Theo Khoản 1, Điều 2, Luật khoáng sản 2010 thì khoáng sản được định nghĩa là những chất ở trong lòng đất hoặc trên mặt đất, có thể  sử dụng có hiệu quả và lợi ích trong lĩnh vực sản xuất ra của cải vật chất. Khoáng sản tồn tại ở thể các thể: Rắn, lỏng và khí. (Khoản 1 Điều 2).

Việt Nam ta rừng vàng biển bạc với nhiều nguồn tài nguyên khoáng sản phong phú về trữ lượng và số lượng. Trong số đó có nguồn khoáng sản cát sông. Đây là một vật liệu không thể thiếu của ngành xây dựng.

Trong thực tế, cát đóng một vai trò quan trọng đến đời sống dân cư sinh sống trên sông Mê Kông. Cát không chỉ là nguồn tài nguyên khoáng sản quan trọng mà còn ảnh hưởng đến dòng chảy và trữ lượng phù sa ở đồng bằng sông Cửu Long. Với việc khai thác cát không kiểm soát được trong những năm gần đây đã gây ra những tác động xấu, ảnh hưởng không nhỏ đến hệ sinh thái của lưu vực sông Mê Kông.

Theo các nghiên cứu của WWF (World Wide Fund For Nature – Quỹ Quốc tế bảo vệ thiên nhiên) về vai trò của cát trong cấu tạo trầm tích khu vực đồng bằng sông Cửu Long. Cát làm nhiệm vụ vận chuyển chất dinh dưỡng từ sông Cửu Long ra đến cửa biển sông Cửu Long. Có khoảng 50 tỷ tấn cát lưu thông trên dòng chảy mỗi năm, chiếm 90% số lượng trầm tích của đồng bằng sông Cửu Long.

Và trong thế kỉ 21 hiện nay, thế kỷ của cuộc cách mạng công nghiệp hiện đại 4.0 thì nhu cầu sử dụng nguồn vật liệu này đáp ứng nhu cầu phát triển của ngành xây dựng – kiến trúc ngày càng tăng. Đây cũng chính là nguyên nhân gây nên việc khai thác cát trái phép, cát tặc gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường và xã hội.

Theo thống kê, hiện cả nước có 331 mỏ cát vàng với tổng trữ lượng khoảng 2.079,72 triệu m³. Nếu dùng để san lấp thì đến năm 2020, Việt Nam sẽ hết cát và cát dùng trong bê tông chỉ đáp ứng được thêm 15 – 20 năm. Mỗi năm nhu cầu cát xây dựng cần khoảng 120 triệu m³, lượng cát khai thác được 28,985 triệu m³/năm (của 559 cơ sở được cấp phép) cũng chỉ đáp ứng được 24,2% nhu cầu.

Theo ông Lương Đức Long - Viện trưởng Viện Vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng) cho rằng, chính việc sử dụng cát tự nhiên làm vật liệu san lấp là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến việc thiếu hụt cát, nếu dùng như hiện nay thì chỉ khoảng 10 năm nữa là hết trữ lượng.

Trữ lượng cát của Việt Nam hiện chỉ còn 2 tỷ m3, trong khi nhu cầu cát phục vụ xây dựng hiện nay vào khoảng 60 triệu m3 mỗi năm và dự báo khoảng 130 triệu m3/năm kể từ năm 2020.

Việc khai thác cát quá mức trong thời gian qua đã dẫn đến nhiều hệ lụy về môi trường, dòng chảy và đời sống xã hội như:

Khai thác cát tràn lan là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sạt lở bờ sông; dẫn đến thu hẹp diện tích lãnh thổ quốc gia.

Quá trình sạt lở bờ sông dẫn đến nhiều hệ lụy về kinh tế, xã hội như tình trạng sạt lở gây sụt, lún nhà, đường trên địa bàn cả nước thời gian qua.

Theo thống kê đến tháng 5/2017 khu vực Đồng bằng sông Cửu Long có 2/3 chiều dài bờ sông, khoảng 581 km bị sạt lở; đáy sông Tiền, Hậu bị giảm -1,3m.

Và việc khai thác cát bừa bãi, tràn lan sẽ dẫn đến việc giết chết hệ sinh thái sông như thảm thực vật ven bờ, thủy sinh động và thực vật lơ lửng trong dòng sông, hệ sinh vật đáy sông, hệ sinh thái các cù lao và cồn cát... Các hệ sinh thái sông này quyết định chất lượng nước và môi trường sông.
 
Trước thực trạng khai thác cát tràn lan và tình trạng khai thác cát trái phép như hiện nay, chính phủ đã có nhiều chủ trương tăng cường công tác quản lý, kiểm soát vấn đề khai thác cát. Trong thời gian qua cả nước đã tập trung lực lượng ra quân thanh tra, kiểm tra và xử lý nhiều trường hợp khai thác cát trái phép.

Với lực lượng chủ lực là ngành công an, tài nguyên và môi trường, năm qua nhiều vụ khai thác cát trái phép đã được phát hiện, xử lý, góp phần quan trọng trong việc gìn giữ nguồn tài nguyên đang cạn kiệt và hơn hết là bảo vệ được môi trường lưu vực sông, đảm bảo không dẫn đến rủi ro ảnh hưởng phát triển kinh tế - xã hội của cư dân sống ven bờ.

Riêng đối với tỉnh Tiền Giang, với trữ lượng tiềm năng cát sông khoảng 96,24 triệu m3, trữ lượng khai thác hiệu quả là 50,30 triệu m3 , Tiền Giang đã tập trung thực hiện nhiều biện pháp để bảo vệ nguồn tài nguyên đang bị cạn kiệt này như không cấp phép mới hay gia hạn cho khai thác cát và ra quân kiểm tra, xử lý các trường hợp khai thác cát trái phép. Trong giai đoạn 2011-2016 đã tổ chức 148 cuộc kiểm tra, xử lý 142 trường hợp vi phạm, với số tiền phạt thu nộp ngân sách là 2,5 tỷ đồng.

Để nguồn tài nguyên cát không cạn kiệt, không làm ảnh hưởng đến nhu cầu cung cấp vật liệu cho ngành xây dựng thì ngoài giải pháp về quản lý cần có những giải pháp hiệu quả về công nghệ. Cát nhân tạo (hay còn gọi là cát xay, cát nghiền) là một công nghệ mới về cát và là lời giải cho bài toán về tài nguyên cát hiện nay.

Trên thế giới, cát nhân tạo đang được dùng phổ biến, không những để thay thế cát tự nhiên đang ngày càng cạn kiệt mà còn do tính chất đặc biệt của nó: hạt cát đồng đều hơn, có thể điều chỉnh modun và tỷ lệ thành phần hạt theo từng yêu cầu cấp phối cho các loại bê tông khác nhau (như bê tông asphalt, bê tông macrosell, bê tông xi măng, bê tông đầm lăn, bê tông mác cao đặc biệt …). Loại cát nhân tạo cũng cho phép tiết kiệm xi măng, nhựa đường, rút ngắn thời gian thi công và tăng tuổi thọ công trình.

Công nghệ này đã được phát triển và sử dụng ở các nước tiên tiến từ khoảng hơn 20 năm nay, nhưng đối với nước ta còn khá mới lạ. Cát nhân tạo là sản phẩm được tạo ra từ đá. Trong quá trình nghiền đá sẽ tạo ra rất nhiều loại hạt, nếu phối trộn giữa cát nghiền với cát sông theo tỷ lệ khác nhau sẽ tạo ra được hỗn hợp phù hợp với quy chuẩn cho xây dựng.

Theo các chuyên gia, giá thành sản xuất đá xay chỉ bằng 1/2 giá cát xây dựng đang bán trên thị trường hiện nay. Giải pháp tối ưu là trộn chung đá xay và cát xây dựng với tỷ lệ đá xay chiếm khoảng 30-40%, vì đá xay không thể thay thế hoàn toàn cát xây dựng. Ngoài đá xay, xỉ thép từ các nhà máy luyện kim sau khi tái chế cũng là một nguồn vật liệu thay thế cát xây dựng về lâu dài. Ngoài ra, tro, thạch cao có thể thay thế cát làm nền.

Từ năm 2001, Viện Vật liệu xây dựng đã có công trình nghiên cứu xây dựng quy hoạch sản xuất cát nghiền cho xây dựng, đến nay dự án cát nghiền từng bước đi vào thị trường đang thay thế cho cát tự nhiên trong việc làm cốt liệu bê tông, vữa xây trát, cũng như sản xuất vật liệu không nung.

Hiện nay ở Trung Quốc, cát nhân tạo đã chiếm 70% lượng cát sử dụng trong xây dựng; tại Nhật Bản từ 1990 đã ban hành lệnh hạn chế khai thác cát tự nhiên thay vào đó dùng cát nhân tạo. Đến nay quốc gia này đã sử dụng cát nhân tạo hoàn toàn. Thụy Điển hay Úc từ lâu cũng đã đưa ra những chính sách khuyến khích sử dụng cát nhân tạo thay thế cát tự nhiên.

Tại Việt Nam, nguồn nguyên liệu để sản xuất cát nhân tạo khá dồi dào là đá vôi và đá bazan trong khi dự báo trong vòng 10 năm tới nguồn cát tự nhiên sẽ cạn kiệt. Do đó, cát nhân tạo là một lối ra để giảm bớt phụ thuộc vào cát tự nhiên vốn hữu hạn và nếu tận thu thì sẽ gây nhiều hệ lụy tới môi trường.

Việc sử dụng cát nhân tạo, dưới góc nhìn của các chuyên gia kinh tế xây dựng, sẽ góp phần làm giảm thất thoát, lãng phí, tiết kiệm chi phí cho công trình trước tình hình biến động không ổn định của giá cát tự nhiên. Ông Lê Văn Cư - Viện trưởng Viện Kinh tế xây dựng (Bộ Xây dựng) cho biết, chi phí tài chính cho cát có ảnh hưởng không nhỏ đối với tổng chi phí đầu tư xây dựng công trình.

Với công trình giao thông xử lý nền đất yếu và đắp nền cao, nếu giá cát tăng từ 100 - 200% thì chi phí của công trình tăng từ 17% trở lên. Với công trình dân dụng, khi giá cát tăng khoảng 100% thì chi phí cát tăng không lớn, khoảng 1,2 - 3,5%. Đối với dạng công trình hạ tầng, san nền nhiều, khi giá cát tăng 100 - 200% thì chi phí của công trình tăng khoảng 80 - 160%.

Bên cạnh lợi ích kinh tế, việc sử dụng cát nhân tạo mang lại nhiều lợi ích về môi trường, và lời giản cho các vấn đề có liên quan về môi trường hiện nay như xói lở bờ sông, thay đổi hệ sinh thái đới bờ…. ảnh hưởng rất lớn đến thiên nhiên, cuộc sống người dân.

Để cát nhân tạo thật sự phát huy hiệu quả và thay thế dần cát sông thì Nhà nước cần có những chính sách hỗ trợ khuyến khích cho doanh nghiệp đầu tư, phát triển sản phẩm này và cần quy định một công trình tối thiểu phải dùng bao nhiêu phần trăm cát nhân tạo.

Đối với các ban ngành và chính quyền địa phương cần hỗ trợ về mặt pháp lý, chuẩn hóa các văn bản liên quan; lồng ghép truyền thông trên mọi phương diện để người dân hiểu biết đầy đủ, quan tâm chất lượng công trình, từ bỏ thói quen dùng cát trôi nổi, kém chất lượng, tiếp tay cho cát tặc, tàn phá môi trường…

Sử dụng cát nhân tạo là việc làm hiệu quả nhất của người dân trong việc gìn giữ nguồn tài nguyên cát đang cạn kiệt vừa góp phần đáng kể trong việc bảo vệ môi trường sống của chính mình.

Nguyễn Thị Mỹ Xuân (VLXD.org)