MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Việt Nam là quốc gia có vị trí địa lý, địa chất độc đáo, là nơi giao cắt của hai vành đai sinh khoáng lớn Thái Bình Dƣơng và Địa Trung Hải, lại là nƣớc nhiệt đới gió mùa phát triển mạnh các quá trình phong hoá thuận lợi cho sự hình thành khoáng sản do đó ở Việt Nam có mặt hầu hết các khoáng sản quan trọng trên Trái Đất. Những năm gần đây, cùng với sự phát triển chung của cả nƣớc, các hoạt động khai thác than và khoáng sản đã và đang góp phần to lớn vào công cuộc đổi mới đất nƣớc. Ngành công nghiệp khai mỏ ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế của Việt Nam.
Đi cùng với những lợi ích đem lại, hoạt động khai thác than cũng làm phát sinh nhiều vấn đề nhƣ: gây sạt lở đất đá, suy thoái tài nguyên rừng, bồi lắng lòng hồ, ô nhiễm nguồn nƣớc, làm phát sinh nhiều khói bụi và chất thải rắn… tác động nghiêm trọng tới chất lƣợng môi trƣờng cũng nhƣ ảnh hƣởng không nhỏ đến sức khỏe và đời sống của ngƣời dân. Mỏ than Mông Dƣơng là một trong những mỏ khai thác quan trọng của tỉnh Quảng Ninh. Trong những năm qua, mỏ than Mông Dƣơng đã đóng góp đáng kể vào sản lƣợng khai thác chung của toàn ngành, đóng góp không nhỏ vào sự phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Quảng Ninh. Song trong quá trình khai thác vẫn tồn tại những hoạt động tác động xấu tới môi trƣờng xung quanh.
Nƣớc thải do hoạt động khai thác, chế biến than tác động tiêu cực tới nguồn nƣớc mặt do hiện tƣợng bồi lắng lòng sông, suối làm thay đổi dòng chảy, hạn chế khả năng tiêu thoát nƣớc, làm thay đổi chất lƣợng nƣớc, ảnh hƣởng lớn đến khả năng cung cấp nƣớc cho sinh hoạt và sản xuất. Đặc biệt, hoạt động khai thác và chế biến than ở mỏ Mông Dƣơng hiện đã đƣợc mở rộng hơn nhiều về quy mô nên mức tác động đến môi trƣờng (trong đó có sông Mông Dƣơng là nơi tiếp nhận gần nhƣ toàn bộ nƣớc thải của hoạt động khai thác) có thể cũng gia tăng. 1 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Xuất phát từ những lý do đó, đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của hoạt động khai thác than tại mỏ Mông Dương đến chất lượng nước sông Mông Dương và đề xuất giải pháp giảm thiểu” đƣợc thực hiện. Mục đích Xem xét thực trạng ô nhiễm và hiệu quả của hệ thống xử lý nƣớc thải tại mỏ để đề xuất các giải pháp công nghệ và quản lý nhằm giảm thiểu tác động xấu đến chất lƣợng nƣớc sông Mông Dƣơng.
Nội dung nghiên cứu Điều tra các nguồn thải đổ vào suối H10 ra sông Mông Dƣơng đoạn tiếp giáp với mỏ than Mông Dƣơng, gồm: Các nguồn thải từ khu dân cƣ, từ các nhà máy/xí nghiệp xung quanh và các nguồn thải từ mỏ than Mông Dƣơng; Điều tra mạng lƣới thu gom nƣớc thải mỏ, gồm: nƣớc thải sản xuất, nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc mƣa chảy tràn; Quan trắc, lấy mẫu và phân tích một số chỉ tiêu chất lƣợng nƣớc; Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông theo chỉ tiêu riêng lẻ và chỉ tiêu tổng hợp; Đánh giá ảnh hƣởng của hoạt động khai thác than Mông Dƣơng đối với chất lƣợng nƣớc sông Mông Dƣơng; Đƣa ra các giải pháp kỹ thuật và quản lý để giảm thiểu. 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Chƣơng 1 – TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tình hình khai thác và tiêu thụ than trên thế giới và tại Việt Nam 1. Tình hình khai thác, tiêu thụ than trên thế giới Trong cơ cấu sử dụng năng lƣợng, than đƣợc coi là nguồn năng lƣợng truyền thống và cơ bản.
Than đƣợc dùng rộng rãi trong sản xuất và đời sống. 65,5% sản lƣợng than toàn cầu đƣợc dùng để sản xuất điện và nhiệt; ở các quốc gia thuộc Tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế (Organization for Economic Co-operation and Development- OECD) là 82,7% (năm 2015) [16]. Tình hình khai thác than trên thế giới Tổng sản lƣợng ngành than toàn thế giới năm 2016 là 7268,6 triệu tấn, giảm 458,2 triệu tấn so với năm 2015, đây là mức giảm đáng kể nhất kể từ năm 1971. Mức sụt giảm này thậm chí còn gấp đôi mức sụt giảm hồi năm 2015 (221 triệu tấn).
Tuy nhiên, mức giảm này vẫn lớn hơn sản lƣợng năm 2000 tới 56,7% (2,63 tỷ tấn [16]. Một trong những nguyên nhân dẫn đến tình trạng này đó là do việc đặt hạn ngạch khai thác than ở Trung Quốc, cũng nhƣ do sự phát triển của ngành dầu khí. Sản lƣợng khai thác than của các quốc gia trên thế giới (triệu tấn) 2014 2015 2016 Trung Quốc 3640,2 3563,2 3242,5 Ấn Độ 657,4 683,1 707,6 Hoa Kỳ 918,2 813,7 671,8 Úc 488,8 512,4 503,3 Indonesia 488,3 453,5 460,5 Nga 332,9 351,7 365,5 Nam Phi 260,5 258,6 256,9 Đức 186,5 184,7 175,6 Ba Lan 137,1 135,8 130,9 Kazactan 114,0 107,3 97,9 Các nƣớc khác 710,2 662,8 656,1 Thế giới 7934,1 7726,8 7268,6 (Nguồn: IEA, 2017) [16] 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Trên thế giới, chỉ có 10 quốc gia có sản lƣợng khai thác lớn hơn 100 triệu tấn/năm. Trong đó, Trung Quốc vẫn tiếp tục dẫn đầu thế giới về sản lƣợng khai thác kể từ năm 1985.
Năm 2016, sản lƣợng của Trung Quốc là 3242,5 triệu tấn, thấp hơn năm 2015 là 320,7 triệu tấn (tƣơng ứng khoảng 9,0%). Tuy vậy, mức sụt giảm của Trung Quốc thậm chí còn nhiều hơn toàn bộ sản lƣợng khai thác của Nam Phi, mức sụt giảm sản lƣợng của Mỹ còn nhiều hơn toàn bộ sản lƣợng của Colombia (Nam Phi và Colombia là hai quốc gia xuất khẩu than lớn thứ 4 và thứ 5 thế giới). Trong lịch sử, sản lƣợng than của OECD chiếm tới 56,6% sản lƣợng toàn cầu (năm 1971) nhƣng đến năm 2016, chỉ còn chiếm 23,7% [16]. Trong 10 quốc gia sản xuất than lớn nhất, chỉ có ba quốc gia có sản lƣợng khai thác tăng trong năm 2016 là Ấn Độ (+24,5 triệu tấn), Nga (+13,8 triệu tấn) và Indonesia (+7 triệu tấn).
Indonesia, một trong những quốc gia đứng đầu thế giới về sản xuất và xuất khẩu than đá. Thị trƣờng xuất nhập khẩu than Mặc dù sản lƣợng khai thác than đá, than cốc, và than nâu đều giảm trong năm 2016 nhƣng thị trƣờng thƣơng mại quốc tế năm 2016 lại có bƣớc phát triển đi lên, với lƣợng nhập khẩu tăng 1,5% (lên 1313,3 triệu tấn). Thị trƣờng than thế giới (triệu tấn) 2014 2015 2016 Xuất khẩu than đá 1048,6 995,3 1010,4 Xuất khẩu than cốc 312,4 303,9 314,1 Xuất khẩu than nâu 8.4 8,9 9,0 Nhập khẩu than đá 1112,1 1038,5 1045,0 Nhập khẩu than cốc 295,3 267,9 282,1 Nhập khẩu than nâu 5,2 5,1 4,2 Tổng sản lƣợng xuất khẩu 1369,3 1308,1 1333,5 Tổng sản lƣợng nhập khẩu 1412,5 1311,5 1331,3 Cán cân thƣơng mại 43,2 3,4 -2,2 (Nguồn: IEA, 2017) [16] 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Tính đến năm 2016 thì sản lƣợng than xuất khẩu tăng 21,7 % so với 2010, và tăng gấp đôi (105,3%) kể từ năm 2000. Thị trƣờng xuất khẩu tất cả các loại than năm 2016 tăng 1,9%; so với 2015 (1308,1 triệu tấn).
Xuất khẩu than đá tăng 14,6 triệu tấn (1,5%), than cốc tăng 10,2 triệu tấn (3,4%). Úc và Indonesia tiếp tục giữ vững vị trí là hai quốc gia xuất khẩu than lớn nhất thế giới năm 2016, chiếm 29,2% và 27,7%. Liên bang Nga với mức xuất khẩu 171,1 triệu tấn (chiếm 12,8% thị phần) đứng thứ ba trong bảng xếp hạng. Nam Phi, Colombia và Mongolia có bƣớc tăng kỷ lục trong năm 2016, với mức tăng lần lƣợt 1,3%; 7,1%; 78,3% với năm 2015 [16].
Năm 2016, sản lƣợng xuất khẩu của Indonesia tăng 0,9% (từ 365,7 triệu tấn năm 2015 lên 368,9 triệu tấn). Sự gia tăng này một phần là do mức nhập khẩu lớn của Trung Quốc. Mặc dù Trung Quốc tiếp tục cắt giảm nhu cầu tiêu thụ than, nhƣng do sự sụt giảm sản lƣợng khai thác nội địa nên mức nhập khẩu vẫn tăng. Nhập khẩu than của Trung Quốc chiếm 26,7% tổng lƣợng xuất khẩu của Indonesia năm 2016.
Biểu đồ thể hiện sản lƣợng than xuất khẩu (bên trái) và nhập khẩu (bên phải) của các quốc gia đứng đầu thế giới (Nguồn: IEA, 2017) [16] 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Tổng sản lƣợng than nhập khẩu năm 2016 là 1331,3 triệu tấn, tăng 1,5% so với năm 2015. Quốc gia đóng góp lớn nhất cho sự gia tăng này chính là Trung Quốc, với mức nhập khẩu tăng tới 25,2% đạt ngƣỡng 255,6 triệu tấn, trái ngƣợc hẳn với mức sụt giảm 30,0% năm 2015 [16]. Tình hình tiêu thụ than trên thế giới Tổng lƣợng than tiêu thụ toàn cầu trong lĩnh vực năng lƣợng năm 2016 giảm 1,9% tƣơng đƣơng với 105,7Mtce (Million tonnes of carbon equivalent - triệu tấn cacbon tƣơng đƣơng), tiêu thụ than của nhóm các quốc gia OECD giảm 70,8 Mtce (tƣơng đƣơng 5,3%) và các quốc gia ngoài nhóm OECD giảm 34,9 Mtce (0,9%). Mức tiêu thụ than của OECD là 1273,1 Mtce – mức thấp nhất kể từ năm 1979 và nếu so sánh với mức tiêu thụ than lớn nhất của các quốc gia OECD năm 2007 (1665,3 Mtce) thì con số này thậm chí còn thấp hơn 23,5% [16].
Trong năm 2016, tiêu thụ than của Trung Quốc giảm 1,8% (tƣơng ứng với 51,2 Mtce). Nguyên nhân của hiện tƣợng này là do nhiều yếu tố, trong đó có yếu tố thay đổi mô hình tăng trƣởng kinh tế cũng nhƣ sự quan tâm nhiều hơn đối với vấn đề ô nhiễm không khí. Ngành sản xuất thép và xi măng là những ngành công nghiệp phụ thuộc rất lớn vào than, trong khi đó Trung Quốc lại là nhà sản xuất lớn nhất thế giới trong lĩnh vực này. Năm 2015, Trung Quốc sản xuất đƣợc 446 triệu tấn cốc lò cao (coke oven coke) (chiếm 66,0% sản lƣợng toàn cầu), 804 triệu tấn thép nguyên khối (chiếm 49,6% sản lƣợng toàn cầu), 696 triệu tấn gang (59,9% sản lƣợng toàn cầu) và xấp xỉ 2,35 tỉ tấn xi măng (57,3% sản lƣợng toàn cầu) [16].
Đối với nhóm các quốc gia OECD, sự thay đổi trong sản lƣợng tiêu thụ của Mỹ và Vƣơng quốc Anh là yếu tố then chốt làm thay đổi tổng sản lƣợng tiêu thụ. Mỹ giảm tiêu thụ 41,6 Mtce; Vƣơng quốc Anh giảm 17,2 Mtce; 33 quốc gia còn lại cắt giảm tiêu thụ than cho sản xuất điện, thay vào đó là chuyển sang sử dụng khí thiên nhiên và tài nguyên tái tạo [16]. 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Tình hình khai thác, tiêu thụ than ở Việt Nam Việt Nam vốn là quốc gia có truyền thống xuất khẩu than, nhƣng từ 2005 đã trở thành quốc gia nhập khẩu than.
Sản lƣợng nhập khẩu đạt ngƣỡng 13,3 triệu tấn năm 2016, tăng 6,4 triệu tấn so với năm 2015.