土壤修復(fù)包括建設(shè)用地修復(fù)、農(nóng)田修復(fù)以及礦山修復(fù)，其中農(nóng)田修復(fù)與礦山修復(fù)主要恢復(fù)土地植被，對污染土壤的修復(fù)產(chǎn)生的二氧化碳，在修復(fù)后的植被光合作用下中和，因此土壤修復(fù)中碳排放主要考慮建設(shè)用地的碳排放。

建設(shè)用地土壤污染主體為焦化、石化、醫(yī)藥、金屬冶煉等企業(yè)，污染物主要為多環(huán)芳烴、鹵代烴、石油烴、鎘、砷等重金屬。建設(shè)用地土壤修復(fù)中常用的技術(shù)有熱脫附技術(shù)、氣相抽提技術(shù)、固化/穩(wěn)定化技術(shù)、化學(xué)淋洗技術(shù)、化學(xué)氧化/還原技術(shù)、水泥窯協(xié)同處置技術(shù)等物理化學(xué)方法。通過對環(huán)境修復(fù)工程企業(yè)調(diào)研，針對有機物污染土壤的修復(fù)常用技術(shù)為熱脫附、化學(xué)氧化/還原、水泥窯協(xié)同處置、化學(xué)淋洗等，對重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)主要有固化/穩(wěn)定化、植物修復(fù)等。根據(jù)各修復(fù)工程的修復(fù)費用或能源消耗，可以計算出所產(chǎn)生的二氧化碳排放量。

化學(xué)淋洗技術(shù)通過表面活性劑的加入，使銅、鉛、鎘等重金屬或與表面活性劑性質(zhì)相近的有機污染物遷移到化學(xué)溶劑中，并進(jìn)一步分離、處理的技術(shù)。該過程的能源消耗遠(yuǎn)低于熱脫附技術(shù)、氣相抽提、水泥窯協(xié)同處置等需要高溫的高能耗技術(shù)?；瘜W(xué)淋洗中主要應(yīng)用設(shè)備淋洗篩分機、攪拌反應(yīng)泵、清水輸送泵等低能耗設(shè)備。上海市某修復(fù)項目修復(fù)總工程土方量為36768.4 m³，清水輸送泵功率3 kw，淋洗液攪拌機功率1.5 kw，兩臺淋洗液輸送泵1 kw，篩分設(shè)備13 kw，總工程設(shè)備計算負(fù)荷約153.8 kw。最終淋洗修復(fù)108.6 m3重金屬污染土壤，消耗9500 kW?h，折合修復(fù)每噸土壤排放64.5 kg二氧化碳。

熱脫附技術(shù)通過直接或間接加熱土壤，使土壤中有機污染物受熱從土壤介質(zhì)中揮發(fā)或分離后，進(jìn)入氣體處理系統(tǒng)的過程。熱脫附技術(shù)由于要加熱受污染的土壤，其帶來的能源消耗必然是巨大的。由國內(nèi)某焦化廠土壤修復(fù)案例分析，熱脫附每噸土壤消耗天然氣45~48 m³，電34.1~40.8 kW?h，由此可大致估算每噸土壤修復(fù)排放了124.1~136.8 kg二氧化碳。但熱脫附修復(fù)土壤總工程量還包括土壤挖掘、運輸、回填等其他方面的能源消耗，其最終產(chǎn)生的二氧化碳排放可能超過200 kg/t土。

氣相抽提技術(shù)是利用負(fù)壓風(fēng)機形成負(fù)壓，在污染土壤區(qū)域的抽氣井將有機污染物抽提后，經(jīng)過活性炭或催化氧化后降低土壤中污染物濃度的方法。國內(nèi)某地塊被苯和C10~C12脂肪烴污染約200 m³，采用氣相抽提技術(shù)實現(xiàn)了87.4%的修復(fù)率。項目歷時7個月，使用了55 kw風(fēng)機和總功率為72 kw的催化燃燒室，還包括離心式引風(fēng)機、泵、尾氣處理裝置等。按每天8小時工作，每月20個修復(fù)工作日核算，該修復(fù)工程耗電量約為14萬kW?h。按中國電網(wǎng)電力（各種電力混合后的平均值）1度電的CO₂排放是960 g左右，該修復(fù)工程折合碳排放量約136噸，平均修復(fù)每噸污染土壤排放二氧化碳約500 kg。通常氣相抽提會與熱處理相結(jié)合，產(chǎn)生的碳排放進(jìn)一步增加。

水泥窯協(xié)同處置是進(jìn)行危險廢物處置的一種方法，可以處置污泥、重污染土壤等，可以完全消除有害氣體，最終轉(zhuǎn)化為水泥熟料，無廢棄物遺留。根據(jù)某地水泥窯協(xié)同處置建設(shè)項目環(huán)評報告，該項目總裝機容量約1000 kw，計算負(fù)荷900 kw，處理能力約15~30 t/d。核算后平均處理每噸重污染土壤約耗電240~480 kW?h，折合排放二氧化碳230~460 kg。此二氧化碳排放不包含加熱過程中有機物燃燒后排放的二氧化碳。

固化/穩(wěn)定化技術(shù)利用添加劑，通過添加劑與土壤中的有害成分結(jié)合使其轉(zhuǎn)化為其他物理或化學(xué)形式，消除或減小其危險性質(zhì)。固化/穩(wěn)定化工程中主要用到的設(shè)備包括挖機、破碎篩分機、攪拌機等。國內(nèi)某化工廠汞污染土壤經(jīng)固化/穩(wěn)定化處理后，土壤中重金屬汞硫酸硝酸浸出濃度未檢出。該工程修復(fù)約4000 kg汞污染土壤，采用了PC 60挖機、Allu破碎篩分設(shè)備等。PC 60挖機功率約為40.7 kw，Allu破碎篩分設(shè)備可以連接在挖機上，沒有額外能源消耗，攪拌機功率約5.5 kw。修復(fù)每噸污染土壤耗能約46.8 kW?h，折合修復(fù)每噸土壤排放44.9 kg二氧化碳。

化學(xué)氧化/還原技術(shù)是指向污染土壤添加氧化劑或還原劑，通過氧化或還原作用使土壤中的污染物轉(zhuǎn)化為無毒或相對毒性較小物質(zhì)的過程。根據(jù)處置地點不同，化學(xué)氧化/還原技術(shù)可分為原位和異位兩種工藝。原位化學(xué)氧化/還原系統(tǒng)主要包括注射井、氧化劑/還原劑輸送管道和監(jiān)測井三部分。化學(xué)氧化/還原中用到的設(shè)備以挖掘機，攪拌機為主，其修復(fù)土壤能耗與固化/穩(wěn)定化技術(shù)相似，估算其修復(fù)每噸土壤排放50 kg二氧化碳左右。

生物修復(fù)技術(shù)主要分為：植物修復(fù)技術(shù)、動物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)三大類。但目前實現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用的有植物修復(fù)和微生物修復(fù)技術(shù)，其中植物修復(fù)技術(shù)通過特定植物的生物富集作用，將土壤中重金屬元素富集到植株體內(nèi)，再對收獲植株進(jìn)行處理，降低二次污染。整個修復(fù)過程包括植物幼苗的培育、植株移栽養(yǎng)護(hù)、植株回收、植株遺體處置（焚燒）。植物本身可以固炭養(yǎng)地，因此基本可以中和修復(fù)過程中的二氧化碳排放，估算其修復(fù)每噸土壤排放-10~30 kg二氧化碳左右。

表2土壤修復(fù)部分技術(shù)案例碳排放對比

土壤修復(fù)未來的技術(shù)發(fā)展趨勢

當(dāng)前國內(nèi)外土壤修復(fù)發(fā)展現(xiàn)狀，土壤修復(fù)在技術(shù)上從單一的物理、化學(xué)、生物修復(fù)方法到兩種修復(fù)技術(shù)的聯(lián)用；從有機污染物、重金屬單一污染發(fā)展到多種有機物、多種重金屬甚至有機物與重金屬復(fù)合污染物；從異位物理化學(xué)修復(fù)到原位低風(fēng)險污染修復(fù)發(fā)展。面對復(fù)雜的土壤污染狀況，修復(fù)技術(shù)也在不斷改進(jìn)。根據(jù)“雙碳”目標(biāo)的要求，土壤修復(fù)技術(shù)的發(fā)展也需要向低碳排放，低能源消耗方向發(fā)展。

德森環(huán)境--作為一家專業(yè)的土壤淋洗修復(fù)裝備研發(fā)制造運營綜合服務(wù)商，將繼續(xù)秉承“ 全心全意、至臻至美 ”經(jīng)營理念，加大研發(fā)投入，通過技術(shù)升級和改進(jìn)控制系統(tǒng)，進(jìn)一步提高淋洗設(shè)備智能化，小型化，低能耗化，降低生產(chǎn)過程以及使用中的碳排放。

此前，德森推出的德森淋洗車，采用一體化設(shè)計，具有占地面積小、操控方便智能、進(jìn)出場周期短，整體項目運營成本低等優(yōu)勢。可廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、冶金、鋼鐵等有機/重金屬污染場地土壤淋洗修復(fù)，還可適用于通溝余泥、河道淤泥、盾構(gòu)泥漿、礦山修復(fù)等多種類物理淋洗、洗選、分級需求的項目場地。

以上部分內(nèi)容摘自：環(huán)境工程   作者：薛成杰 方戰(zhàn)強