表1 内梅罗指数等级划分 等级 内梅罗指数 污染等级 Ⅰ P综≤0.7 清洁(安全) Ⅱ 0.7< P综≤1.0 尚清洁(警戒线) Ⅲ 1.0< P综≤2.0 轻度污染 Ⅳ 2.0< P综≤3.0 中度污染 Ⅴ P综>3.0 重度污染

　　图1 北京市土壤重金属污染评价

　　由图1可以看出，对北京市土壤重金属进行综合评价，评价结果显示北京市土壤大部分处于尚清洁(警戒线)以及轻度污染的范围内，清洁土壤分布较为分散，中度污染的土壤在北京市东北部有少许分布，不存在重度污染的区域，根据此评价结果可以大致看出北京市哪一些区域需要进行优先保护，哪一些区域需要进行监管以及治理。

　　对于某些危害性较大的重金属元素需要对该污染物进行着重控制，本文以北京市土壤重金属Cd和Pb元素作为代表性元素进行分析，旨在为单一元素的污染分析提供技术手段。如表2所示，与北京市土壤重金属基线值相比，分别有33个Cd样品和123个Pb样品超过土壤重金属基线值，占总样品个数比例分别5.1%和18.9%。由此可见研究区域Cd和Pb元素均存在不同程度的累积现象，其中Pb元素累积现象较为突出，应该受到重视。

　　表2 研究区域土壤Cd和Pb含量统计 有效数据个数 重金属含量(mg/kg) 最小值 中值 最大值. 算术均值 标准差 土壤Cd含量 651 0.007 0.116 0.971 0.147 0.111 土壤Cd背景值[22] 117 0.032 0.111 0.632 0.145 0.112 土壤Pb含量 651 5.2 27.51 116.6 29.21 10.49 土壤Pb背景值[22] 101 11.5 25.1 38.2 25.1 5.08

　　如图2所示，Cd元素高值区域主要分布在区域偏北部及西部部分地区;Pb元素高值区域分布范围较广，主要分布在南部和西部地区。针对这些高值区域，不仅可以直观的看出不同行政区域土壤污染概况，结合相关部门统计整理的工业企业地理位置还可以为执法过程中责任主体的溯源提供依据，使执法人员、监管人员等工作得以有效开展。

　　图2 北京市Cd和Pb元素含量空间分布图

　　以上分析结果可以为法律的完善和执行提供指导和依据，比如根据内梅罗指数污染评价方法，可以了解到北京市整体土壤的质量状况。基于此方法，立法工作者更是可以了解到全国土壤质量状况，提出完善土壤重金属污染防治法律制度的建议，做好清洁土壤和尚清洁土壤的保护工作，同时有针对性的对不同区域存在污染的土壤采取相应的措施，这样可以有条理的开展重金属污染防治方面的制度设计工作。

　　同时，由于不同污染物的毒害作用不同，针对毒害作用较大的污染物要特别关注，这就需要对单一污染物的分布状况进行分析研究，如图2所示，根据图示可以看出相关污染区域所在，为土壤重金属污染防治区域的划定提供数据分析结果，颜色越深意味着此区域污染越严重。通过锁定这些污染区域，配合有关部门所做的相关排污企业排查，可以为法律中的责任主体的追溯提供依据。拥有了以上分析结果，相关部门可以有根据的采取相关措施进行监管和治理，提高相关法律制度设计的针对性和实效性，并在执法和司法活动中得以更加有效的落实。

　　三、GIS对于土壤重金属污染防治制度的指导意义

　　马克思主义立法观认为，立法者不是要“制造”法律或者“发明”法律，而只能是“表述”法律。所谓“表述”法律，即是将在长期的社会活动中所积累起来的成功经验或一些好的作法，用一个个共同的规则概括起来，归纳起来，然后用法律的形式将它们表述出来，上升为法律规范，作为人们在今后的同类活动中的行为准则[10]。这一立法观表明，立法离不开社会生活，离不开具体的社会实践活动，土壤重金属污染防治的法律完善同样需要建立在多年的土壤实践活动上。GIS强大的空间数据处理分析能力在土壤重金属污染防治的实践中被广泛应用，在一定程度上为土壤重金属污染法律制度的完善从技术层面给予一定的启发。

　　(一)更新相关标准和土壤背景值，完善土壤质量标准体系

　　土壤污染或土壤重金属污染的评价建立在各种土壤环境标准之上，例如《土壤环境质量标准》及土壤元素背景值等。标准为土壤重金属污染的评价及实施一系列防治措施提供科学的衡量尺度。图1对于北京市土壤重金属污染的综合评价参照了北京土壤重金属背景值，图2中单一重金属元素Cd和Pb的评价参照了北京市土壤重金属背景值和基线值。《土壤环境质量标准》为分析土壤的总体概况提供依据。图1与图2呈现出的评价结果只有在依据更为完善的土壤环境标准时才会更加准确。

　　我国在颁布《土壤环境质量标准》后，又制定了《绿色食品产地环境技术条件》、《食用农产品产地环境质量评价标准》等，但这只是粗略的补充[23]。随着对土壤研究的深入，更新土壤环境质量标准，完善土壤环境标准体系是必要的。在修订《土壤环境质量标准》时，要考虑几方面因素。一是土壤性质差异导致标准难以一致。我国地域辽阔，气候类型复杂多样，各地的土壤类型和性质差异较大。同样的污染物进入不同的土壤，其迁移转化规律不同，很难用一种标准来界定某污染物的临界值[23]。二是考虑到多样的土地利用方式，扩大标准适用的范围;三要适当修改不合理的重金属标准值以及增加有效态重金属。比如铅的临界值偏高，难以保障儿童健康，在修订时可以适当降低。除此，与之相呼应的土壤环境标准也要不断发展，形成完善的土壤环境标准体系，为未来的土壤重金属污染预防与治理工作提供科学的参照标准，农业部于2015年10月发布了《全国农产品产地土壤重金属安全评估技术规定》，推动了土壤环境标准体系完善进程。土壤元素背景值作为土壤污染评价的另一重要指标，它的更新和完善同样重要，例如可以通过在未受人类影响或受人类活动影响较小的地区加大一定采样量来提高背景值数据的精度。

　　(二)进行土壤重金属污染评价，建立土壤重金属污染防治区划制度

　　土壤重金属污染的防护与治理区域的划定建立在土壤重金属污染评价之上，而开展土壤重金属污染评价工作离不开技术操作，目前GIS广泛应用于土壤重金属污染评价中，利用GIS技术从点状数据到面状信息的表达，完成对土壤重金属污染的风险评价，研究土壤重金属的空间分布规律，从而为土壤重金属污染防治区的划定提供依据。

　　对于土壤重金属污染防治区的划定，日本早有先例。日本为治理土壤重金属污染问题，建立了完善的法律、法规和标准等土壤污染防治政策体系，《农业用地土壤污染防治法》与《土壤污染对策法》是两部针对土壤污染的专门立法。《农业用地土壤污染防治法》规定了农业用地土壤污染对策地区指定制度、对策计划的确定制度、特别地区指定制度、土地利用限制制度、调查监测制度等保护土壤环境的具体制度。《土壤污染对策法》规定了土壤污染状况调查制度、区域指定制度、污染土壤净化制度等[24]。这两部法律中都涉及到对预防和污染区域的指定。日本国情虽与我国有所不同，但我们可以考虑参考日本的相关做法，结合我国具体国情，建立土壤重金属污染防治区域划定制度。

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