Giải pháp phát triển bền vững từ định luật nhiệt động học

GIẢI PHÁP KHAI THÁC ĐÁ VÔI BỀN VỮNG TẠI THANH HĨA DỰA TRÊN KHÍA CẠNH NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MƠI TRƯỜNG THƠNG QUA ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN NHIỆT ĐỘNG HỌC THỨ NHẤT Nguyễn Thị Mai Bộ môn Thống kê – Toán kinh tế I Đặt vấn đề Tài nguyên thiên nhiên đóng vai trò vơ quan trọng phát triển kinh tế nói chung ngành cơng nghiệp khai thác nói riêng Chính vậy, trì nguồn tài nguyên cho tương lai nhiệm vụ người khai thác sử dụng tài nguyên Thanh Hóa tỉnh có nguồn tài ngun khống sản phong phú đặc biệt tài nguyên đá Tuy nhiên thực trạng khai thác đá tồn nhiều bất cập Vấn đề nhiễm mơi trường phức tạp ảnh hưởng lớn đến người khác thái nói riêng xã hội nói chung Chính vậy, nâng cao chất lượng môi trường mục tiêu cần đặt khơng cho mỏ khai thác mà cho người dân, ngành, cấp địa phương II Giải vấn đề Có nhiều khái niệm khác phát triền bền vững Tuy nhiên, Uỷ ban giới Môi trường Phát triển công bố báo cáo: tương lai chung Báo cáo đề cập phân tích mối liên kết chặt chẽ môi trường phát triển Trong Báo cáo đưa khái niệm phát triển bền vững (Sustainable Development) Theo phát triển bền vững là: "sự phát triển đáp ứng nhu cầu mà không làm tổn hại đến khả đáp ứng nhu cầu hệ tương lai" Có thể coi định nghĩa dùng thức sử dụng văn chương trình mơi trường liên hợp quốc (UNEP) [4] Như vậy, phát triển bền vững có tính tổng hợp cao có hệ thống Nó kết hợp chặt chẽ, cân ba yếu tố: Kinh tế, xã hội môi trường Ngày nay, nói yếu tố mơi trường yếu tố then chốt, định lớn đến phát triển bền vững địa phương, đất nước Bài tốn giải vấn đề mơi trường, bảo vệ tài ngun thiên nhiên có tài ngun khống sản, tài ngun đá (là dạng tài ngun khơng có khả tái sinh) toán đặt cho đối tượng khơng dễ tìm đáp án 2.1 Thực trạng khai thác đá vôi Thanh Hóa Đá vơi Thanh Hóa đánh giá cao nước trữ lượng chất lượng Theo khảo sát Trung tâm nghiên cứu Khoa học Cơng nghệ Thanh Hóa, tổng trữ lượng mỏ đá vơi Thanh Hố đạt khoảng 1,91 tỷ m3 với chất lượng tốt; đá ốp lát có trữ lượng 2-3 tỷ m3 với chất lượng tốt, mẫu mã đẹp bền [3] Tính đến hết năm 2015 tồn tỉnh Thanh Hóa có 166 mỏ đá vơi cấp phép khai thác, thuộc quyền quản lý 142 doanh nghiệp Có 01 Doanh nghiệp quản lý 03 mỏ, 22 doanh nghiệp quản lý 02 mỏ, 119 doanh nghiệp quản lý 01 mỏ tập trung chủ yếu huyện: Nghi Sơn, Nơng Cống, Cẩm Thủy, Đơng Sơn, Quan Hóa [1] Trong đó, số lượng mỏ có trữ lượng lớn cấp phép có xu hướng giảm dần qua năm Có 148 mỏ (chiếm 89,12% tổng số mỏ) có trữ lượng 1.000.000 m3 đá vơi có trữ lượng 49.023.492 m3 (chiếm 61,85% tổng trữ lượng đá vơi địa bàn tồn tỉnh) Có 18 m trữ lượng > 1.000.000 m3 (chiếm 10,84%) tổng trữ lượng đá vôi chiếm tới 30.239.834 m3 (tương đương 38,15% tổng trữ lượng đá vơi địa bàn tỉnh Thanh Hóa) Như vậy, tiềm khai thác đá Thanh Hóa tương đối nhiều Tuy nhiên q trình khai thác chế biến nảy sinh nhiều vấn đề gây ô nhiễm môi trường 2.2 Vấn đề môi trường hoạt động khai thác đá vôi địa bàn tỉnh Thanh Hóa Theo số liệu Giám sát mơi trường chất lượng khu vực mỏ đá vôi thường xảy cục bộ, khoảng thời gian nổ mìn khai thác đá; bốc xúc, vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm, … Việc suy thoái tài nguyên (suy giảm hệ động thực vật) khai thác đá vôi nội dung đáng quan tâm Nhưng đặc thù hệ thảm thực vật núi đá vôi Thanh Hóa thường nghèo nàn (chủ yếu dương xỉ, cỏ bụi), hệ động vật nghèo nèn (giun, rết, rắn nhỏ) nên tác động đến tài ngun thiên nhiên khai thác đá vơi có mức độ quan trọng Bảng 1: Tác động mơi trường việc khai thác đá vôi TT Nguồn tác động Các hoạt động cụ thể Đối tượng chịu tác động Chuẩn bị mặt - Chiếm đất (đất rừng, - Các hộ dân có đất khu vực khai thác mỏ đất canh tác, đất chưa sử dự kiến khai thác mỏ xây dựng cơng trình phụ trợ - Giải phóng mặt dụng) bằng, phát bỏ thảm - Gây bụi, phát sinh - Cộng đồng khu vực thực dự phủ thực vật chất thải động án dọc tuyến đường giao thông, đường công vụ dự án - Làm đường giao thơng, xây dựng cơng trình trợ khai thác mỏ - Hệ sinh thái rừng, hệ sinh thái nông nghiệp khu vực thực đề án Khai thác mỏ - Mơi trường khơng khí khu vực nội mỏ vùng phụ cận - Gây bụi, ồn, phát thải - Bạt ngọn, khai khí thải động cơ, khí thác quặng khống thải từ q trình nổ mìn sản - Mơi trường đất, nước thủy vực liền kề khu mỏ, bãi Chất thải sinh hoạt chứa đất đá thải - Nổ mìn CBNCV khu mỏ trình khai thác - Thay đổi cấu làm việc, kết cấu - Tổ chức đảm bảo - Phát sinh lượng hạ tầng giao thông sinh hoạt công lớn đất đá thải - Nguồn nước khu vực mỏ nhân mỏ - Tai nạn lao động, cố dòng chảy chảy qua khu - Vận tải nội trượt lở đất đá, cố nổ vực lân cận mỏ mỏ (vận mìn, tai nạn giao thơng - Công nhân lao động trực tiếp chuyển quặng - Tác động đến kinh tế mỏ, phương tiện vật tư nguyên khai, vận xã hội địa phương khai thác mỏ, cộng đồng dân cư dọc chuyển sản phẩm, hoạt động mỏ (an tuyến đường vận chuyển sản phẩm vận chuyển đất đá ninh xã hội, kết cấu hạ thải) tầng….) Đóng cửa mỏ - Ơ nhiễm mơi trường - Ơ nhiễm mơi trường khơng khí -Vận chuyển đất đá, khơng khí bụi, ồn, nội khu mỏ, bãi thải đất đá, tuyến đường giao san lấp moong khí thải giao thông khai thác, đánh sập - Thay đổi kết cấu hệ thông ngoại vi mỏ (trường hợp phải vận chuyển đất từ vào đề cải hầm khai thác sinh thái tạo phục hồi môi trường) - Trồng lại lớp phủ - Hệ sinh thái khu vực cải thực vật thiện hoạt động cải tạo phục hồi môi trường Nguồn:Sở Tài nguyên Môi trường Thanh Hóa Như vậy, tồn q trình từ khâu chuẩn bị dự án đến đóng cửa mỏ dự án khai thác đá vơi nhiều tác động đến môi trường, tác động lớn giai đoạn khai thác mỏ (ơ nhiễm bụi, khí thải, chất thải sinh hoạt,…) Ở giai đoạn trước sau khai thác (đóng cửa mỏ), tác động không trực tiếp lên sức khỏe người hoạt động dự án khai thác đá vôi ảnh hưởng đến đất canh tác, đất rừng, cảnh quan sinh thái, kết cấu hạ tầng,… Sau doanh nghiệp thực biện pháp cải tạo, phục hồi môi trường chất lượng mơi trường có cải thiện chư rõ nét Theo ý kiến chủ quan tác giả, số nguyên nhân sau: Thứ nhất, chủ mỏ chưa thực đầu tư trang thiết bị cho việc xử lý ô nhiễm môi trường sau khai thác Thứ hai, trình khai thác, chủ mỏ chưa tuân thủ nội dung cam kết với quan nhà nước giải pháp cải tạo phục hồi mơi trường Còn nhiều tình trạng vi phạm Luật mơi trường dẫn đến nộp phạt chí bị thu hồi giấy phép khai thác (tính đến hết tháng 10/2016 có 18 mỏ buộc phải đóng cửa [1]) Thứ ba, bng lỏng quản lý xử phạt chưa thật mạnh tay quan quản lý Nhà nước có thẩm quyền dẫn đến chưa nêu gương cho doanh nghiệp vi phạm khác Thứ tư, cơng tác an tồn lao động khai tác mỏ chưa đầu tư trọng mức Vẫn tồn tình trạng thiệt hại tính mạng khai thác, chưa kể thiệt hại mặt kinh tế (8 người tử vong ngạt khí CO q trình đốt vơi xã Hồng Giang, huyện Nơng Cống vào tháng 1/2016; tháng 7/2016 xã Phú Nghiêm, huyện Quan Hóa tử vong người sạt đá khai thác) Thứ năm, thân người dân chưa biết bảo vệ chưa tìm giải pháp thích hợp trước thiệt hại ô nhiễm môi trường khai thác chế biến đá gây 2.3 Giải pháp khai thác đá vơi bền vững dựa khía cạnh nâng cao chất lượng môi trường thông qua định luật bảo toàn nhiệt động học thứ Để khắc phục nguyên nhân trên, cách tốt hiệu đối tượng (cơ quan nhà nước, doanh nghiệp người dân) tìm giải pháp để nâng cao chất lượng môi trường Ở đây, tác giả đề xuất nhóm giải pháp dựa mối quan hệ môi trường phát triển, dựa dòng vật chất vận động hoạt động kinh tế có liên quan chặt chẽ với mơi trường bên Định luật 1, hay nguyên lý thứ định luật bảo tồn nhiệt động học định luật bảo toàn lượng áp dụng vào tượng nhiệt, khẳng định lượng ln bảo tồn Nói cách khác, tổng lượng hệ kín không đổi Các kiện xảy hệ chẳng qua chuyển lượng từ dạng sang dạng khác Như lượng không tự sinh khơng tự đi, ln biến đổi tự nhiên Trong toàn vũ trụ, tổng lượng khơng đổi, chuyển từ hệ sang hệ khác Định luật thứ nhiệt động học nguyên lý tổng quát cho tất lý thuyết vật lý (cơ học, điện từ học, vật lý hạt nhân, ) Chưa thấy ngoại lệ định luật [5] Theo khía cạnh vật lý, mặt dài hạn chu trình khép kín, tổng khối lượng vật chất, lượng mà người khai thác từ môi trường trả lại cho môi trường nhiêu dạng khác Ta mơ q trình thơng qua sơ đồ sau: Trong đó: M: Lượng đá người khai thác từ môi trường G: Lượng sản phẩm đá sản xuất tạo Rp: Lượng đá thải tạo từ sản xuất khai thác Rrp: Lượng đá thải tái sử dụng từ chất thải sản xuất Rdp: Lượng đá thải thải bỏ từ chất thải sản xuất Rc: Lượng đá thải tạo từ tiêu dùng Rrc: Lượng đá thải tái sử dụng từ chất thải tiêu dùng Rdc: Lượng đá thải thải bỏ từ chất thải tiêu dùng Như vậy, theo M = Rpd + Rcd Sự tái tuần hồn, rõ ràng, làm chậm tốc độ tích lũy chất thải Nhưng, tái tuần hồn khơng hồn chỉnh, chu kỳ hẳn tỷ lệ chất tái tuần hồn Do đó, phương trình cân giữ nguyên "chạy đua đường dài" Điều chứng tỏ kết luận là: muốn giảm khối lượng chất thải vào mơi trường tự nhiên, phải giảm số lượng nguyên vật liệu đưa vào hệ thống Dưới góc độ khác, thay M theo dòng: Rpd + Rcd = M = G + Rp – (R rp + Rrc) [4] Từ đưa nhóm giải pháp nhằm cải thiện chất lượng môi trường hoạt động khai thác chế biến đá Thanh Hóa: Nhóm giải pháp thứ nhất, Giảm G tức giảm chất thải cách giảm số lượng đá sản xuất Đây biện pháp trực tiếp nhanh để giảm lượng đá khai thác từ cải thiện chất lượng môi trường Một giải pháp phụ kèm hạn chế tối đa tăng lên dân số Như nhu cầu sử dụng đá không tăng nhiều Tuy nhiên, giải pháp gặp phải cản trở dân số tăng chậm khơng tăng làm cho việc kiểm sốt tác động mơi trường dễ dàng hơn, khơng thể kiểm sốt tác động mơi trường cách hai lý sau đây: là, dân số không thay đổi tăng kinh tế tăng nhu cầu nguyên vật liệu; hai là, tác động mơi trường lâu dài lũy tích, dân số khơng tăng, mơi trường bị suy thối dần Có điều ln ln tăng dân số thường làm trầm trọng thêm tác động môi trường kinh tế Như vậy, cách giảm G tốt trường hợp sử dụng tiết kiệm hạn chế đến mức thấp sở nhu cầu thực cần thiết việc sử dụng đá Đặc biệt đá ốp lát đá trang trí Nhóm giải pháp thứ 2, Giảm Rp: Điều có nghĩa chủ yếu thay đổi tổng lượng chất thải sản sinh trình sản xuất với số lượng thành phẩm sản xuất cho Về bản, có hai cách để thực điều Cách thứ nghiên cứu, chế tạo áp dụng công nghệ thiết bị vào sản xuất nhằm tạo nhiều thành phẩm đá giảm lượng chất thải đơn vị thành phẩm Có thể gọi giảm "cường độ chất thải" sản xuất Cách thứ hai thay đổi thành phần bên sản phẩm theo hướng tăng hàm lượng công nghệ vốn, giảm hàm lượng nguyên vật liệu Có thể chế tạo số loại đá ốp lát, đá trang trí cở sở pha trộn với hợp chất khác mà đảm bảo, chí tăng chất lượng, mẫu mã đá Đối với đá làm xi măng phụ gia xi măng, thơng qua đầu tư vào công nghệ để nâng cao hiệu đá sử dụng Hoặc nghiên cứu, chế tạo loại nguyên liệu mới, nguyên liệu thay phải khai thác vật liệu từ tự nhiên Nhóm thứ ba III Kết luận Với phân tích trên, tác giả đánh giá cách thực trạng khai thác đá vấn đề môi trường hoạt động khai thác, sản xuất đá Thanh Hóa Từ đưa giải pháp mang tính định hướng cho lĩnh vực công nghiệp đá địa phương Có thể nói đạt mục tiêu phát triển bền vững ngành thời kỳ khơng phải dễ tìm thấy câu trả lời Điều cần có thời gian cần đồng lòng tất đối tượng xã hội, việc nhỏ nâng cao ý thức bảo vệ tài nguyên môi trường kinh tế - xã hội phát triển bền vững DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Sở Tài ngun Mơi trường Thanh Hóa Quỹ Bảo vệ mơi trường Thanh Hóa Trung tâm nghiên cứu khoa học cơng nghệ Thanh Hóa Nguyễn Thế Chinh (2009), Giáo trình Kinh tế Quản lý mơi trường https://vi.wikipedia.org/wiki/Nhi%E1%BB%87t_%C4%91%E1%BB%99ng_l %E1%BB%B1c_h%E1%BB%8Dc ... giải pháp dựa mối quan hệ môi trường phát triển, dựa dòng vật chất vận động hoạt động kinh tế có liên quan chặt chẽ với mơi trường bên Định luật 1, hay nguyên lý thứ định luật bảo tồn nhiệt động. .. khơng đổi, chuyển từ hệ sang hệ khác Định luật thứ nhiệt động học nguyên lý tổng quát cho tất lý thuyết vật lý (cơ học, điện từ học, vật lý hạt nhân, ) Chưa thấy ngoại lệ định luật [5] Theo khía... chưa tìm giải pháp thích hợp trước thiệt hại ô nhiễm môi trường khai thác chế biến đá gây 2.3 Giải pháp khai thác đá vôi bền vững dựa khía cạnh nâng cao chất lượng mơi trường thơng qua định luật