Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật Môi trường: Tích hợp mô hình IO trong phân tích dòng chất thải rắn từ các ngành kinh tế Việt Nam

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:218

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài nhằm xây dựng dòng chất thải rắn dựa vào mô hìnhIO, trên cơ sở đó đề xuất giải pháp quản lý chất thải rắn hiệu quả về tài nguyên. Để hiểu rõ hơn về đề tài, mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết luận án!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật Môi trường: Tích hợp mô hình IO trong phân tích dòng chất thải rắn từ các ngành kinh tế Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TẠ THỊ YẾN TÍCH HỢP MÔ HÌNH IO TRONG PHÂN TÍCH DÒNG CHẤT THẢI RẮN TỪ CÁC NGÀNH KINH TẾ VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG Hà Nội – 2021
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TẠ THỊ YẾN TÍCH HỢP MÔ HÌNH IO TRONG PHÂN TÍCH DÒNG CHẤT THẢI RẮN TỪ CÁC NGÀNH KINH TẾ VIỆT NAM Ngành: Kĩ thuật Môi trường Mã số: 9520320 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS. TS. Nguyễn Thị Ánh Tuyết Hà Nội - 2021
i LỜI CAM ĐOAN Tác giả cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tác giả và người hướng dẫn khoa học. Những kết quả và số liệu trong luận án chưa từng được ai công bố trước đây dưới bất kì hình thức nào. Các thông tin luận án tham khảo đã được trích dẫn đầy đủ, chính xác, và rõ nguồn gốc. Hà Nội, tháng 08 năm 2021 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NGHIÊN CỨU SINH PGS.TS. Nguyễn Thị Ánh Tuyết Tạ Thị Yến
ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới giáo viên hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Thị Ánh Tuyết đã luôn hỗ trợ, ủng hộ, động viên và hướng dẫn tận tình về chuyên môn trong suốt quá trình tôi thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn trường Đại học Bách Khoa đã cho phép tôi thực hiện luận án này. Đồng thời xin cảm ơn Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường và phòng Đào tạo đã hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô giáo của Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, đặc biệt là các thầy cô giáo bộ môn Quản lý môi trường đã luôn động viên tinh thần, giúp đỡ tận tình về kiến thức chuyên môn để tôi có thể hoàn thành luận án. Xin chân thành cảm ơn trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội và Khoa Môi trường đã tạo điều kiện cho tôi tham gia chương trình đào tạo này, đồng thời đã luôn hỗ trợ tôi trong suốt quá trình học tập. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Thị Trinh, PGS.TS Nguyễn Thị Hồng Hạnh, PGS.TS Phạm Thị Mai Thảo, TS. Phạm Hồng Tính và các anh chị em của Khoa Môi trường, trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội nơi tôi công tác đã luôn quan tâm, động viên, chia sẻ công việc tại cơ quan và luôn hỗ trợ tôi trong quá trình thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Tổng cục thống kê, các Doanh nghiệp sản xuất giấy và nhựa đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thu thập thông tin và dữ liệu phục vụ nghiên cứu của Luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn sự góp ý quý báu của các thầy cô giáo trong hội đồng chấm luận án để tôi có thể hoàn thiện luận án và định hướng nghiên cứu trong tương lai. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới chồng, các con và gia đình của tôi đã luôn động viên, quan tâm, ủng hộ, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập. Nghiên cứu sinh Tạ Thị Yến
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii MỤC LỤC ................................................................................................................ iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................................. vi DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ ĐƠN VỊ ................................................................... viii DANH MỤC BẢNG ................................................................................................ ix DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................x MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 1. Sự cần thiết của đề tài.......................................................................................1 2. Mục tiêu nghiên cứu .........................................................................................2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................2 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .........................................................................3 5. Các đóng góp mới của luận án.........................................................................4 6. Các nội dung chính của luận án ......................................................................4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .....................................................................................5 1.1. Quản lý chất thải rắn .........................................................................................5 1.1.1. Chất thải rắn từ các ngành kinh tế của Việt Nam ..........................................5 1.1.1.1.Tình hình phát sinh chất thải rắn từ một số ngành kinh tế của Việt Nam ..........................................................................................................5 1.1.1.2. Một số nghiên cứu về kiểm kê chất thải rắn của các ngành kinh tế Việt Nam ........................................................................................................10 1.1.1.3. Cơ sở lựa chọn hệ số phát sinh chất thải rắn của các ngành kinh tế 12 1.1.2. Hiện trạng quản lý và xử lý chất thải rắn của Việt Nam .............................17 1.1.2.1. Hiện trạng thu gom, xử lý, tái chế chất thải rắn thông thường .........17 1.1.2.2. Hiện trạng phát sinh, thu gom, xử lý, tái chế chất thải nguy hại.......20 1.1.3. Các chiến lược, chính sách pháp luật về quản lý chất thải rắn ....................21 1.1.4. Kinh nghiệm quốc tế trong quản lý chất thải ..............................................26 1.2. Các công cụ trong kiểm kê chất thải.............................................................29 1.2.1. Mô hình LCA (Life Cycle Assessment) .....................................................29 1.2.1.1. Khái quát chung về mô hình LCA ......................................................29 1.2.1.2. Kinh nghiệm khai thác mô hình LCA .................................................30 1.2.2. Mô hình IWM (Integrated Waste Management) ........................................31 1.2.2.1. Khái quát chung về mô hình IWM .....................................................31 1.2.2.2. Kinh nghiệm khai thác mô hình IWM ................................................32 1.2.3. Mô hình MFA (Material Flow Analysis) ...................................................32
iv 1.2.3.1. Khái quát chung về mô hình MFA .....................................................32 1.2.3.2. Kinh nghiệm khai thác mô hình MFA ................................................33 1.2.4. Mô hình IO (Input –Output table) ..............................................................34 1.2.4.1. Khái quát chung về mô hình IO .........................................................34 1.2.4.2. Kinh nghiệm khai thác mô hình IO ....................................................36 Tiểu kết chương 1 ....................................................................................................39 CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................41 2.1. Phương pháp luận nghiên cứu ........................................................................41 2.2. Thu thập dữ liệu ...............................................................................................43 2.3. Mô hình IO........................................................................................................44 2.3.1. Cấu trúc mô hình IO ...................................................................................44 2.3.2. Phương pháp cập nhật IO ...........................................................................46 2.3.3. Kỹ thuật gộp ngành trong mô hình IO ........................................................49 2.3.4. Kỹ thuật khai thác IO trong phân tích mối quan hệ liên ngành ..................51 2.3.5. Kỹ thuật khai thác IO trong phân tích dòng chất thải rắn...........................52 2.3.5.1. Xác định nhu cầu trung gian ..............................................................52 2.3.5.2. Xác định lượng chất thải rắn phát sinh của các ngành kinh tế .........53 2.3.5.3. Xác định lượng thu gom chất thải rắn từ các ngành kinh tế .............55 2.4. Phân tích kiểm kê vòng đời (LCI) ..................................................................55 2.4.1. Xác định mục tiêu và phạm vi phân tích ....................................................55 2.4.2. Thu thập dữ liệu ..........................................................................................57 2.4.2.1. Khảo sát tại các nhà máy, làng nghề .................................................57 2.4.2.2. Khảo sát tại bãi chôn lấp ...................................................................58 2.4.3. Kiểm kê phát thải ........................................................................................59 2.4.4. Diễn giải kết quả .........................................................................................61 2.5. Tích hợp IO và LCI trong phân tích dòng chất thải rắn điển hình ............62 2.6. Phương pháp đề xuất giải pháp quản lý chất thải hiệu quả về tài nguyên.64 Tiểu kết chương 2 ....................................................................................................65 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .........................................................67 3.1. Mối quan hệ kinh tế liên ngành từ các ngành kinh tế của Việt Nam ..........67 3.1.1. Phân tích liên kết xuôi, liên kết ngược của các ngành kinh tế....................67 3.1.2. Phát triển một số ngành kinh tế của Việt Nam giai đoạn 2007-2018 .........68 3.2. Dòng chất thải từ một số ngành sản xuất và tiêu dùng của Việt Nam ........70 3.2.1. Lượng chất thải rắn phát sinh từ các ngành sản xuất và tiêu dùng của Việt Nam .....................................................................................................................70 3.2.1.1. Kết quả lựa chọn hệ số phát sinh chất thải rắn .................................70
v 3.2.1.2. Lượng chất thải rắn phát sinh từ các ngành sản xuất và tiêu dùng của Việt Nam năm 2018 .........................................................................................71 3.2.2. Lượng chất thải rắn được thu gom của các ngành sản xuất và tiêu dùng của Việt Nam ...............................................................................................................80 3.2.2.1. Suất thu gom chất thải rắn của các ngành sản xuất và tiêu dùng .....80 3.2.2.2. Lượng thu gom chất thải rắn của các ngành kinh tế .........................82 3.3. Nghiên cứu điển hình dòng chất thải của ngành giấy và ngành nhựa ........87 3.3.1. Ngành nhựa ...............................................................................................88 3.3.1.1. Đặc điểm ngành nhựa ........................................................................88 3.3.1.2. Hiện trạng sản xuất và tiêu dùng các sản phẩm nhựa.......................92 3.3.1.3. Hệ số phát sinh chất thải rắn và khí nhà kính của sản phẩm nhựa ...96 3.3.1.4. Phát thải trực tiếp và gián tiếp trong vòng đời sản phẩm nhựa ........98 3.3.1.5. Dòng vật liệu trong chu trình của ngành nhựa ...............................104 3.3.2. Ngành giấy ...............................................................................................108 3.3.2.1. Đặc điểm ngành giấy .......................................................................108 3.3.2.2. Hiện trạng sản xuất và tiêu dùng các sản phẩm giấy ......................110 3.3.2.3. Hệ số phát sinh chất thải rắn và khí nhà kính của sản phẩm giấy ..111 3.3.2.4. Phát thải trực tiếp và gián tiếp trong vòng đời sản phẩm giấy .......116 3.3.2.5. Dòng vật liệu trong chu trình của ngành giấy .................................119 3.4. Đề xuất giải pháp quản lý chất thải hiệu quả về tài nguyên ......................121 3.4.1. Cơ sở đề xuất các giải pháp ......................................................................121 3.4.2. Quản lý chất thải theo đối tượng tiêu dùng, dòng vật liệu, dòng sản phẩm ... ...................................................................................................................122 3.4.2.1. Quản lý chất thải theo đối tượng tiêu dùng .....................................122 3.4.2.2. Quản lý chất thải theo dòng vật liệu ................................................125 3.4.2.3. Quản lý chất thải theo dòng sản phẩm ............................................125 3.4.3. Đẩy mạnh thu hồi vật liệu .........................................................................127 3.4.4. Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu ..............................................................133 Tiểu kết chương 3 ..................................................................................................136 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................................137 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ..............140 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................141 PHỤ LỤC ...................................................................................................................1
vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Việt Tiếng Anh ADB Ngân hành phát triển Châu Á The Asian Development Bank BVTV Bảo vệ thực vật CTNH Chất thải nguy hại CTR Chất thải rắn EPA Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kì United States Environmental Protection Agency EEA Cơ quan môi trường Châu Âu European Environment Agency EET Kĩ thuật ước tính phát thải Emission Estimation Technique EIO Bảng cân đối năng lượng Environment Input Output EPR Mở rộng trách nhiệm nhà sản xuất Extended Producer Responsibility PRO Tổ chức trách nhiệm của Nhà sản xuất Producer Responsibility Organization GSO Tổng cục thống kê General Statistics Office IO Bảng cân đối vào - ra Input-output table IWM Quản lý chất thải rắn tích hợp Integrated Waste Management HSPT Hệ số phát thải HT Hệ thống KNK Khí nhà kính KTTH Kinh tế tuần hoàn MARD Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông Ministry of Agriculture and thôn Rural Development MFA Phân tích dòng vật liệu Material Flow Analysis MOC Bộ Xây dựng Ministry of Construction MOIT Bộ Công thương Ministry of Industry and Trade MONRE Bộ Tài nguyên và Môi trường Ministry of Natural Resource and Environment MSW Municipal Solid Wastes LCA Phân tích vòng đời Life Cycle Assessment LCI Kiểm kê vòng đời Life Cycle Inventory LKX Liên kết xuôi LKN Liên kết ngược NIP Tổ chức kiểm kê ô nhiễm quốc gia Úc National Pollutant Inventory
vii QLCTR Quản lý chất thải rắn SETAC Society of Toxicology and Chemistry. SNA Hệ thống tài khoản quốc gia System of National Accounts TSCĐ Tài sản cố định TĐVĐ Tác động vòng đời UNDP Chương trình phát triển Liên hiệp United Nations Development quốc Programme UNEP Chương trình môi trường Liên Hiệp United Nations Environment Quốc Programme VL Vật liệu WB Ngân hàng thế giới World Bank WIO Bảng cân đối chất thải Waste Input-Output WHO Tổ chức y tế thế giới World Health Organization
viii DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ ĐƠN VỊ Kí hiệu Thuật ngữ aij Hệ số kĩ thuật Ma trận hệ số kỹ thuật (ma trận hệ số chi phí trung gian trực A tiếp) CONS Tiêu dùng 𝐶𝑊𝐷𝑘 Lượng thu gom chất thải k trực tiếp 𝐶𝑊𝑇𝑘 Lượng thu gom chất thải k gián tiếp C𝑊𝐼𝑘 Tổng lượng thu gom chất thải k DCONS Tiêu dùng trực tiếp EFCO2e Hệ số phát thải khí nhà kính Fi Nhu cầu cuối cùng của ngành i Gk Ma trận cường độ thu gom chất thải I Ma trận đơn vị i i: Ngành sản xuất sản phẩm (ngành cung) (i = ̅̅̅̅̅ 𝟏, 𝒏) ICONS Tiêu dùng trung gian IM Nhập khẩu j j: Ngành tiêu dùng sản phẩm (ngành cầu) (j = ̅̅̅̅̅ 𝟏, 𝒏) n Số lượng ngành trong bảng IO (𝑰 − 𝑨)−𝟏 Ma trận nghịch đảo Liontief PDi Nhu cầu tiêu dùng sản phẩm i T-WCONS Tổng chất thải nhựa phát sinh từ tiêu dùng Xi Tổng giá trị sản phẩm (tổng đầu ra) của ngành i Xj Tổng chi phí sản xuất (tổng đầu vào) của ngành j Vj Giá trị gia tăng của ngành j Zij Giá trị sản phẩm của ngành i cung cấp cho ngành j W-DCONS Chất thải phát sinh từ tiêu dùng trực tiếp W-ICONS Chất thải phát sinh từ tiêu dùng trung gian WFi Hệ số phát thải chất thải rắn của sản phẩm i
ix DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Nội dung một số văn bản pháp quy về quản lý chất thải rắn của Việt Nam ...................................................................................................................................23 Bảng 2.1. Ký hiệu các thành phần và ma trận liên quan trong mô hình IO ..............45 Bảng 2.2. Mô tả phương pháp xác định hệ số liên kết xuôi và liên kết ngược .........51 Bảng 3.1. Độ lan tỏa và độ liên kết của một số ngành kinh tế trong giai đoạn 2007- 2018 ...........................................................................................................................69 Bảng 3.2. Lượng chất thải rắn phát sinh từ các ngành kinh tế sơ cấp năm 2018......72 Bảng 3.3. Lượng chất thải rắn phát sinh từ một số ngành kinh tế thứ cấp năm 2018 ...................................................................................................................................74 Bảng 3.4. Suất thu gom chất thải rắn thông thường và nguy hại của các ngành kinh tế ở Việt Nam năm 2018 ...........................................................................................80 Bảng 3.5. Lượng thu gom chất thải rắn thông thường và nguy hại của các ngành kinh tế Việt Nam, năm 2018 .....................................................................................83 Bảng 3.6. Định mức sản xuất của các loại hình sản xuất nhựa ở làng nghề .............91 Bảng 3.7. Kết quả LCI khí nhà kính của sản phẩm bao bì nhựa PET (kg CO2eq/tấn bao bì PET) ...............................................................................................................98 Bảng 3.8. Định mức nguyên liệu, nhiên liệu tham gia sản xuất của một số sản phẩm .................................................................................................................................113 Bảng 3.9. Kết quả LCI khí nhà kính của các sản phẩm giấy ..................................114 Bảng 3.10. Nhu cầu sử dụng phế liệu nhựa của ngành nhựa và giấy (1 tấn sản phẩm) .................................................................................................................................127 Bảng 3.11. Tổng hợp kết quả LCI khí nhà kính cho túi giấy và túi nhựa (kg CO2eq/tấn túi nilon) ..................................................................................................134
x DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Lượng các thành phần CTNH được thu gom và xử lý năm 2015 .............21 Hình 1.2. Một số văn bản pháp lý về quản lý chất thải của Việt Nam .....................22 Hình 1.3. Khung phân tích LCA ..............................................................................29 Hình 1.4. Thủ tục cho MFA ......................................................................................33 Hình 2.1. Khung phân tích tổng thể của nghiên cứu.................................................42 Hình 2.2. Cấu trúc bảng IO ......................................................................................44 Hình 2.3. Quy trình cập nhật bảng IO .......................................................................46 Hình 2.4. Kĩ thuật gộp ngành trong mô hình IO ......................................................50 Hình 2.5. Phương pháp xác định lượng chất thải rắn phát sinh ................................54 Hình 2.6. Phương pháp và đường biên hệ thống LCI cho các sản phẩm giấy và nhựa ...................................................................................................................................56 Hình 2.7. Mô tả phương pháp lấy mẫu xác định thành phần chất thải giấy và nhựa trong CTR sinh hoạt tại Bãi chôn lấp ........................................................................58 Hình 2.8. Kỹ thuật khai thác IO trong phân tích dòng vật liệu điển hình .................63 Hình 2.9. Phương pháp đề xuất giải pháp quản lý chất thải .....................................65 Hình 3.1. Hệ số liên kết xuôi và liên kết ngược của 164 ngành kinh tế năm 2018 ..68 Hình 3.2. Thu gom trực tiếp và gián tiếp chất thải rắn thông thường của các ngành kinh tế ........................................................................................................................85 Hình 3.3. Thu gom trực tiếp và gián tiếp chất thải rắn nguy hại của các ngành kinh tế ................................................................................................................................86 Hình 3.4. Phương pháp tích hợp IO và LCI ..............................................................87 Hình 3.5. Nhu cầu tiêu dùng nhựa tính trên đầu người giai đoạn 2007-2018 ..........89 Hình 3.6. Cơ cấu ngành nhựa qua các năm ...............................................................89 Hình 3.7. Đặc điểm các loại hình thu gom và tái chế nhựa ở các làng nghề ............90 Hình 3.8. Hiện trạng sản xuất và tiêu dùng các sản phẩm nhựa ...............................93 Hình 3.9. Nhu cầu tiêu dùng nhựa của các ngành kinh tế của Việt Nam năm 2018 94 Hình 3.10. Nhu cầu tiêu dùng các loại nhựa của các ngành kinh tế năm 2018 ........95 Hình 3.11. Hệ số phát sinh chất thải nhựa của các loại nhựa ...................................97 Hình 3.12. Phát thải trực tiếp khí nhà kính của ba phương án sản xuất bao bì PET 99 Hình 3.13. Đóng góp phát thải gián tiếp khí nhà kính của bao bì PET tới các ngành kinh tế ........................................................................................................................99 Hình 3.14. Phát thải trực tiếp chất thải nhựa từ sản xuất các sản phẩm nhựa năm 2018 .........................................................................................................................100 Hình 3.15. Phát thải gián tiếp của ngành nhựa tới các ngành kinh tế khác ............102
xi Hình 3.16. Phát thải gián tiếp chất thải nhựa từ tiêu dùng hộ gia đình năm 2018 ..103 Hình 3.17. Dòng vật liệu nhựa của Việt Nam năm 2018 ........................................105 Hình 3.18. Tỷ lệ bảy loại nhựa trong chất thải nhựa ở Bãi chôn lấp ......................106 Hình 3.19. Dòng vật liệu nhựa PET năm 2018 .......................................................107 Hình 3.20. Cơ cấu tiêu dùng các sản phẩm giấy năm 2018 ....................................109 Hình 3.21. Hiện trạng sản xuất và tiêu dùng các sản phẩm giấy năm 2018 ...........110 Hình 3.22. Nhu cầu tiêu dùng các sản phẩm giấy của các ngành kinh tế ...............111 Hình 3.23. Các loại và vị trí của các nhà máy giấy và bột giấy ở Việt Nam ..........112 Hình 3.24. Phát thải khí nhà kính từ các nguyên vật liệu trong vòng đời các sản phẩm giấy ................................................................................................................115 Hình 3.25. Phát thải trực tiếp chất thải rắn, khí nhà kính của ba sản phẩm giấy ....116 Hình 3.26. Đóng góp phát thải gián tiếp khí nhà kính từ các sản phẩm giấy tới các ngành kinh tế ...........................................................................................................118 Hình 3.27. Đóng góp phát thải gián tiếp chất thải rắn từ các sản phẩm giấy tới các ngành kinh tế ...........................................................................................................119 Hình 3.28. Dòng vật liệu ngành giấy ......................................................................120 Hình 3.29 Cơ sở thiết lập các giải pháp quản lý chất thải hiệu quả về tài nguyên .122 Hình 3.30. Quản lý chất thải theo đối tượng tiêu dùng sản phẩm nhựa..................123 Hình 3.31. Dòng sản phẩm của nhựa PET và PP ....................................................126 Hình 3.32. Mô hình thu hồi chất thải bao bì của các nhà sản xuất .........................129 Hình 3.33. Mô hình hệ thống thu hồi chất thải do nhà nước điều hành..................130
1 MỞ ĐẦU 1. Sự cần thiết của đề tài Sự chuyển dịch mô hình phát triển từ kinh tế tuyến tính truyền thống sang kinh tế tuần hoàn trở thành xu hướng của các quốc gia trên thế giới [1], và Việt Nam không nằm ngoài xu hướng đó. Kinh tế tuần hoàn đang được khuyến khích trong tiến trình tăng cường khả năng cạnh tranh và tạo tăng trưởng bền vững ở Việt Nam. Đây là cách tiếp cận toàn diện nhằm tăng cường chu trình sản xuất và phá vỡ ràng buộc lâu nay giữa tăng trưởng kinh tế và các ảnh hưởng tiêu cực tới môi trường [2, 3]. Do đó, trên tiến trình chuyển đổi này Việt Nam đang phải đối mặt với những thách thức quan trọng trong quản lý chất thải, tài nguyên, và lựa chọn các ngành kinh tế phù hợp cho việc thực hiện chuyển đổi. Để đưa ra được chiến lược và chính sách hiệu quả về tài nguyên, Việt Nam cần phải làm tốt hơn nữa việc định lượng dòng chất thải rắn trong toàn bộ chuỗi cung ứng và lựa chọn các phương án quản lý hợp lý. Bên cạnh đó, trong lĩnh vực khoa học quản lý môi trường, kiểm kê vòng đời (LCI) luôn có vai trò quan trọng trong xây dựng chính sách và chiến lược phát triển bền vững. Và trong lĩnh vực quản lý chất thải, việc xác định thành phần và tải lượng chất thải rắn luôn cần thiết trong việc xác định “điểm nóng môi trường” cần cải thiện. Tuy nhiên, hiện nay ở Việt Nam việc kiểm kê phát thải chất thải rắn thường được thực hiện theo phương pháp kiểm kê hiện trường theo cách tiếp cận từ dưới lên (bottom - up), điều này gây ra sự tốn kém về nhân lực, vật lực và thời gian cũng như hiệu quả của việc kiểm kê lại phụ thuộc nhiều vào sự hợp tác từ đối tượng kiểm kê trong việc cung cấp số liệu. Thêm vào đó, quá trình kiểm kê vòng đời thường bị hạn chế về nguồn số liệu, do đó rất cần công cụ mô hình hóa để khắc phục những khó khăn này. Trong bộ công cụ sinh thái công nghiệp, có nhiều phương pháp mô hình hóa cho phép xác định phát sinh chất thải rắn và dòng tài nguyên trong nền kinh tế. Trong đó, hai phương pháp mô hình IO (Input – Output Table) và phân tích dòng vật liệu (Material Flow Analysis) đã được sử dụng [4]. Chuỗi cung ứng sản phẩm được kết nối với nhau và phân bố trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau. Cùng với đó, chất thải rắn xuất hiện một cách có hệ thống trong toàn bộ chuỗi cung ứng do kết quả của hoạt động kinh tế và thương mại [5-7] nên rất cần công cụ có thể mô phỏng sự phát thải theo chuỗi cung ứng trong mối quan hệ liên ngành. Do đó, công
2 cụ IO sẽ là mô hình phù hợp để phân tích định lượng các tác động kinh tế và chất thải rắn của các ngành kinh tế của Việt Nam. Mô hình IO là phương pháp kiểm kê được xây dựng bởi Leontief từ những năm 1930 [8] để phân tích tài chính, và hiểu được mối liên hệ giữa các ngành công nghiệp, nhà sản xuất, và người tiêu dùng trong nền kinh tế. Mô hình IO đã được sử dụng có hiệu quả để nghiên cứu về mối liên kết giữa phát sinh chất thải rắn với các hoạt động kinh tế ở một số quốc gia [9, 10]. Do tính ưu việt trong phân tích mối quan hệ kinh tế và chất thải, mô hình IO cho phép xác định được sự phát thải hoặc thu gom chất thải rắn trực tiếp và gián tiếp từ toàn bộ chuỗi cung ứng, đây sẽ là cơ sở để đề xuất và phân tích các chính sách quản lý chất thải rắn. Xuất phát từ những vấn đề trên, đề tài “Tích hợp mô hình IO trong phân tích dòng chất thải rắn từ các ngành kinh tế Việt Nam” được thực hiện góp phần vào việc cung cấp phương pháp luận mới cho lĩnh vực khoa học quản lý môi trường, tạo cơ sở khoa học cho công tác xây dựng chính sách và chiến lược quản lý chất thải rắn ở Việt Nam. 2. Mục tiêu nghiên cứu  Mục tiêu chung: Xây dựng dòng chất thải rắn dựa vào mô hình IO, trên cơ sở đó đề xuất giải pháp quản lý chất thải rắn hiệu quả về tài nguyên.  Mục tiêu cụ thể: - Xác định được lượng chất thải cho các ngành sản xuất và tiêu dùng của Việt Nam dựa trên mô hình IO - Xác định phát thải trực tiếp và gián tiếp (chất thải rắn và khí nhà kính) trong vòng đời sản phẩm của ngành giấy và ngành nhựa - Phân tích gánh nặng môi trường của ngành Giấy và ngành Nhựa trong mối quan hệ liên ngành với các ngành khác. Trên cơ sở đó, đề xuất giải pháp quản lý chất thải rắn hiệu quả về tài nguyên. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu của luận án là chất thải rắn của các ngành kinh tế của Việt Nam. Nghiên cứu điển hình chất thải rắn và khí nhà kính của các sản phẩm giấy và sản phẩm nhựa PET, túi nilon. - Mối quan hệ kinh tế liên ngành, dòng chất thải rắn từ các ngành kinh tế, và mối tương quan liên ngành trong đóng góp phát thải giữa ngành nhựa
3 và giấy với các ngành kinh tế khác là các đối tượng được thực hiện nghiên cứu thông qua bảng IO 2018 cập nhật từ bảng IO 2012. - Phạm vi nghiên cứu: + Trong phân tích mối quan hệ kinh tế liên ngành, phân tích dòng chất thải rắn của các ngành kinh tế, bảng IO 2018 với 164 ngành kinh tế và bảng IO 2018 tích hợp thành 40 nhóm ngành được sử dụng để phân tích. + Trong phân tích dòng chất thải rắn điển hình cho ngành giấy và nhựa nghiên cứu thực hiện trên một số sản phẩm chủ đạo của ngành giấy (hộp carton, giấy viết, giấy tissue) và ngành nhựa (HDPE, PE, PS, PET, PVC, PP, loại khác, túi nilon). Trong đó, nghiên cứu tập trung vào các nhóm chất thải có khả năng tái chế trong chất thải rắn. Bên cạnh đó, trong phân tích gánh nặng môi trường từ phát thải khí nhà kính của ngành nhựa và giấy tới các ngành kinh tế, nghiên cứu đã thực hiện trên các sản phẩm giấy (hộp carton, giấy viết, giấy tissue), nhựa PET, túi nilon. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn - Ý nghĩa khoa học: Luận án khai thác mô hình IO để xác định dòng chất thải (trực tiếp và gián tiếp) cho một số ngành sản xuất và tiêu dùng của Việt Nam. Đồng thời phương pháp tích hợp LCI với mô hình IO cập nhật được tập trung nghiên cứu sâu để phân tích đóng góp phát thải trực tiếp và gián tiếp trong vòng đời sản phẩm ngành giấy và ngành nhựa với các ngành kinh tế khác. - Ý nghĩa thực tiễn:  Kết quả của Luận án cung cấp một phương pháp mới tích hợp cả tiếp cận top - down và bottom - up trong xác định dòng chất thải điển hình (chất thải rắn và khí nhà kính) cho một số ngành. Các nhà khoa học và hoạch định chính sách trong lĩnh vực liên quan có thể nghiên cứu để ứng dụng phương pháp này trong việc xác định các điểm “nóng” cần cải thiện và tạo cơ sở cho việc lựa chọn ngành kinh tế phù hợp để thực hiện kinh tế tuần hoàn ở Việt Nam.  Kết quả của luận án cung cấp bộ số liệu đầy đủ, phong phú là nguồn tham khảo có giá trị cho các nhà khoa học, nhà quản lý trong lĩnh vực kinh tế, quản lý CTR ở Việt Nam.
4  Luận án đã đề xuất được ba giải pháp quản lý chất thải:1) Quản lý chất thải theo đối tượng tiêu dùng, dòng vật liệu, dòng sản phẩm; 2) Đẩy mạnh thu hồi vật liệu; 3) Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu. 5. Các đóng góp mới của luận án - Lần đầu tiên ở Việt Nam, tích hợp mô hình IO và LCI được ứng dụng để xây dựng mối tương quan liên ngành trong đóng góp về phát thải (trực tiếp và gián tiếp) giữa ngành giấy và ngành nhựa với các ngành kinh tế khác. - Luận án xác định được ngành nhựa và ngành giấy là hai ngành có chỉ số liên kết xuôi và liên kết ngược cao, có vai trò quan trọng và là động lực cho sự phát triển của các ngành kinh tế khác. - Luận án cung cấp số liệu về lượng chất thải rắn của các ngành kinh tế Việt Nam năm 2018, hệ số phát sinh khí nhà kính và chất thải rắn của một số sản phẩm chủ đạo của ngành giấy và ngành nhựa. 6. Các nội dung chính của luận án Các nội dung chính của luận án bao gồm: - Phân tích mối quan hệ kinh tế liên ngành từ các ngành kinh tế của Việt Nam - Xác định lượng chất thải rắn phát sinh và được thu gom từ các ngành sản xuất và tiêu dùng của Việt Nam - Xây dựng dòng chất thải rắn điển hình cho ngành giấy và ngành nhựa. Trong đó xác định hệ số phát sinh chất thải rắn và khí nhà kính của các sản phẩm nhựa và giấy, đồng thời phân tích gánh nặng môi trường của ngành giấy và ngành nhựa tới các ngành kinh tế khác - Đề xuất các giải pháp quản lý chất thải hiệu quả về tài nguyên Bố cục của luận án như sau: Mở đầu Chương 1: Tổng quan Chương 2: Phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết quả và thảo luận Kết luận và kiến nghị
5 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN Chương này trình bày tổng quan về đối tượng và công cụ nghiên cứu trong luận án, bao gồm các vấn đề liên quan đến quản lý chất thải rắn như: 1) chất thải rắn từ các ngành kinh tế của Việt Nam, 2) hiện trạng quản lý và xử lý chất thải rắn, 3) các chiến lược và chính sách pháp luật liên quan đến quản lý chất thải rắn, và 4) các kinh nghiệm quốc tế trong vấn đề quản lý chất thải rắn. Các công cụ được sử dụng hiện nay ở trên thế giới và Việt Nam về kiểm kê, đánh giá vòng đời như LCA (Life Cycle Assessment), IWM (Integrated Waste Management), MFA (Material Flow Analysis), IO (Input-Output table). 1.1. Quản lý chất thải rắn 1.1.1. Chất thải rắn từ các ngành kinh tế của Việt Nam 1.1.1.1. Tình hình phát sinh chất thải rắn từ một số ngành kinh tế của Việt Nam a. Sơ lược về các ngành kinh tế liên quan tới phát sinh CTR Hệ thống ngành kinh tế của Việt Nam được phân thành 21 nhóm ngành và chia thành 5 cấp (từ cấp 1 đến cấp 5) theo quyết định số 27/2018/QĐ-TTg ngày 06 tháng 07 năm 2018 của Thủ tướng Chính phủ về việc ban hành hệ thống ngành kinh tế Việt Nam. - Ngành cấp 1 gồm 21 ngành được mã hóa theo bảng chữ cái từ A đến U - Ngành cấp 2 gồm 88 ngành, mỗi ngành được mã hóa bằng hai số theo từng ngành cấp 1 tương ứng - Ngành cấp 3 gồm 242 ngành; mỗi ngành được mã hóa bằng ba số theo từng ngành cấp 2 tương ứng - Ngành cấp 4 gồm 486 ngành; mỗi ngành được mã hóa bằng bốn số theo từng ngành cấp 3 tương ứng - Ngành cấp 5 gồm 734 ngành; mỗi ngành được mã hóa bằng năm số theo từng ngành cấp 4 tương ứng Tương ứng với danh mục các ngành kinh tế, danh mục các ngành sản phẩm cũng đã được ban hành theo quyết định số 39/2010/ QĐ-TTg ngày 11 tháng 05 năm 2010, gồm cấp 7 cấp như sau: - Cấp 1 gồm 21 ngành sản phẩm được mã hóa theo bảng chữ cái từ A đến U - Cấp 2 gồm 88 ngành sản phẩm, mỗi ngành được mã hóa bằng hai số theo từng ngành cấp 1 tương ứng
6 - Cấp 3 gồm 234 ngành sản phẩm, mỗi ngành được mã hóa bằng ba số theo từng ngành cấp 2 tương ứng - Cấp 4 gồm 411 ngành sản phẩm, mỗi ngành được mã hóa bằng bốn số theo từng ngành cấp 3 tương ứng - Cấp 5 gồm 587 ngành sản phẩm, mỗi ngành được mã hóa bằng năm số theo từng ngành cấp 4 tương ứng - Cấp 6 gồm 1406 ngành sản phẩm, mỗi ngành được mã hóa bằng sáu số theo từng ngành cấp 5 tương ứng - Cấp 7 gồm 2898 ngành sản phẩm, mỗi ngành được mã hóa bằng bảy số theo từng ngành cấp 6 tương ứng Do đặc điểm đặc trưng của các ngành kinh tế sẽ tạo ra các sản phẩm khác nhau, kéo theo đó là sự phát sinh chất thải rắn (lượng phát sinh, nguồn gốc và thành phần chất thải rắn) cũng sẽ khác nhau và mang tính đặc thù theo ngành. b. Tình hình phát sinh chất thải rắn từ một số ngành kinh tế  Ngành nông nghiệp Chất thải rắn nông nghiệp phát sinh chủ yếu từ hoạt động trồng trọt và chăn nuôi. Thành phần chất thải rắn của hoạt động trồng trọt chủ yếu là các phụ phẩm nông nghiệp như rơm, rạ, thân cây, vỏ củ quả sau sơ chế, vỏ bao bì hóa chất …, hoạt động chăn nuôi có thành phần chất thải rắn bao gồm phân và các chất độn chuồng, thức ăn thừa, xác gia súc, gia cầm, chất thải lò mổ... Mặc dù các chất thải nông nghiệp đa phần có khả năng tự phân hủy tốt hơn so với những loại chất thải rắn khác. Tuy nhiên, lượng chất thải rắn của ngành này lại tương đối lớn, ước tính mỗi năm khu vực nông thôn phát sinh 76 triệu tấn rơm rạ, 136,4 triệu tấn chất thải chăn nuôi [11], và bên cạnh đó là hơn 14.000 tấn bao bì hóa chất BVTV [12]. Trong sản xuất lúa, bên cạnh rơm rạ và phế phụ phẩm nông nghiệp thì bình quân một ha canh tác lúa sẽ phát thải 12,8 kg chất thải rắn, trong đó bao gồm nhựa (75,8%), thủy tinh và kim loại (21,9%), nylon (1,7%), giấy (0,6%)[13]. Do đó cần có biện pháp quản lý tốt hơn để tận thu lại phụ phẩm nông nghiệp cũng như hạn chế phát thải bao bì nông nghiệp ra môi trường.  Khai thác khoáng sản Chất thải rắn phát sinh từ hoạt động khai thác khoáng sản thường có khối lượng rất lớn và hầu hết chưa được thống kê trong tổng lượng CTR công nghiệp phát sinh.
7 Khai thác than: CTR từ hoạt động khai thác than chủ yếu là từ hoạt động khai thác bóc đất mở vỉa, hoạt động giao thông vận tải và hoạt động chế biến tuyển than. Với hai loại hình khai thác than là lộ thiên và hầm lò, toàn bộ phần đất bóc tại khu vực khai thác trở thành CTR và lượng phát sinh phụ thuộc vào cấu tạo địa chất từng vùng cũng như công nghệ khai thác. Theo báo cáo Hiện trạng Môi trường quốc gia năm 2018 về CTR, trích nguồn kế hoạch phát triển ngành công nghiệp than năm 2025 xác định hệ số bóc đất trong khai thác than là 5,9 – 10,2 m3/tấn than [11],[14]. Khai thác khoáng sản khác: Tỷ lệ bóc đất cao là vấn đề lớn trong hoạt động khai thác khoáng sản nói chung. Trong lĩnh vực khai thác bô xít, lượng quặng chất thải và bùn đỏ thải ra từ dự án nhà máy Alumin Nhân Cơ ước tính trên 11 triệu m3/năm. Khối lượng bùn đỏ thải ra từ nhà máy Alumin Tân Rai dự kiến khoảng 80 – 90 triệu m3 trong thời gian vận hành dự án [11],[14]. Trong khai thác tại mỏ Apatit Lào Cai có hệ số bóc đất là 2,5, lượng đất đá thải mỗi năm khoảng 3 triệu tấn [11]. Chế biến khoáng sản: Bên cạnh đất đá thải thì quặng đuôi cũng là CTR sinh ra từ quá trình chế biến khoáng sản bao gồm các loại quặng đuôi kim loại, quặng đuôi cát (chất thải của quá trình khai khoáng cát nặng chủ yếu gồm silicat và khoáng sét hữu cơ) và chất thải thô (phần thô của chất thải sinh ra trong quá trình sản xuất quặng kim loại màu và kim loại đen như quặng Fe, Pb, Zn, Cu, Ni, Sn...)  Ngành nhiệt điện Hoạt động phát triển năng lượng của Việt Nam tập trung vào các ngành dầu khí, than đá và điện lực. Theo thống kê của Bộ Công Thương, chỉ riêng lượng tro xỉ tích lũy của các nhà máy nhiệt điện của Việt Nam năm 2016 là 23 triệu tấn, dự kiến 2018 là 61 triệu tấn, đến 2020 là 109 triệu tấn, đến 2025 là 248 triệu tấn và đến 2030 là 422 triệu tấn [11]. Chất thải rắn phát thải từ nhà máy nhiệt điện chủ yếu là tro, xỉ than (đốt than), và cặn dầu (đốt dầu). Lượng xỉ than thường có khối lượng lớn và trong thành phần xỉ than có nhiều tạp chất ô nhiễm. Tỷ lệ CTR (tro xỉ) do sử dụng than trong lĩnh vực nhiệt điện dao động trong khoảng 30 – 40% trên lượng than sử dụng, tương đương với độ tro của than cám là 26 – 45% [14]. Việc chuẩn bị quỹ đất để làm bãi chứa chất thải là một thách thức lớn, do đó cần phải có giải pháp tái chế tro xỉ hiệu quả trong thời gian tới.  Ngành sản xuất thép Ngành thép là ngành công nghiệp cơ bản của nước ta trong quá trình công nghiệp hóa. Năm 2018, tổng các loại sản phẩm thép mà các doanh nghiệp là thành