环保信息化行业分析报告.docx

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2013-12-17

环保信息化行业分析报告

目录

1 环保行业概述 5

1.1 防治污染 5

1.1.1 大气污染防治 5

1.1.2 水污染防治 8

1.1.3 固体废弃物污染防治 11

1.2 防止破坏 12

1.3 自然保护 12

2 环保信息化现状 12

2.1 “十一五”环境信息化建设现状 12

2.1.1 初步建立了环境信息化组织管理体系 13

2.1.2 环境信息化标准规范体系不断完善 13

2.1.3 环境信息化基础网络建设稳步推进 13

2.1.4 环保电子政务建设成效显著 13

2.1.5 环保核心业务信息化逐步推进 14

2.2 “十二五”面临的形势 14

2.3 “十二五”环境信息能力建设总体思路 16

2.3.1 总体目标 16

2.3.2 基本思路 16

2.3.3 建设原则 17

2.4 “十二五”环境信息能力建设主要任务 18

2.4.1 建设覆盖全面、互联互通的网络传输平台 18

2.4.2 建立业务互通、标准统一的应用支撑体系 18

2.4.3 建立资源共享、统一管理的数据存储体系 18

2.4.4 建立安全可靠、运行稳定的安全运维体系 18

2.4.5 建立懂业务、懂技术的复合型信息化队伍 18

3 环保信息化主要技术手段 19

3.1 遥感技术 19

3.1.1 概述 19

3.1.2 遥感技术在水污染监测方面的应用 20

3.1.3 遥感技术在大气环境监测方面的应用 21

3.1.4 遥感技术在城市环境监测与管理中的应用 21

3.1.5 应用遥感技术监控生态环境 22

3.1.6 利用遥感技术监测自然灾害 22

3.1.7 遥感技术的发展趋势 22

3.2 GIS技术 25

3.2.1 概述 25

3.2.2 GIS技术及其特点 25

3.2.3 GIS技术在环境保护中的应用 27

3.2.4 GIS技术在环境保护中的优势 30

3.3 物联网技术 31

3.3.1 概述 31

3.3.2 物联网的定义 31

3.3.3 环境在线监控与物联网 32

3.3.4 物联网的发展与环保信息化建设 35

3.4 云计算 36

3.4.1 云计算概述 36

3.4.2 云计算在环保行业应用体系架构研究 39

3.4.3 云计算平台应用效果分析 43

3.4.4 在环保行业应用云计算的实施策略 44

4 环保信息化主要业务应用 45

4.1 环保OA综合业务办公系统 45

4.1.1 概述 45

4.1.2 应用 46

4.1.3 系统功能 46

4.1.4 系统特色 46

4.2 突发环境事件应急指挥系统 47

4.2.1 概述 47

4.2.2 应用 47

4.2.3 系统功能 48

4.2.4 系统特色 48

4.3 环境监察移动执法系统 48

4.3.1 概述 48

4.3.2 应用 49

4.3.3 系统功能 49

4.3.4 系统特色 50

4.4 放射源管理系统 50

4.4.1 概述 50

4.4.2 应用 50

4.4.3 系统功能 51

4.4.4 系统特色 51

4.5 烟气黑度视频监控预警系统 51

4.5.1 概述 51

4.5.2 应用 52

4.5.3 系统功能 52

4.5.4 系统特色 52

4.6 环境水质在线监控系统 53

4.6.1 概述 53

4.6.2 应用 53

4.6.3 系统功能 53

4.6.4 系统特色 54

4.7 大气质量在线监控系统 54

4.7.1 概述 54

4.7.2 应用 54

4.7.3 系统功能 55

4.7.4 系统特色 55

4.8 噪声在线监控系统 55

4.8.1 概述 55

4.8.2 应用 56

4.8.3 系统功能 56

4.8.4 系统特色 56

4.9 污染源在线监控系统 57

4.9.1 概述 57

4.9.2 应用 57

4.9.3 系统功能 58

4.9.4 系统特色 58

5 环保信息化企业 59

5.1 西安交大长天软件股份有限公司 59

5.2 东软 60

5.3 武汉巨正环保科技有限公司 61

5.4 河南雪城软件 63

5.5 罗克佳华 64

5.6 中科宇图天下科技有限公司 66

5.7 武汉泰肯环保科技发展有限公司 67

5.8 北京思路创新科技有限公司 69

6 环保信息化行业发展浅析 70

6.1 环保行业产业发展浅析 70

6.1.1 坚持总量控制，实施重点工程，巨额投资拉动环保行业发展 70

6.1.2 水、气、固等传统污染物减排持续推进，部分新市场开始逐步培育 71

6.1.3 环保各细分领域有望全面开花，子行业机会纷呈 72

6.2 环保信息化行业产业发展浅析 74

6.2.1 十二五为环保信息化推波助澜 74

6.2.2 中国特色的环保信息化 74

6.2.3 环保信息化市场的发展特点 75

6.2.4 十二五环保信息化前瞻 76

1环保行业概述

环境保护是指人类为解决现实的或潜在的环境问题，协调人类与环境的关系，保障经济社会的持续发展而采取的各种行动的总称。

其方法和手段有宣传教育、工程技术的、行政管理的，也有法律的、经济的等。

环境保护又是指人类有意识地保护自然资源并使其得到合理的利用，防止自然环境受到污染和破坏；对受到污染和破坏的环境必须做好综合治理，以创造出适合于人类生活、工作的环境。

1.1防治污染

包括防治工业生产排放的“三废”（废水、废气、废水源污染渣）、粉尘、放射性物质以及产生的噪声、振动、恶臭和电磁微波辐射，交通运输活动产生的有害气体、液体、噪声，海上船舶运输排出的污染物，工农业生产和人民生活使用的有毒有害化学品，城镇生活排放的烟尘、污水和垃圾等造成的污染；

1.1.1大气污染防治

1.1.1.1大气组成与大气结构

大气由干洁空气、水汽、悬浮微粒组成。

在结构上将大气圈分为五个气层：

对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层，其中对流层最接近地面，平均厚度约为12公里。

随着人类工业活动的发展，大量使用煤等化石能源和自然资源，从而产生了一些副作用，如向空气排放大量的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、粉尘等有害物质，形成大气污染。

按照国际标准化组织的定义，大气污染是指“由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象”。

污染物主要集中在对流层中，大气污染主要在这一层发生。

根据大气组成很容易判断大气外来污染物，即如果大气组成成分的含量超过标准含量，或出现了大气组成没有的物质，就可判断出大气中存在外来污染物。

1.1.1.2大气污染源与大气污染物

大气污染源是指向大气中排放污染物质的发生源，主要有燃料燃烧、工农业生产过程、交通运输等。

大气污染物主要分为颗粒污染物、气态污染物和二次污染物。

颗粒污染物有尘粒、粉尘、烟尘、雾尘、煤尘等。

气态污染物有含硫化合物、含氮化合物、碳氧化合物、碳氢化合物、卤素化合物等。

二次污染物危害最大的是光化学烟雾。

1.1.1.3空气质量标准分类和主要大气污染指标

根据国家环境保护局制定的环境空气质量标准，环境空气质量功能区分为三类：

一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需特殊保护的地区，执行一级标准；二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区，执行二级标准；三类区为特定工业区，执行三级标准。

空气质量的好坏，主要是考核下列污染物在空气中的含量：

二氧化硫SO2、总悬浮颗粒物TSP、可吸入颗粒物PM10、氮氧化物NOX、二氧化氮NO2、一氧化碳CO、臭氧O3、铅Pb、苯并[α]芘（B[α]P）、氟化物F。

总悬浮颗粒物指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤100微米的颗粒物。

可吸入颗粒物指悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤10微米的颗粒物。

氮氧化物指空气中主要以一氧化氮和二氧化氮形式存在的氮的氧化物。

铅指存在于总悬浮颗粒物中的铅及其化合物。

苯并[α]芘指存在于可吸入颗粒物中的苯并[α]芘。

1.1.1.4我国大气污染状况

我国是燃煤大国，空气污染以煤烟型为主，主要污染物是颗粒物和二氧化硫。

据国家环境保护总局公布的数据，2001年，64.1%的城市颗粒物年均浓度超过国家空气质量二级标准，颗粒物浓度高的城市主要分布在新疆、青海、甘肃、山西、内蒙古、陕西、宁夏、河北等省区；二氧化硫年平均浓度未达到国家二级标准的城市占统计城市的19.4%，二氧化硫污染严重的城市主要分布在山西、河北、贵州、重庆及甘肃、陕西、四川、湖南、广西、内蒙古的部分地区。

2003年6月5日国家环境保护总局公布的2002年中国环境状况公报显示：

2002年监测的343个市（县）中，空气质量达标城市的人口比例仅占统计城市人口总数的26.3%；我国有近三分之二的城市空气质量未达到二级标准。

1.1.1.5我国大气污染防治的主要工作

空气污染防治最主要的是控制污染源。

根据我国大气污染的特点，我国目前的重点工作有：

重点城市空气质量达标工作、“两控区”（二氧化硫控制区和酸雨控制区）污染治理工作、机动车污染防治工作、北京市大气污染防治工作等。

——重点城市空气质量达标工作。

国务院批准113个城市为大气污染防治重点城市。

此外国家环境保护总局和中国气象局联合公布全国47个环境保护重点城市的空气质量，每天发布47个重点城市的空气质量日报和预报，包括污染指数、首要污染物、空气质量级别、空气质量状况等内容。

——“两控区”污染治理工作。

国家环境保护总局制定了《国家“两控区”“十五”计划防治计划》，划定两控区范围，并组织各地将“两控区”计划与本地“十五”社会经济发展计划结合。

酸雨控制区的划分基本条件为：

现状监测降水pH≤4.5；硫沉降超过临界负荷；二氧化硫排放量较大的区域。

国家级贫困县暂不划入酸雨控制区。

二氧化硫污染控制区划分基本条件为：

近年来环境空气二氧化硫年平均浓度超过国家二级标准；日平均浓度超过国家三级标准；二氧化硫排放量较大；以城市为基本控制单元。

国家级贫困县暂不划入二氧化硫污染控制区。

酸雨和二氧化硫污染都严重的南方城市，不划入二氧化硫控制区，划入酸雨控制区。

根据上述“两控区”划分基本条件，划定“两控区”的总面积约为109万平方公里，占国土面积11.4%，其中酸雨控制区面积约为80万平方公里，占国土面积8.4%，二氧化硫污染控制区面积约为29万平方公里，占国土面积3%。

1.1.2水污染防治

1.1.2.1水污染指标

水体污染指标包括生化需氧量、化学需氧量、总需氧量、总有机碳、悬浮物、有毒物质、大肠菌群数、PH值等。

生化需氧量（BOD）表示在有氧条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离氧的数量。

化学需氧量（COD）表示在酸性条件下用强氧化剂（重铬酸钾）将有机物氧化为水和二氧化碳的耗氧量。

总需氧量（TOD）表示有机物完全被氧化时的需氧量。

总有机碳表示污水中有机污染物的总含碳量。

悬浮物表示过滤后滤膜或滤纸上截留下来的物质。

有毒物质是指达到一定浓度后，对人体健康、水生生物的生长造成危害的物质。

大肠菌群数是指单位体积水中所含的大肠菌群的数目，是常用的细菌学指标。

PH值是反映水的酸碱性强弱的重要指标。

1.1.2.2水污染源

环境科学中一般将水体污染源分为工业污染源、城市生活污水、农村污水和灌溉水、船舶废水等。

不同的污水含有不同类型的污染物质，例如属于工业污染源的有色冶金工业排出的废水中，含有汞、砷、锡、铬等元素，是水体中重金属污染物质的主要来源。

生活污水多为洗涤水，主要由无毒有机物、洗涤剂、微生物等组成。

农村污水和灌溉水则是水体污染的主要面源，农药和化肥带入水体中造成农药污染和富营养化。

1.1.2.3水污染物

水体污染物主要有病原体污染物、需氧物质污染物、有毒化学物质、酸性、碱性物质和盐类、放射性物质、热污染等。

1.1.2.4水域功能分类

根据国家环境保护局制定的地面水环境质量标准，依据地面水水域使用目的和保护目标将其划分为五类：

Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区。

Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等。

Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。

Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。

Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

1.1.2.5污水的一、二、三级处理

按污水的处理程度划分，污水处理通常分为三级。

一级处理，又称预处理，采用物理方法除去水体中的悬浮物，使废水初步净化，为二级处理创造条件。

二级处理，采用物理方法、化学方法和生物方法等除去水体中的胶质杂质。

二级处理一般能除去90%左右的可降解有机物（如BOD物质）和90%-95%的固体悬浮物，但一些重金属毒物和生物难以降解的高碳化合物无法清除。

三级处理，又称高级处理和深度处理，采用物理化学方法和生物方法等使水质达到排放标准及用水要求。

三级处理是工业用水采用封闭循环系统的重要组成部分。

一般一级处理水达不到排放标准，必须进行再处理；二级处理水可以达标排放；三级处理水可直接排放地表水系或回用。

1.1.2.6水体富营养化

由于人类活动的影响，大量含氮、磷等需氧物质的污水排入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物的迅速繁衍，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象被称为水体富营养化。

例如，滇池发生的大面积水藻暴长就是富营养化。

1.1.2.7我国的水污染状况

我国水污染问题主要有河流污染、湖泊富营养化等。

据国家环境保护总局公布的数据，2001年度我国七大水系监测的752个断面中，I至III类水质占29.5%，IV水质占17.7%，V类和劣V类水质占52.8%；七大水系污染由重到轻的顺序是：

海河、辽河、淮河、黄河、松花江、长江和珠江。

湖泊富营养化问题突出，2001年太湖和滇池外海属中度富营养状态，巢湖属轻度富营养化状态。

2003年6月5日国家环境保护总局公布的2002年中国环境状况公报显示：

2002年度我国七大水系监测的断面中，I至III类水质占29%，IV水质占18.9%，V类和劣V类水质占52%；七大水系污染由重到轻的顺序是：

海河、辽河、黄河、淮河、松花江、珠江和长江。

1.1.2.8海洋环境污染

据国家环境保护总局公布的数据，我国大部分海域环境质量基本保持良好状态，主要问题是近岸海域局部污染比较严重。

2001年，近岸海域主要受到活性磷酸盐和无机氮的污染，四大海区污染由重到轻依次为东海、渤海、黄海、南海。

1.1.2.9我国水污染防治的主要工作

水体污染防治分两方面，一是控制污水的排放，如通过改革和改进生产工艺，减少污染物质，重复利用废水，使废水排放量减少到最低。

二是在废水排入水体之前进行处理，可采用物理、化学、生物等多种处理方法。

2001年，我国工业废水排放达标率为85.6%。

我国水污染防治的重点工作是“三河三湖一海”水污染治理（三河即淮河、海河、辽河，三湖即太湖、滇池、巢湖，一海即渤海）。

1.1.3固体废弃物污染防治

1.1.3.1固体废弃物分类

我国将固体废弃物分为工业固体废弃物、危险废物和城市垃圾三类。

工业固体废物，是指在工业、交通等生产活动中产生的固体废物。

危险废物，是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。

城市生活垃圾，是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。

1.1.3.2固体废弃物处理的“三化”

固体废弃物处理的技术政策可归纳为“三化”，即无害化、减量化和资源化。

无害化指固体废弃物经处理后能够不损害人体健康、不污染环境；减量化指减少固体废弃物产生的数量和减小固体废弃物的容积；资源化是指从固体废物中回收有用的物质和能源。

1.1.3.3我国固体废弃物污染状况

我国固体废弃物污染的主要问题是工业固体废弃物综合利用水平低；城市生活垃圾处理滞后，据国家环境保护总局公布的数据，全国生活垃圾处理率约为55%，完全符合环保标准的设施很少；危险废弃物的管理存在一定隐患。

1.1.3.4我国固体废弃物防治的主要工作

我国固体废弃物防治方面的主要工作有三峡库区垃圾处理、控制白色污染、加强危险废弃物管理等。

1.2防止破坏

包括防止由大型水利工程、铁路、公路干线、大型港口码头、机场和大型工业项目等工程建设对环境造成的污染和破坏，农垦和围湖造田活动、海上油田、海岸带和沼泽地的开发、森林和矿产资源的开发对环境的破坏和影响，新工业区、新城镇的设置和建设等对环境的破坏、污染和影响。

1.3自然保护

包括对珍稀物种及其生活环境、特殊的自然发展史遗迹、地质现象、地貌景观等提供有效的保护。

另外，城乡规划，控制水土流失和沙漠化、植树造林、控制人口的增长和分布、合理配置生产力等，也都属于环境保护的内容。

环境保护已成为当今世界各国政府和人民的共同行动和主要任务之一。

中国则把环境保护宣布为中国的一项基本国策，并制定和颁布了一系列环境保护的法律、法规，以保证这一基本国策的贯彻执行。

2环保信息化现状

2.1“十一五”环境信息化建设现状

　　进入新世纪以来，互联网、移动通信技术的飞速发展，为我国环境信息化应用提供了良好的外部条件，各级环保部门对环境信息化工作重要性的认识逐渐提高，建设资金投入逐年增加，建设进程逐步加快，特别是随着“十一五”规划期间一系列重大建设项目的实施，环境信息化建设取得了显著成效，为推进环境保护历史性转变、实现“数字环保”奠定了良好基础。

2.1.1初步建立了环境信息化组织管理体系

环境保护部成立了信息化建设领导小组和信息化办公室，加强了对环境信息化工作的统一领导、统一规划、统一管理，一些省级环保部门也先后成立了环境信息化领导小组和办公室，加强了各级环境信息中心建设，基本建成了国家、省、市三级架构，形成了以环保部信息中心为中枢、省级环境信息中心为骨干、地市级环境信息中心为基础的技术支撑和管理体系。

2.1.2环境信息化标准规范体系不断完善

“十一五”规划期间，以污染减排“三大体系”能力建设项目为契机，按照急用先行、全面推进的原则，制定了《环境信息化标准指南》，编制出台了《环境信息分类与代码》等16项环境信息标准规范，目前，还有27项标准规范正在编制之中。

2.1.3环境信息化基础网络建设稳步推进

通过重点工程项目的带动，全国环保系统网络基础设施建设稳步推进，内网、外网建设已初具规模，环保部机关、部分直属单位、各省及大部分地市级环保部门均建成了内部局域网络系统。

值得一提的是，通过即将开展的“国家环境信息与统计能力建设项目”的实施，覆盖国家、省、市、县四级三层的环境信息网络系统也将被构建起来。

2.1.4环保电子政务建设成效显著

环保部政府网站的信息量、时效性、功能性不断增强，社会公众认可度不断提高，日均访问量达4万人次。

2004年以来，多次在各种社会性评选、评奖活动中获奖，位居国务院部门网站先进行列。

环保部机关公文运转、信息处理普遍实现了信息化、网络化，利用网络年处理公文、信息达10万余份；建设了政务信息交换平台，实现了环保部与地方环保部门间政务信息的交流与共享；建成了非涉密文档传输系统，实现了环保公文、简报等政务类信息的网络传输和交换，节约了文件传输成本，提高了公文执行的时效。

全国环保视频会议系统已建成37个接入点，覆盖了31个省级环保厅（局）、新疆生产建设兵团环保局和5个计划单列市环保局，环保部及地方环保部门以此为载体多次召开全国性、地方性环保工作会议，大大降低了环保行政成本，提高了工作效率和应对环境突发事件的能力。

2.1.5环保核心业务信息化逐步推进

通过组织一系列建设项目的实施，环保部陆续开展了环境质量自动监测数据管理、卫星遥感监测、环境统计、建设项目环境影响评价管理、排污申报与收费、污染源在线监测管理、生物多样性管理、自然保护区管理、核电厂在线监测管理、环境应急管理、固体废弃物管理等业务应用系统的建设工作。

完成了普查数据采集、核查、汇总、分析，建成了重点污染源空间数据库及管理平台，建立了重点污染源档案和数据库，为综合利用普查成果、制定完善环境管理政策提供了基本依据。

2.2“十二五”面临的形势

　　“十二五”规划时期是我国全面建设小康社会的关键时期，我国经济发展面临更加沉重的资源、能源和环境压力，迫切要求全面转入科学发展的新阶段。

面对新形势、新要求，必须深化信息技术应用，深度开发生产、流通和其他经济运行领域的信息资源，大幅提高信息化对经济发展的贡献率，显著降低自然资源消耗水平，推动建设资源节约型、环境友好型社会。

全面提升国家信息化能力，是按照党的十七大精神，深入贯彻落实科学发展观、建设创新型国家的战略选择，它对环境信息化工作提出了更高的要求，具体体现为以下三方面：

　　第一，《2006－2020年国家信息化发展战略》明确提出：

将“深化应用信息技术，努力降低单位产品能耗、物耗，加大对环境污染的监控和治理，服务循环经济发展”作为信息化发展的战略目标之一，并将生态环境的信息采集和标准制定作为一个战略发展的重点。

　　第二，党的十七大确定信息化的战略部署为“促进信息化与工业化融合，走新型工业化道路”。

国家对信息化的战略部署也要求环境保护信息化从区域、行业和企业三个层面大力推进两化融合，促进节能减排，发展低碳经济。

　　第三，要利用信息化手段，充分挖掘利用各种潜在的信息资源，加强对高耗能、高物耗、高污染行业的监督管理，改进监测、预警手段和控制方法，促进节约能源、降低物耗、控制污染、保护环境。

　　因此，加强环境信息能力建设是国家信息化发展的客观要求。

环境信息化是国家信息化建设的重要组成部分，按照中央的决策部署，主动顺应信息化发展的潮流，采取有力措施，深入加以推进，为环境保护充分发挥在生态文明建设中的主阵地作用、推动科学发展提供强有力的基础支撑。

　　加强环境信息能力建设是建设服务型政府的重要举措。

深入推进环境信息化建设，为推行电子政务创造更好条件，有利于提高环保服务网络化、办事便捷化程度，有利于保障公众的知情权、参与权和监督权，有利于建立更加高效、规范、廉洁的服务型政府。

　　加强环境信息能力建设是实现“十二五”总量减排目标的重要技术手段与基础保障。

结合强化结构减排、细化工程减排、实化监管减排的具体要求，深入推进环境信息化建设，进一步完善污染减排监督管理应用支撑能力、业务协同能力、共享交换能力、辅助决策能力，为形成科学的污染减排指标体系、准确的减排监测体系、严格的减排考核体系，实现“十二五”污染减排目标和环境保护工作目标奠定基础。

　　加强环境信息能力建设是实现环境管理科学决策和提升监管效能的重要基础。

深入推进环境信息化建设，实现环境信息采集、传输和管理的数字化、智能化、网络化，才能从大量繁杂的信息中发现趋势、把握重点，使环境管理决策体现时代性、把握规律性、富于创造性，提高环境管理决策的水平和能力，推动各类环境问题的有效解决。

2.3“十二五”环境信息能力建设总体思路

2.3.1总体目标

　　紧紧围绕国家环境保护战略目标，以强化和完善污染源监管与总量减排体系、环境质量监测评估考核体系和环境预警应急体系为重点，加强环境信息化的网络传输能力、应用支撑能力、数据存储与共享能力、安全与运维能力建设，实现环境信息网络系统覆盖全国，环境信息基础设施满足环境保护监管工作的需要，人才队伍建设基本满足环境信息化的要求，初步实现环境政务业务信息化、环境管理信