ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRẦN TRUNG HOÀN
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP
NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN
DO KHAI THÁC THAN TẠI THÀNH PHỐ CẨM PHẢ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Hà Nội – Năm 2014
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRẦN TRUNG HOÀN
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP
NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN
DO KHAI THÁC THAN TẠI THÀNH PHỐ CẨM PHẢ
Chuyên ngành: Môi trường trong phát triển bền vững
(Chương trình đào tạo thí điểm)
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN YÊM
Hà Nội – Năm 2014
i
LỜI CẢM ƠN
Đề tài “Đánh giá hiện trạng và đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả
quản lý chất thải rắn do khai thác than tại thành phố Cẩm Phả” do tác giả Trần
Trung Hoàn thực hiện từ tháng 03/2014 – 12/2014 dưới sự hướng dẫn của PGS.TS
Trần Yêm.
Trong quá trình thực hiện, đề tài đã nhận được sự giúp đỡ tận tình, sự chỉ bảo
sát sao của PGS.TS.Trần Yêm, TS. Hoàng Văn Thắng để hoàn thành mục tiêu và
nhiệm vụ đề ra. Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Trần Yêm đã hướng
dẫn rất nhiệt tình trong quá trình thực hiện luận văn.
Tác giả xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ quý báu của Tập đoàn
Công nghiệp than – khoáng sản Việt Nam và các Công ty than: Công ty than Cao
Sơn, Cọc Sáu, Đèo Nai, Khe Chàm, Mông Dương, Quang Hanh, Thống Nhất,
Dương Huy ,tập thể lớp cao học môi trường K9 đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để
đề tài được triển khai và hoàn thành đúng thời hạn.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn những tình cảm và sự giúp đỡ quý báu của các
thầy cô, các anh chị đồng nghiệp trong Trung tâm Nghiên cứu Tài nguyên và Môi
trường, đại học Quốc Gia Hà Nội.
Xin cảm ơn sự hợp tác và giúp đỡ quý báu về tài liệu của Sở Tài nguyên &
Môi trường Quảng Ninh, Thành ủy, UBND TP Cẩm Phả, Tập đoàn Công nghiệp
than - khoáng sản Việt Nam.
Do thời gian và trình độ còn nhiều hạn chế nên luận văn sẽ không tránh khỏi
những thiếu sót, rất mong nhận được sự đóng góp tích cực của quý thầy cô và các
bạn để luận văn được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
ii
LỜI CAM ĐOAN
Cam đoan công trình nghiên cứu là của riêng cá nhân tác giả; các số liệu là
trung thực, không sử dụng số liệu của các tác giả khác chưa được công bố; các kết
quả nghiên cứu của tác giả chưa từng được công bố.
Quảng Ninh, Ngày 16 tháng 12 năm
2014
Tác giả
Trần Trung Hoàn
iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
LỜI CAM ĐOAN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT v
DANH MỤC CÁC BẢNG vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ vii
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết 1
2. Mục tiêu và Nhiệm vụ nghiên cứu 2
3. Phạm vi và Đối tượng nghiên cứu 3
4. Kết quả và Ý nghĩa 3
5. Cấu trúc luận văn 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 5
1.1 Cơ sở lý luận 5
1.1.1 Khái niệm về chất thải rắn 5
1.1.2 Hoạt động quản lý chất thải rắn 5
1.2 Tổng quan về khai thác than và vấn đề môi trường liên quan trên thế
giới 6
1.3 Tổng quan về khai thác than và vấn đề môi trường liên quan ở Việt Nam
và Quảng Ninh 13
1.4 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội về khu vực nghiên cứu 16
1.4.1 Điều kiện tự nhiên 16
1.4.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 19
CHƯƠNG 2: ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22
2.1 Địa điểm nghiên cứu 22
2.2 Thời gian nghiên cứu 22
2.3 Nội dung nghiên cứu 22
2.4. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu 23
2.4.1 Phương pháp luận 23
iv
2.4.2 Phương pháp nghiên cứu 25
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 27
3.1 Đặc điểm một số mỏ than được nghiên cứu tại khu vực Cẩm Phả 27
3.1.1 Vị trí, quy mô sản xuất một số mỏ than vùng Cẩm Phả 27
3.1.2 Hiện trạng khai thác lộ thiên vùng Cẩm Phả 28
3.1.3 Hiện trạng khai thác hầm lò vùng than Cẩm Phả 32
3.1.4 Hiện trạng sàng tuyển, cảng rót than tại thành phố Cẩm Phả 36
3.2 Hiện trạng chất thải rắn của các mỏ than tại thành phố Cẩm Phả 37
3.2.1 Nguồn thải và khối lượng chất thải rắn 37
3.2.2 Ảnh hưởng của chất thải rắn đến môi trường và sức khỏe cộng đồng 40
3.3 Hiện trạng quản lý chất thải rắn của các công ty than tại Cẩm Phả 42
3.3.1 Tổ chức quản lý chất thải rắn 42
3.3.2 Thực hiện công tác quản lý chất thải rắn 47
3.4 Dự báo chất thải rắn của các mỏ than tại thành phố Cẩm Phả 54
3.4.1 Cơ sở dự báo 54
3.4.2 Kết quả dự báo 56
3.5 Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý chất thải rắn
do khai thác than tại thành phố Cẩm Phả 63
3.5.1 Đề xuất tổ chức quản lý chất thải rắn 63
3.5.2 Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý chất thải rắn 64
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 90
1. Kết luận 90
2. Khuyến nghị 91
PHỤ LỤC 95
1. Bảng 3.8 Phân bổ khối lượng đất đá thải ra các bãi thải của các mỏ lộ thiên
lớn vùng Cẩm Phả. 95
2. Bảng 3.11 Danh mục và tiến độ các bãi thải được cải tạo, phục hồi giai đoạn
2012 – 2020 và những năm tiếp theo. 95
v
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
BOD Biochemical oxygen Demand
BOT Built-Operation-Transfer
BT Bãi thải
BVMT Bảo vệ môi trường
CHDCND Cộng hòa Dân chủ nhân dân
CHLB Cộng hòa Liên bang
CP Cổ phần
CTLT Công trường lộ thiên
CTNH Chất thải nguy hại
CTPHMT Cải tạo, phục hồi môi trường
CTR Chất thải rắn
ĐTM Đánh giá tác động môi trường
HTKT Hệ thống khai thác
LB Liên bang
LV Lộ vỉa
LT Lộ thiên
MTV Một thành viên
QL Quốc lộ
QLMT Quản lý môi trường
SS Suspended Solids
TKV Tập đoàn Công nghiệp than – khoáng sản Việt Nam
TNHH Trách nhiệm hữu hạn
TNMT Tài nguyên môi trường
UBND Ủy ban nhân dân
Vinacomin Vietnam National Coal - Mineral Industries Group
XDCB Xây dựng cơ bản
XLNT Xử lý nước thải
vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Tình hình thu gom chất thải rắn đô thị trên thế giới năm 2004 10
Bảng 1.2 Loại hình thu gom và xử lý chất thải rắn theo thu nhập của mỗi nước
11
Bảng 3.1 Đặc điểm của một số mỏ than vùng Cẩm Phả 28
Bảng 3.2 Khối lượng đất đá thải theo từng năm của các mỏ than ở Cẩm Phả 38
Bảng 3.3 Danh mục các bãi thải khai trường đã được cải tạo, phục hồi môi
trường vùng Cẩm Phả giai đoạn 1995 – 2011 53
Bảng 3.4 Dự báo quy mô sản xuất và lượng đất đá thải đến năm 2020 của một
số mỏ than vùng Cẩm Phả 54
Bảng 3.5 Ước tính khối lượng CTR ngành than đến năm 2025 55
Bảng 3.6 Khối lượng đất đá khai thác lộ thiên vùng Cẩm Phả 56
Bảng 3.7 Vị trí, khối lượng đổ thải các mỏ vùng Cẩm Phả 57
Bảng 3.9 Một số chỉ tiêu chủ yếu của các mỏ khai thác than lộ thiên trên 65
địa bàn Cẩm Phả 65
Bảng 3.10 Trữ lượng các mỏ hầm lò trên địa bàn Cẩm Phả 67
Bảng 3.12 Nhu cầu sàng tuyển than nguyên khai vùng Cẩm Phả 82
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1 Khai thác than trên thế giới 7
Hình 1.2 Các giai đoạn quản lý, xử lý chất thải rắn trên thế giới 9
Hình 1.3 Khai thác than ở Quảng Ninh 14
Hình 3.1 Ranh giới các mỏ than lộ thiên lớn vùng Cẩm Phả 29
Hình 3.2 Sơ đồ tổ chức hệ thống quản lý môi trường tại các đơn vị một cấp . 45
Hình 3.3 Sơ đồ tổ chức hệ thống quản lý môi trường tại các đơn vị hai cấp 45
Hình 3.4 Mô hình tổ chức quản lý môi trường của các Công ty than ở Cẩm
Phả 46
Hình 3.5 Bãi thải Mông Giăng (mỏ than Đèo Nai) 60
Hình 3.6 Bãi thải Đông Cao Sơn 62
Hình 3.7 Mô hình đề xuất để QLMT của các mỏ than ở Cẩm Phả 64
Hình 3.8 Bãi Thải Khe Chàm III và cụm vỉa 14 Khe Chàm 71
Hình 3.9 Bốc xúc đất đá ở Công ty than Cao Sơn 74
Hình 3.10 Cải tạo, phục hồi môi trường bãi thải mỏ than Đèo Nai 76
Hình 3.11 Sơ đồ hình thể bãi thải 77
Hình 3.12 Trồng cỏ Vetiver trên Bãi thải Chính Bắc – Núi Béo 80
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết
Hoạt động khai thác than ở nước ta đã bắt đầu từ những năm 1840 và đến nay
đã được trên 170 năm. Trong giai đoạn những năm 80, đầu những năm 90 của thế
kỷ XX, ngành công nghiệp Than Việt Nam lâm vào khủng hoảng, sản lượng thấp,
nạn khai thác than trái phép hoành hành và tình trạng công nghệ lạc hậu đã để lại
nhiều tác động xấu đến môi trường và cảnh quan. Biểu hiện rõ nét nhất là việc sử
dụng thiếu hiệu quả các nguồn khoáng sản tự nhiên; tác động đến cảnh quan và hình
thái môi trường; tích tụ hoặc phát tán chất thải; làm ảnh hưởng đến sử dụng nước, ô
nhiễm nước, tiềm ẩn nguy cơ về dòng thải axit mỏ Những hoạt động này đang phá
vỡ cân bằng điều kiện sinh thái được hình thành từ hàng chục triệu năm, gây ô
nhiễm nặng nề đối với môi trường, trở thành vấn đề cấp bách mang tính chính trị và
xã hội của cộng đồng một cách sâu sắc.
Trữ lượng than ở Việt Nam tập trung chủ yếu tại tỉnh Quảng Ninh (10 tỷ tấn)
là trung tâm của bể than Đông Bắc. Các hoạt động khai thác, vận chuyển, tiêu thụ
than tại đây đang ngày càng gia tăng cả về số lượng và quy mô, điều đó gây sức ép
rất lớn đối với môi trường. Hiện nay ở Quảng Ninh chủ yếu sử dụng hai hình thức
khai thác là khai thác lộ thiên và khai thác hầm lò, dù ở hình thức nào thì các chất
thải phát sinh là rất lớn mà điển hình là bụi, khí thải; nước thải; chất thải rắn; sự cố
môi trường Theo các báo cáo của TKV, hàm lượng bụi tại các khu vực khai thác,
chế biến than đã vượt tiêu chuẩn 1,2 – 5,2 lần; lượng nước thải từ 25 – 30 triệu
m
3
/năm (pH thấp, cặn lơ lửng nhiều) và đặc biệt là đất đá thải khoảng 150 triệu
m
3
/năm. [13]
Lượng chất thải rắn trong hoạt động khai thác than rất lớn, chủ yếu là đất đá
thải và các loại chất thải rắn công nghiệp khác. Trong các vùng mỏ tại Quảng Ninh
thì vùng than Cẩm Phả chiếm một vị trí quan trọng, theo tính toán của ngành than,
lượng đất đá đổ thải các mỏ lộ thiên vùng Cẩm Phả là hơn 5,5 tỷ m
3
(đến năm
2030). Tuy nhiên, hiện nay công tác quản lý chất thải rắn này chưa được quan tâm
và đầu tư thích đáng, việc đổ thải còn bừa bãi, các bãi thải bị chồng lấn và đặc biệt
2
ít có biện pháp cải tạo, phục hồi môi trường cho các bãi thải dẫn đến việc để xảy ra
sự cố đáng tiếc như sạt lở bãi thải Khe Dè năm 2006 của Công ty CP than Cọc Sáu.
Chất thải rắn từ khai thác than nếu không được quản lý tốt sẽ gây ra nhiều tác động
đến môi trường và kinh tế xã hội. Việc hình thành các “đồi núi nhân tạo” sẽ gây mất
mỹ quan khu vực, ảnh hưởng đến chất lượng môi trường nước và đặc biệt là ô
nhiễm môi trường không khí do phát tán bụi khi đổ thải.
Nhận thức được những vấn đề nêu trên, Tác giả thực hiện đề tài “Đánh giá
hiện trạng và đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý chất thải rắn
do hoạt động khai thác than tại thành phố Cẩm Phả” với mong muốn đưa ra được
các giải pháp nhằm cải thiện các vấn đề môi trường và định hướng phát triển bền
vững cho các Công ty than trên địa bàn thành phố Cẩm Phả.
2. Mục tiêu và Nhiệm vụ nghiên cứu
a) Mục tiêu nghiên cứu
Xác lập cơ sở khoa học dựa trên kết quả đánh giá tổng hợp hiện trạng công tác
quản lý chất thải rắn do hoạt động khai thác than tại thành phố Cẩm Phả, một số giải
pháp nhằm nâng cao hiệu quả công tác quản lý chất thải rắn do khai thác than gây ra
gắn liền với sự phát triển bền vững của các Công ty than trên địa bàn thành phố.
Trong đó tập trung nghiên cứu về hiện trạng sản xuất của các Công ty than, hiện
trạng chất thải rắn, các hoạt động quản lý, xử lý chất thải rắn của một số Công ty
than khu vực Cẩm Phả.
b) Nhiệm vụ nghiên cứu
- Điều tra, nghiên cứu các điều kiện tự nhiên; kinh tế - xã hội; hiện trạng khai
thác, chế biến, tiêu thụ than tại một số mỏ than thuộc TP Cẩm Phả . Từ các nghiên
cứu đó đánh giá hiện trạng công tác quản lý môi trường khu vực nghiên cứu.
- Định hướng và đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả công tác
quản lý chất thải rắn phục vụ cho phát triển bền vững của các Công ty.
3
3. Phạm vi và Đối tượng nghiên cứu
a) Phạm vi nghiên cứu
- Phạm vi không gian: Một số mỏ than của TP Cẩm Phả như Cao Sơn, Đèo
Nai, Cọc Sáu, Quang Hanh
- Phạm vi thời gian: Đề tài được thực hiện trong khoảng thời gian 10 tháng của
năm 2014 (Hiện tại và đến năm 2020), đây là giai đoạn các Công ty đang tiến hành
chuyển đổi hình thức khai thác từ lộ thiên sang hầm lò theo đúng quy hoạch của
ngành than.
b) Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận văn là chất thải rắn và công tác quản lý chất
thải rắn tại các mỏ than trên địa bàn TP Cẩm Phả. Chất thải rắn chủ yếu là đất đá
thải và tác giả nghiên cứu 3 công ty lớn là Đèo Nai, Cao Sơn, Cọc Sáu (vì các mỏ
này có khối lượng chất thải rắn lớn). Trong Công tác quản lý môi trường sẽ có các
giải pháp về mô hình quản lý môi trường và các biện pháp nâng cao hiệu quả quản
lý chất thải rắn (ví dụ: cải tiến công nghệ khai thác, sàng tuyển; trồng cỏ vetiver trên
bãi thải; xây dựng đập chắn chân bãi thải ).
4. Kết quả và Ý nghĩa
a) Kết quả
- Đánh giá, nghiên cứu được hiện trạng công tác quản lý chất thải rắn của một
số mỏ than vùng Cẩm Phả thông qua các biện pháp quản lý và giải pháp kỹ thuật từ
các tài liệu của một số Công ty, một số Cơ quan Sở, Ngành và công trình khoa học
đã được điều tra, khảo sát của một số tác giả.
- Định hướng và đưa ra một số giải pháp để nâng cao công tác quản lý chất
thải rắn của một số Công ty than trên địa bàn thành phố Cẩm Phả, đồng thời có
những kiến nghị để đạt được mục tiêu phát triển bền vững cho vùng mỏ Cẩm Phả.
b) Ý nghĩa
- Ý nghĩa khoa học: Phát triển cách tiếp cận liên ngành trong đánh giá tổng
hợp công tác quản lý môi trường với việc sử dụng bền vững tài nguyên than tại TP
Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh.
4
- Ý nghĩa thực tiễn: Các nội dung nghiên cứu của đề tài là những đóng góp
quan trọng về cả mặt lý luận khoa học và triển khai thực tiễn. Những kết quả của đề
tài có thể sử dụng làm tài liệu phục vụ công tác quy hoạch và quản lý tài nguyên,
môi trường khu vực Cẩm Phả, Quảng Ninh.
5. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần Mở đầu và Kết luận, luận văn gồm có 3 chương:
Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Chương 2: Địa điểm, thời gian, nội dung, phương pháp luận và phương pháp
nghiên cứu.
Chương 3: Kết quả nghiên cứu
5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Cơ sở lý luận
1.1.1 Khái niệm về chất thải rắn
Theo quan niệm chung: Chất thải là toàn bộ các loại vật chất được con người
loại bỏ trong các hoạt động kinh tế - xã hội, bao gồm các hoạt động sản xuất và hoạt
động sống và duy trì sự tồn tại của cộng đồng. Chất thải là sản phẩm được phát sinh
trong quá trình sinh hoạt của con người, sản xuất công nghiệp, xây dựng, nông
nghiệp, thương mại, dịch vụ, giao thông, sinh hoạt tại các gia đình, trường học, khu
dân cư, nhà hàng, khách sạn
Lượng chất thải phát sinh thay đổi do tác động của nhiều yếu tố như tăng
trưởng và phát triển sản xuất, sự gia tăng dân số, quá trình đô thị hóa, công nghiệp
hóa và sự phát triển điều kiện sống và trình độ dân trí.
Chất thải rắn của các tổ chức, cá nhân là chất thải ở thể rắn, được thải ra từ
quá trình sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt, hoặc các hoạt động khác. Chất
thải rắn bao gồm chất thải rắn thông thường và chất thải rắn nguy hại. Chất thải rắn
phát thải trong sinh hoạt cá nhân, hộ gia đình, nơi công cộng được gọi chung là chất
thải rắn sinh hoạt. Chất thải rắn phát thải từ hoạt động sản xuất công nghiệp, làng
nghề, kinh doanh, dịch vụ hoặc các hoạt động khác được gọi chung là chất thải rắn
công nghiệp. [18]
Chất thải rắn trong sản xuất than là các chất thải rắn công nghiệp và chất thải
nguy hại. Chất thải rắn công nghiệp phát sinh từ khai thác than bao gồm: Đất đá
thải, máy móc, thiết bị hỏng đã qua sử dụng, gỗ chống lò, băng tải than hết hạn,
máy khoan, vật tư mỏ đã không còn sử dụng, rác thải sinh hoạt từ công nhân Chất
thải nguy hại phát sinh bao gồm chủ yếu là dầu mỡ thải của máy móc, thiết bị; giẻ
lau dính dầu, má phanh, bóng đèn huỳnh quang, ắc quy
1.1.2 Hoạt động quản lý chất thải rắn
Hoạt động quản lý chất thải rắn bao gồm các hoạt động quy hoạch, quản lý,
đầu tư xây dựng cơ sở quản lý chất thải rắn, các hoạt động phân loại, thu gom, lưu
giữ, vận chuyển, tái sử dụng, tái chế và xử lý chất thải rắn nhằm ngăn ngừa, giảm
6
thiểu những tác động có hại đối với môi trường và sức khỏe con người. [18]
Thu gom chất thải rắn: là hoạt động tập hợp, phân loại, đóng gói và lưu giữ
tạm thời chất thải rắn tại nhiều điểm thu gom tới địa điểm hoặc cơ sở được cơ quan
Nhà nước có thẩm quyền chấp thuận.
Vận chuyển chất thải rắn: là quá trình chuyên chở chất thải rắn từ nơi phát
sinh, thu gom, lưu giữ, trung chuyển đến nơi xử lý, tái chế, tái sử dụng hoặc bãi
chôn lấp cuối cùng.
Xử lý chất thải rắn: là quá trình sử dụng các giải pháp công nghệ, kỹ thuật làm
giảm, loại bỏ, tiêu hủy các thành phần có hại hoặc không có ích trong chất thải rắn;
thu hồi, tái chế, tái sử dụng các thành phần có ích trong chất thải rắn.
Chất thải rắn trong sản xuất than cũng tuân theo những hoạt động quản lý nói
chung như việc quy hoạch chất thải rắn, hoạt động phân loại, thu gom, tái chế, tái sử
dụng, vận chuyển và xử lý chất thải rắn đều tuân theo quy định của Nhà nước, quy
định của địa phương.
- Thu gom chất thải rắn: Rác thải sinh hoạt được thu gom bằng thùng rác và
được lưu giữ tạm thời trước khi xử lý. Đất đá thải được thu gom tại nơi khai thác
hoặc trên khai trường khai thác.
- Vận chuyển chất thải rắn: Chất thải rắn trong sản xuất than được vận chuyển
bằng xe chở rác (đối với rác thải sinh hoạt) và bằng ô tô, xe tải (đối với đất đá thải)
đến bãi chôn lấp hoặc đổ thải.
- Xử lý chất thải rắn: Rác thải sinh hoạt được tái chế, tái sử dụng những thành
phần có ích, phần không có ích được chôn lấp hoặc đốt. Đất đá thải được đổ thải
thành bãi sau đó tiến hành cải tạo, phục hồi môi trường bãi thải.
1.2 Tổng quan về khai thác than và vấn đề môi trường liên quan trên thế giới
Trữ lượng than trên toàn thế giới cao hơn gấp nhiều lần trữ lượng dầu mỏ và
khí đốt. Người ta ước tính có trên 10 nghìn tỷ tấn, trong đó trữ lượng có thể khai
thác là 3.000 tỷ tấn mà 3/4 là than đá. Than tập trung chủ yếu ở Bắc bán cầu, trong
đó đến 4/5 thuộc về Trung Quốc (tập trung ở phía Bắc và Đông Bắc), Hoa Kỳ (chủ
yếu ở các bang miền Tây), LB Nga (vùng Ekibát và Xibêri), Ucraina (vùng
7
Đônbat), CHLB Đức, Ấn Độ, Ôxtrâylia (ở hai bang Quinslan và Niu Xaoên), Ba
Lan [1]
Hình 1.1 Khai thác than trên thế giới
Có thể coi than là một ngành công nghiệp mang tính toàn cầu, lượng than
thương mại được khai thác tại hơn 50 quốc gia và tiêu thụ tại trên 70 quốc gia trên
toàn thế giới, toàn thế giới hiện tiêu thụ khoảng 4 tỷ tấn than hàng năm. Một số
ngành sử dụng than làm nguyên liệu đầu vào như: sản xuất điện, thép và kim loại, xi
măng và các loại chất đốt hóa lỏng. Than đóng vai trò chính trong sản xuất ra điện
(than đá và than non), các sản phẩm thép và kim loại (than cốc).
Hàng năm có khoảng hơn 4,030 triệu tấn than được khai thác, con số này đã
tăng 38% trong vòng 20 năm qua. Sản lượng khai thác tăng nhanh nhất ở châu Á,
trong khi đó chấu Âu khai thác với tốc độ giảm dần. Các nước khai thác nhiều nhất
không tập trung trên một châu lục mà nằm rải rác trên thế giới, năm nước khai thác
lớn nhất hiện nay là: Trung Quốc, Mỹ, Ấn Độ, Úc và Nam Phi. Hầu hết các nước
khai thác than cho nhu cầu tiêu dùng nội địa, chỉ có khoảng 18% than cứng dành
cho thị trường xuất khẩu. Lượng than khai thác được dự báo tới năm 2030 vào
khoảng 7 tỷ tấn, với Trung Quốc chiếm khoảng hơn một nửa sản lượng.
8
Công nghiệp khai thác than xuất hiện tương đối sớm và được phát triển từ nửa
sau thế kỉ XIX. Sản lượng than khai thác được rất khác nhau giữa các thời kì, giữa
các khu vực và các quốc gia, song nhìn chung, có xu hướng tăng lên về số lượng
tuyệt đối. Trong vòng 50 năm qua, tốc độ tăng trung bình là 5,4%/năm, còn cao
nhất vào thời kì 1950 - 1980 đạt 7%/năm. Từ đầu thập kỉ 90 đến nay, mức tăng
giảm xuống chỉ còn 1,5%/năm. Mặc dù việc khai thác và sử dụng than có thể gây
hậu quả xấu đến môi trường (đất, nước, không khí ), song nhu cầu than không vì
thế mà giảm đi.
Các khu vực và quốc gia khai thác nhiều than đều thuộc về các khu vực và
quốc gia có trữ lượng than lớn trên thế giới. Sản lượng than tập trung chủ yếu ở khu
vực châu á- Thái Bình Dương, Bắc Mỹ, Nga và một số nước Đông Âu. Các nước
sản xuất than hàng đầu là Trung Quốc, Hoa Kỳ, Ấn Độ, Ôxtrâylia, Nga, chiếm tới
2/3 sản lượng than của thế giới. Nếu tính cả một số nước như Nam Phi, CHLB Đức,
Ba Lan, CHDCND Triều Tiên thì con số này lên đến 80% sản lượng than toàn
cầu. [6]
Tuy nhiên hoạt động khai thác và chế biến, tiêu thụ than đang gây ra các vấn
đề môi trường nghiêm trọng. Tác động môi trường của khai thác than bao gồm xói
mòn, sụt đất, mất đa dạng sinh học, ô nhiễm đất, nước ngầm và nước mặt do hóa
chất từ chế biến than. Trong một số trường hợp, rừng ở vùng lân cận còn bị chặt phá
để lấy chỗ chứa chất thải mỏ. Bên cạnh hủy hoại môi trường, ô nhiễm do hóa chất
cũng ảnh hưởng đến sức khỏe người dân địa phương. Những công ty khai mỏ ở một
số nước đã được yêu cầu phải tuân thủ những quy định về môi trường và hồi phục
bảo đảm vùng khai mỏ trở lại gần với tình trạng khi chưa khai mỏ.
Một số tác động đến môi trường do khai thác than gây ra:
- 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 hiện
nay làm mất 50% trữ lượng, gây lún đất, ô nhiễm nước, tiêu hao gỗ chống lò và gây
các tai nạn hầm lò.
9
- Chế biến và sàng tuyển than tạo ra bụi và nước thải chứa than, kim loại
nặng
Trong những yếu tố gây ô nhiễm môi trường do khai thác than gây ra phải kể
đến chất thải rắn đặc biệt là đất đá thải rất lớn. Sản lượng khai thác than hàng năm
trên thế giới là 5 tỷ tấn và tập trung chủ yếu ở Bắc Bán Cầu như Hoa Kỳ, Trung
Quốc, Đức, Nga, Canada Theo tính toán cứ khai thác 1 tấn than nguyên khai bằng
phương pháp lộ thiên sẽ phát sinh khoảng 5 – 6 tấn đất đá thải, như vậy với sản
lượng khai thác trên thế giới là 5 tỷ tấn/năm thì lượng đất đá thải khoảng 25 – 30 tỷ
tấn. Tuy nhiên khai thác hầm lò phát sinh lượng đất đá thải ít hơn (3-4 tấn đất đá
thải/tấn than) nên lượng chất thải rắn phát sinh do khai thác than trên thế giới
khoảng từ 10 – 20 tỷ tấn/năm). Đất đá thải phát sinh nhiều nhất ở Trung Quốc
(chiếm 13% trữ lượng than và khai thác nhiều nhất), sau đó là Hoa Kỳ, Ấn Độ, và
các nước Châu Âu. Vấn đề chất thải rắn do khai thác than đang là vấn đề phức tạp
và gây ra nhiều thách thức cho các nhà quản lý môi trường của các nước trên thế
giới, từ việc đổ thải đến công tác cải tạo, phục hồi môi trường cho các bãi thải.
Theo lộ trình thời gian thì việc quản lý chất thải rắn đặc biệt trong khai thác
than đã có những chuyển biến rõ rệt về cách thức xử lý. Dưới đây là biểu đồ mô tả
sự thay đổi đó:
Hình 1.2 Các giai đoạn quản lý, xử lý chất thải rắn trên thế giới
10
Hàng năm, lượng chất thải rắn thu gom được trên toàn thế giới từ 2,5 – 4 tỷ
tấn (chưa kể lĩnh vực xây dựng, tháo dỡ, khai thác mỏ và nông nghiệp). Năm 2004,
tổng lượng chất thải rắn đô thị thu gom được trên thế giới ước tính 1,2 tỷ tấn. Tuy
nhiên số liệu này chỉ bao gồm các nước OECD và các khu đô thị mới nổi và các
nước đang phát triển.
Bảng 1.1 Tình hình thu gom chất thải rắn đô thị trên thế giới năm 2004
TT
Các khu vực trên thế giới Tỷ lệ thu gom CTR (kg/ngày)
1 Các nước tổ chức hợp tác và phát
triển OECD
620
2 Cộng đồng các quốc gia độc lập
(trừ các nước ở biển Ban tích)
65
3 Châu Á (trừ các nước OECD) 300
4 Trung Mỹ 30
5 Nam Mỹ 86
8 Bắc phi và Trung Đông 50
11 Châu Phi, cận Sahara 53
Tổng số 1.204
Nếu quy đổi khối lượng chất thải rắn thu gom mỗi năm trên đầu người, thì tại
các khu đô thị ở Hoa Kỳ có đến 700 kg chất thải và 150 kg ở Ấn Độ. Tỷ lệ phát sinh
chất thải rắn như sau: Cao nhất là Hoa Kỳ tiếp theo là Tây Âu và Otrayxia (600 –
700 kg/người), sau đó đến Nhật Bản, Hàn Quốc và Đông Âu (300 – 400 kg/người).
Hiện nay chất thải rắn được tái chế thành nhiều cách, vừa biến thành năng
lượng lẫn thu hồi nguyên liệu và những thị trường thứ cấp xuất hiện ngày càng
nhiều trên phạm vi toàn cầu.
11
Bảng 1.2 Loại hình thu gom và xử lý chất thải rắn theo thu nhập của mỗi nước
Loại hình thu
gom và xử lý
chất thải đô thị
theo thu nhập
mỗi nước
Các nước thu
nhập thấp
(Ấn độ, Ai
cập, các nước
Châu Phi)
Các nước thu nhập
trung bình
(Achentina, Đài
Loan, Singapo, Thái
Lan)
Các nước thu nhập
cao (Hoa Kỳ, 15
nước EU, Hồng
Kong)
GDP
(USD/người/năm)
<5.000 5.000 – 15.000 >20.000
Tiêu thụ giấy/bìa
trung bình
(kg/người/năm)
20 20-70 130-300
Chất thải đô thị
(kg/người/năm)
150-250 250-550 350-750
Tỷ lệ thu gom
(%)
<70 70-95 >95
Các quy định về
chất thải rắn
Không có
chiến lược
môi trường
Quốc gia. Các
quy định hầu
như không có.
Không có số
liệu thống kê
Chiến lược môi
trường Quốc gia.
Cơ quan môi trường
Quốc gia.
Một vài số liệu thống
kê
Chiến lược môi
trường Quốc gia.
Cơ quan môi trường
Quốc gia.
Các quy định chặt chẽ
và cụ thể.
Nhiều số liệu thống
kê.
Thành phần chất
thải rắn đô thị
(%)
- chất thải thực
phẩm/dễ phân
hủy.
50-80
4-15
5-12
1-5
20-65
15-40
7-15
1-5
20-40
15-50
10-15
5-8
12
- Giấy và bìa.
- Nhựa
- Kim loại
- Thủy tinh
1-5
1-5
5-8
Độ ẩm (%) 50-80 40-60 20-30
Nhiệt trị
(Kcal/kg)
800-1.100 1.100-1.300 1.500-2.700
Phương pháp xử
lý
Điểm chứa
chất thải bất
hợp pháp
>50%.
Tái chế không
chính thức 5-
15%
Bãi chôn lấp >90%.
Bắt đầu thu gom có
chọn lọc.
Tái chế có tổ chức 5%
Thu gom có chọn lọc.
Thiêu đốt.
Tái chế >20%
Hiện nay trên thế giới đang áp dụng một số phương pháp sau để xử lý chất
thải rắn (bao gồm cả chất thải rắn trong khai thác than).
- Phương pháp chôn lấp chất thải hợp vệ sinh: Phương pháp này chi phí rẻ
nhất, bình quân ở các khu vực Đông Nam Á là 1-2 USD/tấn. phương pháp này
thường phù hợp với các nước đang phát triển
- Phương pháp chế biến chất thải rắn có nguồn gốc hữu cơ thành phân ủ hữu
cơ (compost): Phương pháp này chi phí thông thường từ 8-10 USD/tấn. Thành
phẩm thu được dùng để phục vụ cho nông nghiệp, vừa có tác dụng cải tạo đất vừa
thu được sản phẩm không bị nhiễm hoá chất dư tồn trong quá trình sinh trưởng.
Thành phần này được đánh giá cao ở các nước phát triển.
Nhược điểm của phương pháp này là: Quá trình xử lý kéo dài, bình thường là
từ 2-3 tháng, tốn diện tích. Một nhà máy sản xuất phân hữu cơ từ chất thải rắn công
xuất xử lý 100.000 tấn chất thải/năm cần có diện tích là 6ha.
13
- Phương pháp thiêu đốt: Phương pháp này chi phí cao, thông thường từ 20-
30 USD/tấn nhưng chu trình xử lý ngắn, chỉ từ 2-3 ngày, diện tích sử dụng chỉ bằng
1/6 diện tích làm phân hữu cơ có cùng công suất.
Chi phí cao nên chỉ có các nước phát triển áp dụng, ở các nước đang phát
triển nên áp dụng phương pháp này ở quy mô nhỏ để xử lý chất độc hại như: Chất
thải bệnh viện, chất thải công nghiệp, chất thải nông nghiệp
- Các kỹ thuật khác: Ép ở áp lực cao các thành phần vô cơ, chất dẻo để tạo
ra các sản phẩm như tấm tường, trần nhà, tủ, bàn ghế,
Xu thế chung của thế giới hiện nay là hạn chế chôn lấp vì yêu cầu diện tích
lớn, khó quy hoạch địa điểm, chi phí đầu tư và quản lý cao, phải xử lí ô nhiễm về
khí thải, nước rỉ rác trong thời gian dài. Ưu tiên các giải pháp xử lý theo tiêu chí
“3R-Reduce, Reuse, Recycle - giảm thiểu, tái sử dụng, tái chế” giảm thiểu rác tại
nguồn bằng việc khuyến khích tái sử dụng, tái chế, trong đó việc giảm thiểu và tái
sử dụng thuộc lĩnh vực quản lý rác thải. Việc xử lí rác thải đang có khuynh hướng
phát triển phân loại tại nguồn để thu hồi các vật chất có giá trị đưa vào tái chế, tái
tạo tài nguyên từ rác.
1.3 Tổng quan về khai thác than và vấn đề môi trường liên quan ở Việt Nam và
Quảng Ninh
- Khai thác than ở Việt Nam:
Việt Nam là nước có tiềm năng về than khoáng các loại. Than biến chất thấp
(lignit - á bitum) ở phần lục địa trong bể than sông Hồng tính đến chiều sâu 1700m
có tài nguyên trữ lượng đạt 36,960 tỷ tấn. Nếu tính đến độ sâu 3500m thì dự báo
tổng tài nguyên than đạt đến 210 tỷ tấn.
Tổng tài nguyên và trữ lượng than của Việt Nam tính đến 01/01/2014 là 48 tỷ
tấn, trong đó than đá là 48,4 tỷ tấn, than bùn 0,3 tỷ tấn; tài nguyên và trữ lượng than
huy động vào quy hoạch khai thác là 7,2 tỉ tấn, trong đó than đá là 7,0 tỷ tấn, than
bùn 0,2 tỷ tấn.
Ở Việt Nam, than có nhiều loại, trữ lượng lớn, tập trung chủ yếu ở Quảng
Ninh (90% trữ lượng than cả nước). Trữ lượng than của nước ta ước chừng hơn 6,6
14
tỷ tấn, trong đó trữ lượng có khả năng khai thác là 3,6 tỷ tấn (đứng đầu ở Đông
Nam Á).
- Khai thác than ở Quảng Ninh:
Quảng Ninh tập trung khoảng 67% trữ lượng than toàn quốc, chủ yếu là
antraxít, sản lượng than mỡ rất thấp - khoảng 200 ngàn tấn/năm. Quảng Ninh có 7
mỏ than hầm lò sản xuất với công suất trên dưới 2 triệu tấn than nguyên khai/năm;
chiếm hơn 45% tổng sản lượng khai thác than của TKV. Hệ thống khai thác phổ
biến nhất là cột dài theo phương – chiều dài lò chợ khi khai thác chống cột thủy lực
đơn hoặc giá thủy lực di động là 100 – 150m, sản lượng lò chợ là 100 – 150 ngàn
tấn/năm; khi chống gỗ là 60 – 100m, sản lượng 50 – 60 ngàn tấn/năm. Ngoài ra hiện
đang sử dụng một số hệ thống khai thác như: Chia lớp ngang nghiêng, khai thác
dưới dàn mềm đối với các vỉa dốc trên 50
0
, song những công nghệ này chưa hoàn
thiện, năng suất thấp. Hiện nay, toàn vùng Quảng Ninh có một lò chợ cơ giới hóa
toàn bộ, bước đầu cho kết quả tốt, sản lượng đạt 200 ngàn tấn/năm. [17]
Hình 1.3 Khai thác than ở Quảng Ninh
Nguồn: Tập đoàn công nghiệp than khoáng sản Việt Nam)
Quảng Ninh có 5 mỏ lộ thiên lớn sản xuất với công suất trên 2 triệu tấn than
nguyên khai/năm là: Cọc Sáu, Cao Sơn, Hà Tu, Đèo Nai, Núi Béo, cung cấp đến
40% sản lượng cho TKV. Số lượng mỏ than lộ thiên vừa là 15 mỏ bao gồm cả các
15
công trường khai thác lộ thiên do các công ty sản xuất hầm lò quản lý với công suất
năm từ 100.000 – 700.000 tấn than nguyên khai. Ngoài ra, còn có một số điểm lộ
vỉa và khai thác nhỏ với sản lượng khai thác hàng năm dưới 100.000 tấn than
nguyên khai. Tổng sản lượng khai thác lộ thiên trong giai đoạn 1995 – 2004 là
97,52 triệu tấn (chiếm 66,3% sản lượng toàn ngành than). Hầu hết các mỏ lộ thiên
khai thông bằng hệ thống hào mở vỉa bám vách vỉa than. Thiết bị đào hào là máy
xúc thủy lực gàu ngược kết hợp với máy xúc EKG. Hầu hết các mỏ lộ thiên đều áp
dụng hệ thống khai thác xuống sâu dọc một hoặc hai bờ công tác, đất đá chủ yếu
được đổ ra bãi thải ngoài. Trong những năm gần đây đã dựa vào hệ thống khai thác
khấu theo lớp đứng ở hầu hết các mỏ lộ thiên để tăng độ dốc bờ công tác lên 2 – 27
độ. [17]
Với lợi thế về tài nguyên khoáng sản đó, những năm qua việc khai thác nguồn
tài nguyên này đã có những đóng góp tích cực vào quá trình phát triển kinh tế chung
của tỉnh. Tuy nhiên, việc khai thác tài nguyên khoáng sản với quy mô, sản lượng
như thời gian qua đã có những tác động tiêu cực đến môi trường đất đai, nước,
không khí
Từ thực tế cho thấy hoạt động khai thác, vận chuyển, tiêu thụ than và khai thác
khoáng sản làm vật liệu xây dựng đã ảnh hưởng lớn đến môi trường tại địa phương,
đặc biệt là khu vực sản xuất trực tiếp. Đặc biệt, biến đổi về địa hình và cảnh quan
mạnh nhất diễn ra chủ yếu ở những khu vực có khai thác than lộ thiên. Một số bãi
thải có độ cao trên 200m như: Cọc Sáu, Nam Đèo Nai, Đông Cao Sơn và có sườn
dốc tới 35 độ. Nhiều moong khai thác lộ thiên tạo nên địa hình âm có độ sâu từ -
50m đến -150m dưới mực nước biển trung bình (các mỏ Cọc Sáu, Hà Tu, Núi
Béo ). Bên cạnh đó tình trạng xói mòn, rửa trôi và trượt lở xảy ra phổ biến trên
khai trường khai thác than, trên các tuyến đường vận chuyển, đặc biệt là tại các bãi
đổ thải. [19]
16
1.4 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội về khu vực nghiên cứu
1.4.1 Điều kiện tự nhiên
+ Vị trí địa lý:
Thành phố Cẩm Phả là một thành phố công nghiệp than nằm dọc Quốc lộ
18A, cách thành phố Hạ Long 30 km.
Có vị trí tiếp giáp như sau:
Phía Bắc giáp huyện Ba Chẽ và huyện Tiên Yên;
Phía Đông giáp huyện Vân Đồn;
Phía Nam giáp vịnh Bái Tử Long;
Phía Tây giáp thành phố Hạ Long và huyện Hoành Bồ.
Thành phố Cẩm Phả thuộc tỉnh Quảng Ninh có tổng diện diện tích đất tự nhiên
34.322,72 ha với 13 phường và 3 xã.
Dân số trung bình năm 2010 là 177.528 người, trong đó: thành thị là 169.712
người; nông thôn là 7.816 người. Mật độ dân số là 517,23 người/km
2
.
Thành phố Cẩm Phả được công nhận là đô thị loại III, nằm trong hành lang
kinh tế động lực Hạ Long - Cẩm Phả - Vân Đồn - Móng Cái. Có tài nguyên phong
phú đa dạng nhất là khoáng sản than, du lịch sinh thái biển và tài nguyên biển là
trung tâm công nghiệp than nằm liền kề với thành phố Hạ Long là cầu nối kết giữa
các trung tâm kinh tế - dịch vụ - du lịch lớn của tỉnh với khu vực phía Đông tỉnh
Quảng Ninh, đây là tiền đề thúc đẩy thành phố Cẩm Phả trở thành một thành phố
với đầy đủ chức năng công nghiệp than, dịch vụ, du lịch.
+ Địa hình, địa mạo:
Địa hình Cẩm Phả tương đối đa dạng và phức tạp bao gồm vùng đồi núi và
đồng bằng ven biển và được chia thành 5 dạng địa hình sau:
- Địa hình núi
- Núi thấp và trung bình:
- Địa hình vùng đồi
- Địa hình thung lũng
- Địa hình đồng bằng ven biển