngoài ra nhu cầu về khoáng sản phi kim loại cũng tăng lên, chủ yếu được sử dụng để làm phân bón, sử dụng trong xây dựng và dùng làm nguyên liệu cho một số ngành công ngiệp. Sau đây chỉ đề cập đến một số khoáng sản kim loại chủ yếu được khai thác sử dụng: MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường a. Quặng sắt Ðây là loại khoáng sản thường gặp và khá phổ biến trong vỏ trái đất, gồm bốn loại quặng có tầm quan trọng trong thương mại là: Fe3O4 (magnetit), Fe2O3 (Hematit), FeO2 (limonit) và FeCO3 (Siderit). Các loại quặng này có chứa khá nhiều tạp chất nên tỷ lệ kim loại trong quặng giảm. Vùng Siberia (Liên Xô cũ) là vùng có trữ lượng sắt được xem như lớn nhất thế giới. Công nghiệp sản xuất thép trên thế giới ngày càng tăng theo sự phát triển của nền công nghiệp, năm 1965 sản xuất trên toàn thế giới là 370 triệu tấn đến năm 1980 sản xuất được gần 1 tỉ tấn. b. Quặng đồng Mặc dù trữ lượng đồng trên thế giới ít hơn nhưng nhu cầu sử dụng cũng gia tăng. Năm 1965 sản xuất đồng trên toàn thế giới là 6,6 triệu tấn và với nhịp điệu gia tăng hàng năm từ 3,4% - 5,8%. Dự kiến nhu cầu về đồng đến năm 2000 khoảng từ 16,8 triệu St đến mức tối đa là 34,9 triệu St (St=Shortton= 907,2 kg), như vậy so với năm 1965 ở mức thấp thì tăng gấp 2,6 lần. Vấn đề đặt ra hiện nay trong công nghiệp đồng là nhu cầu về đồng càng tăng trong khi đó phẩm chất của quặng lại giảm nên giá thành của sản xuất đồng càng ngày càng tăng lên. Vì thế những công cụ truyền thống vốn làm bằng đồng dần dần được thay thế bằng nhôm hoặc bằng chất dẻo. c. Quặng nhôm Nhôm không được gặp ở trạng thái đơn chất trong tự nhiên mặc dù nó chiếm đến 8,13% trọng lượng vỏ trái đất. Bauxit chứa hydroxyd nhôm là quặng chính thường được khai thác để lấy nhôm. Năm 1948 sản xuất nhôm toàn thế giới chỉ đạt 0,5 triệu tấn, đến năm 1968 đã lên tới 8 triệu tấn và nhu cầu về nhôm càng ngày càng cao hơn rất nhiều. Hiện nay, hai ngành xây dựng và giao thông vận tải sử dụng nhôm nhiều nhất. Hơn nữa do tính chất bền và chắc của hợp kim nhôm nên ngành kỹ thuật hàng không và hàng không vũ trụ ngày càng tiêu thụ nhiều nhôm hơn. Bảng 43. Nhu cầu về một số kim loại chính được sử dụng trên toàn thế giới (Mc.Hale) (đơn vị Triệu St; 1 St = 907, 2 kg) Năm 1966 1980 1985 1990 2.000 Kim loại (Dự kiến) Sắt 469, 0 900, 0 1130, 0 1400, 0 2250, 0 Ðồng 5, 4 9, 2 10, 0 13, 5 20, 0 Nhôm 7, 7 32, 0 55, 0 90, 0 250, 0 d. Một số khoáng sản khác - Quặng thiếc: trữ lượng thiếc rất hạn chế và tập trung ở một số nước Ðông Nam Á như Thái Lan, Mã Lai, Indonesia, Trung Quốc và một số quốc gia khác ở Châu Phi như Nigeria, Congo...Thiếc mềm và dễ dát mỏng nên được sử dụng để làm thùng và hộp chứa thực phẩm khô (60%), trong kỹ nghệ hàn (20%) và một số các công việc khác. Do tính chất dễ bị han gỉ của thiếc nên ngày nay nhôm và chất dẻo dần dần thay thế vị trí của thiếc trong việc sản suất các thùng chứa thực phẩm. - Nikel (kền): chủ yếu khai thác ở Canada (chiếm 80% toàn thế giới) ngoài ra còn có ở Liên Xô cũ, Cuba... - Chì: chì thì mềm, nóng chảy ở nhiệt độ tương đối thấp, không bị han gỉ và nặng hơn cả trong số các kim loại thông thường. Trong thời gian qua thì nhu cầu chì ngày càng tăng nhất là Liên Xô và một số nước ở Châu Á, một phần do phát triển sản xuất ô tô ở khu vực này. - Phân bón: Nông nghiệp ngày càng phát triển nên nhiều nước sử dụng càng nhiều phân hóa học để tăng thu hoạch mùa màng. Công nghiệp phân hóa học càng phát triển, kỹ thuật chế tạo phân bón không phức tạp nó đòi hỏi số nguyên liệu để cố định đạm và xử lý phosphat. Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất phân bón là P2O5, K2O và N2 dồi dào trong lớp vỏ quả đất nên giá thành trở nên hạ. MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường 7.3.7.2. Tương lai của tài nguyên khoáng sản trên thế giới Tài nguyên khoáng sản không phải là vô tận, một số lại rất hạn chế, nhất là với sự phát triển của nền công nghiệp hiện đại thì sự cạn kiệt nguồn tài nguyên khoáng sản đang là mối đe dọa đối với nhiều quốc gia và nói chung là đối với cả nhân loại. Theo đánh giá của các nhà chuyên môn về tình hình trữ lượng một số loại khoáng sản như sau: Sắt, nhôm, titan, crom, magnesium, platin...trử lượng còn khá nhiều chưa có nguy cơ cạn kiệt; Bạc, thủy ngân, đồng, chì, kẻm, thiếc, molypden...còn ít và đang báo động; Fluorit, grafit, barit, mica...trử lượng còn ít, đang đứng trước nguy cơ cạn kiệt. Tuy nhiên, cũng có những ý kiến lạc quan hơn, đặt hy vọng vào sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật trong tương lai và dựa vào nguồn tài nguyên khoáng sản chưa được khai thác ở các đại dương bên cạnh nguồn tài nguyên còn lại trên lục địa, người ta cho rằng: - Với tiến bộ của khoa học kỹ thuật thì tương lai có thể phát hiện và tạo nên những nguyên liệu mới đảm bảo cho nhu cầu của con người. - Tận dụng khai thác phần khoáng sản còn lại trên lục địa, khi cần thì đào sâu hơn và thu nhận cả những khoáng sản nghèo hơn. - Sự phát triển của ngành Hải dương học (oceanography) và ngành địa chất hải dương (marine geology) hy vọng rằng sẽ phát hiện được một kho tàng phong phú và khai thác để sử dụng. 7.4 Tài nguyên năng lượng và khoáng sản tại Việt Nam 7.4.1 Tiềm năng Nước ta nằm trên bản lề của 2 vành đai kiến tạo và sinh khoáng cỡ lớn của hành tinh: Thái Bình Dương và Địa Trung Hải. Bởi vậy, khoáng sản nước ta rất phong phú về chủng loại, đa dạng về loại hình. Những khảo sát cho thấy, Việt Nam có hơn 3.500 mỏ và điểm quặng của 80 loại khoáng sản, trong đó hơn 32 loại và trên 270 mỏ đã được đưa vào khai thác hoặc thiết kế khai thác. Những khoáng sản có trữ lượng khoảng 3.000 triệu tấn, bauxit vài tỉ tấn, thiếc ở Tĩnh Túc hàng chục ngàn tấn, chưa kể mấy chục mỏ thiếc phân tán khác (Cao Bằng, Nghệ An, Hà Tĩnh, Thuận Hải, Khánh Hòa...). Sắt cũng có trữ lượng khá, riêng mỏ Thạch Khê (Hà Tĩnh) với trữ lượng hàng trăm triệu tấn. Than đá, đá quý, chì, kẽm, antimoan... cũng có trữ lượng khá. Sự phân bố tự nhiên của các khoáng sản thường hình thành nên những tổ hợp đặc trưng cho từng vùng như vùng Đông Bắc, vùng Việt Bắc, Bắc Trường Sơn, Nam Trường Sơn... Dầu mỏ và khí đốt tập trung trong các trầm tích trẻ tuổi Mioxen ở đồng bằng ven biển và thềm lục địa. Theo tài liệu của Tổng Cục dầu khí (1989), trữ lượng dầu được đánh giá như sau: Vịnh Bắc Bộ 500 triệu tấn, Nam Côn Sơn 400, Cửu Long 300, Vịnh Thái Lan 300 triệu tấn. Khu mỏ Bạch Hổ đã đưa vào khai thác năm 1986 và đến hết năm 1993 đạt tổng sản lượng trên 20 triệu tấn. Khai thác tài nguyên khoáng sản mang lại lợi ích to lớn và rõ ràng, nhưng nó thường có ảnh hưởng lớn đến môi trường và sức khỏe con người. 7.4.2 Hiện trạng sử dụng hiện tại và tương lai Nền công nghiệp và nông nghiệp Việt Nam đang từng bước phát triển với tốc độ ngày càng tăng do đó đòi hỏi càng nhiều khoáng sản hơn. Hiện trạng khai thác và sử dụng một số khoáng sản thông dụng tại Việt Nam như sau: 7.4.2.1 Hiện trạng sử dụng a. Các khoáng sản kim loại chính - Quặng sắt: Trữ lượng 700 triệu tấn phân bố rải rác từ Bắc bộ đến Nam Trung bộ. Những mỏ đạt trữ lượng công nghiệp không nhiều và tập trung ở Bắc bộ, trong đó mỏ Thạch Khê (Nghệ Tỉnh) có trữ lượng ước tính khoảng 500 triệu tấn, chất lượng quặng tốt. Năm 1979 mới tiến hành khai thác ở mỏ Thái Nguyên và đã luyện được 100.000 tấn thép, năm 1980 chỉ khai thác được 60.000 tấn, đến năm 1989 được 75.000 tấn, năm 1995 khai thác khoảng 150.000 - 175.000 tấn. MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường - Quặng đồng: Trữ lượng ước tính 600.000 tấn, hầu hết tập trung ở Tây Bắc bộ như ở Tạ Khoa (Sơn La) và Sinh Quyền (Lào Cai). Hiện nay sự khai thác thủ công với sản lượng 2.000kg/năm. - Quặng nhôm: Quặng bauxit chứa hydroxyd nhôm có trữ lượng đạt yêu cầu công nghiệp tập trung ở Ðông Bắc bộ và khu 4 cũ, ở Tây nguyên, Lâm Ðồng... ước tính có 4 tỉ tấn, chất lượng quặng tốt, hàm lượng quặng từ 40 - 43%. Tuy nhiên, việc khai thác vẫn chưa phát triển vì còn thiếu năng lượng và cơ sở hạ tầng. Tương lai ngành khai thác bauxit để lấy nhôm có nhiều triển vọng. - Quặng thiếc: có trữ lượng 70.000 tấn phân bố ở 3 khu vực: khu vực Đông Bắc Bắc bộ (Cao Bằng, Tuyên Quang); khu vực Bắc trung bộ (Nghệ An, Hà Tỉnh); khu vực Nam Trung bộ ( Lâm đồng, Thuận Hải). Hiện khai thác không đều, dự kiến năm 1995 khai thác được 1.000 tấn. - Quặng cromit: trữ lượng chung khoảng 10 triệu tấn phân bố rải rác ở các khu vực phía Bắc chất lượng quặng không cao, trữ lượng lớn tập trung ở Thanh Hóa ước tính khoảng 3,2 triệu tấn, hàm lượng 46%. Việc khai thác được tiến hành từ lâu song sản lượng chưa nhiều, hy vọng trong tương lai gần sẽ đưa sản lượng lên khoảng 15.000 - 20.000 tấn/năm. - Các kim loại khác: vàng, titan, kẽm, nikel, mangan... phân bố rộng rải nhiều nơi từ vùng núi đến các bãi biển. Việc khai thác các quặng này còn hạn chế và nhà nước chưa có biện pháp hữu hiệu để quản lý nguồn tài nguyên này nên việc khai thác bừa bãi làm hao hụt tài nguyên và còn ảnh hưởng xấu đến môi trường. b. Phân bón - Apatit: trữ lượng trên 1 tỉ tấn tập trung ở Cam Ðường (Lào Cai) và Quỳ Châu (Nghệ An) trong đó quặng có chất lượng cao chỉ khoảng 70 triệu tấn, số còn lại kém chất lượng. Sản lượng khai thác hiện nay là 1, 5 triệu tấn / năm, từ đó chế biến khoảng 500.000 tấn phân lân. Năm 1995 sản xuất được 1 triệu tấn phân lân, số phân này chỉ đáp ứng 50% nhu cầu trong nước. - Ðá vôi: là nguồn nguyên liệu đáng kể. Trữ lượng lớn phân bố ở Bắc bộ và Trung bộ và một số ít ở vùng Kiên Giang. Ðá vôi là nguyên liệu để làm xi măng và một số ít được dùng để bón ruộng. Hiện nay, sản xuất xi măng có thể đáp ứng được cho nhu cầu trong nước và một số ít được xuất khẩu. 7.4.2.2. Tương lai của tài nguyên khoáng sản ở Việt Nam Tiềm năng về khoáng sản kim loại và phi kim loại ở Việt Nam tương đối lớn, các quặng mỏ đã dần dần được xác định và một kế hoạch khai thác tài nguyên khoáng sản có hiệu quả đang từng bước được thực hiện. Tuy nhiên, để thực hiện được kế hoạch này, có những khó khăn cần được khắc phục như: - Lựa chọn giữa việc mở công trường khai thác khoáng sản với việc sử dụng đất với mục đích khác sau cho có hiệu quả hơn. - Các hoạt động khai thác cố tránh hoặc hạn chế thấp nhất làm thay đổi địa hình, gây nên sự nhiễm bẩn không khí, nước, đất và ảnh hưởng xấu đến cảnh quang. - Tránh mọi tổn thất tài nguyên trong khâu thăm dò khai thác, chế biến sử dụng. Vì vậy, để giải quyết các vấn đề trên, trong thời gian tới cần đẩy mạnh công tác kế hoạch thăm dò, khai thác và chế biến sử dụng kết hợp với việc bảo vệ tài nguyên trong lòng đất và môi trường chung quanh, chống ô nhiễm trong quá trình khai thác, phục hồi các hệ sinh thái vùng mỏ, giảm bớt sự tổn thất tài nguyên trong quá trình thăm dò, khai thác, chế biến sử dụng, đây là vấn đề cần được quan tâm. 7.5 Các biện pháp quản trị và bảo vệ 7.5.1. Quản lý tài nguyên năng lượng Quản lý môi trường trong lĩnh vực năng lượng đòi hỏi sự đầu tư nhiều công sức trong các mặt sau đây: MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường - Xây dựng một chiến lược quốc gia về phát triển bền vững về các nguồn năng lượng của đất nước. Trong đó, ngoài các dạng năng lượng hiện nay cần mở rộng khả năng sử dụng các nguồn năng lượng sạch, tiết kiệm năng lượng hóa thạch trong tiêu dùng. - Tăng cường sử dụng các công cụ pháp luật của nhà nước như tiêu chuẩn, đánh giá tác động môi trường, thanh tra, kiểm tra để quản lý môi trường các dự án phát triển nguồn năng lượng, khai thác nguồn năng lượng. - Tăng cường sử dụng các công cụ kinh tế môi trường như thuế, phí môi trường,... trong việc khai thác và sử dụng năng lượng ở Việt Nam. Tăng giá bán năng lượng thương mại (than, điện, xăng, dầu,...) để tạo ra các nguồn kinh phí cần thiết cho công tác bảo vệ môi trường. Chiến lược năng lượng ở Việt Nam và trên thế giới a. Chiến lược năng lượng thế giới Theo báo cáo của Liên hiệp quốc, hàng năm cả thế giới tiêu thụ nguồn nhiên liệu tương đương 8 tỷ tấn dầu quy đổi, trong đó có 90% có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch như: dầu, than đá, khí đốt tự nhiên. Khối lượng lớn nhiên liệu này bị đốt cháy sẽ thải vào môi trường 37.051.670 tấn CO2. Ở Việt Nam, năm 2000 cả nước tiêu thụ nhiên liệu tương đương 1,5 triệu tấn dầu và thải vào môi trường 113.696 tấn CO2. Khí thải đang là mối nguy cơ thực sự cho con người và môi trường. Vì vậy, để hạn chế khí thải, các nhà hoạch định chính sách môi trường trên thế giới và ở Việt Nam đã đưa ra nhiều giải pháp khắc phục và các chiến lược năng lượng. Chiến lược và chính sách năng lượng thế giới đã được phát thảo trong tài liệu “Cứu lấy Trái đất”. Mục tiêu chính của chiến lược là nâng cao tính hiệu quả trong trong lĩnh vực năng lượng nhằm đạt được sự PTBV của loài người. Chiến lược đề ra một số hành động ưu tiên: - Soạn thảo những chiến lược quốc gia về năng lượng thật rõ ràng và chính xác cho thời gian khoảng 30 năm tới. - Hạn chế sử dụng các loại nhiên liệu hóa thạch, sự lãng phí trong việc phân phối năng lượng và ô nhiễm môi trường trong việc sản xuất năng lượng thương mại. - Phát triển các nguồn năng lượng tái tạo được và những nguồn năng lượng không sử dụng nhiên liệu hóa thạch khác. - Sử dụng năng lượng có hiệu quả cao hơn nữa ở gia đình, các khu công nghiệp, các công trình công cộng và giao thông. - Phát động các chiến dịch tuyên truyền quảng cáo để đẩy mạnh hoạt động tiết kiệm năng lượng và bán các sản phẩm tiêu thụ ít năng lượng. Trong bối cảnh môi trường thế giới đang bị biến động mạnh bởi sự gia tăng hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu toàn cầu, thì việc giảm bớt sự phát thải khí nhà kính đang là vấn đề cần được ưu tiên của các tổ chức quốc tế và các quốc gia thành viên. b. Chiến lược năng lượng ở Việt Nam Hiện tại, Việt Nam vẫn chưa có một văn bản chính thức về chiến lược và chính sách năng lượng. Tuy nhiên, dựa vào các văn bản về môi trường và cách tiếp cận hệ thống có thể phát thảo khung chiến lược năng lượng Việt Nam gồm các điểm chủ yếu sau: Chiến lược về nguồn năng lượng Việt Nam là quốc gia có dự trữ tương đối cao về năng lượng gồm trữ lượng lớn than đá (3,5 tỷ tấn), than nâu, dầu khí, thủy điện và nguồn nhiệt bức xạ mặt trời phong phú. Vì vậy, việc đầu tiên là xây dựng được một cơ cấu nguồn năng lượng, đặc biệt là nguồn năng lượng thương mại hợp lý bằng cách kết hợp hài hòa giữa năng lượng hóa thạch, thủy điện và các nguồn năng lượng tái tạo khác. Nguồn năng lượng nguyên tử chỉ nên sử dụng khi các nguồn năng lượng khác không đủ với nhu cầu sử dụng trong nước. MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường Chiến lược tiết kiệm tiêu dùng năng lượng thương mại Việc tiết kiệm tiêu dùng năng lượng thương mại cần được thực hiện kể từ quá trình khai thác và sử dụng nhiên liệu hóa thạch, nâng cao hiệu suất sử dụng nhiên liệu hóa thạch trong các cơ sở sản xuất điện thương mại, tiết kiệm tiêu dùng điện thương mại trong các ngành công nghiệp, giao thông, hộ gia đình và công sở. Biện pháp có hiệu quả để thực hiện là lựa chọn các thiết bị có hiệu suất năng lượng cao, giảm tổn thất truyền tải năng lượng từ nơi sản xuất đến nơi tiêu dùng, sử dụng có hiệu quả các công cụ kinh tế (thuế, phí năng lượng) để giảm mức tiêu thụ năng lượng đặc biệt là điện tiêu dùng... Chiến lược ưu tiên phát triển và sử dụng năng lượng sạch, năng lượng tái tạo quy mô nhỏ Do các đặc điểm tự nhiên, lãnh thổ Việt Nam có nhiều nguồn năng lượng sạch, năng lượng tái tạo quy mô vừa và nhỏ như: bức xạ mặt trời vùng nhiệt đới, các nguồn thủy điện, các nguồn địa nhiệt, một lượng sinh khối lớn dưới dạng các chất thải nông lâm nghiệp và rác thải sinh hoạt, một số khu vực có thủy triều cao và gió thường xuyên tốc độ lớn,… Vì vậy, việc khai thác các nguồn năng lượng sạch và tái tạo trên không chỉ có lợi cho hoạt động BVMT, mà còn có hiệu quả kinh tế cao do giảm bớt chi phí chuyển tải năng lượng thương mại tới vùng sâu, vùng xa. Chiến lược này đòi hỏi có các chính sách đầu tư về khoa học, kinh tế và xã hội thích hợp. 7.5.2 Quản lý tài nguyên khoáng sản Quản lý tài nguyên khoáng sản bao gồm hai nội dung quan trọng: bảo vệ môi trường hoạt động khai thác khoáng sản và sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản. a. Các biện pháp bảo vệ môi trường trong khai thác và chế biến khoáng sản Các biện pháp bảo vệ môi trường trong khai thác và chế biến khoáng sản bao gồm: lập và thẩm định báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) các dự án khai thác và chế biến khoáng sản, kiểm toán và thanh tra thường kỳ hoạt động khai thác tại cơ sở khai thác và chế biến, thực hiện các công trình giảm thiểu nguồn ô nhiễm tại nguồn, sử dụng các công cụ kinh tế trong quản lý môi trường, quan trắc thường xuyên tác động môi trường của hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản. Lập và thẩm định báo cáo ĐTM là biện pháp bảo vệ môi trường cơ bản và quan trọng đối với hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản. Các phương pháp được sử dụng trong báo cáo ĐTM của các dự án khai thác và chế biến khoáng sản có thể bao gồm danh mục điều kiện môi trường, ma trận môi trường, phân tích lợi ích và chi phí mở rộng, mô hình lan truyền chất ô nhiễm,… Trong phương pháp danh mục điều kiện môi trường, người ta thống kê các thành phần môi trường có thể bị ảnh hưởng bởi hoạt động của dự án và đánh giá định tính các ảnh hưởng trên. Phương pháp này có thể được dùng trong quá trình lập dự án tiền khả thi. Trong phương pháp ma trận môi trường, người ta liệt kê các hoạt động phát triển khai thác, chế biến khoáng sản và các yếu tố tài nguyên môi trường có thể bị ảnh hưởng bởi các hoạt động dưới dạng ma trận. Ảnh hưởng của hoạt động phát triển tới các yếu tố tài nguyên môi trường có thể định lượng bằng cách cho điểm. Phương án tối ưu được lựa chọn theo giá trị tổng tác động môi trường của dự án. Phương pháp ma trận môi trường được sử dụng trong giai đoạn lập dự án tiền khả thi và dự án khả thi khai thác và chế biến khoáng sản. Phương pháp phân tích lợi ích - chi phí, thường được các nhà kinh tế sử dụng sử dụng trong quá trình lập luận chứng kinh tế kỹ thuật dự án. Mục tiêu của các phân tích kinh tế ở đây là đánh giá hiệu quả kinh tế của việc đầu tư khai thác và chế biến khoáng sản. Đối với dự án khai thác và chế biến khoáng sản, bên cạnh việc phân tích thuần túy lợi nhuận đầu tư cần phải đưa thêm các yếu tố môi trường vào chi phí dự án. Phương pháp phân tích lợi ích - chi phí mở rộng đảm bảo đánh giá đúng đắn hiệu quả kinh tế môi trường của hoạt động đầu tư khai thác và chế biến khoáng sản. Kiểm toán môi trường (kiểm toán các chất thải) các cơ sở đang hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản có mục đích xác định số lượng chất thải mà cơ sở đang tạo ra, các tác động đến môi trường xung quanh của nó và những biện pháp hạn chế các tác động tiêu cực đến môi trường. Thanh tra môi trường các cơ sở đang hoạt động nhằm kiểm tra sự tuân thủ về mặt pháp lý và kỹ thuật công nghệ các quy định luật pháp của nhà nước về bảo vệ môi trường. MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
- Giáo trình Quản lý môi trường Các công trình xử lý và giảm thiểu ô nhiễm tại nguồn cũng rất đa dạng. Để xử lý bụi có thể sử dụng phương pháp phun nước, tạo sương mù, tạo độ ẩm cho nguyên liệu khoáng sản,… Để hạn chế tác động của khí độc hại có thể sử dụng phương pháp thu hồi khí độc, thông khí hoặc pha loãng,… Để hạn chế tác động ô nhiễm nước mặt trên các khai trường mỏ, có thể sử dụng các công trình kè đập chắn đất đá thải trên dòng chảy, lọc và xử lý nước thải. Đối với dây chuyền tuyển khoáng có thể sử dụng việc quay vòng nước thải trong công nghệ sản xuất, lọc nước thải,… Để hạn chế tác động đối với tài nguyên rừng, đất, địa hình, cảnh quan có thể áp dụng các biện pháp trồng cây và phủ xanh bãi thải,… Liên Bộ Tài Chính-Công nghiệp-Khoa học, Công nghệ và Môi trường đã ban hành Thông tư số 126/TTLT-BTC-BCN-BKHCNMT ngày 22 tháng 10 năm 1999 hướng dẫn việc ký quỹ để phục hồi môi trường trong khai thác khoáng sản. Trên cơ sở đó Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường đã xây dựng Tài liệu hướng dẫn kỹ thuật tính tổng dự toán chi phí phục hồi môi trường trong khai thác khoáng sản số 832/BKHCNMT-Mtg ngày 08 tháng 04 năm 2002. Các công cụ kinh tế có thể sử dụng hiệu quả cho bảo vệ môi trường các hoạt động khai thác và chế biến khoáng sản là đặt cọc và hoàn trả, địa tô đất, sử dụng thuế và phí môi trường,… Các hoạt động quan trắc môi trường đối với vùng khai thác khoáng sản hoặc mỏ và cơ sở chế biến khoáng sản lớn thường rất cần thiết trong công tác bảo vệ môi trường. b. Sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản Sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản là một vấn đề phức tạp, được giải quyết theo các phương hướng địa chất, kỹ thuật mỏ, công nghệ, kinh tế và tổ chức. Phương hướng địa chất bao gồm các công việc: hoàn chỉnh các phương pháp thăm dò, tính toán và lập bản đồ địa chất; đổi mới công nghệ thiết kế khai thác các mỏ khoáng sản. Phương hướng kỹ thuật mỏ bao gồm việc xây dựng và hoàn chỉnh công nghệ khai thác mỏ, đảm bảo việc tăng hiệu suất và chất lượng khoáng sản lấy ra từ lòng đất. Phương hướng công nghệ chế biến liên quan tới việc xây dựng và hoàn chỉnh các quá trình chế biến khoáng sản cho phép thu hồi một cách có hiệu quả tất cả các hợp phần có ích chứa trong quặng, chế biến quặng nghèo, quặng tận thu và sử dụng đá vây quanh và chất thải của sản xuất. Trong đó cần quan tâm tới công nghệ tạo ra ít chất thải, công nghệ sạch. Phương hướng kinh tế nhằm tạo ra việc sử dụng tổng hợp tài nguyên khoáng sản. Phương hướng tổ chức đảm bảo việc tổ chức khai thác và sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản. Sơ đồ tổng hợp các phương hướng sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản và bảo vệ lòng đất được trình bày trong hình 17. Sử dụng hợp lý và Sử dụng lòng đất vào các mục đích bảo vệ lòng đất liên quan tới khai thác khoáng sản Sử dụng hợp lý trữ lượng Lấy tối đa khoáng sản trong khâu khoáng sản và lòng đất khai thác và chế biến Sử dụng tổng hợp Khai thác tổng hợp mỏ khoáng sản Lấy tối đa các hợp phần có ích từ nguyên liệu khoáng Tận dụng nguyên liệu khoáng và phế thải tuyển Sử dụng phế thải của quá trình chế biến sơ khai và tái chế nguyên liệu, nhiên liệu khoáng sản Hình 17. Các phương hướng sử dụng hợp lý tài nguyên khoáng sản MSc. Phan Như Thúc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Giáo trình về Quan trắc môi trường
41 p |
559 |
203
-
Chương1 : Những vấn đề chung về quản lý môi trường
85 p |
365 |
148
-
Giáo trình về phân tích môi trường - Phần 1 - CHƯƠNG 3
8 p |
336 |
108
-
Giáo trình về phân tích môi trường - Phần 1 - CHƯƠNG 2
20 p |
244 |
95
-
Giáo trình về phân tích môi trường - Phần 1 - CHƯƠNG 4
30 p |
220 |
81
-
Giáo trình Quản lý môi trường: Phần I
36 p |
161 |
70
-
Giáo trình về phân tích môi trường - Phần 1 - CHƯƠNG 7
10 p |
138 |
53
-
Giáo trình về phân tích môi trường - Phần 1 - CHƯƠNG 5
18 p |
162 |
52
-
Giáo trình về phân tích môi trường - Phần 1 - CHƯƠNG 6
9 p |
172 |
52
-
Bài giảng Quản lý môi trường: Chương 2
89 p |
96 |
42
-
Bài giảng: Quản lý môi trường
33 p |
117 |
28
-
Giáo trình Quản lý môi trường cơ bản (Textbook of Basic Enviromental Management): Phần 1
162 p |
60 |
28
-
Bài giảng Kinh tế và Quản lý môi trường: Chương 5 - PGS.TS Lê Thu Hoa
14 p |
75 |
20
-
Bài giảng Kinh tế và quản lý môi trường: Chương 5 - Nguyễn Hoàng Nam
23 p |
42 |
7
-
Hỏi đáp về quản lý môi trường - ThS. Nguyễn Tiến Dũng
55 p |
36 |
6
-
Đề cương môn học: Quản lý môi trường
7 p |
43 |
5
-
Bài 3: Quản lý môi trường
37 p |
18 |
2
-
Bài 4: Quản lý môi trường xã cho vùng đồng bằng – ven biển 2
9 p |
9 |
1

Set-Cookie: TLDEVNamespace=vpmv66hol309m3q5noop1jbsv5; path=/; domain=.tailieu.vn; HttpOnly