【完整新编】土壤污染调查管理系统应用项目可行性研究报告

土壤污染调查管理系统应用项目可行性研究
报告
目录
一、土壤污染调查行业背景 (4)
二、土壤污染调查需求分析 (6)
三、解决方案 (7)
3.1总体目标 (8)
3.1.1目标单位 (9)
3.1.2 设计目标 (9)
3.2解决方案架构与功能 (10)
3.2.1解决方案架构 (10)
3.2.2解决方案功能 (11)
3.3流程与功能 (11)
3.3.1任务管理 (11)
3.3.2采样管理 (12)
3.3.3 样品库管理 (13)
3.3.4 报告管理 (14)
3.3.5系统管理 (14)
四、解决方案网络运行环境 (15)
4.1系统网络连接 (16)
4.2系统数据中心服务器的硬件环境 (16)
4.3数据中心服务器的基础软件配置 (18)
4.4采样终端的基础软件配置 (18)
五、解决方案的技术路线与优势 (18)
5.1技术路线 (19)
5.2基础软件与开发工具 (19)
5.3采用4层开发架构体系的优点 (20)
5.4解决方案的安全性考虑 (20)
5.5解决方案的可靠性考虑 (21)
5.6解决方案优势总结 (21)
六、系统实施服务 (21)
七、名词解释 (23)
7.1布点 (23)
7.2采样方法 (24)
7.3采样量 (24)
八、合作伙伴 (25)
一、土壤污染调查行业背景
土壤污染已成为世界性问题。

我国的土壤污染问题也较严重，据初步统计，全国至少有1300～1600万公顷耕地受到农药污染；每年因土壤污染减产粮食1000多万吨，因土壤污染而造成的各种农业经济损失合计约200亿元。

中国科学院地理科学与资源研究所的陈同斌博士一针见血地指出：“不断恶化的土壤污染形势已经成为影响我国农业可持续发展的重大障碍，将对我国经济的高速发展提出严峻挑战。

”
不仅耕地受到危害，工矿区、城市也普遍存在土壤污染问题。

有关部门研究发现，香港市区公路边的尘埃中，镉含量超过标准5倍多。

一项针对北京市公园土壤进行的调查表明，因为环境优美而成为人们主要休闲场所的公园，土壤含铅量的平均值竟超标1倍，而且建立时间越长的公园，铅超标的程度越严重。

更令人忧虑的是，导致铅污染的原因尚不完全清楚。

此外，不合格的畜禽粪便肥料也成了造成土壤污染的罪魁祸首。

由于畜禽饲料中添加铜、铅等微量元素和抗生素、动物生长激素，使得许多未被畜禽吸收的微量元素和有机污染物随粪便排出体外，污染土壤环境。

据中国饲料工业标准化技术委员会标准质量处处长徐百志介绍，我国1991年颁布的《饲料卫生标准》，参考国际标准对砷、铅等有毒物质的添加量做出了规定，目前尚未有人对其中的指标提出意见。

另据了解，我国2001年颁布《畜禽养殖污染防治管理办法》，2003年开始实行《畜禽养殖业污染物排放标准》，但其中主要考虑了畜禽粪便产生臭味、携带病菌及其对水体的污染，重金属物质对于土壤的污染尚未被考虑在内。

专家指出，土壤是各种污染物最终的“宿营地”，世界上90％的污染物最终滞留在土壤内。

土壤中的污染物质会向水体中迁移或流失；附着其上的重金属能够进入大气，并通过大气环流在全球范围内进行传播。

土壤中的有害物质不仅通过食物和水体影响人体健康，重金属元素还会附着在土壤颗粒上，通过呼吸进入人体。

土壤污染的防治在我国刚刚被提上议事日程。

专家明确指出：“摸清家底应该成为土壤污染防治的第一步。

”我国的土壤污染分布比较集中，局部地区突出，只有调查清楚全国土壤污染的现状，才能知道究竟会带来多大的危害，才能找出原因并提出对策，同时从高风险地区开始由点到面进行治理。

法制的不健全也正成为土壤污染防治工作的瓶颈。

据了解，1995年我国曾颁布《土壤质量环境标准》，但该标准仅针对农业及自然保护区土壤，城市及矿山土壤环境质量目前是参照农业及自然保护区Ⅱ级标准进行衡量，不能满足我国土壤多样化的特点。

另外，长期有效的土壤质量监测机制的建立十分必要。

专家表示，“多体检比治病好”，监测可以了解土壤污染的程度，为环境管理提供科学的依据。

同时，土壤污染的防治技术也需要不断提高。

土壤污染的治理工作是涉及到国计民生的大事，早在90年代国家总理要求就我国部分地区土壤地球化学状况恶化，查清异常原因，并提出综合治理的意见。

2006年2月成立国家环保总局全国土壤现状调查及污染防治专项工作领导小组，下设办公室，负责土壤调查的日常工作。

全国土壤现状调查及污染防治项目从
2005年4月开始至2008年完成，通过项目实施形成全国土壤环境质量总体状况
为全面、系统、准确掌握我国土壤污染的真实“家底”，有效防治土壤污染，确保百姓身体健康，环保总局和国土资源部启动了经费预算达１０亿元的全国首次土壤污染状况调查。

环保总局有关专家表示，土壤污染表面上离百姓生活较远，实际上却与每个人的身体健康息息相关。

比如，粮食中的重金属含量、蔬菜中的农药残留、饮用水源的安全情况，都会受到土壤环境质量的直接影响。

但长期以来，我们对全国土壤污染的面积、分布和程度不清，严重影响了我国土壤污染防治措施的针对性和有效性。

据环保总局副局长吴晓青介绍，全国土壤污染状况调查的范围包括除台湾省和港澳地区以外的各省、自治区、直辖市所辖全部陆地国土，调查的重点区域是长三角、珠三角、环渤海湾地区、东北老工业基地、成渝地区、渭河平原以及主要矿产资源型城市。

二、土壤污染调查需求分析
●开展全国土壤环境质量状况调查与评价。

在全国范围内系统开展土壤环境现
状调查，通过分析土壤中重金属、农药残留、有机污染物等项目的含量及土壤理化性质，结合土地利用类型和土壤类型，开展基于土壤环境风险的土壤环境质量评价。

土壤环境质量状况调查的重点区域是基本农田保护区和粮食主产区。

●开展重点区域土壤污染风险评估与安全等级划分。

把重污染企业周边、工业
遗留或遗弃场地、固体废物集中处理处置场地、油田、采矿区、主要蔬菜基地、污灌区、大型交通干线两侧以及社会关注的环境热点区域作为调查重点，查明土壤污染的类型、范围、程度以及土壤重污染区的空间分布情况，分析污染成因，确定土壤环境安全等级，建立污染土壤档案。

●开展全国土壤背景点环境质量调查与对比分析。

在“七五”全国土壤环境背
景值调查的基础上，采集可对比的土壤样品，分析２０年来我国土壤背景点环境质量变化情况。

●开展污染土壤修复与综合治理试点。

通过自主研发、引进吸收和技术创新，
筛选污染土壤修复技术，编制污染土壤修复技术指南，开展污染土壤修复与综合治理的试点示范。

●建设土壤环境质量监督管理体系。

制定适合我国国情的土壤污染防治基本战
略，提出国家土壤污染防治政策法规和标准体系框架，拟定土壤污染防治法草案，完善国家土壤环境监测网络。

●２００７年底是调查的实施阶段，主要任务是进行野外采样和室内数据分析
工作；２００８年是调查的总结阶段，主要任务是编制调查报告，全面总结和集成调查成果。

三、解决方案
●环保总局管理平台系统：进行各省土壤调查任务的管理；建立与各省的数据
交换和上报标准，完成各省数据的上报汇总管理。

●省市土壤污染状况调查管理子系统：对本省市土地土壤污染状况调查进行统
一计算机管理；对采样任务进行统一管理、分配、调度、对采用数据进行处
理；完成采样分样条码标示和跟踪管理，为LIMS提供相关接口和数据交换；
对土壤样品库进行计算机管理。

●户外采样管理子系统：采用集成GPS的手持设备接收管理系统下传的采样任
务，GPS根据任务坐标对人员进行导航指示，自动定位；在采样后通过便携打印机打印出带有条码标示的土壤样品标签；对样品进行标示，通过手持设备对现场采用情况进行电子记录；在现场可以通过GPRS或WCDMA将采样数据传回中心数据库，并且在PDA上保存任务记录，以备时时查询和修改；
也可以回到中心将数据批量导入系统；并且对采集区域的地貌以及采集剖面拍照，以保证数据的可靠性；同时对采样人员进行定位跟踪，从而确定采样人员是否按要求完成采样任务。

3.1总体目标
●采用先进的集成GPS的手持终端技术、条码技术、计算机信息管理技术
对土壤污染调查前端布点采样进行全面、统一、准确的管理。

●采用一体化的GPS终端设备、GPS自动定位记录，自动与任务坐标进行
对比，保证采样位置的准确性。

●采用便携打印机现场样品条码标签直接打印，实现户外现场的电子化样品
管理和标识。

●全程采用条码化对样品标本进行追踪和管理，确保调查过程每个环节的全
过程质量监控。

●采用条码对样品标识结合计算机系统进行管理，提高样品库管理准确性，
安全性，提高操作的准确性。

系统设计坚持灵活性、易用性、兼容性和扩展性的特点，为上级主管单位提供准确、真实的上报数据，预留接口提供与LIMS进行数据交换和系
统集成。

3.1.1目标单位
1、国家环保总局；
2、各省市和地区环保局；
3.1.2 设计目标
颠覆传统采样理念，改善传统管理模式
1、传统采样流程：信息单向流动的管理流程！
2、现代管理流程：建立信息共享平台之上的管理流程，网络管理系统平台！
3.2解决方案架构与功能3.2.1解决方案架构
3.2.2解决方案功能
整个土壤污染调查管理系统包含三个子系统：
●国家环保总局管理平台系统
●土壤污染状况调查管理系统
●土壤采样管理系统
3.3流程与功能
3.3.1任务管理
⏹任务登记：管理人员对采样任务进行录入登记操作
⏹任务分配：管理人员对已登记的采样任务进行分配，包括分配到采样小组和
采样人员两级的分配管理
⏹任务变更：采样任务的变更管理，包括采样点位变更、采样时间变更、采样
技术要求变更等功能
⏹任务查询：对采样任务进行查询，包括在中心计算机上的查询和采样管理终
端PDA上的查询功能
⏹任务执行：任务执行过程的现场记录功能
⏹结果反馈：采样任务执行结果的实时反馈功能
3.3.2采样管理
⏹采样点位管理：采样点位的确定，在GIS地图上的点位添加、删除、修改等
功能；
⏹通过移动设备，可以时时从土壤中心数据库下载采样任务；下载后并在中心
数据库中把该次下载成功的数据的状态改为“已下载”，任务状态标记为“未完成”；
⏹现场GPS定位：采样现场的GPS定位，在地图上实时显示当前位置和采样
任务点位，在进入采样任务范围后方可进行终端操作，精确判断采点范围，地图可以切换（地区和局部）；
⏹现场点位修正：采样点样的现场修正，若遇到特殊原因无法获得预定区域的
样品，可在现场对采样任务规定的点位进行修正，根据GPS定位自动获取采样点位置信息并进行存储，或人工输入位置信息，并且要求输入采样点位变更理由；
⏹现场图片管理：对现场土壤调查照片进行维护和管理，对图片进行增加、导
入、修改、删除等操作；
⏹样品标签管理：根据管理要求实现现场条形码标签打印功能；
⏹强大的查询功能；根据查询结果进行相应的添加和修改采样任务；
⏹可以随时打印样品标签；可以修改标签的信息；
⏹移动轨迹跟踪，根据用户布点的所在位置，获取相应的经纬度，并且保存上
传到【土壤污染状况调查管理系统】的数据库中，以便对采集人员进行跟踪；
⏹将移动设备上的采样信息（采样点、样品信息）上传到中心数据库中；如果
某个采样点已有采样数据，将提示是否覆盖；上传后，相应的采样点标示为“已采样”；移动设备上的信息标示为“已上载”；
⏹样品交接、分析：样品交接管理，样品交接时可根据样品存放管理的具体要
求重新打印便于长时间存放的、适当颜色和材质的样品标签。

⏹SmartClient，通过该功能PDA可以在用户不知不觉的情况下，时时从服务
器下载并安装采样管理系统，这样就避免像传统手段的升级模式那样每次都需要在PDA上人为安装；
3.3.3 样品库管理
⏹样品入库：对样品进行扫描核对、样品分样条码打印，样品指定库区位进行
入库操作。

⏹样品出库：查询在库样品，记录出库样品的出库类型、原因、经办人、出库
日期等信息，完成样品出库操作。

⏹样品盘点：定义盘点范围，将盘点数据下载到手持设备，通过手持设备对需
要盘点的样品逐一扫描核对，最后对上传数据进行处理形成盘点汇总报表。

⏹样品调拨：对样品调整库区、库位进行记录，完成调拨操作。

⏹通过使用条码扫描，实现数据的及时全面的采集，同时也掌握终端的库存情
况;
⏹通过使用条码，方便样品和库存盘点，提高效率和数据的全面与准确
⏹实现对样品的来源去向的跟踪，防止出现样品遗失
3.3.4 报告管理
⏹基于GIS的查询：基于GIS地图上对于采样点位的信息查询，基于采样点位
信息查找地图位置
⏹分析结果查询：根据设定要求查询样品分析结果，获取样品的采样地点图示，
采样现场记录和实验室样品分析结果等内容
⏹统计报表：按照管理要求生成相应的统计报表，开发全面的统计报表功能
⏹质控管理：依据《全国土壤污染状况调查质量保证技术规定》的具体要求实
现各环节的质量保证信息化管理功能
⏹审核功能：划分不同的用户权限和审核范围权限，开发相应的报表报告的审
核功能
⏹上报管理：对样品分析结果按照总局规定生成上报格式所需的文件，直接用
于数据上报，将结果数据汇总到总局数据库中
3.3.5系统管理
⏹用户管理：对系统使用人员进行管理，包括人员的资料进行增加、删除、修
改，人员和设备的使用对应关系设置
⏹权限管理：包括权限的定义和用户权限的灵活分配
⏹分组管理：户外采样组的管理，采样组数据的增加、删除、修改，采样组和
成员的分组关系
⏹编码管理：土壤样品、分样编码规则的维护、样品库库区，库位编码的维护
和条码标签的打印。

⏹数据库管理：对数据库进行全库备份、增量备份以及恢复功能。

⏹安全管理：严格的功能权限和数据权限控制，防止对页面和数据的非法操作，
采用多实例及独立访问权限限制技术，提供数据库安全操作保障。

操作员登陆时进行严格的身份认证，确认权限支持128位SSL加密通信支持采用第三方CA证书进行身份确认。

⏹移动端升级管理：通过在服务器上部署升级程序，使PDA上的采样系统时时
更新。

四、解决方案网络运行环境
系统基础运行环境包括三个部分：网络连接、数据中心服务器的硬件环境、数据中心服务器的系统软件构架
4.1 系统网络连接
总局服务器
⏹所有操作员通过互联网联入系统。

⏹为了保证数据在网络传输中的安全可靠，可考虑采用128位SSL加密传
输
⏹服务器的管理采用远程维护模式。

4.2 系统数据中心服务器的硬件环境
总局服务器
⏹系统采用微软最新的Windows2003技术方案。

通过将微软的WEB服
务器与数据库服务器有效的搭配，同时应用负载均衡及群集技术，能够在满足系统要求的同时，提供较高的可靠性和稳定性。

⏹网络连接方式：在数据中心服务器的网络拓扑中，为了保证系统的安全
性，采用分层隔离的方案，将WEB服务器与互联网通过防火墙隔离，保证数据的安全。

⏹高可用性：在系统的高可用性方面，数据库方面通过双服务器与磁盘阵
列构成群集方式，数据存在磁盘阵列中，两个服务器共同提供数据库服
务，互为备份。

WEB服务器通过双机采用负载均衡方式，提高了系统的
速度，保证了高可用性。

⏹防火墙与VPN设备的选择：鉴于防火墙与VPN服务器的位置相同，且
大部分的解决方案中都可以将这两个功能和并，所以推荐采用微软的IAS
服务器方案。

4.3 数据中心服务器的基础软件配置
⏹操作系统：Windows 2003 Enterprise Server；
⏹数据库系统：Microsoft SQL Server 2005(企业版) ;；
⏹其它：IIS6;
4.4采样终端的基础软件配置
⏹操作系统：Windows CE5.0或WindowsMobile5.0；
五、解决方案的技术路线与优势
●业务数据集中管理，安全性高，数据的统计汇总及时准确;
●对网络条件要求低，系统的运行成本非常低;
●面向工作流设计，系统的易用性非常好，使用培训成本低，实施难度小，成
功率高;
●系统构建灵活，适应性强，扩展性强;
●操作端不需要安装专用软件，无数据库，运行维护成本大大降低;
●采用微软基础平台，后台系统的维护难度低;
●硬件平台采用PC服务器，成本低，维修容易.
5.1 技术路线
⏹全部基于微软标准技术与平台开发
⏹Visual Studio 2005应用体系结构
⏹Windows Mobile 5.0 Pocket PC SDK；
⏹基于组件技术（COM/COM+／.net）的开发架构体系
⏹全面支持XML
5.2 基础软件与开发工具
⏹客户端：Windows Xp SP2或Windows 2003 SP2
⏹操作系统：Windows 2003 Enterprise Server SP2；
⏹后台数据库：Microsoft SQL Server 2005(企业版)；
⏹主开发工具：Visual Studio 2005；
⏹版本控制工具：Visual SourceSafe 6.0（VSS）
⏹其他：IE6.0；
5.3 采用4层开发架构体系的优点
4层开发架构
⏹系统灵活性好，易与第三方系统结合
⏹全面面向Internet，客户端采用标准浏览器，系统易用性好
⏹支持群集服务器，系统性能可扩展性好
⏹代码重用性高，系统功能可扩展性好
⏹采用集中式数据存储方式，客户端可实现零维护，系统维护成本低
5.4 解决方案的安全性考虑
⏹严格的功能权限和数据权限控制，防止对页面和数据的非法操作
⏹采用多实例及独立访问权限限制技术，提供数据库安全操作保障。

⏹操作员登陆时进行严格的身份认证，确认权限
⏹支持128位SSL加密通信支持采用第三方CA证书进行身份确认
5.5 解决方案的可靠性考虑
⏹采用数据库行加锁方式防止并发处理引起数据错误
⏹支持服务器群集，单台服务器的硬件损坏和系统崩溃不影响整个系统
的运行
⏹支持多种数据备份系统
⏹支持服务器异地镜像，提高抗网络崩溃性能
5.6 解决方案优势总结
⏹业务数据集中管理，安全性高，数据的统计汇总及时准确；
⏹对网络条件要求低，系统的运行成本非常低；；
⏹面向工作流设计，系统的易用性非常好，使用培训成本低，实施难度
小，成功率高；
⏹系统构建灵活，适应性强，扩展性强；
⏹操作端不需要安装专用软件，无数据库，运行维护成本大大降低；
⏹采用微软基础平台，后台系统的维护难度低；
⏹硬件平台采用PC服务器，成本低，维修容易。

六、系统实施服务
1.硬件（数据中心服务器）安装调试、基础软件平台的安装调试。

包括：
⏹根据用户情况进行数据中心服务器设计，确定配置。

⏹进行数据中心服务器硬件设备的选型、采购及调试。

⏹土壤污染调查系统的安装。

⏹进行网络资源的申请，包括IDC机柜及带宽和域名设置等。

⏹系统联调，进行用户测试。

2．具体步骤：
⏹了解用户的需求，考察用户的实际情况，与用户讨论确定系统的配置
方案。

⏹与用户确定实施方案及实施周期。

⏹进行设备的采购，网络资源的申请。

⏹对设备进行调试，进行操作系统的安装及设置。

⏹进行系统的安装，包括页面、组件及数据库。

⏹进行域名及网络方面的调试。

⏹进行各方面的联调，保证系统正常运行。

⏹进行客户端运行测试，交由用户验收。

2.数据初始化：帮助用户进行初始化数据的准备与输入。

一般在首次或者
小范围实施时需要指导，目的是为了尽量避免因为初始数据错误而导致的系统数据错误；在随后的大范围推广中可以由企业内部先期熟练的操作员自行准备。

3.操作培训服务：为用户提供标准的系统操作培训。

4.运行维护服务：包括数据中心服务器的运行维护以及系统操作咨询服
务。

其中系统操作咨询服务一般为电话服务，特殊情况下，可以上门提供现场操作指导服务。

而数据中心服务器的运行维护包括以下内容：
七、名词解释
7.1布点
1、对角线布点法，该法适用于面积小、地势平坦的废水灌溉或受污染的水灌溉的田块。

布点方法是由田块进水口向对角引一斜线，将此对角线三等分，以每等
分的中央点作为采样点。

每一田块虽只有三个点，但可根据调查检测的目的。

田块面积的大小和地形等条件作适当的变动。

2、梅花形布点法，该法适用于面积较小、地势平坦、土壤较均匀的田块，中心点设在两对角线相交处，一般设5～10个采样点。

3、棋盘式布点法，该法适用于中等面积、地势平坦、地形完整开阔、但土壤较不均匀的田块，一般采样点在10个以上。

此法也适用受固体废物污染的土壤，因固体废物分布不均匀，采样点需设20个以上。

4、蛇形布点法该法适用于面积较大、地势不太平坦、土壤不够均匀的田块。

采样点数目较多。

7.2采样方法
1、采样筒取样：采样筒取样适合于表层土样的采集。

将长10 cm、直径8 cm金属或塑料的采样器的采样筒直接压入土层内，然后用铲子将其铲出，清除采样筒口多余的土壤，采样筒内的土壤即为所取样品。

2、土钻取样：土钻取样是用土钻钻至所需深度后，将其提出，用挖土勺挖出土样。

3、挖坑取样：挖坑取样适用于采集分层的土样。

先用铁铲挖一截面1.5 m2，深1.0 m的坑，平整一面坑壁，并用干净的取样小刀或小铲刮去坑壁表面1～5 cm 的土，然后在所需层次内采样0.5～1 kg，装入容器内。

7.3采样量
由于测定所需的土样是多点混合而成的，取样量往往较大，而实际供分析的土样
不需要太多，具体需要量视分析项目而定，一般要求1 kg。

因此，对多点采集的土壤，可反复按四分法缩分，最后留下所需的土样量，装入采样瓶或塑料袋中密封保存，并贴上标签，作好记录。

八、合作伙伴及联系方式
合作伙伴：
问题：
1.总局是否已做？（可以满足总局统一整合需求，但目前未实施）
2.湖北省现在采集是采用什么系统、方法？（未调查）
3.省级独立是否可以单独拿出采用？（可以省内使用）
感谢阅读。