基于綠色可持續理念的污染場地修復碳足跡研究進展①

肖 萌，劉 鵬,2，孟 豪,，張紅振，董璟琦，李香蘭*

基于綠色可持續理念的污染場地修復碳足跡研究進展①

肖 萌1，劉 鵬1,2，孟 豪1,3，張紅振3，董璟琦3，李香蘭1*

(1 北京師范大學全球變化與地球系統科學研究院，北京 100875；2 北京建工環境修復股份有限公司，北京 100015；3 生態環境部環境規劃院，北京 100012)

污染場地修復工程，以其短期、在較小空間尺度內產生高強度的能源消耗和碳排放而受到廣泛關注。在全球環境變化及“雙碳”政策背景下，污染場地的綠色可持續修復成為必然趨勢。降低污染場地修復工程的碳排放水平，可以為減緩氣候變化、實現修復行業的綠色發展提供重要支撐。然而，目前我國污染場地修復行業仍存在碳足跡評估技術研究不充分、綠色可持續修復理念貫徹不深入等問題。本文梳理了污染場地綠色可持續修復的發展歷程和存在問題，以修復行為的碳足跡核算為著力點，綜述了基于綠色可持續修復理念的碳足跡核算研究進展與案例分析，從場地、區域和宏觀的不同尺度層面探究了污染場地修復評估方法體系中碳核算相關工作。在氣候變化的全球背景下和“雙碳”政策的國家背景下，污染場地碳足跡核算將為我國修復行業實現減污降碳、推進綠色低碳管理提供參考。

碳中和；生命周期評價；綠色修復技術；環境足跡

污染場地在世界范圍內普遍存在，對全球生態環境和人類健康產生嚴重影響。據歐洲環保署估測，歐洲經濟區成員國存在潛在污染場地約250萬個[1]；美國則大約有294 000個污染場地亟待清理和修復[2]?！度珖寥牢廴緺顩r調查公報》顯示，我國約有16% 的土地采樣點位受到不同程度的污染[3]。加強我國污染場地的修復手段與治理技術研究，是踐行“美麗中國”和“綠水青山就是金山銀山”的重要保障。隨著污染場地修復行業的不斷發展，各類修復技術在不斷進步。我國污染場地修復技術以化學氧化/還原、熱脫附、固化/穩定化、抽出處理等技術為主，并向原位修復和異位修復相結合的方向轉變[4]。無論采取何種修復技術，污染場地修復必然會帶來一定的二次環境影響以及資源、能源消耗。為解決這一問題，同時避免過度修復的情況發生，綠色可持續修復成為修復行業未來發展的重點和必然趨勢。綠色可持續修復強調綜合考慮全生命周期的環境、社會和經濟的凈影響，著力于減少修復過程中的二次環境污染以及能源、材料的消耗。近20年，綠色可持續修復理念在專業修復技術規范、政府指導性政策制定以及學術研究等方面不斷滲透[5]。綠色可持續修復的興起是一個重要里程碑，修復行業將會重塑，建立新的標準和技術規范供從業者遵循[6]。相較于歐美國家，我國綠色可持續修復發展起步晚，缺乏有效評估和監管，亟待充分借鑒國際經驗并結合自身特色進行因地制宜地完善和發展。

結合氣候變化的全球背景以及“雙碳”政策的國家背景，切實將綠色可持續理念貫穿于場地修復中具有重要意義。場地修復碳足跡核算是科學評價污染場地修復環境影響和可持續程度的重要手段之一，也是實現綠色可持續修復的核心著力點之一。在我國現有實踐和政策基礎上，實現綠色可持續修復有必要加快從場地、區域和宏觀3個尺度完善修復行業碳足跡評估體系，全面實現污染場地修復減污降碳和綠色可持續發展。本文通過對污染場地綠色可持續修復發展、存在問題和污染場地修復碳足跡計算方法及案例的梳理，為推動我國修復行業綠色可持續發展中的低碳化轉變提供借鑒和參考。

1 污染場地修復碳足跡核算

碳足跡是環境足跡中的一種，一般用于表征產品或服務在其生命周期內直接和間接的溫室氣體排放[7]，單位是二氧化碳當量(CO2-eq)。根據尺度分類標準，碳足跡可以分為個人碳足跡、產品碳足跡、家庭碳足跡、城市碳足跡以及國家碳足跡；根據產業或部門分類標準，碳足跡則可以分為工業碳足跡、交通碳足跡、建筑碳足跡、供水系統碳足跡、醫療衛生碳足跡等[8]。碳足跡的計算方法主要可以分為IPCC (聯合國政府間氣候變化專門委員會)清單法、自下而上的過程分析法(基于生命周期評價)和自上而下的投入產出法[8-9]。IPCC清單法實用性較強但會產生遺漏項，不確定性較大；生命周期評價法詳細、全面，適用于微觀層面的碳核算，但其較為復雜，邊界的確定過程中會產生截斷誤差，且缺乏影響評價過程中本地化的特征因子；投入產出法能夠綜合反映直接和間接碳排放，適用于宏觀層面的碳核算，但對數據量的要求較高，且存在一定的滯后性。

污染場地修復工程的碳排放水平核算可以作為環境可持續性的定量參考，將切實推進污染場地修復綠色、低碳、可持續實踐，推動綠色可持續修復的完善和發展。從場地、區域和宏觀3個不同維度對修復活動的可持續性進行科學度量和定量評估，可為低碳修復技術優化創新、區域碳減排策略協調以及修復行業宏觀政策制定提供重要科學依據(圖1)。

1.1 場地尺度碳核算

通過對污染場地修復進行碳核算，一方面可以了解各子過程的碳排放水平，有針對性地采取措施以減少修復行為碳足跡；另一方面可以對修復的備選方案進行碳足跡數據綜合比對，從而選擇環境效益更優的修復方案。場地尺度碳核算的常用方法包括美國環保局(EPA)提出的環境足跡評估電子表格SEFA、美國可持續修復論壇提出的生命周期評估(LCA)方法以及由不同國家或機構開發的碳足跡計算器，如美國空軍工程與環境中心開發的土壤修復工具(SRT)、美國海軍和美國陸軍工程兵團開發的Site Wise工具以及Tauw二氧化碳計算器等。一些學者在LCA的基礎上，引入混合LCA、基于投入產出的LCA(IO-LCA)等方法進行污染場地修復碳足跡核算和環境影響評價[10-11]，為碳足跡核算提供了更加準確和多樣的方法。

環境足跡分析在北美場地修復綠色可持續評價中應用較為廣泛，是美國環保局綠色修復評價的重要環節之一，并發布了SEFA工具來幫助決策者分析修復項目的環境足跡。納入SEFA工具的指標與美國環保局提出的綠色修復核心要素保持一致，包括能源使用、溫室氣體排放、NO、SO和PM10排放、水資源利用等。Huang等[12]采用SEFA工具對比不同情景下總石油烴(TPH)污染場地修復的環境足跡，結果表明，采取化學氧化修復所排放的溫室氣體遠大于生物修復(分別為118.414 t和15.64 t)；結合田間規模種植測試結果發現，經過生物修復的污染土壤更肥沃，更具生物活性，是更加綠色、低碳、可持續的修復方法。Ali Khan等[13]采用SEFA 工具量化巴基斯坦某污染場地3種不同修復情景下的環境足跡(即完全不使用任何可再生能源的修復；使用少量可再生能源的修復；大量使用可再生能源的修復)，根據核算及對比結果，指出將可再生資源應用在場地修復中能夠有效減少超過68% 的環境足跡。

圖1 場地、區域和宏觀3個不同尺度污染場地修復碳足跡核算方法

在場地尺度，基于綠色可持續修復的碳核算案例以LCA法的應用最為廣泛。Favara等[14]認為LCA法是對當前產品或項目整個生命周期——從原材料獲取到生產、使用、報廢、回收和最終處置(“搖籃”到“墳墓”)中的潛在環境影響進行評估。LCA法共包括4個步驟：目的與范圍確定、清單分析、影響評估和解釋說明。

LCA法廣泛應用于場地尺度建設用地修復工程和農用地修復工程的碳核算。Harbottle等[15]通過LCA法比較了建設用地污染土壤分別采用原位固化/穩定化技術與挖掘填埋的碳排放水平，并對不同修復方法的子過程進行了碳足跡核算，結果表明，與挖掘和填埋處置相比，固化/穩定化技術在廢物產生、運輸和原材料的使用等階段的碳排放水平較低，是更加低碳的修復方案。Sparrevik等[16]通過LCA法比較了工業污染沉積物中主動和被動薄層封蓋備選方案與自然恢復的環境足跡，確定了修復方案的優先級和優化方案，實現了沉積物可持續管理。Ferdos和Rosén[17]采用LCA法對比分析了瑞典2個工業污染場地21個修復場景的碳足跡，結果發現，長途運輸殘渣的修復技術產生顯著碳足跡，船舶的殘余運輸將導致更高的溫室氣體排放。Hou等[18]采用LCA法比較了中國南方汞污染農田土壤修復場地中熱解吸和土壤固化/穩定化處理的碳足跡，結果表明，高溫解吸法處理每噸受污染土壤將排放357 kg CO2-eq的溫室氣體，而使用煤基粉末活性炭固化/穩定化處理則排放365 kg CO2-eq的溫室氣體。分析各個修復方案關鍵環節的碳足跡排放，將為進一步制定綠色可持續修復方案及改善環境效益提供重要理論支撐。

LCA法應用于場地尺度綠色可持續修復碳核算的主要目的是優化修復技術，降低污染場地修復碳排放水平和能源消耗量，實現綠色可持續發展。在相關研究中，一般考慮的是同種技術的不同配置情況。Vigil等[19]對所使用的兩種不同生物量管理的植物修復配置進行碳排放水平的比較，發現具有生物質價值的植物修復方案更具可持續性。Hou等[20]對比了固化/穩定化技術(是否使用生物質炭)和兩種熱解吸技術(高溫和低溫)不同配置下的碳排放水平，分析得出，使用基于生物質炭的粉末活性炭的固化穩定化技術(從365 kg CO2-eq減少至105 kg CO2-eq)以及在低溫下進行的熱解吸(從357 kg CO2-eq減少至264 kg CO2-eq)的碳排放量最小。因此，可以根據這些配置開展技術優化，以盡可能降低環境影響。Martins等[21]通過LCA法對兩種合成零價鐵納米粒子的方法(使用硼氫化鈉的傳統方法和使用天然產物提取物的綠色方法)進行環境影響評估，得出以選擇更具更加低碳的合成方法，可降低應用納米鐵的修復活動對環境的影響。

由于不同修復措施的選擇很大程度上取決于特定的LCA法和對清單數據所做的假設，因此若使用方法不恰當，可能會導致從業人員和決策者在選擇修復方案時做出錯誤決策[22-24]。LCA法是一項數據密集型評估方法，數據質量對于評估結果至關重要。為應對這一挑戰，Amponsah等[25]學者認為應當列出明確的數據來源說明，對假設進行深思熟慮并明確定義系統邊界，從而更加有效地將LCA法應用于場地修復，減少其不確定性，增加協調性和提高成果的透明度。針對LCA法存在的一系列問題，Favara等[14]提出了一個9步流程，具體包括確定研究目標和范圍、定義功能單元、建立系統邊界、建立項目指標、編制項目清單(即輸入和輸出)、評估影響、分析影響評估結果的敏感性和不確定性、解釋清單分析和影響評估結果、報告研究結果。該流程提供了一致、透明、可重復的方法來進行修復項目的足跡分析和生命周期評估，在一定程度上解決了LCA法的局限性。碳足跡計算器是修復領域場地尺度碳核算的重要工具之一。碳足跡計算器種類多樣、操作簡單，通常利用簡單的排放因子公式將電、油、氣和煤等消耗量轉化為二氧化碳的排放量，或者根據運輸工具的類型和運輸距離來計算相應的二氧化碳排放量[26]。由于不同碳足跡計算器的復雜程度和包含的計算項目不同，結果往往差別很大甚至相互矛盾[27]。在污染場地修復領域，SRT、Site Wise、Tauw二氧化碳計算器是常用的碳足跡計算工具。SRT一般用于現有修復技術系統的優化或基于可持續性指標比較修復方案。其納入的修復技術包括挖掘、土壤氣相抽提、抽出處理、原位生物降解、熱處理、原位化學氧化、滲透反應屏障、長期監測等；依據的可持續性指標涉及環境、社會、經濟3個維度，如CO2、NO、SO2和 PM10的排放量，能源消耗總量，資源服務的變化，技術成本，事故風險等。Site Wise用于計算修復技術的基礎環境足跡，目前可以提供包括溫室氣體、能源使用、標準空氣污染物(包括 SO、NO和顆粒物)、用水量、資源消耗和事故風險等可量化指標的詳細評估。Tauw開發的二氧化碳計算器主要目的是量化不同土壤修復方案對環境的影響，包括3個帶有轉換系數的數據庫，土壤修復方案的各個環節(如運輸、廢物產生等)對環境的影響以二氧化碳當量表示。

碳足跡計算器僅對修復核心過程的碳足跡進行核算，并未考慮工廠制造等供應鏈的排放。為推動碳足跡計算器在修復領域場地碳核算中的應用，Sampson等[28]創建了針對場地修復的數據收集和分析工具，用于進行包括供應鏈排放在內的全生命周期的碳核算，從而可以對修復過程中的真實碳足跡進行量化。該工具應用于格拉斯哥2014年英聯邦運動會運動員村整治項目，對挖掘和填埋處置、土壤淋洗兩種修復方案進行了比較，發現實際使用的土壤淋洗方案比挖掘和填埋處理方案的全生命周期碳足跡低14%，是更低碳、可持續的修復方案；同時也使用該工具對比各個修復環節不同情景碳足跡，發現如本地采購材料、在工廠制造中使用回收材料、提高運輸或土方工程的燃料效率等都會一定程度降低碳足跡。優化后的碳足跡計算器對場地碳核算具有重要意義，可適用于以下場景：①修復前，通過該工具預測一系列修復方案的碳排放，為修復方案選擇提供依據；②修復過程中，在工作期間收集修復項目的特定數據，用于指示減排環節和目標；③修復后，采用該工具從財政或監管角度開展全面的二氧化碳核算，為此后的項目排放估算和碳排放管理提供支撐。

投入產出模型于1936年由 Leontief[29]首次提出，用于研究經濟系統不同部門之間的相互依存關系。后投入產出分析逐漸應用于環境領域，形成以LCA法為基礎的IO-LCA法，該方法能夠從宏觀層面，通過各部門的經濟關聯性來追溯隱性物質消耗和能源消耗，從而量化碳排放和環境影響情況[30]。相比傳統的LCA方法，IO-LCA法不需要大量且復雜的數據，節省了時間和成本且具有更加廣泛的邊界。在場地領域，Chen等[10]使用IO-LCA法對比了3種土壤修復技術包括原位封存技術(ISE)、異位熱解吸技術(ESTD)和原位熱解吸技術(ISTD)所形成的4個修復方案的碳排放及其他污染物排放量，并結合社會、經濟因素篩選了綜合可持續性最佳的方案。IO-LCA法應用于場地碳核算的相關研究較為有限，其特點更加適用于進行宏觀層面的研究，對于區域尺度碳足跡核算具有重要意義。

1.2 區域尺度碳核算

通過區域尺度碳核算可以從中宏觀的角度對區域溫室氣體減排和環境管理提供指標度量，一方面可以為區域協調碳減排策略、開展區域產業規劃等提供科學依據，另一方面也可以從數據中挖掘不同區域碳排放規律和特點，有針對性地制定相關策略。在修復領域，碳核算的相關研究主要集中在場地尺度，區域尺度相關研究較少。從區域視角對修復領域進行碳核算，可以從更加宏觀的層面對土壤修復碳排放進行把握，是推動“雙碳”政策實施的重要環節，需要進一步引起重視。

區域層面的污染場地碳核算在國內外有初步的應用。通過對區域內各個污染場地的修復活動進行碳核算，可以充分了解該區域修復碳排放強度特點，為制定區域碳減排策略提供數據基礎。從區域尺度上進行碳核算一般采取將LCA法與其他工具或方法結合的方式進行。Hou等[31]認為對于區域或城市級別的碳足跡評估，使用IO-LCA法更加適合同時評估一定數量的場地碳足跡；其在研究美國舊金山市棕地再開發對氣候變化的緩解潛力時，將棕地再開發所進行的修復活動的碳足跡作為次要影響；在計算次要影響時由于城市層面的核算涉及大量站點，采用了IO-LCA法對舊金山市各個污染站點修復活動的碳足跡進行了核算，結果表明，棕地重新開發利用相比綠色可持續理念的修復管控，可以使溫室氣體凈排放量在70年間減少519 t CO2-eq，相當于2010年舊金山市碳排放水平的14%。該研究明確了城市尺度的棕地再開發相比綠地開發具有更低的碳足跡、更高的環境效益，成為推動區域綠色可持續發展的重要策略。

在我國，修復領域區域尺度的碳核算案例較少，主要以北京和天津為主。北京市在2006—2020年統計的成規模修復工程項目有48個，包括北京染料廠、北京焦化廠、化工二廠及首鋼等重點行業污染地塊。經統計，北京市污染場地原位修復技術主要采用了原位阻隔、原位化學氧化(ISCO)、原位氣相抽提(SVE)和原位熱脫附(ISTD)等4種技術；異位修復技術主要采用了水泥窯協同處置、直接安全填埋、常溫解吸、異位熱脫附、固化穩定化等5種技術。修復后土壤的最終去向總體分為3類：原位回填、安全填埋和資源化利用。

區域尺度下的污染場地修復碳足跡核算具有重要意義和廣闊前景。如應用于城市碳足跡的城市碳地圖(CCM)[32]、城市碳網絡(CCN)[33]等概念也同樣適用于區域污染場地修復碳排放管理。污染場地修復是點狀的、具有消費行為的環境治理活動；污染場地和處置終端(水泥窯、填埋場)之間會有污染土的流動，污染場地和水處理廠之間可能有污水的流動，修復工程產生的危廢固廢也有向處置終端的流動?？梢?，污染場地修復適于建立區域碳地圖、碳網絡，以更加直觀、簡潔的形式體現區域尺度污染場地修復碳足跡，對于未來區域碳排放管理具有積極意義。探究區域污染場地修復技術適宜性是另一重要方向，也是區域尺度污染場地碳足跡核算的重要應用。同一個區域尺度下的污染場地特點具有一致性和相似性，從社會、經濟和環境3個角度探究區域最佳污染場地修復方法，可以有效實現區域污染場地綠色可持續發展。如對于尼日利亞三角洲大片受到原油污染的場地，Zabbey等[34]回顧了尼日爾三角洲地區受污染土地的社會、經濟和生態影響以及全球最先進的修復方法，并使用沿海環境清理案例研究來證明生物修復因其較低的環境足跡、經濟成本，成為尼日利亞三角洲區域修復的首選方案。但該研究僅通過實例驗證的方式對最佳修復方法進行了選擇，缺乏碳足跡核算結果、可持續性評估結果的數據支撐。

總體來看，目前區域尺度下的污染場地修復碳核算相關研究較少，還沒有建立統一的方法和模型，需要進一步地探索和發展。結合場地尺度污染場地修復碳足跡核算和其他行業碳足跡核算的相關研究，本研究認為區域尺度污染場地修復碳足跡核算可以采用LCA法核算各修復技術的一般碳足跡，得出統計意義的碳排放水平；在區域乃至更大尺度上，建立區域場地清單，從而能夠根據清單內地塊的污染特征信息預設修復技術路線；最終根據技術路線，對涉及的污染土類別、修復技術、修復方量賦值碳排放量并加權合計，實現該區域修復工程碳排放核算。該方法具有一定科學性和可行性，可以成為我國建立區域尺度污染場地碳足跡核算方法的新嘗試，具有一定的參考意義。

1.3 宏觀尺度碳核算

在全球環境變化和“雙碳”政策的背景下，以現有制度和實踐為基礎，我國修復領域亟待借鑒相關經驗，加強從宏觀視角對修復行業碳足跡進行評估和分析。其不僅對污染場地綠色可持續修復政策制定以及碳中和、碳達峰的實現具有重要意義，同時也可以為未來土壤修復和環境管理的減排特點和路徑選擇提供方向指引和數據支撐。然而，目前國內外學者還沒有在宏觀尺度上進行土壤修復碳足跡評估的相關研究，但有相關研究涉及從宏觀視角進行全球尺度、國家尺度碳足跡評估，其使用的技術、方法以及評估思路可以為土壤修復領域宏觀尺度碳足跡評估提供一定的參考和借鑒。

Hertwich和Peters[35]量化了與全球73個國家和14個地區的商品和服務最終消費相關的溫室氣體排放，并分析了8個類別的貢獻，發現在全球范圍內，72% 的溫室氣體排放與家庭消費有關，10% 與政府消費有關，18% 與投資有關。在澳大利亞，為引入排放交易計劃并合理地制定溫室氣體排放政策，Wood 和Dey[36]采用投入產出分析的方法計算該國碳足跡，結果發現，2005年國內總碳排放量為5.819億t，同時分析了各行業類別溫室氣體排放量隨時間的變化趨勢。在英國，Wiedmann等[37]采取了國際多區域投入–產出(MRIO)模型計算了英國從1992—2004年的國家碳足跡，根據計算結果發現，大多數溫室氣體隨著時間的推移，消費者排放量顯著增加，生產者和消費者排放量之間的差距不斷擴大。Ivanova等[38]基于EXIOBASE 2.3多區域投入產出數據庫中的消費者支出調查以及環境和貿易細節，發現不同區域國家的隱含溫室氣體排放量存在空間異質性，在0.6 ～ 6.5 t CO2-eq之間變化很大，就總排放量和人均排放量而言，區域貢獻的顯著差異表明氣候變化責任存在巨大的空間不平等。在我國，Yang等[39]使用詳細的排放清單以高空間分辨率(10 km×10 km)繪制了2012年全球消費驅動的中國二氧化碳排放圖，結果表明，國外地區在中國的碳足跡集中在重要的制造業中心，包括長三角、珠三角和華北平原，中國約1% 的土地面積擁有全球75% 的碳足跡。了解我國碳足跡熱點有利于我國推動下游產業協同減排，對我國碳足跡熱點有更加清晰、準確的認知。

以上宏觀尺度的碳核算技術與方法未來可以有選擇地應用在修復領域，為宏觀視角下的修復領域碳核算提供技術支撐。在積極推進生態文明建設，堅持走綠色發展道路的新形勢下，如何將污染場地防治與綠色發展和可持續發展相銜接，形成一套符合生態文明思想、支撐綠色發展理念、促進土壤資源永續利用的污染地塊綠色可持續修復評估技術和管理體系，是推動我國環境管理與可持續發展的艱巨任務。在修復領域，從宏觀尺度上進行碳足跡評估一方面有利于從宏觀視角把握土壤修復碳足跡變化趨勢和特點，從而有針對性地進行宏觀調節和控制，為實現碳達峰、碳中和奠定基礎；另一方面也將推動構建綜合考慮場地修復社會總投入和生態環境總損失的宏觀框架指標，為實現場地修復環境管理和社會治理現代化水平提供支撐保障[40]。

2 面臨挑戰與未來展望

2.1 問題與挑戰

許多學者在進行綠色可持續修復實證研究的過程中，發現其依然存在諸多的問題和挑戰(表1)。也有學者試圖探討解決該問題的途徑和方法，并對可持續性修復的未來發展進行了展望。本文在綜述綠色可持續修復存在問題的同時，分析其問題內核與碳足跡核算的關聯，可以促進碳足跡核算與綠色可持續修復協同發展。

從綠色可持續修復的概念來看，可持續性是一個偏原則性、多形態的概念，它可以靈活地適應各種需求，但不易轉化為可實施的行動[6]。Hou等[20]和Prior[20, 52]提出應當更深入地了解可持續性的真正含義，更多地關注和理解如何將可持續規范、規則和價值觀納入修復和更多研究以提高其實用性。綠色可持續修復缺乏系統的、明確的監管要求，應在當前監管框架內整合可持續修復指標的具體、明確和共識指南[41-42]。綠色可持續修復過程評估缺乏統一的標準，需要盡快建立明確的可持續性評估標準和指南，以用于可持續性評估或修復過程[53]。綠色可持續性修復設計的環境、經濟和社會3個維度之間存在沖突，如何一致且平衡地評估3個維度存在困難。為了更好地識別和權衡，可持續性評估方法和工具應更具綜合性，可持續性目標必須一致并相互兼容，避免3重維度之間的沖突[45-47]。

從綠色可持續修復推進的外部條件來看，也存在諸多挑戰。①缺少鼓勵研究、創新和綠色可持續修復實踐發展的財政激勵措施，進行可持續修復的可用資金較為缺乏。一方面需要政府和有關部門加大對可持續修復的資金支持力度，另一方面需要更多的研究探究更具經濟效益的可持續性修復方法和技術[41, 48]。②環境修復從業人員以及整個社會對綠色可持續修復原則的了解不足，對有效地融入修復過程從而對可持續修復的推廣和實施產生了阻礙[43]。為應對這一挑戰，需要加強業內人士乃至整個社會對綠色可持續修復的深入理解，了解綠色可持續修復的優勢所在。③環境修復涉及的利益相關者眾多，對綠色可持續修復的理解程度各不相同，難以保證不同的利益相關者對綠色可持續修復的期望和從業者的行為進行完全的支持[41, 49]。應對這一問題，可以進一步開發評估框架和工具，引入多標準決策分析協調各方利益，減少沖突和矛盾[54]。④難以充分滿足客戶(例如場地所有者)的需求。場地所有者是修復行業的關鍵參與者，其為修復行為負責并通常做出最終決定。場地所有者往往希望以較低的成本迅速清理空置的受污染土地，以便將其投入生產使用，其需要在修復速度與修復成本之間進行權衡[50]。

表1 “雙碳”政策背景下綠色可持續修復面臨的挑戰

與歐美國家相比，其他國家在綠色可持續修復發展方面還存在著特殊的挑戰。首先，由于綠色可持續修復技術需要因地制宜，而大多數方法是由歐美國家的實體開發的，在許多方面并不代表其他國家的實際情況，這也為其綠色可持續修復發展帶來了一定的阻礙[20]。其次，其他國家還面臨著高成本、缺乏監管和對專業知識的需求等額外挑戰。Huang等[51]針對其他國家在可持續修復監管方面的問題重新構建了行政組織體系，以促進綠色可持續修復的發展和實施。再次，其他國家由于修復的重點是高經濟價值的土地，從而導致較貧窮的省市可能無法清理受污染的場地，進而出現社會不公平的現象[50]。除以上相較于歐美國家其他國家普遍存在的問題之外，我國學者針對我國目前的發展情況，有針對性地指出我國綠色可持續修復發展面臨著可持續管理體系與決策機制不健全、技術力量不足、融資渠道不暢、各方權責不清等問題[55]。

2.2 結論與建議

雖然綠色可持續修復目前存在著諸多問題和挑戰，但不可否認其強勁的總體發展趨勢。在全球氣候變化的背景下，從綠色可持續修復的外部發展來看，彈性修復和風險管控將成為適應氣候變化的重要實踐方向，協同綠色可持續修復可為場地修復減緩和適應氣候變化做出貢獻；從綠色可持續修復的內部發展來看，在場地、區域和宏觀3個尺度完善污染場地修復碳核算體系，通過碳核算準確評估和優化修復活動的碳排放，是切實實現污染場地綠色可持續修復的重要途徑，其將對于應對氣候變化、實現可持續發展起重要作用，也是綠色可持續修復未來完善發展的方向之一。

目前各國業界已經對綠色可持續修復進行了較為豐富的理論研究和實踐研究，綠色可持續修復雖然發展迅猛，但其依舊面臨著內部、外部的諸多挑戰，需要進一步應對。同時，綠色可持續修復需要不斷地實踐和落實，污染場地碳核算作為實現綠色可持續修復的重要抓手，亟待加強從場地、區域和宏觀3個尺度完善其方法體系，從不同維度推動修復領域綠色、低碳、可持續發展。

結合國內外綠色可持續修復的發展以及碳核算領域的研究進展，為推動我國修復領域綠色可持續發展，提出以下建議：

1) 在場地尺度，結合碳足跡核算結果的對比評估和綠色修復材料、監測自然衰減等技術發展，通過修復方法的選擇和優化，推動污染場地零碳修復與低碳修復。

2) 在區域尺度，評估區域綠色可持續修復強度，制定區域尺度可持續修復與風險管控區劃規劃，積極開展區域可持續度評估；建立區域污染場地碳足跡動態評估機制，為實現污染場地修復綠色可持續發展提供數據基礎和科學依據；強化碳足跡核算結果的指導作用，推動開展區域土壤和地下水修復管控碳達峰與碳中和策略，探索污染場地修復協同減排路徑。

3) 在宏觀尺度，盡快建立修復行業碳排放相關管理標準與核算導則，加強政策引領，完善碳核算方法體系，促進碳減排監測管理，推動綠色可持續修復的落實和發展。

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Carbon Footprint on Remediation of Contaminated Sites Based on Concept of Green and Sustainability: A Review

XIAO Meng1, LIU Peng1,2, MENG Hao1,3, ZHANG Hongzhen3, DONG Jingqi3, LI Xianglan1*

(1 College of Global Change and Earth System Science, Beijing Normal University, Beijing 100875, China; 2 Beijing Construction Engineering Environmental Remediation Co., Ltd., Beijing 100015, China; 3 Chinese Academy of Environmental Planning, Beijing 100012, China)

Remediation projects on contaminated site have received extensive attention for their high-intensity energy consumption and carbon emissions at small spatial scales in short time. Under the background of global environmental changes and carbon peak and neutrality policy, the green and sustainable remediation of polluted sites has become an inevitable trend. Reducing carbon emission level from remediation projects of contaminated sites, it can provide important support for mitigating climate change and realizing the green development of the remediation industry. However, there are still problems such as insufficient research on assessment technologies of carbon footprint and in-depth implementation of the concept of green and sustainable restoration in Chinese polluted site remediation industry. This paper sorts out the development history and existing problems of green and sustainable remediation of polluted sites, focuses on carbon footprint accounting of remediation behaviour, summarizes the research progress and cases of carbon footprint accounting based on the concept of green and sustainable remediation, and explores the related work of carbon accounting in the assessment method system of contaminated site remediation from site, region and macro scales. In the global context of climate change and the national context of carbon peak and carbon neutrality policy, it provides a reference for Chinese remediation industry to reduce pollution and carbon, and promote green and low-carbon management.

Carbon neutral; Life cycle assessment; Green remediation technology; Environmental footprints

X53

A

10.13758/j.cnki.tr.2023.04.003

肖萌, 劉鵬, 孟豪, 等. 基于綠色可持續理念的污染場地修復碳足跡研究進展. 土壤, 2023, 55(4): 708–717.

國家重點研發計劃項目(2022YFC3703304和2022YFC3703301)資助。

(xlli@bnu.edu.cn)

肖萌(1999—)，女(滿族)，河北承德人，碩士研究生，主要從事污染場地綠色可持續修復研究。E-mail: 202121490024@mail.bnu. edu.cn