水资源保护监测的不足和发展建议论文
大家最不陌生的就是作文了吧，尤其是议论文，议论文是对某个问题或某件事进行分析、评论，表达自己的观点和主张的文章体裁。这类型的作文应该怎么写呢？以下是我整理的水资源保护监测的不足和发展建议论文，仅供参考，欢迎大家阅读。
摘要：
随着工业化进程的不断加速，我国水资源问题越来越突出，有些地方直接影响了生活用水供应。可见，研究水资源保护监测尤为重要。鉴于此，文章深入探讨水资源保护监测中存在的问题，并提出可行的建设建议，强化水资源保护意识，更好地促进我国水资源保护工作可持续发展。
关键词:
水资源保护；监测；问题；建议；
引言:
我国社会主义现代化建设的不断发展使得水资源需求量也在不断增加，但是工业发展又引发了水资源浪费及污染等一系列问题。在此情形下，社会水资源供需矛盾突出，一定程度上制约了社会经济的发展。目前，我国水污染问题亟待解决，监测水质对保护水资源具有重要实践意义。
1、水资源保护中水质监测的重要性
1.1、有效保护水资源
水资源保护监测即针对水质进行监测，及时把控水资源质量。水资源监测可以反映入河污染物总量、河道纳污能力以及消减量等指标。水质监测结果通常用数据来表示，通过对一定范围水环境在一定时间段内进行连续监测，可以有效掌握该区域内水资源污染物质来源、分布状况和分布规律[1]，同时也能科学预测水质污染情况，合理监测水环境，进一步明确水环境污染的控制对象，进而提出科学控制和保护策略。
1.2、以水资源监测保障用水安全
我国水质监测工作中主要采取定期、定点的监测方法，规定每年针对河流水质监测采样频率不能低于12次，于每月中旬开展采样。水质监测可针对某一特定水环境水质变化情况进行重复跟踪和监测，以此来保障水环境质量监测数据科学性。另外，水质监测也可针对突发性水污染事件进行及时跟踪，为人们生活、生产用水提供保障[2]。
1.3、提供决策参考
政府部门对水资源进行宏观的开发利用及资源配置，很大程度上都依赖于水质监测所提供的有效数据。在开展水资源配置和调度时要全面掌握水资源质量状况，同时要尽可能实现水资源的合理利用。例如，我国在2013年开展的黄济津水资源调度过程中引发了水质恶化事件，针对这一问题，政府部门推出了引黄政策，及时处理了污染水质，最大程度地节约了人力、物力、财力资源[3]。
2、水资源保护监测存在的问题
水资源保护监测中的首要目标是保护饮用水源。目前，我国大部分省份水功能区的监测主要集中在地表水层面，对地下饮用水的监测较少。未来水资源保护工作主要建立在水功能区的管理上。从实际监测角度看，水功能监测主要集中在重点水功能区，监测范围比较有限；针对入河排污口，多数省份仍然采取每年一次的监测频率，部分地区也会采取两年一次或一年两次的监测频率，这种监测方式下监测结果代表性不足，监测方式不够合理，不能准确计算水环境某一时期内污水及污染物排放量[4]。此外，全国水质监测点位的设置明显不足，不能直观、准确地反映地下水水质状况；水体生态监测也处在起步阶段，没有构建完善的评价体系；针对紧急污染事件的监测能力明显不足，不少地区的水环境保护监测中心仅配备了一台应急监测车。
2.1、监测能力不足
近年来，虽然全国各地不断加大水质监测建设方面的投资力度，促进了地区监测中心监测技术设备的更新，但从全局来看，不少地区的中心实验室仍然存在监测设备老化、技术水平落后等问题。大部分地区仅省中心能够完成认证参数监测，且主要以手工操作监测方式为主，监测效率较低。在我国全面推进水务工作的前提下，各省份的市级分中心监测频率、监测范围等已经不能满足水务工作快速发展的实际需求，各地监测站点设置不足对地区水资源发展造成了一定限制。
2.2、实验室设备配套不足
近年来，我国在水资源监控建设项目、省界水质监测分中心监测建设方面不断加大投资力度，极大改善了各分中心的设施及环境，有效提升了监测能力，但中心实验室的建设仍未达到预期效果。实验室的仪器设备水平仅能满足常规的.监测需求，且没有配套足够应急监测设备，对水源地监测、生态监测及突发应急监测能力不足，监测设备、仪器陈旧，自动化、智能化水平低，对水质监测质量、监测准确性有极大影响。
2.3、专业技术人员配置不足
当前，我国正在全面推进水质监测工作，监测项目的不断增加导致水质监测分析技术难度加大，对专业化人才资源的需求越来越迫切。由于专业监测人员配备数量不足，水质监测质量及管理效率受到极大影响。新形势下，水质监测管理工作任务越来越重，监测工作对技术的要求也越来越高，且随着我国各实验中心大型仪器设备的不断升级，对监测人员的专业技术水平提出了更高要求。受限于我国编制体制，专业技术人员紧缺现象仍然严重，人才储备也不能满足水质监测和管理的实际要求。
3、水资源保护监测建设建议
3.1、构建水资源保护监测站网
建设水资源保护监测站网要采取统一布局的方式，从流域优化出发强化各站点之间的联系，对严重影响生产生活的水域进行强化监测，并针对不同区域及不同流域水资源评价需求进行综合考虑，以省为单位构建完善、高效的水资源监测站网。
1）水功能区监测。为进一步强化水资源开发、利用和保护，我国在2012年推出了《全国重要江河湖泊水功能区(2011—2030年)》，全国各省份重要饮用水源地都被划入国家重要水功能区，同时各省份针对国家重点水功能区及省级重要水功能区都开展了常规监测，各地政府也在季度考核中纳入了水功能区监测考核达标指标，各地水功能区监测覆盖率也达到95%。
2）省界监测站网建设。按照国家水功能区监测要求，以流域机构为准开展构建省界监测站网，根据规划，到2030年要实现国界、省界监测全覆盖，水量水自动监测站点也在加速建设中。
3）入河口监测建设。根据《全国重要江河湖泊水工区（2011—2030年）》规划要求，针对DOD、氨氮、区域性特征污染物排放超过总排放量50%的入河排污口需要实施在线计量监控，超过80%的排污口需要严格实施人工检测[5]。各省需结合省界污染物排放实际状况实现水功能区的全面普查，并以普查结果为基础制定科学监测计划[6]。
3.2、提高水资源保护监测能力
首先，要强化各省中心实验室建设，加快仪器设备更新换代，提升监测设备的自动化、智能化建设，从长期、深层次角度构建水质监测目标，保证实验室建设的前瞻性。其次，要加大人才资源开发，跟随水质监测设备的技术发展，更新人才结构，为中心储备更多专业化人才，以此来满足水质监测发展的新要求。
4、结束语
总而言之，水资源保护监测主要目标是通过构建监测站网、改进实验室、加强自动监测站建设等方法强化地表水体、水生态、地下水的监测、评价和预警，从而为水资源监督和保护提供服务，进一步促进水资源开发利用发展，有效遏制水资源及生态环境破坏，为我国社会经济发展提供有效支撑。
参考文献
[1]陈强完善水环境监测质量体系合理保护利用水资源[J].吉林农业,2018(08):57.
[2]王旭光，章启兵安徽准北地区地下水资源开发利用问题和保护对策[J].治淮2018(03):16-18.
[3]林国俊杨寅群,李志军刘学文蔡金洲,陈晓娟雷明军.厄瓜多尔Napo流域水环境现状与保护对策[J]人民长江,2017,48(22):53-57.
[4]时晓飞,王非王丽萍,加强水质监测为水资源保护提供技术支撑[J]河北水利.2016(2):33.
[5]徐剑秋,卞俊杰加强水环境监测为长江大保护提供技术支撑[J]水利水电快报,2016,37(11):1-2.
[6]卓海华刘辉吴云丽,谭凌智,兰静流域水环境监测共建共管实验室建设回顾和思考[J].人民长江，2016,47(16):5-9.
地表水水环境监测进展与问题论文
摘要 ：近年来由于工业化的影响，地表水资源受到了严重的污染，状况日益恶化。这种情况下我国的水资源利用情况逐渐的紧张起来，当前阶段这样保护水资源，预防水资源污染成为了环境人们所关注的重点。我国的水环境监测工作近年来已经取得了一定的进步，但在地表水环境监测中仍然会出现一些问题，下面将对此进行详细探究。
关键词 ：环境监测职称论文
前言
地表水是人们生活中最常用到的水资源，但近年来却因为工业化的发展而导致地表水污染情况越来越严重，甚至影响到人们的身体健康。水环境监测工作是保障人们用水安全的重要措施，通过相应的监测能了解到水质的污染情况，并在此基础上来提供相应的技术支持。下面将对地表水的水环境监测进展情况和所存在的问题进行详细讨论。
一、地表水环境监测进展
近年来在工业化进程下，地表水环境出现了明显的恶化，因此采取必要的监测手段成为了预防水污染的重要措施。通过对地表水质的监测能了解到当前所造成的水污染情况和原因，为水污染的进一步治理提供基础性的建议。我国的水污染监测已经有了三十余年的发展历史，并在这些年中逐步的取得了一定的研究成果，相关的监测技术也得到了完善，可以说正在逐渐的走向成熟化。上世纪七十年代，西方一些发达国家就开始对胡泊、河流等地表水的水质进行监测，并逐步的开始重视起相应的监测系统完善工作，一直到1998年我国的水质监测才开始了较快速度的发展[1]。我国的环境保护单位从1999年开始对我国的一些主要河流、胡泊等进行水质监测，并建立起了诸多的监测站，在我国形成了水质监测网。可以说我国的地表水水环境监测工作的发展为我国的人民群众用水安全和水质提升等做出了巨大的贡献。虽然我国近年来在地表水水环境监测中已经取得了关键性的提升，但在当前阶段中仍然需要不断的进行提升和创新，积极的对相关先进手段进行探索，以便于我国的地表水水质能够得到保障。
二、地表水水环境监测中存在的问题
（一）监测数据误差问题
地表水水质监测的质量是监测工作的最终目的，同时也是保证工作能够正常进行的基础条件。近年来我国的水质监测中心对水环境的`质量都比较重视，足可以看出水质量的重要性，但在当前阶段我国的监测工作能力仍然十分有限，监测设备始终难以得到创新，使得在监测中数据经常会存在误差。这种数据上的误差存在将会导致无法更加全面性的把握住水环境质量问题，从而影响工作人员的判断和改进措施提出。长久以来水环境质量难以得到改善，同时也会造成不必要的经济浪费和人力资源浪费。
（二）工作人员专业能力差
近年来我国的经济发展十分迅速，人们生活水平也逐渐得到了提升，在城市化进程下我国地表水环境监测工作越来越受到人们的重视。但目前来看仍然存在着一定的问题，不少从事监测工作的专业人员他们在个人能力和专业水平上始终存在着偏差，专业技术人员能力不强。同时，很多使用设备也过于陈旧，在操作过程中惊颤会暴露出各种不同的问题，到时监测的效果受到限制，信息处理中也容易造成各种不同的问题。工作人员是进行水环境监测中的重中之重，一旦出现了问题将严重制约监测工作的效果，对此一定要加以重视。
（三）缺乏完善管理
当前阶段中国际上都以流域为单位来进行水资源的环境监测管理工作。而我国的水环境监测工作却仍然是以点或者区域的方式来进行监测[2]。随着科学技术的进步，近年来我国也开始逐渐的尝试以流域为单位来进行相应的水环境监测，但由于长时间的分割管理形式导致我国的水环境监测工作已经形成了固定的惯性模式，不少的地区管理中管理者会比较看重小区域所带来的利益，却对区域内整体的利益有所忽视。因此，当前阶段怎样合理的进行区域控制是水环境管理者所面对的重要问题所在。面对这样的问题我国一定要积极的建立起科学的水源管理体系和评价体系，并根据不同的流域和区域来进行直管范围的划分，促使我国的地表水书环境监测工作能得到统一化。
三、地表水水环境监测建议
（一）利用先进简便的监测设备
我国土地面积十分辽阔，地表水分布情况也比较复杂，各个不同的区域内都存在着一定的环境污染情况。很多地区甚至出现用水污染而导致人体健康受到影响的情况。面对这些问题，一定要重视起水环境的质量监测工作，保证水质量能达到合格的标准。随着科学技术的不断提升，我国应加快在水质量监测设备上的研究，减少水质污染情况。当前阶段国外已经出现了多种不同的先进设备用来进行水当中的污染物监测，但我国在此方面的使用情况并不广泛。因此，在水环境的未来监测发展中，应开始逐步提升简便化、创新化的监测设备，帮助监测的效果和监测时间得到提升，从而帮助工作人员尽快的采取相应方案进行治理。
（二）完善监测管理并提升人员能力
当前阶段我国积极的提升工作人员专业素质和能力成为了地表水环境监测中的重中之中[3]。对此一定要在原有的基础上来增加先进设备并不段提升人员操作能力，这是保证水质监测质量和水环境提升的关键内容。此外，还应重视起整体的管理水平，强化数据的综合分析能力，为水环境监测提供有益的参考。
四、结语
近年来我国的地表水监测水平已经得到了大幅度的提升，但与其他发达国家相比较而言仍然存在着一定的差距。当前阶段我国一定要重视起地表水水环境监测工作，并逐步的完善管理体系，确保水环境监测数据能更加的可靠。只有这样才能为我国人民的正常用水提供保障，促使我国能得到持续性的发展。
参考文献：
[1]周超.浅谈水环境监测中质量控制和质量保证[J].绿色科技，2015，（12）：55—59.
[2]田士奇.浅谈加强吉林省水环境监测中心能力建设的必要性[J].农业与技术，2015，（17）：60—62.
[3]高美丽,郭淑艳.浅析我国水环境监测存在的问题及对策[J].资源节约与环保，2015，（12）：12—16.
随着工业化进程的不断推进，水污染的覆盖面也随之不断扩大，这给环境造成了严重的破坏，下面是我精心推荐的水污染控制技术论文范文，希望你能有所感触!
水污染及其控制方法
【摘要】水是人类生产生活中必不可少的宝贵资源，因此水体一旦受到污染，不仅使水资源的数量、质量下降，直接或间接地危及人类的生存和发展，而且污染后的水体也很难再得到恢复和控制。本文主要对水体污染的类型特征及我国的水污染现状进行了综合评述，简要的阐明了水污染可能会带来的危害及水污染的常规处理方法，并就目前水污染防治过程中所面临的困难提出几点建议。
【关键词】水体污染;现状;危害;防治;控制方法
1、水体污染及其类型
1.1 水体污染[1]
水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和自净能力即水体的环境容量，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在人类活动和生产中的作用，降低了水体的使用价值和功能的现象。我国水污染具有影响地域广、持续时间长、水质季节性变化、污染类型复杂等普遍特征。
1.2 水污染现状
近年来，我国江河、湖泊和海域普遍遭受不同程度的污染，各种类型的水污染事件更是不断地发生。如2004年2月在四川沱江发生严重氨氮超标排放事件，工业废水不合格排放致使大量鱼类死亡，100多万人饮水受到影响，直接经济损失超过3亿元;2005年11月，中石油吉林石化公司双苯厂发生爆炸，苯类污染物泄露流入第二松花江，造成水质污染[2]。当然，我们也采取了很多措施来缓解我国水污染严峻的状况，如从1998年开始的“淮河水专项”，到今天为止已经坚持了16年之久。
1.3 水体污染的类型[1]
从污染成因上来看，水体污染可以分为自然污染和人为污染。从污染源来看，水体污染可分为点源污染和面源污染。从污染的性质来看，水体污染可分为物理性污染、化学性污染和生物性污染。
2、水体污染的危害
水体污染将直接降低生活饮用水的品质，影响人类健康，并对水生生物的生存环境造成不同程度的破坏，影响工农业生产的正常进行，进而导致水生态失衡、生态系统退化，产生一系列的社会生态问题，并且直接影响到社会的安全稳定和经济的正常运转。
3、水污染控制技术
3.1水污染控制原则
要实现对水污染的全局调控和有效综合防治，需从宏观控制、技术控制和管理控制三个方面着手，以可持续发展为指导思想，对产业结构和工业布局进行合理的优化与调整，对工业生产工艺和污水处理技术进行改进，对受纳水体和排污口进行科学有效的管理和监督控制。
3.2水污染处理技术[3-4]
随着水污染状况的不断恶化，及其对人类生产、生活带来的诸多不利影响，越来越多的人认识到了水污染控制与管理的重要性和迫切性。现代污水处理技术，按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物化学处理法三类。
废水的物理处理通常是借助物理力或机械力使得废水中的某些污染物质得以分离的单元操作过程。废水的化学处理，就是利用化学反应的作用去除水中的杂质，其处理对象主要是废水中无机或有机(难于降解的)溶解物质或胶体物质。生物化学处理法，是利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质。
4、水污染防治面临的困难[5-8]
4.1 水资源保护的意识淡薄， 可持续发展的观念不强
人们对水资源保护和水污染治理的重要性还缺乏足够认识，在发展当地经济的过程中， 只注重经济效益， 忽略水资源的合理利用与保护，个别地区和企业甚至损人利己，以污染临近或下游地区的水资源与环境为代价来发展本地经济。
4.2 管理体制不顺， 缺乏配套的政策措施
现行管理体制未能有效利用经济手段， 未能形成一系列激励水污染治理、水资源优化配置和节约用水的政策措施， 从而导致水污染严重和水资源的有效利用程度不高， 用水浪费惊人。
4.3 有法不依， 执法不严现象根深蒂固
目前， 与水资源保护和水污染治理有关的法律不少， 如《中华人民共和国水法》( 2002 年)中第三十四条规定，禁止在饮用水水源保护区内设置排污口。另外在《中华人民共和国水土保持法》( 1991 年) 、《中华人民共和国水污染防治法》( 1996 年修订)等立法中， 也有关于水污染防治的相应条款。但是由于在处理水污染事件过程中，相关法律法规未能得到及时落实和有效贯彻，使得“有法不依，执法不严”情况持续存在，水污染状况日趋严重。
4.4 科研滞后， 缺乏有效的技术支持
由于水资源时空分布的不均匀性、动态性和随机性， 使得水污染防治技术不能得到统一、系统的规划和研究。流域水资源优化配置、水资源和环境的承载能力与经济发展的关系、水污染防治的有效措施， 水资源保护与管理的决策支持系统等都缺乏深入研究。
5、对水污染防治的建议[9]
5.1 源头控污
5.1.1 加强环保宣传，提高环保意识
5.1.2加强企业的环境管理，合理安排企业布局
5.1.3 加强法律法规建设，改善相应的执行机制
5.2 选择适合本地区的水污染控制技术
我国地大物博，水资源时空分布不均，经济发展地区性强，针对这一情况，不同地区在污水处理时应根据当地的地形地势，道路交通条件及居民住宅布局等具体不同情况，选择适宜当地自然环境且成本低，管理维护简单，效率高的污水处理技术。
6、总结
水是生命之源、生产之要、生态之基，水作为人类生产、生活必不可少的宝贵资源，它的污染和短缺将给人类带来致命的威胁。特别是在经济飞速发展的今天，水污染的问题更不能被忽略，我们应该吸取以往城市发展中水污染对人们的经济生活带来的严重影响的教训，充分重视水环境问题，努力实现各个地区的经济和水环境保护的持续、健康、和谐的发展。
参考文献：
[1]毕润成.生态学[M].北京：科学出版社，2012： 83-86.
[2]程声通.水污染防治规划原理与方法[M].北京：化学工业出版社，2010.5： 5-8.
[3]赵庆良，任南琪.水污染控制工程[M].北京：化学工业出版社，2005.3： 79.
[4]张宝军.水污染控制技术[M].北京：中国环境科学出版社，2007.3： 19.
[5] 谭炳卿， 孔令金， 尚化庄. 河流保护与管理综述[J]. 水资源保护， 2002(3) ： 53-57.
[6] 汪恕诚. 资源水利――人与自然和谐相处[M]. 北京： 中国水利水电出版社， 2003.
[7] 钱正英， 张光斗. 中国可持续发展水资源战略研究综合报告[M] . 北京： 中国水利水电出版社， 2001.
[8] XXIX IAHR Congress. Environmental hydraulics and eco-hydraulics[ C] . Proceedings of Theme B. Beijing， TsinghuaUniversity Press， 2001.
[9] 周正， 周颖辉. 我国农村水污染现状及防治方法[J].NORTHERN ENVIRONMENT，2011： 99.
点击下页还有更多>>>水污染控制技术论文范文
2017年水处理技术论文篇二 浅谈给水处理技术的发展 [摘要] 水与人们生活生产密切相关，而且水是保障人民生活发展工业生产不可缺少的物质基础。近年来，人口增长、水资源的分布不均、污染加剧等问题造成水资源不足日益严重。因此给水处理技术一直在改进。本文旨在介绍一些给水处理日益发展的基本技术。 [关键词] 给水处理 污染物 现代化 高级氧化 膜技术 1.现代化处理技术 1.1化学氧化 水质处理常用氯氧化，当有机污染尚未得到去除时，会产生较多的有害消毒副产物。目前采用KMnO4语气复合剂(一种专门商品)的应用逐渐展开，对氧化有机物、改善混凝取得较好效果。臭氧预氧化可以提高有机物的可生物降解性，又可除嗅、脱色，去除铁、锰，但往往结合后续深度处理臭氧—活性炭时才采用。 1.2加吸附剂粉末炭 粉末炭，具有吸附能力好、投加灵活、对污染物处理效能高等优点，但由于耗费较高(约105元/m^3左右)，一般只有在消除冲击性污染时采用，投加量需10～20mg/L，现在一些水污染事件中就曾应用过此技术，此外还可以通过此技术对原水进行控制，并将该技术演化，如形成活性炭吸附带控制突发性污染事件等。 1.3调节pH 由于投加酸与碱，运行成本增加，又在原水中增加无机离子，在我国很少采用，国外在此方面研究较多，这里不做详述。但其对原水pH的控制以及对某些污染物去除还具有良好的功效的，这一点也被业内广泛认可。 1.4生物预处理 20世纪70年代以来，生物处理工艺越来越广泛应用于市政给水生物处理方法包括生物接触氧化法、生物转盘、生物流化床、生物滤池氧化法、生物活性炭滤池和膜生物反应器等多种形式。生物预处理借助微生物的生命活动对水中的氨氮等有机污染物和铁、锰等无机物进行去除，从而改善水的混凝沉淀性能，使后续工艺较好的发挥作用，提高出水的水质。 2.给水处理的新技术 2.1高级氧化技术 高级氧化技术是给水处理的新技术，并受到了许多的关注，在水处理中有广泛的应用，高级氧化技术包括臭氧氧化技术、超临界水氧化技术、光催化氧化技术、超声空化氧化技术等。 2.1.1臭氧氧化技术 臭氧由于其在水中有较高的氧化还原电位，常用来进行杀菌消毒、除臭、除味、脱色等，在饮用水处理中有着广泛的应用。近年来，由于氯氧化发用于给水、循环水处理和废水处理中有可能产生三氯甲烷等“三致”物质而受到限制，使臭氧在水处理中的作用受到了更多的关注。但臭氧应用于废水处理还存在着一些问题，如臭氧发生的成本高，而利用率偏低，臭氧处理的费用高;臭氧与有机物的反应选择性较强，在低剂量和短时间内臭氧不可能完全矿化污染物，且分解生成的中间产物会阻止臭氧的进一步氧化。因此，提高臭氧利用率和氧化能力就成为臭氧高级氧化法的研究热点。臭氧的高级氧化技术就是通过臭氧氧化与各种水处理技术的结合，形成氧化性更强、反应选择性较低的羟基自由基。 2.1.2超临界水氧化技术 超临界水反应与氧化组合为“超临界水氧化(SCWO：Supercritical Water Oxidation)”技术，应用较多。超临界水有优良的溶剂特性，增加了电导率和离子值。表示溶剂的极性的电导率，在常温常压下的值较高(78)，在高温高压下的己烷和甲醇等无极性，与弱极性的有机溶剂的电导率等值(2～30左右)。因此，在高温高压下的水溶解有机物是可能的。 SCWO技术有以下特点： 1) 将有机物完全分解成水和二氧化碳，使之无害化。 2) 不产生以二恶英为代表的有害的副产物。 3) 反应速度快，单位时间内处理量大，装置小型化。 4) 与焚烧炉不同，不需要烟筒，不排放烟气。 在临界温度下易于控制加水分解反应，或易于控制原子团的反应，这是超临界水作为反应溶剂的优越性。不用酸和碱即可进行废水处理，是极好的环境处理技术。 2.1.3光催化氧化技术 所谓光催化氧化反应，就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应的活化能来源于光子的能量，在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的研究领域。光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光，包括uv-H2O2、uv-O2等工艺，可以用于处理污水中CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物。另外，在有紫外光的Fenton体系中，紫外光与铁离子之间存在着协同效应，使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快，促进有机物的氧化去除。 2.1.4超声空化氧化技术 超声空化是指水中的微小泡核在超声波作用下被激化，表现为泡核的振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程。超声空话技术就是利用声解，将水中有机物转化为CO2、水、无机离子和有机酸等成分。超声空化技术具有少污染或无污染、设备简单等优点，同时，还伴有杀菌消毒功效，是一种很有潜力的水处理新技术。但现阶段超声空话技术主要用于实验室小水量的处理研究中，尚处于基础研究阶段。为了提高降解速度同时降低费用，国内外的水处理工作者又相继研究开发了关于超声波与其他技术相联合的新工艺，如臭氧/超声波联合工艺。在臭氧/超声联合处理含酚水的实验研究中，取得了较好的处理效果。 2.2膜处理技术 随着人类对膜的逐步认识，各种人工合成膜也应运而生，其种类繁多，作用也千差万别，但是它们具有一个共同的特点---选择透过性。膜从广义上可以定义为两相之间的一个具有选择透过性的薄层屏障。 膜式活性污泥法技术是分离技术与生物技术有机结合的新型的水处理技术。是利用膜分离设备截留生化反应池中的活性污泥和大分子有机物，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制，而难降解的物质在反应池中不断反应、降解。因此膜处理工艺是通过膜分离技术大大强化了生物处理的功能。 3.结语 我国的给水处理目前普遍采用混凝、沉淀、过滤、消毒组成的常规水处理技术， 优点是水处理成本低， 平均处理效果较好。此外， 水源污染加剧， 常规水处理工艺对某些有机污染物的去除效果不佳。而新兴的水处理技术对水质的改善提供了支撑。臭氧-活性炭处理、膜技术等水处理技术在去除效率、无害性等方面均有常规处理无法比拟的优势， 并且在发达国家的使用经验也表明了这些技术的可靠性。随着科技的进步， 材料学的发展，这些新兴工艺的成本也在逐渐降低。因此我们可以预见， 未来的水处理， 将朝着更安全、更高效、更环保的方向发展。 参考文献 [1]陆煜康，唐锂.水处理节能和新能源的应用.北京：化学工业出版社，2010，5 [2]苑宝玲，王洪杰.水处理新技术原理与应用.北京：化学工业出版社，2006，1 [3] 陆煜康.水处理新技术与能源自给途径.机械工业出版社，2008，8 作者简介： 阚沙沙(1992-)，女，汉族，吉林松原人，郑州大学，水利与环境学院，给水排水工程. 郭丹丹(1991-)，女，汉族，河南许昌人，郑州大学，水利与环境学院，给水排水工程. 看了“2017年水处理技术论文”的人还看： 1. 关于水处理技术论文 2. 锅炉水处理技术论文 3. 工业水处理技术论文 4. 膜法水处理技术论文 5. 锅炉水处理技术论文(2)
最简单的回答就是需要这些都是评价水质状态的指标，但是评价的内容不同例如总磷，总氮，如果过高会因为水体富营养化，引起水华，就是疯长水生藻类植物，疯长的结果是疯死，死亡植物在水底腐败又消耗溶解氧，而溶解氧又是一切水生生物的氧来源。 ph是酸碱度，失衡也会造成水生生物的死亡
这是湖泊监测吧，用于评价湖泊营养水平与污染程度总磷 总氮：营养水平透明度：颗粒物多少，一定程度代表藻类繁殖程度，也表示沉水植物生存条件溶解氧 氨氮 PH值 高锰酸盐指数：污染水平（有机污染为主） 纠正：高锰酸钾应该是高锰酸盐指数
检测水中的微生物,细菌的含量 还有检测水中各种金属矿物质是否超标!!
水质检测中生物检测技术的使用论文
在日常学习和工作中，大家总少不了接触论文吧，论文是学术界进行成果交流的工具。那么你有了解过论文吗？以下是我为大家收集的水质检测中生物检测技术的使用论文，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
摘要：
近年来，随着我国环保事业的逐步成熟，社会各界对环境污染问题给予了广泛的重视，特别是水质安全问题，直接影响着广大群众的正常生活。为了更好地保障人民群众的用水安全及生态环境的和谐发展，就必须加强水质检测工作的管控力度，运用科学先进的现代化技术手段，提升水质检测数据的精确性和可靠性，为人民群众的安全用水提供坚实的技术保障。鉴于此，本文就着重围绕水质检测环节中生物检测技术的具体应用进行了深入探究。
关键词：
生物检测技术；水质检测；应用：探究；
引言：
水是人们赖以生存的重要资源，水质的好坏不仅会影响到人们的生命安全，同时也会影响到正常的社会生产秩序，然而，近年来我国工业及农业产业的迅猛发展，都不可避免的加剧了我国水环境的污染问题。为了有效改善这一局面，就必须加强水质检测工作的监管力度，运用科学先进的生物检测技术，来提升水质检测工作的技术水平，确保水质检测结果的科学性和准确性，推动水质检测工作的顺利开展。
1、生物检测技术的含义及相关特性探究
（1）生物检测技术的具体含义。
生物检测的含义主要是指通过某些生物个体、群落来对周边环境污染及变化情况进行客观反映，以此来作为环境质量检测重要的参考依据。近年来，受到外界各种因素的不同影响，对我国的水资源带来了严重的破坏，由于其污染源头较为复杂，这就需要科学先进的技术手段对其进行全面深入的检测分析，而生物检测技术的优势就在于可以在特殊环境中对水污染效应进行充分展示，有效弥补了传统检测技术的不足之处。
（2）生物检测技术的相关特性。
对于生物检测技术的相关特性，我们可以结合以下三点进行分析：其一，相较理化检测的具体应用而言，生物检测技术可以在某些特定区域内对生物的污染情况加以充分反映，彻底打破了理化检测的局限性，使水质检测结果的精确性得到了进一步的提升。其二，针对仪器设备的具体应用而言，由于部分生物对污染物的反应情况较为敏感细微，但无法通过仪器设备对其进行精准的检测，这势必会影响到检测数据的准确性，而通过对生物检测技术的科学运用，就能够对微量污染物所产生的反应进行充分展示，同时还可以清晰的展示出相应的受损效应。其三，在整个生态系统之中，为了能够使微量的有毒有害物质形成聚集效果，便可以借助生物链来完成，当到达食物链末端时便可以使污染物的浓度得到显着的提升，为检测工作提供重要的参考依据。
2、水质检测的基本概况及影响要素探究
（1）水质检测的基本概况。
水资源是人们赖以生存的重要资源，同时也是宝贵的非可再生资源。近年来，我国政府部门在推动经济发展的同时对环境保护愈加重视，随着环保宣传的广泛开展，社会各界都对环保理念有了全新的认识。水质检测工作的重要价值不仅体现在人们的安全用水方面，同时也对生态环境的保护与研究发挥着非常重要的作用。结合目前的实际情况来看，水质检测在社会各个领域都得到了较为广泛的运用，水质检测对推动社会与生态环境的和谐发展具有非常重要的影响。
（2）水质检测的影响要素。
针对水质检测的影响要素，主要体现在以下三个方面：首先，是水样来源的具体影响，结合水质检测环节来看，假如检测人员对水样来源的具体情况没有进行全面掌握，就有可能对解决措施作出错误的判断，无法有效的解决该区域水源的污染问题，因此，在开展水质检测工作的具体操作之前，检测人员必须要对水质来源进行全面的了解，并结合实际情况制定出妥善的解决措施，使水质检测工作的重要价值得以充分发挥。其次，是针对类别方面的影响要素，在对水样水质进行具体检测时，必须要依据水质的不同选用适宜的水质检测方法，这就要求检测人员必须要认真对待检测工作，并严格依照检测工作的相关流程实施具体的检测操作。对此，检测人员要对不同的水质进行分析研究，针对不同水质的差异性做出准确判断，然后再运用科学合理的检测技术来对水样进行水质检测，这样才能确保水质检测数据的精确性，并使其成为相关部门制定解决方案的重要参考依据。最后，针对人为方面的影响因素，在进行水质检测的具体操作时，检测人员作为最直接的参与者，在整个检测环节中占据着非常重要的地位。为了有效避免人为操作失误情况的发生，就必须加强对整个检测环节的监管力度，在开始检测之前，要对检测仪器、试剂以及玻璃器皿等重要物品进行详细的检查，在确定一切符合标准，严格规范取样工作；进行检测工作时，检测所用的药品，一定要确保其在有效期内，过期变质的药物必须马上进行更换，检测工作要在规定时间内。另外，针对整个检测环节而言，检测人员还必须严格遵循检测标准来规范自身的实际操作，同时还要保证检测记录的准确性和客观性，从根本上避免人为失误对检测结果所造成的不利影响。
3、水质检测中生物检测技术的实际应用探究
（1）发光细菌检测技术的具体应用。
发光细菌检测技术可以对水样中存在的大部分有毒有害物质进行检测，因此在重金属以及有机物等检测领域中得到了较为广泛的运用。然而在具体的检测环节中，发光细菌检测技术也存在一定的弊端，如操作繁杂以及误差较大等相关问题。随着科技水平的日益发展，电子技术已对发光细菌检测技术做出了相应的完善，如紫外分光光度法以及荧光光度法等检测手段的辅助，可以有效提升水质检测工作的质量和效率，确保检测数据的精确性和可靠性。
（2）生物行为反应检测技术的`具体应用。
生物行为反应检测技术的操作原理主要体现在借助生物受污染物危害后所出现的趋利避害行为反应对水体污染的具体情况加以评断，并对水体污染的安全浓度加以确定，然后依据水体的实际污染情况制定出合理准确的预警措施。生物行为反应检测技术通常运用在鱼、水蚤以及双壳软体动物等生物的具体检测中，同时在实施淡水生物检测环节中一般会运用斑马鱼进行具体的检测操作，这主要是由于斑马鱼会在水质污染的情况下迅速做出行为反应，为水质检测工作提供了非常重要的参考依据。在海洋环境中，通常会运用双壳生物活体来检测水体的污染情况，而在淡水环境中，则一般会借助鱼类来完成具体的检测工作。针对贻贝双壳距离变化的具体检测操作，可以借助电磁感应技术来进行落实，此外，还可以借助高频电磁感应系统对贝壳类物质的运动情况实施检测。
（3）微生物群落检测技术的具体应用。
微生物群落检测技术通常运用于对细菌、真菌以及原生动物等微型生物在水体中的物种频率及数量的检测工作，然后再结合先进的电子技术对分布指数进行精准的计算，最后依据分布指数的具体数值对水质污染程度进行评断。伴随科技水平的全面发展，微生物群落检测技术也得到了相应的完善，检测评价指标的增加就是一个很好的证明，一般较为常见的检测评价指标有原物种种类指标、植鞭毛虫百分值以及异样性指数等。通过对生物检测技术的合理运用，使我国的水质检测技术水平得到了更好的完善与提升，这在生态环境的保护工作以及为人们提供优质用水资源等方面都发挥出了非常重要的作用。与此同时，在微生物群落检测技术的发展之中，数学分析的实用性也在逐步攀升，数学分析与计算机技术的联合应用有效拓展了生物群落参数变化规律的检测范围，使微生物群落检测技术的重要价值得以充分展现，同时对提升检测数据的精确性和可靠性也有着非常积极的影响。
（4）底栖动物及两栖动物检测技术的具体应用。
底栖动物及两栖动物检测技术的主要原理为运用生物在水体中的出现、消失以及数量的多少对水质进行具体的检测，底栖动物及两栖动物的检测参数主要包括BI指数以及群落多样性指数等。通过对两栖动物行为及生物指标的全面检测可以对水体的整体质量进行评估，尤其是在检测发育阶段中可以实现对环境因子变化的进一步感应。
4、水质检测环节中生物检测技术的应用前景探究
（1）分子生态毒理学应用于水质污染检测。
分子生态毒理学检测技术通常被运用于污染物及其代谢物与细胞内大分子代谢作用的具体研究，在对发生作用的靶分子进行研究后，便可以对个体、种群以及群落的基本情况进行预报。在科技水平日益提升的今日，生物体内胆碱酯酶活性检测被广泛运用于海水及淡水资源水质污染的检测工作。
（2）遗传毒理学应用于水质污染检测。
遗传毒理学检测原理主要是借助DNA链损伤程度的检测对遗传毒性加以判断的检测技术，相比微核试验操作而言，遗传毒理学检测技术的效果更加显着，主要是因为单细胞凝胶电泳能够对低浓度的有毒有害物质进行准确的检测，SOS显色方案作为遗传毒理学检测技术的另一种检测方法，其具体的操作原理表现在受到外界范围损伤及抑制的干扰下，DNA分子会进行错误修复，在经过遗传毒物处理后而出现的反应便可以称为SOS应答，SOS检测方法具有灵敏性强且操作便捷等技术优势。
5、结语
结合以上论述可以看出，伴随社会经济的飞速发展，工业及农业产业规模的不断壮大，加剧了我国的水污染问题。对此，为了有效解决这一难题，相关部门就必须对水质检测工作给予高度的重视，通过对生物检测技术的科学运用，使水质检测工作的效率和质量得到进一步的提升，在确保检测数据准确性的基础之上，为人民群众提供优质的用水资源，以此来推动社会与生态环境的可持续发展。
参考文献：
[1]廖伟，杨蓉，徐建，闫政，金小伟饮用水源微生物快速检测技术的发展及应用[J]中国环境监测， 2020，36（06）—：104—112.
[2]张松松生物检测技术在水环境中的应用及研究[J]环境与发展， 2020，32（06）—.74+76.
[3]李悦浅析水环境污染检测中生物监测的运用[J]绿色环保建材， 2020（01）：55+57.
[4]陈朋利谈生物技术在水质检测与污水处理中的应用[J]环境与发展， 2019，31（09）：81—82.
[5]施小玲.水质检测与污水处理中生物技术的应用分析[J].化工管理2019（21）：42—43.
[6]谢本祥生物工程中检测技术的需求和发展趋势[J]科技经济导刊.2019，27（15）—163—164.
[7]杨磊生物技术在水质检测与污水处理中的应用[J]工程技术研究， 2019，4（05）： 102+130.
水资源保护监测的不足和发展建议论文
大家最不陌生的就是作文了吧，尤其是议论文，议论文是对某个问题或某件事进行分析、评论，表达自己的观点和主张的文章体裁。这类型的作文应该怎么写呢？以下是我整理的水资源保护监测的不足和发展建议论文，仅供参考，欢迎大家阅读。
摘要：
随着工业化进程的不断加速，我国水资源问题越来越突出，有些地方直接影响了生活用水供应。可见，研究水资源保护监测尤为重要。鉴于此，文章深入探讨水资源保护监测中存在的问题，并提出可行的建设建议，强化水资源保护意识，更好地促进我国水资源保护工作可持续发展。
关键词:
水资源保护；监测；问题；建议；
引言:
我国社会主义现代化建设的不断发展使得水资源需求量也在不断增加，但是工业发展又引发了水资源浪费及污染等一系列问题。在此情形下，社会水资源供需矛盾突出，一定程度上制约了社会经济的发展。目前，我国水污染问题亟待解决，监测水质对保护水资源具有重要实践意义。
1、水资源保护中水质监测的重要性
1.1、有效保护水资源
水资源保护监测即针对水质进行监测，及时把控水资源质量。水资源监测可以反映入河污染物总量、河道纳污能力以及消减量等指标。水质监测结果通常用数据来表示，通过对一定范围水环境在一定时间段内进行连续监测，可以有效掌握该区域内水资源污染物质来源、分布状况和分布规律[1]，同时也能科学预测水质污染情况，合理监测水环境，进一步明确水环境污染的控制对象，进而提出科学控制和保护策略。
1.2、以水资源监测保障用水安全
我国水质监测工作中主要采取定期、定点的监测方法，规定每年针对河流水质监测采样频率不能低于12次，于每月中旬开展采样。水质监测可针对某一特定水环境水质变化情况进行重复跟踪和监测，以此来保障水环境质量监测数据科学性。另外，水质监测也可针对突发性水污染事件进行及时跟踪，为人们生活、生产用水提供保障[2]。
1.3、提供决策参考
政府部门对水资源进行宏观的开发利用及资源配置，很大程度上都依赖于水质监测所提供的有效数据。在开展水资源配置和调度时要全面掌握水资源质量状况，同时要尽可能实现水资源的合理利用。例如，我国在2013年开展的黄济津水资源调度过程中引发了水质恶化事件，针对这一问题，政府部门推出了引黄政策，及时处理了污染水质，最大程度地节约了人力、物力、财力资源[3]。
2、水资源保护监测存在的问题
水资源保护监测中的首要目标是保护饮用水源。目前，我国大部分省份水功能区的监测主要集中在地表水层面，对地下饮用水的监测较少。未来水资源保护工作主要建立在水功能区的管理上。从实际监测角度看，水功能监测主要集中在重点水功能区，监测范围比较有限；针对入河排污口，多数省份仍然采取每年一次的监测频率，部分地区也会采取两年一次或一年两次的监测频率，这种监测方式下监测结果代表性不足，监测方式不够合理，不能准确计算水环境某一时期内污水及污染物排放量[4]。此外，全国水质监测点位的设置明显不足，不能直观、准确地反映地下水水质状况；水体生态监测也处在起步阶段，没有构建完善的评价体系；针对紧急污染事件的监测能力明显不足，不少地区的水环境保护监测中心仅配备了一台应急监测车。
2.1、监测能力不足
近年来，虽然全国各地不断加大水质监测建设方面的投资力度，促进了地区监测中心监测技术设备的更新，但从全局来看，不少地区的中心实验室仍然存在监测设备老化、技术水平落后等问题。大部分地区仅省中心能够完成认证参数监测，且主要以手工操作监测方式为主，监测效率较低。在我国全面推进水务工作的前提下，各省份的市级分中心监测频率、监测范围等已经不能满足水务工作快速发展的实际需求，各地监测站点设置不足对地区水资源发展造成了一定限制。
2.2、实验室设备配套不足
近年来，我国在水资源监控建设项目、省界水质监测分中心监测建设方面不断加大投资力度，极大改善了各分中心的设施及环境，有效提升了监测能力，但中心实验室的建设仍未达到预期效果。实验室的仪器设备水平仅能满足常规的.监测需求，且没有配套足够应急监测设备，对水源地监测、生态监测及突发应急监测能力不足，监测设备、仪器陈旧，自动化、智能化水平低，对水质监测质量、监测准确性有极大影响。
2.3、专业技术人员配置不足
当前，我国正在全面推进水质监测工作，监测项目的不断增加导致水质监测分析技术难度加大，对专业化人才资源的需求越来越迫切。由于专业监测人员配备数量不足，水质监测质量及管理效率受到极大影响。新形势下，水质监测管理工作任务越来越重，监测工作对技术的要求也越来越高，且随着我国各实验中心大型仪器设备的不断升级，对监测人员的专业技术水平提出了更高要求。受限于我国编制体制，专业技术人员紧缺现象仍然严重，人才储备也不能满足水质监测和管理的实际要求。
3、水资源保护监测建设建议
3.1、构建水资源保护监测站网
建设水资源保护监测站网要采取统一布局的方式，从流域优化出发强化各站点之间的联系，对严重影响生产生活的水域进行强化监测，并针对不同区域及不同流域水资源评价需求进行综合考虑，以省为单位构建完善、高效的水资源监测站网。
1）水功能区监测。为进一步强化水资源开发、利用和保护，我国在2012年推出了《全国重要江河湖泊水功能区(2011—2030年)》，全国各省份重要饮用水源地都被划入国家重要水功能区，同时各省份针对国家重点水功能区及省级重要水功能区都开展了常规监测，各地政府也在季度考核中纳入了水功能区监测考核达标指标，各地水功能区监测覆盖率也达到95%。
2）省界监测站网建设。按照国家水功能区监测要求，以流域机构为准开展构建省界监测站网，根据规划，到2030年要实现国界、省界监测全覆盖，水量水自动监测站点也在加速建设中。
3）入河口监测建设。根据《全国重要江河湖泊水工区（2011—2030年）》规划要求，针对DOD、氨氮、区域性特征污染物排放超过总排放量50%的入河排污口需要实施在线计量监控，超过80%的排污口需要严格实施人工检测[5]。各省需结合省界污染物排放实际状况实现水功能区的全面普查，并以普查结果为基础制定科学监测计划[6]。
3.2、提高水资源保护监测能力
首先，要强化各省中心实验室建设，加快仪器设备更新换代，提升监测设备的自动化、智能化建设，从长期、深层次角度构建水质监测目标，保证实验室建设的前瞻性。其次，要加大人才资源开发，跟随水质监测设备的技术发展，更新人才结构，为中心储备更多专业化人才，以此来满足水质监测发展的新要求。
4、结束语
总而言之，水资源保护监测主要目标是通过构建监测站网、改进实验室、加强自动监测站建设等方法强化地表水体、水生态、地下水的监测、评价和预警，从而为水资源监督和保护提供服务，进一步促进水资源开发利用发展，有效遏制水资源及生态环境破坏，为我国社会经济发展提供有效支撑。
参考文献
[1]陈强完善水环境监测质量体系合理保护利用水资源[J].吉林农业,2018(08):57.
[2]王旭光，章启兵安徽准北地区地下水资源开发利用问题和保护对策[J].治淮2018(03):16-18.
[3]林国俊杨寅群,李志军刘学文蔡金洲,陈晓娟雷明军.厄瓜多尔Napo流域水环境现状与保护对策[J]人民长江,2017,48(22):53-57.
[4]时晓飞,王非王丽萍,加强水质监测为水资源保护提供技术支撑[J]河北水利.2016(2):33.
[5]徐剑秋,卞俊杰加强水环境监测为长江大保护提供技术支撑[J]水利水电快报,2016,37(11):1-2.
[6]卓海华刘辉吴云丽,谭凌智,兰静流域水环境监测共建共管实验室建设回顾和思考[J].人民长江，2016,47(16):5-9.
已知水的密度，测其体积。
1881年，美国实验物理学家A.麦克尔逊以高度的准确性测量了光沿着不同方向传播的速度数值。为了探测预想中的微小差别，A.麦克尔逊使用了非常精确的实验设备，他的实验精确性很高，他测量出来的速度差别比预想中的差别要小得多。A.麦克尔逊的实验，以后在不同的条件下又作过多次。他的实验得到了出乎预料的结果。在一个运动着的参照系里，光的传播情形同我们在前面推想的恰恰相反。A.麦克尔逊发现，在地球上，光向任何方向传播，其速度都时相同的、不变的。在这一意义上，光的传播使我们联想到子弹的飞行。前面我们曾经设想，在一列运动中的火车上，子弹运动同火车的运动无关。同车厢相对而言，子弹向任何方向运动，其前进速度是相同的。于是，A.麦克尔逊的实验证明：同我们的推想恰恰相反，光的传播同运动的相对性原理并不矛盾，而是完全符合运动的相对性原理。这也就是说，我们在前面“运动的相对性原理会被动摇吗”一节中所作的推理是完全错误的。相对论的研究对象是超越我们日常经验的高速运动世界和广阔的宇宙，这是我们难以理解相对论的主要原因。自相对论诞生之日起，它所带来的时空观革命就极大地拓展了人类对宇宙的理解。从相对论中，人们发现了时间旅行的奥秘、原子裂变的巨大能量、宇宙的起源和终结、黑洞和暗能量等奇妙现象。几乎宇宙所有的奥秘都隐藏在相对论那几行简单的公式中。狭义相对论证明高速旅行会使时间变慢，假定将来的某个时候，人们已解决了所有的技术难题，能够制造一艘以亚光速飞行的宇宙飞船，一定意义上的时间旅行就变成可能了。如果飞船以亚光速从地球出发向遥远的星系飞去，来回的旅程仅仅几年（按飞船上的时间），但在此期间地球上却已过去了几千年，一切都发生了天翻地覆的变化。如果人类文明依然还存在的话，那又会是一个什么新的模样呢？广义相对论表明，时空可以不是平坦的，而是弯曲的。我们可以在地球与宇宙遥远的地方这两点之间凿出一个虫洞，然后用某种“奇异物质”把洞口撑开，使之成为一个突然出现在宇宙中的超空间管道，让我们在瞬间到达遥远的彼岸。然后当我们返回时，虫洞的奇异性质让我们年轻了很多。广义相对论判定足够的质量能改变和扭曲时空，数学家法兰克•提普勒据此设想了把时空卷起来的时间旅行方法。他认为，如果太空中的一个巨大物体以一半光速旋转，时空便会扭曲折回。因此，只要将来有人制造一个巨大的圆筒，它的长约为直径的10倍，然后使圆筒以15万公里/秒的速度旋转，便会使圆筒中央附近产生一个扭曲折回的时空。要将这圆筒当时间机器使用，宇宙飞船一定要开到圆筒的中心沿圆筒内壁盘旋飞行：逆圆筒旋转的方向航行是驶入过去，顺圆筒旋转的方向航行是驶入未来，每盘旋一周都使宇宙飞船更深入过去或未来一些。时间旅行者到达了目的时间，便将飞船驶离圆筒。有一件必须明了的事是，正像所有理论上的时间机器一样，就是驶向过去无论怎样也不能到达比制成圆筒更早的时间。时间旅行是一个极具幻想色彩、也极具魅力的话题，长期以来，科学家们提出的方案一个又一个，时间旅行可能遇到的问题也被热烈讨论着。总有一天，相对论迷人的光芒会照耀着我们开始真正的时间旅行。原子裂变1905年11月，爱因斯坦同样在德国《物理学纪事》杂志上发表了关于狭义相对论的第二篇文章：《物体的惯性同它所包含的能量有关吗？》，这是一篇短文，在这篇论文中，他提出一个物体的质量并不是恒定不变的，而是随着运动速度的增加而增加。这就是运动中物体的“质增效应”。现在我们想象我们在推一辆小板车，板车很轻，上面什么东西也没有。假设这是一辆在真空中的“理想”板车，没有任何摩擦力、也没有任何阻力，因此，只要我们持续地推它，它的速度就越来越快，但随着时间的推移，它的质量也越来越大，起初像车上堆满了钢铁，然后好像是装着一座喜马拉雅山、再然后好像是装着一个地球、一个太阳系、一个银河系……当小板车接近光速时，好像整个宇宙都装在它上面——它的质量达到无穷大。这时，你无论施加多大力，无论推多长时间，它都不可能运动得再快一些。由此可见，光子既然以光速传播，它的静止质量就必须等于零，否则它的运动质量就会无穷大。当物体运动接近光速时，我们不断地对物体施加外力，供给能量，可物体速度的增加越来越困难，我们施加的能量去哪儿了呢？其实能量并没有消失，而是转化为了质量。这就是说，物体质量的增加与动能增加有着密切联系，或者说物体的质量与能量之间有着密切联系。爱因斯坦在说明这种联系的过程中，提出了著名的质能关系式：E=mc2.能量等于质量乘以光速的平方，即使是在不甚关心其实用价值的纯理论型的物理学家看来也是惊心动魄的，而在绝大多数人眼里，能量等于质量乘以光速的平方，即能量是质量的9万亿倍，是多么诱人的前景呀！指甲盖般大小的物质的质量如果完全消失，其释放的能量是用以万吨煤炭来计算的。遗憾的是，没人能随便减少质量，譬如一块石头，我们尽可以用锤子砸成小块，然后碾成碎末，可是当你仔细地收集这些碎末后就会发现它的质量并未变化。但是，十几年后的1939年，约里奥•居里、费米、西拉德这三位科学家分别独立发现了链式反应，使人类找到了释放巨大原子能的方法。铀235的核收到中子轰击就会发生裂变，分裂成两个中等质量的新原子核，放出1～3个中子，并释放出巨大能量，这些中子又能引发其它铀核再分裂，如此反复，形成连锁反应，不断释放巨大能量。这就是链式反应。宇宙大爆炸令我们这些当代人感到惊诧的是，迟至1917年，那些人类最具智慧的大脑仍然以为我们的银河系就是整个宇宙，而这个银河系大小的宇宙永远都是稳定不变的，既不会变大也不会变小，这就是流传了千百年的稳恒态宇宙观。1917年，爱因斯坦试图根据广义相对论方程推导出整个宇宙的模型，但他发现，在这样一个只有引力作用的模型中，宇宙不是膨胀就是收缩。为了使这个宇宙模型保持静止，爱因斯坦在他的方程里额外增加了一个新的概念——宇宙常数，它表示的是一种斥力，同引力相反，它随着天体之间距离的增大而增强。这是一个假想的、用以抵消引力作用的力。然而，爱因斯坦很快发现自己错了。因为科学家们很快发现，宇宙实际上是膨胀的！最早观察到这一点的是20世纪的天文学之父哈勃。哈勃1889年出生于美国的密苏里州，毕业于芝加哥大学天文系。1929年，哈勃发现所有星系都在远离我们而去，这表明宇宙正在不断膨胀。这种膨胀是一种全空间的均匀膨胀，因此，在任何一点的观测者都会看到完全一样的膨胀，从任何一个星系来看，一切星系都以它为中心向四面散开，越远的星系间彼此散开的速度越大。宇宙的膨胀意味着，在早先，星体相互之间更加靠近，并且在更遥远过去的某一刻，它们似乎在同一个很小的范围内。宇宙膨胀的消息传到著名物理学家伽莫夫那里去的时候，立即引起了这位学者的兴趣。乔治•伽莫夫出生于俄国，自小对诗歌、几何学和物理学都深感兴趣，在大学时期成为物理学家弗里德曼的得意门生。弗里德曼曾在爱因斯坦之后提出了重要的宇宙膨胀模型，伽莫夫也成为宇宙膨胀理论的热心支持人之一。1945年，人类史上第一颗原子弹爆炸成功，看着蘑菇云升起的照片，伽莫夫突发灵感：把原子弹规模“放大”到无穷大，不就成了宇宙爆炸吗？他把核物理知识和宇宙膨胀理论结合起来，逐渐形成了自己的一套大爆炸宇宙理论体系。1948年，伽莫夫和他的学生阿尔法合写了一篇著名论文，系统地提出了宇宙起源和演化的理论。与我们惯常的想法不同，这个创生宇宙的大爆炸不是发生在一个确定的点，然后向四周的空气传播开去的那种爆炸，而是空间本身在扩展，星系物质随着空间的扩展而分开。根据大爆炸宇宙论，极早期的宇宙是一大片由微观粒子构成的均匀气体，温度极高，密度极大，且以很大的速率膨胀着。伽莫夫还作出了一个非凡的预言：我们的宇宙仍沐浴在早期高温宇宙的残余辐射中，不过温度已降到6K左右。正如一个火炉虽然不再有火了，还可以冒一点热气。1964年，美国贝尔电话公司年轻的工程师——彭齐亚斯和威尔逊，因一次偶然的机会发现了伽莫夫所预言的早期宇宙的残余辐射，经过测量和计算，得出这个残余辐射的温度是2.7K（比伽莫夫预言的温度要低），一般称为3K宇宙微波背景辐射。这一发现有力的佐证了宇宙大爆炸理论。广义相对论的智慧之处就在于，它从诞生起就能描述整个完整的宇宙，即使那些未知的领域也被全部囊括进去。让它对付像太阳系这样小小的、很普通的时空领域可真是大材小用了。宇宙常数死而复生——暗能量在发现了宇宙膨胀这个事实后，爱因斯坦就急急忙忙把他方程中的宇宙常数项去掉了，并认为宇宙常数是他“一生中最大的错误”。随后，宇宙常数被抛进历史的垃圾堆。然而造化弄人，几十年后，宇宙常数又像鬼魂般的复活了。这次宇宙常数的复活要归因于暗能量的发现。1998年，天文学家们发现，宇宙不只是在膨胀，而且在以前所未有的加速度向外扩张，所有遥远的星系远离我们的速度越来越快。那么一定有某种隐藏的力量在暗中把星系相互以加速膨胀的方式撕扯开来，这是一种具有排斥力的能量，科学家们把它称为“暗能量”。近年来，科学家们通过各种的观测和计算证实，暗能量不仅存在，而且在宇宙中占主导地位，它的总量约达到宇宙总量的73%，而宇宙中的暗物质约占23%、普通物质仅约占4%.我们一直以为满天繁星就已经够多了，宇宙中还有什么能比得上它们呢？而现在，我们才发现这满天繁星却是“弱势群体”，剩下的绝大部分都是我们知之甚少或干脆一无所知的，这怎么不让人感到惊心动魄呢！事实上，早在1930年，就有天体物理学家指出，爱因斯坦那加入了宇宙常数的宇宙学方程并不能导出完全静态的宇宙：因为引力和宇宙常数是不稳定的平衡，一个小小的扰动就能导致宇宙失控的膨胀和收缩。而暗能量的发现告诉我们，爱因斯坦那作为与引力相抗衡的宇宙常数不仅确确实实存在，而且大大扰动了我们的宇宙，使宇宙的膨胀速率严重失控。在经历了一系列曲折后，宇宙常数正在时间中复活。宇宙常数今日以暗能量的面目出现在世人面前，它所产生的汹涌澎湃的排斥力已令整个宇宙为之变色！暗能量和引力之间的角力战自宇宙诞生起就没有停止过，在这场漫长的战斗中，最举足轻重的就是彼此的密度。物质的密度随着宇宙膨胀导致的空间增大而递减；但暗能量的密度在宇宙膨胀时，变化得非常缓慢，或者根本保持不变。在很久以前，物质的密度是较大的，因此那时的宇宙是处于减速膨胀的阶段；现今的暗能量密度已经大于物质的密度，排斥力已经从引力手中彻底夺得了控制权，以前所未有的速度推动宇宙膨胀。根据一些科学家的预测，再过200多亿年，宇宙将迎来动荡的末日，恐怖的暗能量终将把所有的星系、恒星、行星一一撕裂，宇宙将只剩下没有尽头的寒冷、黑暗。暗能量的发现，也充分地体现了人类认知过程又走进了一个“悖论怪圈”：即宇宙中所占比例最多的，反而是最迟也是最难为我们所知晓的。一方面人类现在对宇宙奥秘的了解越来越多，另一方面我们所要面对的未知也越来越多。而这日益深远的未知又反过来不断刺激着人类去探索宇宙背后的真相。暗能量是怎么来的？它将如何发展？这已经是21世纪宇宙学所面临的最重大问题之一。黑洞大发现广义相对论表明，引力场可以造成空间弯曲，强大的引力场可以造成强烈的空间弯曲，那么无限强大的引力场会产生什么情况呢？1916年爱因斯坦发表广义相对论后不久，德国物理学家卡尔•史瓦西就用这个理论描绘了一个假设的完全球状星体附近的空间和时间是如何弯曲的。他证明，假如星体质量聚集到一个足够小的球状区域里，比如一个天体的质量与太阳相同，而半径只有3公里时，引力的强烈挤压会使那个天体的密度无限增大，然后产生灾难性的坍塌，使那里的时空变得无限弯曲，在这样的时空中，连光都不能逃逸！由于没有了光信号的联系，这个时空就与外面的时空分割成两个性质不同的区域，那个分割球面就是视界。这就是我们今天耳熟能详的黑洞，但在那个年代，几乎没有人相信有这么奇怪的天体存在，甚至包括爱因斯坦本人和爱丁顿这样的相对论大师也明确表示反对这种怪物，爱因斯坦还说他可以证明没有任何星体可以达到密度无限大。就连黑洞这个名称也是一直到1967年才由美国物理学家惠勒命名。历史当然不会因此而停止前进，时间进入20世纪30年代，美国天文学家钱德拉塞卡提出了著名的“钱德拉塞卡极限”，即：一颗恒星当其氢核燃尽后的质量是太阳质量的1.44倍以上时，将不可能变成白矮星，而会继续坍塌收缩，变成体积比白矮星更小、密度比白矮星更大的星体，即中子星。1939年，美国物理学家奥本海默进一步证明，一颗恒星当其氢核燃尽后的质量是太阳质量的3倍以上时，其自身引力的作用将能使光线都不能逃出这个星体的范围。随着经验的积累，关于黑洞的理论变得成熟起来，人们从彻底拒绝这个怪物到渐渐相信它，到20世纪60年代，人们已普遍接受黑洞的概念，黑洞的奥秘被逐渐研究出来。严格而言，黑洞并不是通常意义下的“星”，而只是空间的一个区域。这是与我们日常宇宙空间互不连通的区域，黑洞视界将这两个区域隔绝开，在视界以外，可以由光信号在任意距离上相互联系，这就是我们所居住的正常宇宙；而在视界以内，光线并不能自由地从一个地方传播到另一个地方，而是都朝向中心集聚，事件之间的联系受到严格限制，这就是黑洞。在黑洞的内部，物体向黑洞坠落的过程中，潮汐力越来越大，在中心区域，引力和起潮力都是无限大。因此，在黑洞中心，除了质量、电荷和角动量以外，物质其他特性全部丧失，原子、分子等等都将不复存在！在这种情形下，无法谈论黑洞的哪一部分物质，黑洞是一个统一体！在黑洞中心，全部物质被极为紧密地挤压成为一个体积无限趋近于零的几何点，任何强大的力量都不可能把它们分开，这就是所谓的“奇点”状态。广义相对论无法对此进行考察，而必须代之以新的正确理论——量子理论。讽刺的是，广义相对论给我们导出了一个黑洞，却在黑洞的奇点之处失效，量子理论取而代之，而量子理论和相对论却根本互不相容！宇宙观念的发展 宇宙结构观念的发展 远古时代，人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态，他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造作了幼稚的推测。在中国西周时期，生活在华夏大地上的人们提出的早期盖天说认为，天穹像一口锅，倒扣在平坦的大地上；后来又发展为后期盖天说，认为大地的形状也是拱形的。公元前7世纪 ，巴比伦人认为，天和地都是拱形的，大地被海洋所环绕，而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子，大地的中央则是尼罗河。古印度人想象圆盘形的大地负在几只大象上，而象则站在巨大的龟背上，公元前7世纪末，古希腊的泰勒斯认为，大地是浮在水面上的巨大圆盘，上面笼罩着拱形的天穹。 最早认识到大地是球形的是古希腊人。公元前6世纪，毕达哥拉斯从美学观念出发，认为一切立体图形中最美的是球形，主张天体和我们所居住的大地都是球形的。这一观念为后来许多古希腊学者所继承，但直到1519～1522年，葡萄牙的F.麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行后 ，地球是球形的观念才最终证实。 公元2世纪，C.托勒密提出了一个完整的地心说。这一学说认为地球在宇宙的中央安然不动，月亮、太阳和诸行星以及最外层的恒星天都在以不同速度绕着地球旋转。为了说明行星视运动的不均匀性，他还认为行星在本轮上绕其中心转动，而本轮中心则沿均轮绕地球转动。地心说曾在欧洲流传了1000多年。1543年，N.哥白尼提出科学的日心说，认为太阳位于宇宙中心，而地球则是一颗沿圆轨道绕太阳公转的普通行星。1609年，J.开普勒揭示了地球和诸行星都在椭圆轨道上绕太阳公转，发展了哥白尼的日心说，同年，伽利略•伽利雷则率先用望远镜观测天空，用大量观测事实证实了日心说的正确性。1687年，I.牛顿提出了万有引力定律，深刻揭示了行星绕太阳运动的力学原因，使日心说有了牢固的力学基础。在这以后，人们逐渐建立起了科学的太阳系概念。 在哥白尼的宇宙图像中，恒星只是位于最外层恒星天上的光点。1584年，乔尔丹诺•布鲁诺大胆取消了这层恒星天，认为恒星都是遥远的太阳。18世纪上半叶，由于E.哈雷对恒星自行的发展和J.布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计，布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。18世纪中叶，T.赖特、I.康德和J.H.朗伯推测说，布满全天的恒星和银河构成了一个巨大的天体系统。弗里德里希•威廉•赫歇尔首创用取样统计的方法，用望远镜数出了天空中大量选定区域的星数以及亮星与暗星的比例，1785年首先获得了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居中的银河系结构图，从而奠定了银河系概念的基础。在此后一个半世纪中，H.沙普利发现了太阳不在银河系中心、J.H.奥尔特发现了银河系的自转和旋臂，以及许多人对银河系直径、厚度的测定，科学的银河系概念才最终确立。 18世纪中叶，康德等人还提出，在整个宇宙中，存在着无数像我们的天体系统(指银河系)那样的天体系统。而当时看去呈云雾状的“星云”很可能正是这样的天体系统。此后经历了长达170年的曲折的探索历程，直到1924年，才由E.P.哈勃用造父视差法测仙女座大星云等的距离确认了河外星系的存在。 近半个世纪，人们通过对河外星系的研究，不仅已发现了星系团、超星系团等更高层次的天体系统，而且已使我们的视野扩展到远达200亿光年的宇宙深处。 宇宙演化观念的发展 在中国，早在西汉时期，《淮南子•俶真训》指出：“有始者，有未始有有始者，有未始有夫未始有有始者”，认为世界有它的开辟之时，有它的开辟以前的时期，也有它的开辟以前的以前的时期。《淮南子•天文训》中还具体勾画了世界从无形的物质状态到浑沌状态再到天地万物生成演变的过程。在古希腊，也存在着类似的见解。例如留基伯就提出，由于原子在空虚的空间中作旋涡运动，结果轻的物质逃逸到外部的虚空，而其余的物质则构成了球形的天体，从而形成了我们的世界。 太阳系概念确立以后，人们开始从科学的角度来探讨太阳系的起源。1644年，R.笛卡尔提出了太阳系起源的旋涡说；1745年，G.L.L.布丰提出了一个因大彗星与太阳掠碰导致形成行星系统的太阳系起源说；1755年和1796年，康德和拉普拉斯则各自提出了太阳系起源的星云说。现代探讨太阳系起源z的新星云说正是在康德-拉普拉斯星云说的基础上发展起来。 1911年，E.赫茨普龙建立了第一幅银河星团的颜色星等图；1913年，伯特兰•阿瑟•威廉•罗素则绘出了恒星的光谱-光度图，即赫罗图。罗素在获得此图后便提出了一个恒星从红巨星开始，先收缩进入主序，后沿主序下滑，最终成为红矮星的恒星演化学说。1924年 ，亚瑟•斯坦利•爱丁顿提出了恒星的质光关系；1937～1939年，C.F.魏茨泽克和贝特揭示了恒星的能源来自于氢聚变为氦的原子核反应。这两个发现导致了罗素理论被否定，并导致了科学的恒星演化理论的诞生。对于星系起源的研究，起步较迟，目前普遍认为，它是我们的宇宙开始形成的后期由原星系演化而来的。 1917年，A.阿尔伯特•爱因斯坦运用他刚创立的广义相对论建立了一个“静态、有限、无界”的宇宙模型，奠定了现代宇宙学的基础。1922年，G.D.弗里德曼发现，根据阿尔伯特•爱因斯坦的场方程，宇宙不一定是静态的，它可以是膨胀的，也可以是振荡的。前者对应于开放的宇宙，后者对应于闭合的宇宙。1927年，G.勒梅特也提出了一个膨胀宇宙模型.1929年 哈勃发现了星系红移与它的距离成正比，建立了著名的哈勃定律。这一发现是对膨胀宇宙模型的有力支持。20世纪中叶，G.伽莫夫等人提出了热大爆炸宇宙模型，他们还预言，根据这一模型，应能观测到宇宙空间目前残存着温度很低的背景辐射。1965年微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言。从此，许多人把大爆炸宇宙模型看成标准宇宙模型。1980年，美国的古斯在热大爆炸宇宙模型的 基础上又进一步提出了暴涨宇宙模型。这一模型可以解释目前已知的大多数重要观测事实。 宇宙图景 当代天文学的研究成果表明，宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。 现代天文学已经揭示了天体的起源和演化的历程。当代关于太阳系起源学说认为，太阳系很可能是50亿年前银河系中的一团尘埃气体云(原始太阳星云)由于引力收缩而逐渐形成的（见太阳系起源）。恒星是由星云产生的，它的一生经历了引力收缩阶段、主序阶段、红巨星阶段、晚期阶段和临终阶段。星系的起源和宇宙起源密切相关，流行的看法是：在宇宙发生热大爆炸后40万年，温度降到4000K，宇宙从辐射为主时期转化为物质为主时期，这时或由于密度涨落形成的引力不稳定性，或由于宇宙湍流的作用而逐步形成原星系，然后再演化为星系团和星系。热大爆炸宇宙模型描绘了我们的宇宙的起源和演化史：我们的宇宙起源于200亿年前的一次大爆炸，当时温度极高、密度极大。随着宇宙的膨胀，它经历了从热到冷、从密到稀、从辐射为主时期到物质为主时期的演变过程，直至10～20亿年前，才进入大规模形成星系的阶段，此后逐渐形成了我们当今看到的宇宙。1980年提出的暴涨宇宙模型则是热大爆炸宇宙模型的补充。它认为在宇宙极早期，在我们的宇宙诞生后约10-36秒的时候，它曾经历了一个暴涨阶段。 宇宙的创生 有些宇宙学家认为，暴涨模型最彻底的改革也许是观测宇宙中所有的物质和能量从无中产生的观点，这种观点之所以在以前不能为人们接受，是因为存在着许多守恒定律，特别是重子数守恒和能量守恒。但随着大统一理论的发展，重子数有可能是不守恒的，而宇宙中的引力能可粗略地说是负的，并精确地抵消非引力能，总能量为零。因此就不存在已知的守恒律阻止观测宇宙从无中演化出来的问题。这种“无中生有”的观点在哲学上包括两个方面：①本体论方面。如果认为“无”是绝对的虚无，则是错误的。这不仅违反了人类已知的科学实践，而且也违反了暴涨模型本身。按照该模型，我们所研究的观测宇宙仅仅是整个暴涨区域的很小的一部分，在观测宇宙之外并不是绝对的“无”。现在观测宇宙的物质是从假真空状态释放出来的能量转化而来的，这种真空能恰恰是一种特殊的物质和能量形式，并不是创生于绝对的“无”。如果进一步说这种真空能起源于“无”，因而整个观测宇宙归根到底起源于“无”，那么这个“无”也只能是一种未知的物质和能量形式。②认识论和方法论方面。暴涨模型所涉及的宇宙概念是自然科学的宇宙概念。这个宇宙不论多么巨大，作为一个有限的物质体系 ，也有其产生、发展和灭亡的历史。暴涨模型把传统的大爆炸宇宙学与大统一理论结合起来，认为观测宇宙中的物质与能量形式不是永恒的，应研究它们的起源。它把“无”作为一种未知的物质和能量形式，把“无”和“有”作为一对逻辑范畴，探讨我们的宇宙如何从“无”——未知的物质和能量形式，转化为“有”——已知的物质和能量形式，这在认识论和方法论上有一定意义。 时空起源 有些人认为，时间和空间不是永恒的，而是从没有时间和没有空间的状态产生的。根据现有的物理理论，在小于10-43秒和10-33厘米的范围内，就没有一个“钟”和一把“尺子”能加以测量，因此时间和空间概念失效了，是一个没有时间和空间的物理世界。这种观点提出已知的时空形式有其适用的界限是完全正确的。正像历史上的牛顿时空观发展到相对论时空观那样，今天随着科学实践的发展也必然要求建立新的时空观。由于在大爆炸后10-43秒以内，广义相对论失效，必须考虑引力的量子效应，因此有些人试图通过时空的量子化的途径来探讨已知的时空形式的起源。这些工作都是有益的，但我们决不能因为人类时空观念的发展或者在现有的科学技术水平上无法度量新的时空形式，而否定作为物质存在形式的时间、空间的客观存在。 人和宇宙 从本世纪60年代开始，由于人择原理的提出和讨论，出现了人类存在和宇宙产生的关系问题。人择原理认为 ，可能存在许多具有不同物理参数和初始条件的宇宙，但只有物理参数和初始条件取特定值的宇宙才能演化出人类，因此我们只能看到一种允许人类存在的宇宙。人择原理用人类的存在去约束过去可能有的初始条件和物理定律，减少它们的任意性，使一些宇宙学现象得到解释，这在科学方法论上有一定的意义。但有人提出，宇宙的产生依赖于作为观测者的人类的存在。这种观点值得商榷。现在根据暴涨模型，那些被传统大爆炸模型作为初始条件的状态，有可能从极早期宇宙的演化中产生出来，而且宇宙的演化几乎变得与初始条件的一些细节无关。这样就使上述那种利用初始条件的困难来否定宇宙客观实在性的观点失去了基础。但有些人认为，由于暴涨引起的巨大距离尺度，使得从整体上去观测宇宙的结构成为不可能。这种担心有其理由，但如果暴涨模型正确的话，随着科学实践的发展，一定有可能突破人类认识上的困难。
鱼塘水质监测系统是指通过对鱼塘水质参数进行实时监测和分析，以实现对鱼塘水质的自动化管理和控制。相关论文问题可能包括以下几个方面：1. 鱼塘水质监测系统的设计和实现：如何设计和实现一套高效、稳定、可靠的鱼塘水质监测系统，包括硬件和软件方面的设计和实现。2. 鱼塘水质参数的监测和分析：如何选择合适的水质参数进行监测和分析，如何采集和处理水质数据，以实现对鱼塘水质的实时监测和分析。3. 鱼塘水质管理和控制：如何通过鱼塘水质监测系统实现对鱼塘水质的自动化管理和控制，包括对水质参数的实时监测、预警和调控等方面。4. 鱼塘水质监测系统的应用效果评价：如何评价鱼塘水质监测系统的应用效果，包括对鱼塘水质的改善效果、经济效益和社会效益等方面的评价。5. 鱼塘水质监测系统的发展趋势和前景：如何分析鱼塘水质监测系统的发展趋势和前景，包括技术、市场和政策等方面的分析和预测。以上是可能涉及到的一些问题，具体问题还需要根据具体的研究内容和研究目的进行进一步的确定。
我国自来水水质现状改革开放近三十年来，我国经济发展迅速，但环境污染日益严重，尤其是饮用水污染尤为突出。目前自来水的不安全性主要体现在两个方面：1、 水源污染：2004年12月22日水利部部长汪恕诚表示，目前全国70％以上的河流湖泊遭受不同程度污染，水污染不仅加剧了水资源的短缺，水质的恶化严重威胁着人民群众的身心健康。目前全国有3亿多人饮水不安全，其中有1.9亿人饮用水有害物质含量超标。2、 自来水输水镀锌管网二次污染：自来水厂输出自来水时，一般是合格的。当经过漫长的输水管网及水塔、水箱等设施后，导致自来水质严重污染。我国在60年代起，城市内自来水输水管材质采用的是镀锌管，其存在严重的污染隐患，如：生锈、结垢、腐蚀等。在自来水停水后又来水时，通过水龙头可以看到很多铁锈。这是由于自来水停水后又来水时，自来水冲击镀锌管上的铁锈，脱落后进入自来水中的。因此可以确定的是输送自来水的镀锌管在自来水中是长期生锈的，平时这些铁锈是溶解到自来水中，并且人的肉眼一般是无法直接看见的。通过净来牌的水质演示器可以清楚地观察到自来水中的铁锈。多数的高楼水箱、水塔等二次供水设施长期无专人护理，密封条件差，风沙吹落到水箱或水塔。致使各种沉积物越来越多，长出青苔；滋生细菌、病毒等，甚至出现腐烂的动物尸体，并且得不到及时清洗，严重污染了自来水水质。2004年10月，建设部对全国36个大中城市城镇饮用水抽检中，仅有9个城市全面合格。水质污染的危害水，人类赖以生存和发展的珍贵资源。没有水就没有生命，就没有人类的文明进步，就没有社会经济的稳定和发展。然而，由于人口激增和社会经济的快速发展，水资源遭受的污染也越来越严重，人类日常生活用水安全受到越来越严重的威胁。生活饮用水质的好坏与人们的身体健康密切相关。据世界卫生组织（WHO）调查表明，全世界80%的疾病和50%的儿童死亡都与水质不良有关。由于水质不良导致的消化疾病、传染病、各种皮肤病、糖尿病、癌症、结石病、心血管病等多达50多种；由于水质污染，全世界每年有5000万儿童死亡，3500万人患心血管病，7000万人患结石病，9000万人患肝炎，3000万人死于肝癌和胃癌。在我国，因为水质不良而引发的地方病也时有报道，如深圳商报的《淮河支流出现癌症村》，南方都市报的《清远“短命村”肇因水污染 全国四分之一人口饮用不洁水》及新京报的《浙江水危机，催生“水难民”》，06年松花江水污染等水污染问题也不断出现，解决水质污染问题已经是迫在眉睫。解决水质污染的途径改善水质的途径一般有：1、水源水保护；2、自来水厂工艺设备改造；3、管道分质供水；4、家庭管网终端水质净化。为控制水源污染，应禁止在水源地流域范围内发展污染严重的产业，以减少污染物的排放。但是从目前经济发展的势头和国家相关法律法规及执行力度的实际情况看，要在短期内使水源水质得到改善是一个非常严峻的课题，必将有一个漫长的过程。自来水厂的改造可从一定程度上提高自来水的质量，但不能从根本上解决问题，尤其是管道的二次污染问题。而且改造费用巨大，从我国目前的国情来看，可以预见自来水厂设备与技术的更新和自来水管网的整体改造在10-20年内是难以实现。即使是采用管道分质供水，其工程造价、设计施工、管理维护、水费收取、卫生指标及安全程度等方面都存在诸多问题。另外，管道分质供水只能针对新建楼盘，对于我们现有的大量住宅小区，由于牵涉到管道的重新铺设问题，水污染问题还是无法解决。国际卫生组织研究表明，享受健康用水最为有效的办法是在市政供水的管网末端即家庭用水终端加装一个水质净化器。
针对鱼塘水质监测系统的论文主要有以下几个问题需要解决：（1）如何选择适合的传感器和监测设备，以确保系统的数据采集和处理的准确性和可靠性；（2）如何确定监测参数的合理范围和阈值，并根据监测数据及时采取相应的调节和控制措施；（3）如何设计水质数据的采集、存储、处理和分析方法，以提高数据的利用价值和系统的效率；（4）如何考虑系统的实际应用场景和操作要求，并进行合理的界面设计和功能优化，以提高用户的体验和可操作性；（5）如何进行系统的功能模块化和模块重用，以降低开发成本和提高系统的可维护性。