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