Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ kỹ thuật môi trường mang tên "Tích hợp mô hình IO trong phân tích dòng chất thải rắn từ các ngành kinh tế Việt Nam" do nghiên cứu sinh Tạ Thị Yến thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Nguyễn Thị Ánh Tuyết tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội (năm 2021, mã số chuyên ngành: 9520320).

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Quá trình chuyển dịch từ nền kinh tế tuyến tính truyền thống sang kinh tế tuần hoàn đặt ra yêu cầu phải định lượng dòng chất thải rắn và tài nguyên trong toàn bộ chuỗi cung ứng. Tuy nhiên, hoạt động kiểm kê phát thải chất thải rắn tại Việt Nam trước đây chủ yếu thực hiện theo phương pháp kiểm kê hiện trường từ dưới lên (bottom-up). Cách tiếp cận này tiêu tốn nhiều nhân lực, vật lực, thời gian và phụ thuộc vào sự hợp tác cung cấp dữ liệu của đối tượng kiểm kê, khiến số liệu thường chỉ mang tính cục bộ tại một khu vực hoặc một nhà máy riêng lẻ. Đồng thời, các nghiên cứu trước chưa mô phỏng được sự phát thải xuyên suốt chuỗi cung ứng trong mối quan hệ kinh tế liên ngành giữa các khu vực sản xuất và tiêu dùng.

Luận án lựa chọn tích hợp mô hình kinh tế vào - ra (Input - Output, viết tắt là IO) với phương pháp kiểm kê vòng đời (Life Cycle Inventory - LCI) nhằm kết hợp ưu điểm của cách tiếp cận từ trên xuống (top-down) và từ dưới lên (bottom-up), từ đó định lượng gánh nặng phát thải trực tiếp và gián tiếp của các ngành kinh tế.

Mục tiêu nghiên cứu

  • Mục tiêu chung: Xây dựng dòng chất thải rắn dựa vào mô hình IO, trên cơ sở đó đề xuất giải pháp quản lý chất thải rắn hiệu quả về tài nguyên.
  • Mục tiêu cụ thể:
    1. Xác định được lượng chất thải cho các ngành sản xuất và tiêu dùng của Việt Nam dựa trên mô hình IO.
    2. Xác định phát thải trực tiếp và gián tiếp (chất thải rắn và khí nhà kính) trong vòng đời sản phẩm của ngành giấy và ngành nhựa.
    3. Phân tích gánh nặng môi trường của ngành giấy và ngành nhựa trong mối quan hệ liên ngành với các ngành khác; trên cơ sở đó đề xuất giải pháp quản lý chất thải rắn hiệu quả về tài nguyên.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Chất thải rắn phát sinh từ các ngành kinh tế của Việt Nam; nghiên cứu điển hình dòng chất thải rắn và phát thải khí nhà kính của sản phẩm ngành giấy (hộp carton, giấy viết, giấy tissue) và sản phẩm ngành nhựa (nhựa PET, túi nilon, các nhóm nhựa PE, PP, PS, PVC, HDPE). Đối tượng phân tích liên ngành là cấu trúc cân đối liên ngành và dòng chất thải qua bảng IO.
  • Phạm vi không gian: Toàn bộ lãnh thổ Việt Nam; khảo sát thực địa tại các nhà máy sản xuất giấy, nhựa, làng nghề tái chế (như Triều Khúc) và bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt.
  • Phạm vi thời gian và phân ngành: Phân tích mối quan hệ liên ngành giai đoạn 2007–2018; trọng tâm tính toán dữ liệu chất thải cho năm 2018 dựa trên bảng IO 2018 (cập nhật từ bảng IO 2012 của Tổng cục Thống kê) với 164 ngành kinh tế và cấu trúc gộp 40 nhóm ngành kinh tế.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trước trong và ngoài nước

  1. Kiểm kê phát thải chất thải rắn hiện trường tại Việt Nam:

    • Trần Trung Dũng (Đề tài KHCN-TN3/11-15): Điều tra hiện trạng quản lý chất thải rắn sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp và chất thải nguy hại tại vùng Tây Nguyên bằng khảo sát thực tế.
    • Nguyễn Thế Hùng (2009): Sử dụng phương pháp điều tra sơ cấp để xác định hệ số phát thải và lượng chất thải rắn cho ngành cơ khí tại Khu công nghiệp Nam Thăng Long (Hà Nội).
    • Lương Thị Mai Hương và cộng sự: Nghiên cứu hành vi phân loại rác hữu cơ tại nguồn ở cấp hộ gia đình tại Hà Nội.
    • Tổ chức Quốc tế về Bảo tồn Thiên nhiên (WWF, 2020): Khảo sát hiện trường lượng chất thải nhựa phát sinh tại 4 đô thị: TP. Hồ Chí Minh (1.798,2 tấn/ngày), Đà Nẵng (189,25 tấn/ngày), Quảng Ninh (147,6 tấn/ngày) và Rạch Giá (35,7 tấn/ngày).
    • Viện Nước Quốc tế Stockholm (SIWI): Định lượng dòng chảy chất thải rắn tại lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn.
    • Nguyễn Thị Kim Thái và cộng sự (2011), Đỗ Tiến Anh và cộng sự: Nghiên cứu đánh giá ô nhiễm và xây dựng mô hình quản lý chất thải tại làng nghề tái chế nhựa Triều Khúc và lưu vực sông Nhuệ - Đáy.
    • Huỳnh Trung Hải, Nguyễn Thị Ánh Tuyết và cộng sự (2014); Trần Sỹ Nam và cộng sự (2014): Kiểm kê hệ số phát thải chất thải rắn từ cây trồng, vật nuôi và phế phụ phẩm rơm rạ vùng Đồng bằng sông Cửu Long.
    • Đặng Kim Chi và cộng sự (2004): Khảo sát phát thải tại làng nghề sản xuất giấy, ghi nhận mức phát sinh trung bình 212,06 kg chất thải rắn/tấn sản phẩm (gồm 81,80 kg bột giấy/giấy vụn; 76,5 kg xỉ than; 53,76 kg đinh ghim, nilon).
    • Phùng Chí Sỹ (2015): Khảo sát các nhà máy sản xuất giấy công nghiệp tại Bình Dương, xác định lượng phát sinh trung bình 122,41 kg chất thải rắn/tấn sản phẩm.
  2. Nguồn dữ liệu hệ số phát thải công bố:

    • Trong nước: Quyết định số 88/QĐ-UBND của UBND tỉnh Bình Dương (giai đoạn 2013–2020) ban hành hệ số phát thải chất thải rắn cho các ngành công nghiệp như nhựa bao bì (129,3 kg/tấn), dệt may, da giày, hóa chất; Báo cáo Hiện trạng Môi trường Quốc gia (2011, 2015, 2018).
    • Quốc tế: Tài liệu Rapid Inventory Techniques in Environmental Pollution của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO, 1993) cung cấp hệ số phát thải quy ước (như sản xuất thép phát sinh 142 kg chất thải rắn/tấn); cơ sở dữ liệu của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (US EPA), Cơ quan Môi trường Châu Âu (EEA), Cơ quan Kiểm kê Ô nhiễm Quốc gia Úc (NPI).
  3. Ứng dụng mô hình kinh tế vào - ra (IO), LCA, MFA, IWM:

    • Mô hình IO do Wassily Leontief khởi xướng (1930), phát triển sang phân tích năng lượng và môi trường bởi Herendeen, Miller & Blair, Owen (2017), Reynolds và cộng sự.
    • Tại Việt Nam: Tổng cục Thống kê xây dựng các bảng IO quốc gia (1989: 54 ngành; 1996: 97 ngành; 2000: 112 ngành; 2007: 138 ngành; 2012: 164 ngành). Nguyễn Thị Ánh Tuyết và Keiichi N. Ishihara (2004, 2006) đã khai thác ma trận nghịch đảo Leontief để phân tích dòng năng lượng ẩn (embodied energy) trong 50 ngành kinh tế.

Khoảng trống luận án giải quyết

Các công trình tại Việt Nam trước đây chưa tích hợp mô hình IO vào việc thiết lập dòng chất thải rắn trong toàn chuỗi cung ứng, thiếu sự kết nối giữa dòng tiêu dùng trung gian của các ngành với mức phát thải cuối cùng, và chưa định lượng được sự đóng góp phát thải gián tiếp của các ngành công nghiệp phụ trợ (đặc biệt là giấy và nhựa) đối với các ngành kinh tế khác.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

                  +-------------------------------------------------------+
                  |  Khung phân tích tích hợp mô hình IO và LCI           |
                  +-------------------------------------------------------+
                                              |
                     +------------------------+------------------------+
                     |                                                 |
                     v                                                 v
  +-------------------------------------+   +-------------------------------------+
  |   Tiếp cận từ trên xuống (Top-down) |   |   Tiếp cận từ dưới lên (Bottom-up)  |
  |         Mô hình kinh tế IO          |   |       Kiểm kê vòng đời (LCI)        |
  +-------------------------------------+   +-------------------------------------+
  | - Bảng IO 2018 (cập nhật từ IO 2012)|   | - Khảo sát nhà máy giấy & nhựa      |
  | - 164 ngành gộp thành 40 nhóm ngành |   | - Khảo sát làng nghề tái chế        |
  | - Hệ số chi phí trung gian (aij)    |   | - Lấy mẫu tại bãi chôn lấp          |
  | - Ma trận nghịch đảo Leontief       |   | - Định mức nguyên liệu, nhiên liệu  |
  | - Hệ số liên kết xuôi & ngược       |   | - Tính toán phát thải KNK & CTR     |
  +-------------------------------------+   +-------------------------------------+
                     |                                                 |
                     +------------------------+------------------------+
                                              |
                                              v
                  +-------------------------------------------------------+
                  | Tích hợp ma trận IO với hệ số phát thải LCI / nguồn   |
                  |  - Lượng phát sinh CTR trực tiếp & gián tiếp          |
                  |  - Suất và lượng thu gom CTR thông thường & CTNH      |
                  |  - Dòng vật liệu (MFA) ngành giấy và nhựa             |
                  +-------------------------------------------------------+

Khung lý thuyết và công cụ phân tích

  1. Mô hình cân đối liên ngành (Input - Output Table - IO):

    • Phân tích mối quan hệ cân đối cung - cầu trong nền kinh tế. Tổng giá trị sản xuất ngành $i$ ($X_i$) cân đối với tiêu dùng trung gian ($Z_{ij}$) và nhu cầu cuối cùng ($F_i$): $$X_i = \sum_{j=1}^{n} Z_{ij} + F_i = \sum_{j=1}^{n} a_{ij} X_j + F_i$$
    • Ma trận hệ số kỹ thuật trực tiếp: $A = [a_{ij}]$ với $a_{ij} = \frac{Z_{ij}}{X_j}$.
    • Phương trình cân đối dạng ma trận: $X = (I - A)^{-1} F$, trong đó $(I - A)^{-1}$ là ma trận nghịch đảo Leontief biểu thị nhu cầu sản lượng tổng cộng (trực tiếp và gián tiếp) để đáp ứng một đơn vị nhu cầu cuối cùng.
    • Chỉ số lan tỏa (liên kết ngược - LKN) và chỉ số độ nhạy (liên kết xuôi - LKX) được dùng để xác định vị trí và vai trò thúc đẩy kinh tế của từng ngành.
  2. Kiểm kê vòng đời (Life Cycle Inventory - LCI) và Phân tích dòng vật liệu (MFA):

    • Thiết lập biên hệ thống từ khai thác nguyên liệu/thu hồi phế liệu, quá trình chế biến sản xuất, phân phối tiêu dùng đến khi thải bỏ/chôn lấp.
    • Cân bằng vật chất dòng vào - dòng ra theo nguyên lý bảo toàn khối lượng để định lượng dòng vật liệu chính và các dòng thất thoát.

Phương pháp tính toán tích hợp dòng chất thải

  • Xác định lượng chất thải rắn phát sinh ($W$): Kết hợp nhu cầu tiêu dùng trung gian ($ICONS$), tiêu dùng trực tiếp ($DCONS$), tổng nhu cầu sản phẩm ($PD_i$) từ bảng IO với hệ số phát thải chất thải rắn ($WF_i$): $$W\text{-}ICONS_i = ICONS_i \times WF_i$$ $$W\text{-}DCONS_i = DCONS_i \times WF_i$$ $$T\text{-}WCONS_i = W\text{-}ICONS_i + W\text{-}DCONS_i$$
  • Xác định lượng thu gom chất thải rắn ($CW$):
    • Thu gom trực tiếp: $CWD_k = G_k \times F$
    • Thu gom gián tiếp: $CWT_k = G_k \times (I - A)^{-1} \times F - G_k \times F$
    • Tổng lượng thu gom: $CWI_k = G_k \times (I - A)^{-1} \times F$ (Trong đó $G_k$ là ma trận cường độ thu gom chất thải loại $k$).

Nguồn dữ liệu thực hiện

  • Dữ liệu kinh tế vĩ mô: Bảng IO quốc gia năm 2012 do Tổng cục Thống kê ban hành, được cập nhật lên năm 2018; Niên giám Thống kê Việt Nam 2007–2018.
  • Hệ số phát thải chất thải rắn công nghiệp: Quyết định số 88/QĐ-UBND tỉnh Bình Dương, Báo cáo Hiện trạng Môi trường Quốc gia của Bộ Tài nguyên và Môi trường, tài liệu Rapid Assessment của WHO.
  • Dữ liệu sơ cấp điều tra thực địa: Khảo sát định mức tiêu hao nguyên nhiên vật liệu, phát sinh phế phẩm tại các cơ sở sản xuất giấy, nhựa; khảo sát hoạt động tái chế tại các hộ gia đình ở làng nghề; lấy mẫu cơ học xác định tỷ lệ thành phần giấy và nhựa trong chất thải rắn sinh hoạt đưa về bãi chôn lấp.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Tổng quan

Chương 1 hệ thống hóa các vấn đề lý luận và thực tiễn về phát sinh, quản lý chất thải rắn tại Việt Nam và trên thế giới:

  • Tình hình phát sinh chất thải rắn theo ngành kinh tế:
    • Nông nghiệp: Ước tính phát sinh 76 triệu tấn rơm rạ/năm, 136,4 triệu tấn chất thải chăn nuôi và hơn 14.000 tấn bao bì thuốc bảo vệ thực vật/năm. Canh tác lúa phát thải trung bình 12,8 kg chất thải rắn/ha (nhựa chiếm 75,8%, kim loại và thủy tinh 21,9%, nilon 1,7%, giấy 0,6%).
    • Khai thác khoáng sản và nhiệt điện: Hệ số bóc đất khai thác than là 5,9–10,2 $\text{m}^3/\text{tấn}$; khai thác Apatit Lào Cai có hệ số bóc đất 2,5 (khoảng 3 triệu tấn đất đá thải/năm). Tro xỉ tích lũy từ nhiệt điện than đạt 23 triệu tấn (2016), 61 triệu tấn (2018) và dự báo đạt 422 triệu tấn vào năm 2030 (chiếm tỷ lệ 30–40% lượng than sử dụng).
    • Sản xuất thép: Phát sinh trung bình 142 kg chất thải rắn/tấn thép sản phẩm.
    • Công nghiệp bia: Phát sinh 41.000 tấn chất thải rắn/năm (83,5% chất thải hữu cơ như bã bia, 16,5% chất thải vô cơ như vỏ lon, thủy tinh, bao bì).
    • Xây dựng: Lượng chất thải rắn tại các đô thị lớn dao động từ 87 đến 500 tấn/ngày.
    • Ngành giấy và nhựa: Lượng phát thải sản xuất giấy dao động từ 122,41 kg/tấn (nhà máy công nghiệp) đến 212,06 kg/tấn (làng nghề). Sản xuất nhựa tại nhà máy phát sinh khoảng 129,3 kg chất thải rắn/tấn (chủ yếu là ba via); hoạt động tạo hạt nhựa tái chế tại làng nghề phát sinh 8–11,2 kg chất thải rắn/tấn. Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh thải ra khoảng 80 tấn chất thải nhựa và túi nilon mỗi ngày.
Ngành sản xuất Hệ số phát sinh CTR đặc trưng Nguồn tham khảo trong luận án
Sản xuất lúa nước 12,8 kg CTR/ha canh tác Báo cáo WB (2018)
Khai thác than 5,9 – 10,2 $\text{m}^3$ đất đá bóc/tấn than Báo cáo HTMTQG (2018)
Khai thác Apatit 2,5 $\text{m}^3$ đất đá bóc/tấn quặng Báo cáo HTMTQG (2018)
Sản xuất thép 142 kg CTR/tấn thép WHO (1993)
Sản xuất giấy (nhà máy) 122,41 kg CTR/tấn sản phẩm Phùng Chí Sỹ (2015)
Sản xuất giấy (làng nghề) 212,06 kg CTR/tấn sản phẩm Đặng Kim Chi và cs. (2004)
Sản xuất nhựa (nhà máy) 129,3 kg CTR/tấn sản phẩm QĐ 88/QĐ-UBND Bình Dương
Tái chế nhựa (làng nghề) 8 – 11,2 kg CTR/tấn nhựa phế Nguyễn Thị Kim Thái (2011)
  • Hiện trạng xử lý và chính sách: Cả nước có 660 bãi chôn lấp chất thải rắn (chỉ 30% hợp vệ sinh); 63% lượng chất thải thu gom được đem chôn lấp, 22% đưa đến các cơ sở xử lý khác (10% tái chế, 14% thiêu đốt, 4% ủ phân compost). Lượng chất thải nguy hại phát sinh năm 2017 khoảng 600.000 tấn. Phân tích khung pháp lý gồm Luật Bảo vệ Môi trường 2020 với cơ chế Trách nhiệm mở rộng của nhà sản xuất (EPR) tại Điều 54, Điều 55. Tổng thuật kinh nghiệm quản lý chất thải và kinh tế tuần hoàn của Châu Âu, Đức, Hà Lan, Đan Mạch, Hoa Kỳ, Nhật Bản, Hàn Quốc.

Chương 2. Phương pháp nghiên cứu

Chương này thiết lập quy trình tính toán định lượng gồm 5 khối nội dung:

  1. Quy trình cập nhật bảng IO: Cập nhật bảng IO 2012 sang bảng IO 2018 quy mô 164 ngành sản phẩm và cấu trúc gộp 40 ngành theo chuẩn phân loại Hệ thống Tài khoản Quốc gia (SNA).
  2. Phương pháp phân tích liên kết liên ngành: Xác định ma trận nghịch đảo $(I - A)^{-1}$, tính toán chỉ số lan tỏa (LKN) và độ nhạy (LKX) nhằm lượng hóa vị trí tương quan của các ngành kinh tế.
  3. Phương pháp kiểm kê chất thải rắn qua mô hình IO: Thiết lập các thuật toán liên kết ma trận tiêu dùng trung gian và cầu cuối cùng với vectơ hệ số phát thải ($WF_i$) và cường độ thu gom ($G_k$).
  4. Phương pháp LCI ngành giấy và nhựa: Lập biên hệ thống đánh giá vòng đời, xây dựng bảng kiểm kê tiêu hao vật liệu, năng lượng, xác định hệ số phát thải khí nhà kính ($EF_{\text{CO}_2\text{e}}$) và chất thải rắn cho các dòng sản phẩm hộp carton, giấy viết, giấy tissue, bao bì nhựa PET và túi nilon.
  5. Quy trình tích hợp IO và LCI: Sử dụng dữ liệu chuỗi cung ứng vĩ mô từ bảng IO để chuyển đổi các tác động môi trường vi mô từ LCI thành bức tranh phát thải liên ngành trực tiếp và gián tiếp.

Chương 3. Kết quả và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả tính toán định lượng và luận giải khoa học:

  • Mối quan hệ kinh tế liên ngành: Phân tích 164 ngành kinh tế cho thấy ngành sản xuất các sản phẩm từ cao su và plastic (ngành nhựa) cùng ngành sản xuất giấy và sản phẩm từ giấy là hai ngành có hệ số liên kết xuôi và liên kết ngược đều lớn hơn 1, đóng vai trò then chốt cung cấp đầu vào và tiêu thụ đầu ra cho nhiều ngành kinh tế khác trong giai đoạn 2007–2018.
  • Dòng chất thải rắn từ các ngành sản xuất và tiêu dùng năm 2018:
    • Xác định tổng lượng chất thải rắn phát sinh và lượng thu gom phân theo các ngành kinh tế sơ cấp và thứ cấp.
    • Phân tách rõ rệt tỷ lệ giữa thu gom trực tiếp ($CWD$) và thu gom gián tiếp ($CWT$) đối với chất thải rắn thông thường và chất thải nguy hại của từng nhóm ngành.
  • Nghiên cứu điển hình ngành nhựa:
    • Tiêu dùng nhựa bình quân đầu người tăng liên tục trong giai đoạn 2007–2018; tốc độ tăng trưởng sản lượng ngành nhựa đạt 11,62%/năm (2012–2017).
    • Tính toán hệ số phát sinh chất thải rắn và hệ số phát thải khí nhà kính cho 3 phương án sản xuất bao bì PET và các loại nhựa (HDPE, PE, PS, PET, PVC, PP).
    • Xác lập ma trận đóng góp phát thải gián tiếp của ngành nhựa sang các ngành kinh tế khác; chỉ ra lượng phát thải chất thải nhựa gián tiếp lớn nhất phát sinh từ khu vực tiêu dùng của hộ gia đình và ngành thực phẩm, đồ uống.
    • Phân tích dòng vật liệu (MFA) xác định tỷ lệ 7 nhóm nhựa tại bãi chôn lấp và chu trình thu hồi, thất thoát của nhựa PET.
  • Nghiên cứu điển hình ngành giấy:
    • Hiện trạng phân bố nhà máy sản xuất giấy, bột giấy và cơ cấu tiêu dùng sản phẩm giấy tại Việt Nam.
    • Xác định định mức nguyên nhiên liệu, hệ số phát sinh chất thải rắn và phát thải khí nhà kính trong vòng đời 3 sản phẩm: hộp carton, giấy viết, giấy tissue.
    • Thiết lập dòng vật liệu ngành giấy, đánh giá hiệu quả sử dụng giấy phế liệu làm nguyên liệu sản xuất; chỉ ra tỷ lệ thu hồi giấy đã qua sử dụng của Việt Nam đạt xấp xỉ 40% (2016), thấp hơn so với Malaysia (87%), Philippines (79%), Hàn Quốc (76%), Thái Lan (72%).
  • Đề xuất giải pháp quản lý chất thải hiệu quả tài nguyên: Xây dựng 3 nhóm giải pháp gắn liền với quản lý theo dòng sản phẩm/vật liệu, cơ chế EPR cho bao bì và số hóa cơ sở dữ liệu chất thải.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt khoa học và lý luận

  1. Lần đầu tiên tại Việt Nam, nghiên cứu đã ứng dụng thành công phương pháp tích hợp mô hình kinh tế vào - ra (IO) với kiểm kê vòng đời (LCI) để lượng hóa dòng chất thải rắn và phát thải khí nhà kính trong toàn bộ chuỗi cung ứng liên ngành, kết hợp hiệu quả giữa phương pháp tiếp cận từ trên xuống (top-down) và từ dưới lên (bottom-up).
  2. Luận án đã chứng minh bằng số liệu định lượng rằng ngành sản xuất nhựa và ngành sản xuất giấy là hai ngành có hệ số liên kết xuôi (LKX) và liên kết ngược (LKN) cao, giữ vị trí trung gian trọng yếu và tạo động lực lan tỏa đối với sự phát triển của các ngành kinh tế khác tại Việt Nam.
  3. Xây dựng được phương pháp tính toán lượng thu gom chất thải rắn trực tiếp và gián tiếp thông qua ma trận cường độ thu gom ($G_k$) và ma trận nghịch đảo Leontief.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

  1. Cung cấp bộ số liệu toàn diện về lượng chất thải rắn phát sinh và lượng thu gom (thông thường và nguy hại) của các ngành kinh tế Việt Nam năm 2018 phân theo bảng cân đối 164 ngành và 40 nhóm ngành.
  2. Thiết lập bộ hệ số phát sinh chất thải rắn và phát thải khí nhà kính ($EF_{\text{CO}_2\text{e}}$) theo chu trình vòng đời cho các sản phẩm chủ đạo gồm: bao bì nhựa PET, túi nilon, hộp carton, giấy viết và giấy tissue.
  3. Cung cấp bức tranh định lượng dòng vật liệu (MFA) của ngành giấy và 7 phân nhóm nhựa tại Việt Nam năm 2018.

Giải pháp và kiến nghị quản lý đề xuất

Luận án đề xuất 3 nhóm giải pháp nhằm quản lý chất thải rắn hiệu quả về mặt tài nguyên:

  • Nhóm giải pháp 1: Quản lý chất thải theo đối tượng tiêu dùng, dòng vật liệu và dòng sản phẩm:
    • Phân loại quản lý theo đối tượng tiêu dùng trung gian (các ngành sản xuất) và tiêu dùng cuối cùng (hộ gia đình).
    • Quản lý riêng biệt theo từng dòng vật liệu (PET, PP, HDPE, giấy kraft, giấy tissue...) nhằm tối ưu hóa chuỗi tái chế.
    • Kiểm soát các dòng sản phẩm nhựa dùng một lần và bao bì khó phân hủy.
  • Nhóm giải pháp 2: Đẩy mạnh thu hồi vật liệu:
    • Triển khai công cụ Trách nhiệm mở rộng của nhà sản xuất (EPR) theo Luật Bảo vệ Môi trường 2020 đối với ngành bao bì giấy và nhựa.
    • Hình thành các Tổ chức Trách nhiệm Nhà sản xuất (PRO) kết hợp với các mô hình hệ thống thu hồi chất thải do nhà nước điều hành và chuẩn hóa mạng lưới thu gom phi chính thức tại các làng nghề.
  • Nhóm giải pháp 3: Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu:
    • Thiết lập cơ sở dữ liệu số quốc gia về hệ số phát thải, dòng tiêu dùng nguyên liệu và phát sinh chất thải rắn liên ngành để phục vụ công tác quy hoạch môi trường và định hướng kinh tế tuần hoàn.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế được ghi nhận

  • Dữ liệu hệ số phát thải của một số ngành kinh tế thứ cấp vẫn phải dựa vào nguồn công bố của địa phương (Quyết định 88 tỉnh Bình Dương) hoặc số liệu quy ước quốc tế của WHO (1993) do thiếu bộ hệ số phát thải chuẩn quốc gia cho tất cả các ngành.
  • Bảng IO năm 2018 là bảng cập nhật từ bảng IO năm 2012 gốc của Tổng cục Thống kê, do đó một số hệ số kỹ thuật liên ngành có thể chưa phản ánh tuyệt đối các thay đổi công nghệ đột xuất của từng doanh nghiệp cá thể.
  • Nghiên cứu điển hình vòng đời sản phẩm chi tiết mới tập trung vào 2 nhóm ngành có khả năng tái chế cao là giấy và nhựa (với các sản phẩm điển hình: PET, túi nilon, carton, giấy viết, tissue), chưa mở rộng chi tiết LCI cho toàn bộ các ngành sản xuất vật liệu khác.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Tiếp tục cập nhật mô hình tính toán khi Tổng cục Thống kê công bố các bảng IO chính thức ở các kỳ tiếp theo.
  • Mở rộng kiểm kê vòng đời (LCI) và phân tích dòng vật liệu (MFA) cho các dòng chất thải công nghiệp quy mô lớn khác như tro xỉ nhiệt điện, bùn đỏ khai thác bô xít, xỉ thải ngành luyện kim và chất thải xây dựng.
  • Ứng dụng mô hình để đánh giá kịch bản chính sách thuế bảo vệ môi trường hoặc kịch bản áp dụng biểu phí EPR đối với các ngành bao bì tại Việt Nam.

Giá trị tham khảo

  • Đối với nghiên cứu sinh, học viên và giảng viên chuyên ngành Môi trường, Kinh tế môi trường: Luận án cung cấp khung phương pháp luận kết hợp giữa mô hình kinh tế vĩ mô IO và công cụ LCI/MFA; là tài liệu tham khảo trong việc xây dựng mô hình cân bằng dòng vật chất và chất thải liên ngành.
  • Đối với các cơ quan quản lý nhà nước (Bộ Tài nguyên và Môi trường, Tổng cục Thống kê, Sở TN&MT các tỉnh): Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng bộ chỉ thị môi trường quốc gia, hỗ trợ tính toán chỉ số phát thải ẩn trong xuất nhập khẩu và dòng hàng hóa liên ngành.
  • Đối với các nhà hoạch định chính sách và hiệp hội doanh nghiệp (Hiệp hội Nhựa, Hiệp hội Giấy và Bột giấy): Cung cấp số liệu định lượng về chuỗi giá trị thu hồi phế liệu, làm căn cứ thiết kế tỷ lệ tái chế bắt buộc, định mức chi phí tái chế (Fs) trong việc triển khai quy định EPR tại Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao luận án lại chọn tích hợp mô hình IO với kiểm kê vòng đời (LCI) thay vì chỉ dùng phương pháp điều tra hiện trường truyền thống?

Phương pháp điều tra hiện trường truyền thống (bottom-up) tốn kém kinh phí, nhân lực và thời gian, khó thực hiện trên phạm vi cả nước và chỉ phản ánh phát thải tại một cơ sở riêng lẻ mà không lượng hóa được dòng chất thải gián tiếp trong chuỗi cung ứng. Việc tích hợp mô hình kinh tế IO (top-down) với LCI (bottom-up) cho phép tận dụng dữ liệu liên kết liên ngành từ bảng tài khoản quốc gia để tính toán đầy đủ phát thải trực tiếp và gián tiếp của toàn bộ nền kinh tế.

2. Hai ngành nào được xác định có vai trò thúc đẩy kinh tế mạnh mẽ và có hệ số liên kết cao trong nghiên cứu?

Kết quả phân tích 164 ngành kinh tế giai đoạn 2007–2018 xác định ngành sản xuất các sản phẩm từ cao su/plastic (ngành nhựa) và ngành sản xuất giấy/sản phẩm từ giấy là hai ngành có cả chỉ số liên kết xuôi (LKX) và chỉ số liên kết ngược (LKN) đều lớn hơn 1. Điều này chứng minh hai ngành này vừa là khách hàng tiêu thụ lớn của các ngành cung ứng đầu vào, vừa là nhà cung cấp vật liệu đầu vào không thể tách rời cho hầu hết các ngành kinh tế khác.

3. Tỷ lệ thu hồi giấy đã qua sử dụng của Việt Nam năm 2016 được ghi nhận là bao nhiêu so với các quốc gia trong khu vực?

Theo số liệu được luận án tổng hợp, tỷ lệ thu hồi giấy đã qua sử dụng ở Việt Nam đạt khoảng 25% năm 2008 và xấp xỉ 40% năm 2016. Tỷ lệ này thấp hơn nhiều so với các quốc gia trong khu vực và trên thế giới như Malaysia (87%), Philippines (79%), Hàn Quốc (76%) và Thái Lan (72%).

4. Lượng phát sinh chất thải rắn và tro xỉ trong ngành nhiệt điện than của Việt Nam được văn bản nêu ra như thế nào?

Theo số liệu Bộ Công Thương được luận án trích dẫn, lượng tro xỉ tích lũy của các nhà máy nhiệt điện than tại Việt Nam là 23 triệu tấn (năm 2016), 61 triệu tấn (năm 2018), và ước tính đạt 109 triệu tấn (năm 2020), 248 triệu tấn (năm 2025) và 422 triệu tấn (năm 2030). Tỷ lệ phát sinh tro xỉ chiếm khoảng 30–40% tổng lượng than tiêu thụ.

5. Ba giải pháp quản lý chất thải rắn hiệu quả về tài nguyên được luận án đề xuất gồm những nội dung cốt lõi nào?

Ba giải pháp gồm: (1) Quản lý chất thải phân theo đối tượng tiêu dùng (trung gian và cuối cùng), theo từng dòng vật liệu nhựa/giấy và theo dòng sản phẩm; (2) Đẩy mạnh thu hồi vật liệu thông qua thực thi cơ chế EPR (Luật Bảo vệ Môi trường 2020), thành lập tổ chức PRO và chuẩn hóa hoạt động tái chế làng nghề; (3) Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu số hóa liên ngành về phát thải và dòng vật chất.


Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Tạ Thị Yến đã hoàn thành việc xây dựng khung phương pháp luận tích hợp mô hình cân đối liên ngành IO và kiểm kê vòng đời LCI để lượng hóa dòng chất thải rắn và phát thải khí nhà kính cho các ngành kinh tế tại Việt Nam năm 2018. Công trình đã phân tích chi tiết dòng vật liệu, phát thải trực tiếp và gián tiếp của hai ngành điển hình là giấy và nhựa, chứng minh vai trò liên kết kinh tế quan trọng của hai ngành này trong chuỗi cung ứng. Kết quả nghiên cứu cung cấp bộ dữ liệu kiểm kê phát thải có giá trị khoa học và thực tiễn, đồng thời đề xuất hệ thống 3 nhóm giải pháp đồng bộ hỗ trợ công tác quản lý chất thải rắn và lộ trình chuyển đổi sang kinh tế tuần hoàn tại Việt Nam.