1 瓦斯抽放有哪几种方法
瓦斯抽放主要有以下三种方法：（1） 利用地面钻井进行瓦斯抽放（煤层气开发）。
利用地面钻井进行瓦斯抽放（煤层气开发）指的是，在井田范围内，由地面钻井穿透煤系地层，采取降压释放瓦斯技术，通过水力压裂对煤层游励进行一定时间瓦斯抽放，达到降低煤层和围岩瓦斯含量的目的。（2） 利用地面永久抽放瓦斯系统进行瓦斯抽放。
利用地面永久抽放瓦斯系统进行瓦斯抽放指的是，在地面设置抽放瓦斯泵房，利用瓦斯泵造成的负压将瓦斯从煤层中抽出，并且通过管路安全输送到地面，达到降低煤层和围岩瓦斯含量的目的。（3） 利用井下临时瓦斯抽放系统进行瓦斯抽放。
当井下局部地点积聚瓦斯涌出量较大时，可采用移动式瓦斯抽放泵对该地点进行瓦斯抽放。抽出的瓦斯进人总回风巷或矿井永久抽放瓦斯系统的管路中，排到地面，达到降低该地点煤层和围岩瓦斯含量的目的。
2 什么叫瓦斯抽放
可燃气抽放 采用专用设备把煤层、岩层和采空区中的可燃气抽出或排出的措施。
煤矿矿井中瓦斯涌出量很大，靠通风难以稀释排除时，可用抽放的方法，排除瓦斯，减少通风负担。40年代末，中国在抚顺煤田进行抽放瓦斯试验，50年代应用于生产，抽出数量逐年增加。
其后阳泉、天府、中梁山、包头、南桐、北票等矿区也陆续开展抽放瓦斯工作。1981年全国一百多个矿井安设了抽放瓦斯设备，每年抽放瓦斯达3亿米3，供给工业、民用燃料和作化工原料，变害为利。
编辑本段抽放工艺 在地面建立瓦斯泵站，经井下抽放瓦斯管道系统与抽放钻孔连接，泵运转时造成负压，将瓦斯抽出，送入瓦斯罐，或直接供给用户。如抽出瓦斯数量较小，或很不稳定，可直接排放到大气中。
编辑本段抽放方法 按瓦斯来源不同，可分三类：①抽放开采煤层本身的瓦斯。开采高沼气厚煤层时，瓦斯主要来自开采层本身。
抚顺煤矿在煤巷掘进前，从底板岩石巷道打钻穿透煤层，钻孔中插入钢管并将孔口周围密封，瓦斯从插管中抽出。因抽放超前于掘进、回采，使采掘工作减少了瓦斯威胁，此法又称“钻孔预抽瓦斯”。
②抽放邻近煤层中的瓦斯。在多煤层矿井，用长壁工作面回采时，顶底板岩层和煤层（包括可采层与不可采层）卸压，瓦斯流动性增加，大量涌入工作面，危害生产。
通常在回采前打钻孔到顶板或底板的邻近煤层，回采后瓦斯大量流入钻孔，通过孔口插管，将瓦斯抽出。③抽放采空区的瓦斯。
有的矿井采空区大量涌出瓦斯，可在采空区周围密闭墙上插入钢管；也可以从巷道向采空区打钻孔，抽放瓦斯。 在条件适宜时还可从地面钻孔抽放瓦斯。
优点是不受井下采煤工作的限制和干扰，钻孔抽放工作可超前于采掘工作，抽放时间较充裕。缺点是钻孔较深，需排除孔内积水。
编辑本段发展趋势 目前中国瓦斯抽放量只占抽放瓦斯矿井全部涌出量的20%。正在研究瓦斯流动规律，加大煤层的透气性和改进抽放工艺，进一步提高瓦斯抽放量。
3 瓦斯检查知识和实际操作的基础知识
瓦斯检查员应具备的业务知识
(1)矿井通风、瓦斯的基本知识及煤与瓦斯突出、煤尘、自然发火、采掘、电气的一般知识。
(2)矿井空气的主要成分、性质、来源及对人体的影响。
(3)矿井空气中有害气体及其性质、来源、危害及允许最高浓度。
(4)操作规程、作业规程及《煤矿安全规程》的有关规定。
(5)甲烷检测仪的构造、工作原理、使用、维修、保养方法。
(6)通风安全设施、装备的种类、适用条件及质量标准。
(7)分工区域及相邻区域的通风系统。
(8)煤与瓦斯突出和自然发火的预兆。
(9)煤尘和放炮的有关知识。
(10)分工区域内通风、瓦斯和自然发火等隐患的变化情况。
(11)矿井反风的作用及应采取的措施。
3瓦斯检查员应具备的实际操作技能
(1)会使用专用仪器熟练地检测井下空气中有害气体浓度，填写记录和填报有关报表。
(2)会测算矿井风量及采取火区气样。
(3)会处理瓦斯超限及局部瓦斯积聚。
(4)会使用各种排放瓦斯方法排放瓦斯。
(5)会检查分工区域的通风系统及掘进通风的“两闭锁”。
(6)主要通风机、局部通风机停风时，及时采取措施进行处理。
(7)根据煤与瓦斯突出和自然发火的征兆，安全地撤出人员。
(8)会分析分工区域内瓦斯来源、涌出规律，揭示防止瓦斯超限和积聚的措施，协助制定通风、瓦斯管理方案和措施。
(9)会看通风系统图、防尘系统图、防灭火系统图、瓦斯抽放系统图、瓦斯监测系统图、瓦斯地质图。
(10)会绘制分工区域的通风系统示意图。
(11)能够协助处理重大瓦斯，煤尘，火灾，，突出等事故。
4瓦斯检查员的权力
(1)发现瓦斯超限、积聚、有害气体超过规定等严重隐患或发现自然发火、煤与瓦斯突出、瓦斯涌出异常等灾害预兆时，有权责令相应地点停止工作和撤出所有人员。
(2)在分工区域内，对有可能导致不安全甚至酿成火灾、爆炸、突出、水灾等重大事故的一切工作和行为，有权拒绝接受和制止。
(3)及时反映、处理危险情况，积极抢救事故。
(4)有权制止任何违章作业，有权拒绝任何人违章指挥。
(5)对于上级单位或***忽视职工安全健康的错误决定和错误行为，有权提出批评和控告。
(6)有权对危害安全的行为，提出批评、检举和控告。
(7)遵守劳动纪律，遵守有关矿山安全法律、法规和企业规章制度，严格执行操作规程、《煤矿安全规程》和作业规程。
(8)积极参加技术革新活动，提出合理化建议，不断改善劳动条件和作业环境。
5《规程》对瓦斯检查员的有关规定
(1)瓦斯检查人员必须执行瓦斯巡回检查制度和请示报告制度，并认真填写瓦斯检查班报。每次检查结果必须记入瓦斯检查班报手册和检查地点的记录牌上，并通知现场工作人员。瓦斯浓度超过规程有关规定时，将人员撤到安全地点。
(2)瓦斯检查员必须携带便携式光学甲烷检测仪。
1、从令人讨厌的苍蝇身上，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。
2、水母的顺风耳，仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。
3、根据蝙蝠超声定位器的原理，人们还仿制了盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声波发射器，盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今，有类似作用的“超声眼镜”也已制成。
4、贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固，这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上。
5、T-I式射手狙击枪的灵感来于一种在热带雨林里的虫子，这种虫子一遇到敌人，就会发射一种很厉害的酸性物质，就连一些大型昆虫都不是它的对手。而且它的“冲锋枪”射速很快，大概每秒五百发，那该有多厉害啊！
6、蚂蚁腿部的肌肉十分发达，我们可以把它形象地比作一台高效的微型肌肉发动机，它是由十几亿台小肌动机的零部件组成。因此蚂蚁可以拥有如此强大而又惊人的力量。
不如设计一款新型的搬重物的机器人吧！这款机器人表面与普通机器人一样，可是它的腿内部却别有洞天！那里结构超复杂，因此能搬起蚂蚁能搬的重量的几千倍甚至是上万倍。
甲醛检测操作步骤：
转移吸收液：将混合后的吸收液倒入玻璃吸收瓶内。
连接到仪器：将玻璃吸收瓶放到仪器支架上，与仪器的橡胶管连接（甲醛接口），连接方法如上
注意：不能接反，否则会产生倒吸，损坏仪器。
将仪器放置到在呼吸带高度（08-15米），用三脚架或高度合适的桌面（以室内空气检测为例）。
接好仪器电源，按“定时操作”的方法进行定时定时操作：
从左至右四个数码管依次为：第一个是项目区，显示数字1-6依次对应相应的检测项目，1-甲醛、2-苯、3-氨、4-甲苯、5-二甲苯、6-TVOC，设定采样时间，建议采样时间10分钟（流量1升/分钟，共采样10升，在采样体积不变的情况下可自行调节时间和流量）。
按“启动/停止”键，仪器开始工作，工作指示灯亮。
调节流量为设定值（用流量计下方的调节旋钮进行调节）。
仪器自动计时，时满自动停止，工作指示灯灭。
将吸收过空气的吸收液与显色液混合均匀，用手握住3~5分钟左右。
此时液体显现颜色，将显色后的显色瓶放入机器的比色槽中，此时进行甲醛测定、打印等相应的操作。（具体的操作请祥见甲醛测定操作）
以免发生意外，且自行打开机器，本中心将视为保修失效。
探索人类智慧的进化
人类的文明与文化进化，是播种智慧的土地，是养育智慧的江河，是构筑智慧的基石，是创造智慧的源泉。
第一节 生物遗传与生物进化
没有生物的遗传，就没有生物的进化，也就不可能有人类智慧的遗传与进化。
DNA的指令进化，是对环境所产生的“超突变”效应，产生极大数量的模型，来试图完成与外来病毒的楔合作用。而这些过程仅仅发生在“信息层”的作用，从未到达抗体的“制造层”。
一、基本概念
分子生物学：是从分子水平研究生物分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。
分子：是指物质的单元，能够保持与原物质化学一致性的元素的最小粒子或原子的化学结合的最小粒子。分子分为生物分子与非生物分子，生物分子是由非生物分子构成的，它已经具有生命。
遗传是人类机体结构、功能进化的基础，也是人类智慧进化的基础。
遗传学：是研究生物体遗传和变异规律的科学研究，范围包括遗传物质本质、遗传物质的传递和遗传信息的实现3个方面。
⑴遗传物质本质包括：它的化学本质、它所包含的遗传信息、它的结构、组织和变化等。
⑵遗传物质传递包括：遗传物质的复制、染色体的行为、遗传规律和基因在群体中的数量变迁等。
⑶遗传信息实现包括：基因的原初功能、基因的相互作用、基因作用的调控以及个体发育中的基因的作用机制等。
遗传物质：本质是染色体，人类的染色体有46条，大小约为1~2微米，DNA是染色体的主要成份。遗传物质的传递是通过DNA、RNA的复制来实现的，遗传信息是DNA的信息与程序。
二、分子生物与人类进化
在生物的基因中，记录了整个生物进化的过程，如果我们能够解读基因，我们就可以搞清楚生物进化的所有历史。而基因中蕴含的文化，就是基因文化；基因中蕴含的生物改造自身、创造自身的智慧，就是基因智慧。
在人类进化之中，智慧对于进化发挥着主导作用：从人类的基因中，我们可以解读到基因文化和基因智慧；从生物分子中，我们能够看到分子智能；从生物细胞中，我们能够看到细胞智能；从生物组织中，我们能够看到组织智能；从生物器官中，我们能够看到器官智能。
如果说，人类进化的早期，是一个智慧形成的进化过程，那么，当这个智慧形成之后，人类的进化就进入到在智慧引导与控制下的智慧进化时期。它包括：⑴人体自身进化——功能、结构、进化机制的进化；⑵人类文化进化——文化、科技、物质文明、知识、观念、智慧的进化。
在智慧进化过程中，智慧程序产生了一系列的转化，包括：程序的自形成、程序的自重组、程序的自组织、程序的自进化、程序的自控制。正是由于它们的形成，而导致了智慧程序的自形成、自重组、自组织、自进化、自控制进化。
生物学意义的“进化”：是指生命是由非生命的物质产生的，然后，完全按照自然方法发展这样一个过程。
生命是一种分子现象，生物分子是构成生命体的、具有生命的最小单位。奇妙的生物分子极为复杂，它是一种有机分子，并且具有生物分子智能。现在我们还不知道，为什么生物分子就具有了生命现象，它与非生物分子到底有什么区别？生物分子进化与非生物分子进化又有什么不同？生物分子智能又是怎么一回事呢？
人类胚胎发育过程中，存在着细胞“突变”。我们知道，人是由一个受精卵发育而形成的，受精卵只是一个细胞，而胎儿却有许多种细胞。那么，应该说，胎儿是由一个受精卵“突变”而来的了？原来根本不是那么一回事。
受精卵携带着人类的遗传基因——DNA，它是由一系列的程序构成的，携带着构成人体所有不同类型细胞的全部信息。这个程序，将按照它原有的时间顺序、构成方式，逐步完成胎儿的发育。受精卵为胎儿的形成，提供遗传信息、提供复制各种细胞的场所。所以说，人类胚胎发育过程，绝不是细胞“突变”，而是一个遗传信息程序执行过程。
生物体内有许多高智能的器官，比如：⑴分子器官——构成了细胞内物资运输的高速公路、运输线、构成了各种生命过程的生命开关；⑵太阳能器官—— 具有光合作用的器官；⑶电子器官——神经系统的器官。这些高智能的器官，执行着各自不同的功能，它们要比现有的最为复杂、功能最为精密的人工智能仪器，还要高级的多。
三、生物遗传与智慧遗传
生物遗传：是指通过细胞染色体由祖先向后代传递的品质。生物遗传不但给了我们一个完整的身体，同时也给了我们一个完整的智能结构，这就是大脑。生物遗传是由遗传基因DNA所携带的遗传信息来完成的，DNA中即包括了构成人体结构、生理功能的信息，也包括了构成智慧的信息。
智慧遗传：我们知道，人体的生理功能是不受人的意识控制的，属于潜意识的那部分，而人的遗传智慧也深藏在潜意识里，它必须由后天的学习和社会实践来开发，才能进入我们的显意识层次，并被我们所感知。
意识：是指人的头脑对于客观物质世界的反映，是感觉、思维等各种心理过程的总和。人类的遗传使我们具有了这种潜在智能，其中最重要的一种智能是：“能够识别和学习人类自己所创造的信息体系的智能，人类的信息体系包括语言、文字、符号、图形等。”这就是说，我们的大脑不是空的，它包含了形成潜在智能的全部信息。
进化：这里特别要强调的是，婴儿的“能够识别和学习人类自己所创造的语言智能中心”，是在大脑的显意识区，处于一种开放状态，随时准备接受外来的信息，它的发育与定型过程，是人类由自然人，进化为社会人的关键时期。假如，这个时期婴儿只接受了动物的信息，比如：我们所知道的“狼孩”，他就会“进化”成为，具有“狼习性的动物”。
婴儿对周围环境和同伴的认可过程也很重要，他会受其影响而进化，如果是人文的环境，那么他就会进化为人，反之就会“进化”为动物。因为，婴儿还没有形成自主意识，还不具备选择和识别环境的能力，所以，婴儿的早期进化，完全是一个适应环境过程，而不是选择和识别环境过程。
智力中心：我们接受了祖先遗传给我们的所有的“智力中心”，婴儿的早期教育，不但唤醒了这些沉睡的智力中心，促进其结构的发育、成熟；同时也注入了大量的“人类信息”，使其形成了最初的“原始意识”。很明显，“人类信息”是促进婴儿形成正常“认知心理智力”的一个重要因素。这样看来，显意识是后天进化所获得的，其主要特点是能“主动的注意、关注”，它与婴儿先天的条件反应不同，前者是一个“主动的、有意识行为”；后者是一个“被动的、无意识行为”。
信息遗传：如果说，DNA是整个人体的遗传信息总合，为什么我们只想到它可以遗传我们的形体结构，而不遗传我们进化的智慧？即对信息处理的能力。有人会说，如果智慧是先天遗传的，为什么婴儿出生后不会说话、认字？我想有这么几种可能性：
⑴遗传信息库，首先要与后天的感觉信息库建立对应关系，才能被启动。
⑵知识信息要在后天获取，是一种抽象信息。
⑶抽象信息是由人类所创造的抽象符号、图像所构成，而人类最初最容易接受的是形象信息。
⑷实际上，婴儿的学习确实是从形象认知开始的，这与成人研究自然科学的过程相吻合，
⑸我们的知识是在我们感知了自然界的信息后，通过不断的总结、归纳，并将这种自然界的信息，转化为人类的信息，才建立了今天的知识体系。
生物遗传没有把祖先已经创造的知识遗传给我们，而是把智力给了我们，为什么会这样呢？要知道，这种以遗传方式所获得的“智力”（智慧核心），在短时间内是不可能形成和改变的，它将伴随我们一生。
知识遗传：假如我们只获得了知识遗传，而没有获得能够创造知识的智力遗传，在我们极短的生命里，将很难或无法改变这种知识遗传智慧，这对个体再进化，具有极大的束缚作用，知识遗传将变成人类大脑中的固有智慧，也不利于个体的多样化发展，不符合“生物的多样性原理”。
智力遗传：为什么个体必须获得“智慧核心”的遗传呢？因为这个“智慧核心”是在人类漫长的进化过程中形成的，对于个体来说，在他有限的生命里，是不可能完成这种进化的。这个“智慧核心”就是：人生来就能够学会说话，并能够识别和学习人类自己所创造的信息体系。人类的大脑就具有这样的功能，而且可以通过学习获得前人的智慧结晶，并在此基础上创造出新的知识与智慧，而无须以遗传方式，直接获得的“智慧”（知识）。我们所须的是智慧的结构与基本功能，是学习与创造的智慧。
智慧教育之四：探索人类智慧的进化
第二节 进化论与智慧教育
进化论不但是生物进化与智慧的经典理论，而且是整体科学理论、科学思想、科学方法进化的经典理论，正因为如此，我们才创造了人工智能理论中的系统自进化理论。
一、“宏观”进化论与智慧
达尔文：在1859年出版的《物种起源》一书中，系统地阐述了他的生物进化理论，这就是著名的进化论（Darwinism）。认为生物都有繁殖过剩的倾向，而生存空间和食物是有限的，所以生物必须“为生存而斗争”。在同一种群（群体）中的个体存在着变异，那些具有能适应环境有利变异的个体将存活下来，并繁殖后代，不具有有利变异的个体就被陶汰。如果自然条件和变化是有方向的，则在历史过程中，经过长期的“自然选择”，“微小的变异就得到积累而成为显著的变异”。由此可能导致亚种和新种的形成。
“宏观” 进化论：其代表人物达尔文坚信，生物的进化是自然选择的结果，他强调生物对自然环境的适应性，认为自然选择与适应是生物进化的原始动力。生物种群的多样性与生物所处的自然环境密切相关，生物进化的本质是DNA随机突变形成的，生物进化是一种自然属性。
在我看来，达尔文的生物进化论，对于解释生物机体的进化是比较合理的，但对于人类的智力进化来说，则无法摆脱其“生物属性的哲学思想体系”。如果说，在人类进化的早期，人类还没有脱离一切生物进化的属性的话，这一时期的人类进化，还处在“适应自然环境的被动进化”之中。那么说，人类进化的后期智力进化，则是一个“主动适应自然环境、主动认识世界、主动改造世界的主动进化”。这主要表现在人类智力进化的“原始创造意识”，包括人类创造的工具、语言、文字、符号、图形等。为什么说人类智力进化是一个主动过程呢？因为人类的进化，如果只是一味的适应自然，这样的进化结果，是无论如何也不可能产生超越动物的“主动意识”，也就不可能创造出工具、语言文字。
然而，人类正是在利用自然工具等基础之上，获得了创造的“启发”，进而萌发了“原始创造意识”，从此走上了智力进化的主动创造历程。我们再来看一看人类现代的智慧进化，哪一项科技进步不是创造的结果？反过来，人类的科技创造，又促进了人类自身智慧的进化。这种从现代人类智慧进化，来推测原始人类智慧进化的，“逆向性智慧进化思想系统”，是非常科学的，它符合人类智力进化的客观规律。
二、“微观”进化论与智慧
“微观”进化论：是从分子生物化学的“微观”层次，来研究、解释人类进化的理论体系。
怀疑：“微观”进化论对达尔文的进化理论提出了怀疑：认为人类的进化，不是经过长期的“自然选择”，“微小的变异就得到积累而成为显著的变异”，而是整体功能结构的“突变”。
核心理论：任何一种系统都具有不可降低的复杂性，所谓的“不可降低的复杂性”：是指某个系统是由匹配得当、相互关联的几个部分组成，这些部分是这个系统发挥功能的基础，因而，缺少任何部分都将使这个系统无法有效地发挥功能。所以，在生物进化中，生物系统只能是作为一个整体一次形成。
过渡：在生物进化中，就功能层次上，不存在过渡的前身。我们可以从非生物界的实例中，来理解这个问题：例如从自行车发展到汽车，自行车只能是“概念上的” 过渡的前身，而不可能是“实际意义上”的过渡的前身，因为，就功能层次上自行车是无论如何也不可能由它的链条，进化为汽车的发动机的。
指令进化：正因为如此，DNA“指令进化”是对环境所产生的“超突变”效应，产生极大数量的模型，来试图完成与外来病毒的楔合作用。而这些过程仅仅发生在信息层的作用，从未到抗体的制造层。正如我们在解决问题前，是通过思维来提出解决问题的方案，从发散性思维活动中，寻找解决问题的许多可能，最后再从中选择出正确的方案，这正是进化的奇妙之处。
生物之所以具有智慧，是因为他对任何一种必要的功能活动，只是利用各种“指令”，来寻找最终需要执行的功能活动，而不是通过各种功能的具体执行，获得最后的正确方案。如果是那样的话，生物需要付出多少失败才能找到正确的方案呢？而人类智慧进化，也使人类具有了用思维来寻找正确方案的智慧，使人类不必要付出“行动”上的失败。这就是进化的意义所在，这就是我们为什么要揭开智慧之迷的根本原因。
程序进化：在生物进化过程中，DNA中基因的重组，应该是一个程序的再构建或重组。细胞里的每一个生命过程，都是按照DNA程序指令来完成的。程序的改变是DNA的自组织智能、自进化智能、自控制智能、自完善智能协同完成的，其目的是对环境适应的自然选择，主动选择。大系统控制正是基于这种理论来设计与实现的。
同样，生命的起源也属于程序的进化：由数据 信息 程序 生命。程序是由一些有规律的数据、信息构成的，这就是所谓的“秩序”。生命形成的最初秩序，就是自然规律——“自然程序”，各种事物都有自身的内在规律，信息存在于自然界，自然界本身就是“规律”。
程序进化可以使细胞内的生命过程，由一种模式转化为另一种模式。生命过程只不过是由程序所控制的一个过程，构成生物进化的原因是程序进化，而我们所看到的一切生命现象，只是这个程序控制下的结果。所以，从结果论证进化的方法是徒劳的，我们应该从原因——程序进化，去探索生物的进化，探索智慧的进化。
智慧教育之四：探索人类智慧的进化
探索宇宙的起源与进化，要比探索有关生命的起源与进化更加困难，这是由于生物与非生物只不过是存在方式不同，生命的起源只是物质构成方式的转化。而宇宙起源的原始状态应该是一个什么样的？进化的历程又是什么样的？则是一个非常难解的迷。
DNA与RNA：科学研究已经证明：自然界中存在的“氢与碳”、“氮与氧”，能够生成烷、氨、水，并在雷电、火山、太阳光的作用之下，形成氨基酸，DNA、RNA同样也能够形成。蛋白质只不过是氨基酸的有序组合方式，DNA、RNA既是生命物质，也是信息编码的物质单体和信息储存的介质。
有学者提出，现代科学在合成DNA、RNA时，加入了人类的智慧，而认为在DNA、RNA形成的原始状态，其智慧应该是零。我认为：在DNA、 RNA形成的原始状态，其智慧就是“自然秩序”，我们不应该否认“自然秩序”的存在，要知道人类就是自然创造的，人类的智慧也是自然创造的。那么，为什么说人类的智慧就一定高于自然智慧呢？现代科技不就是揭示自然规律吗？
另一些学者常常用人造物质的产生与进化，来说明自然物质的产生与进化的不可能性，这是绝对错误的。因为人造物质与自然物质完全是两个不同的概念，人造物质是人类信息操作的结果，自然物质是自然信息操作的结果；人造物质已经赋予了人类的智慧，而自然物质却保持着自然秩序——“自然智慧”。
生物细胞进行复制时，提取NDA信息分为两个过程：
⑴转录——细胞首先将NDA的信息转录到RNA，制作成各种不同的RNA，RNA携带着NDA的信息。
⑵转译——RNA是NDA的复制品，并将其信息转化成为特定的蛋白质，而蛋白质就是这组信息的实体。
密码：生物进行进化时，首先在自身NDA中，标记好需要进化的密码，在向下一代遗传时，改变密码。于是下一代所接受的密码，是已经发生改变了的密码，即已经进化后的密码。而下一代生物就可以利用直接获得的、已经进化的、新型密码，建立起新的细胞结构，而不需要改造自己的细胞结构。具体过程是：精子+ 卵子 受精卵 新型 密码进化。在卵子受精时，进化后的信息遗传给下一代。
计算机病毒的复制、演化，对生物进化应该有许多启示，即程序进化问题。我们应该在这方面进行深入的研究。
选择与适应：分子生物化学认为：某个系统要经受“自然选择”的考验，就必须具备“最基本的功能”。根据系统本身的结构——认为达尔文主义者对生命机制的一个解释，会让人永远难以捉摸。而我认为：“最基本的功能”结构的进化，不是对原有细胞结构的改造，而是通过DNA的进化，构成新的“最基本的功能”结构。“自然选择”与“适应环境”；“物竞天择”“适者生存”，是所有生物进化的根本原理。
“自然选择”是一种双向的过程，生物选择适合自己生存的环境，以求“适者生存”；环境以自身的调节作用，选择构成环境各种因素，以求达到平衡。因为无论是生态环境，还是宇宙的大环境，它们原本就是一个动态平衡体系，它们之所以能够以这种方式存在，就是它们具有维持这种动态平衡的内在运行机制，这就是它们的自然规律。
我们不应该将生物与非生物，放在一种完全对立的角度，进行认识与考查。而应该从宇宙大环境及其演化规律，对生物与非生物演化、进化，进行的分析与考查。任何规律都应该是广义是的程序、秩序。某种程序所具有的控制、调节机制，就应该视为一种智能。不同层次的程序，只不过智能程度有所不同。
模式转换：“复杂系统”必须具备自组织智能、自控制智能、自进化智能。“复杂系统”通过系统的“紊乱”，从一种模式，转换到另一种模式。正如受精卵开始时，只是一个细胞，呈现某种稳定的条理化状态，但受精卵的DNA中蕴藏着，能够打破这种稳定“条理”的程序，由此而引导细胞内部的 “紊乱”，并产生了肝细胞、皮肤细胞、脑细胞等。
这个过程很像计算机程序行为，“复杂系统”正是以一个数学概念描述计算机程序的行为。我们知道，计算机的一个小的程序改变，将会引起输出端的极大的变化，生物正是以这种方法完成进化的。
自然秩序在DNA中，形成了生物秩序，环境的变化使生物秩序需要随之产生相应的改变，于是引导出有目的的改变。DNA的自控制智能，对环境的变化产生感应，并由此产生指令的改变。生物中生化的改变、生物电的改变，即正电与负电的变化，与电子计算机中信息的变化，存在着相似的关系。比如：“正”、 “负”；“0”、“1”。这些大概就是生物程序的构成机制。下面我们从人工智能、信息理论，来讨论生物中存在的一些智能。
分子智能：每个分子都是由相应的原子组成，并具有一定的运动方式，即组成某种分子的相应原子之间的作用，构成了这种分子特有的运动方式。这种特有的运动方式是由一系列的数据组成的，再由数据构成信息，最后构成特有的“程序”。而这个“程序”就是分子智能，分子就是在它的控制之下保持其特有的运动方式的。
细胞智能：每个细胞内都存在着DNA，其内部存在着控制细胞生命过程的“程序”，所以DNA的“程序”就是细胞智能。细胞进化正是通过这种“智能程序”的有目的的选择完成的，就像我们人类改造环境一样，细胞在不断地改造、完善“自身”，因此DNA是一个绝对地智能高手。
器官智能：器官是由一系列的相关细胞构成的，其功能是由这些细胞协同完成的，器官的协同机制也就是它的控制机制，即器官智能。
从自行车到飞机，是从人工动力到机械动力的进化、动力方向的进化、基本构件的进化、构件组合模式的进化，这些都是智慧“观念”的进化、智慧“指令”的进化。细胞进化也是这样一种方式。
人类智慧的进化与生物进化一样，也是程序的进化。比如人类感觉、认知、思维过程，都是一些程序的操作过程，包括程序的自形成、程序的自重组、程序的自组织、程序的自进化、程序的自控制等。
智慧教育之四：探索人类智慧的进化
如果能够确定人类智慧进化就是程序进化，我们就可以按照程序进化机制，来研究人类智慧进化了。这还需要进一步的科学考证。
三、遗传智慧的进化
“智慧核心”的进化，是通过种群进化得以实现的。在人类进化的漫长岁月里，人类的DNA基因中，保留下了自然界本身运行规则的“印迹”——“秩序”，比如时间：一年四季，日出日落；还有空间：大小，高低、远近。这种“印迹”经过几亿万年的进化，慢慢的以遗传基因的方式，储存到人体内部的 “DNA”之中，它是智慧进化最原始的开端。
人类进化的另一个部分是社会进化。社会进化就是文化进化，包括人类所创造的信息：语言、文字、符号、图形等，也包括宗教、民俗、文明、科技等。社会进化属于非生物进化，它发生在人体之外，是通过文化进化的形式来实现的。
为什么生物进化不能把包括智力、知识等全部智慧遗传给个体呢？而要采用社会遗传的方式，进行知识遗传，我想有以下11种原因：
⑴人类的遗传基因承担着人体遗传所需的全部基因，这已是一个巨大的、具有天文数字的信息体系，在胎儿短短的十个月的孕育期，首先要确保完整而准确地、承袭父体和母体所提供的基因，形成胎儿自身的遗传基因。
⑵而后这个遗传基因进行有序的分化，形成不同组织器官的原始细胞，再由这些原始的组织细胞，发育成人体的不同组织和器官。
⑶你是否知道，人体拥有几亿万个细胞，每一个细胞又具有什么样复杂而又精细的解剖结构，不同的组织、细胞又具有各自所特有的生理功能。要完成这样一个庞大的体系的遗传，是一个何等庞大、复杂的生物工程呀！
⑷大家都知道，人体是一个开放体系，要保持一个相当稳定的动态平衡状态，就需要人体具备一个相当复杂、完善的调节体系。
⑸而生命体如果要生存下去，就必须进行新陈代谢，而新陈代谢又是一个非常复杂的生命过程。
⑹同时，生命体还必须能很好地适应外部环境，并与疾病做斗争，这一系列的人体功能，同样需要遗传基因来遗传。
⑺自从语言和文字出现之后，人类的智慧得到了飞速的发展，而人类遗传基因的进化是一个漫长的过程。
⑻这就是说，生物遗传已不能适应社会进化飞速发展的需求。这是因为人体的遗传基因不可能在短时间内，将人类所获得的知识与智慧全部固化到遗传基因当中去。
⑼而恰好人类所创造的语言、文字、符号非常适合充当这一角色，这就自然产生的社会进化。
⑽对于人类生物进化而言，社会进化是一种相当“经济”的手段，它不但可以在短时间内完成自身的进化，而且减少了生物遗传的负荷，这样就能确保生物遗传的准确性、简易性、纯净性。
⑾试想、如果将所有的知识和智慧的遗传任务，都交给生物遗传基因来完成，过量的信息，已超过了人体遗传基因所能承担的遗传能力，这将势必造成遗传过程的混乱，使人类的正常遗传无法完成。
我认为：在人类的遗传基因里，一定有“智慧遗传信息”。如果说，没有智慧遗传信息，婴儿又如何能够学习语言、学习科学知识呢？反过来说，智慧是后天获得的，那么，为什么只有人才能获得呢？而其它动物、植物又为什么不能获得后天的智慧呢？我认为，婴儿所获得的最根本的智慧是“能够识别和学习人类所创造的信息的能力”，而其余的智慧都能在后天获得。
四、获得智慧的进化
获得智慧进化：是个体进化，是先天智慧与后天学习、实践的结晶。社会进化，即包括了个体大脑结构的进化与大脑遗传智慧的进化，同时，也包括了外在的物质文明、科学知识、技术的进化。社会进化，使得个体不但获得了先天的智慧结构与智慧信息的进化，而且，为个体后天能进一步获得外在的物质文明、科学知识、技术奠定了丰厚的基础。反过来，获得了进化的个体，又推进了社会进化。那些进化中的佼佼者，将引导、促进整个社会的进化。
迁移：在人类近代进化史中，外在的物质文明、科学知识、技术的进化是最为迅猛的。社会进化是人类自己创造的，这即是生存的需求，发展的需求，同时也是人类欲望的需求。为什么社会进化会如此迅猛呢？原来，这是由于“遗传的迁移，进化的迁移”。
创造：自从我们的祖先走出森林后，随着他们运动范围的不断扩大，劳力生产的复杂化，人类的大脑体积迅速增大，原始经验的积累也在不断的增长。这时，人类已“朦胧”的意识到，生物进化已无法满足自身发展的需求。于是，人类便渐渐的开始创造自己的语言，接着又创造了文字。这样，人类所获得的知识得到了保存，并因此获得飞速发展。再后来，人类又创造了数学与逻辑体系，使人类的智慧发展到了一个崭新的阶段。
大脑结构进化：在人类早期进化中，大脑结构的进化是非常有限的。这主要是由于大脑结构的进化，取决于遗传基因的进化，而后者的进化是一个非常缓慢的过程。我们知道，智慧进化取决于两个方面：一是大脑结构和大脑遗传智慧的进化，二是外在的物质文明、科学知识、技术的社会进化。
主观能动性：人类之所以能成为万物之灵，最根本的是他所独具有的主观能动性。人类在意识到自身智慧的进化受到生物进化的束缚后，便主动开始了“创造社会进化体系”，使人类文化遗传“由内部迁移到了外部”，使人类文化进化“由内部迁移到了外部”，完成了“智慧进化的一次彻底革命”。
参考资料：
智慧教育之四：探索人类智慧的进化
人类的文明与文化进化，是播种智慧的土地，
1 核磁共振仪：有机物中处于不同化学环境的氢原子种类；
2 红外光谱仪：主要测定有机物中官能团的种类；
3 紫外光谱仪：有机物中的共轭结构（主要指苯环）；
4 质谱仪：有机物的相对分子质量，对测定结构也有一定的帮助；
5 原子吸收（发射）光谱仪：测定物质的的金属元素，也可测定非金属元素；
6 分光光度计：测定溶液中物质的成分以含量，重点是测反应速率；
7 色谱分析仪：利用不同物质在固定相和流动相中分配比的不同，对物质进行分离，主要分类物理性质和化学性质相近的物质，纸层析就是其中的一种；
8 李比希燃烧法：测定有机物中C、H、O、N、Cl的有无及含量，CO2、H2O、N2、HCl；
9 铜丝燃烧法：测定有机物中是否含卤素，火焰为绿色说明含有卤素；
10 钠熔法：测定有机物是否含有X、N、S，NaX、Na2S、NaCN；
11 元素分析仪：测定物质中元素的种类；
12 扫面隧道显微镜：观察、操纵物质表面的原子和分子；
化学史
1 道尔顿：提出原子学说；
2 汤姆生：在阴极射线实验基础上提出“葡萄干面包式”模型；
3 卢瑟福：在α粒子散射实验基础上提出“核+电子”模型；
4 波尔：在量子力学基础上提出轨道模型；
5 舍勒：发现氯气；
6 维勒：人工合成尿素；
7 门捷列夫：元素周期表；
材料及成分
1 火棉：纤维素与硝酸完全酯化的产物；
2 胶棉：纤维素与硝酸不完全酯化的产物；
3 人造丝、人造毛、人造棉、黏胶纤维、铜氨纤维主要成分都是纤维素；
4 醋酸纤维：纤维素与醋酸酐酯化后的产物；
5 光导纤维：成分为SiO2，全反射原理；
6 Al2O3:人造刚玉、红宝石、蓝宝石的主要成分；
7 SiO2：硅石、玻璃、石英、玛瑙、光纤的主要成分；
8 硅酸盐：水泥、陶器、瓷器、琉璃的主要成分；
9 新型无机非金属材料：氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷、光纤等；
具有耐高温、强度大的特性，还具有电学特性、光学特性、生物功能；
10 传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷；
11 新型高分子材料：高分子膜、尿不湿、隐形眼镜、人造关节、心脏补片、液晶材料等；
12 三大合成材料：合成塑料、合成纤维、合成橡胶；
能源问题
1 石油：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物
石油的分馏是物理变化，石油的裂化、裂解都是化学变化
2 煤：主要成分是碳
煤的干馏、气化、液化都是化学变化；
3 生物质能：通过光合作用，太阳能以化学能的形式贮藏在生物质中的能量形式；
木材、森林废弃物、农业废弃物、植物、动物粪便、沼气等；
4 新能源：太阳能、风能、潮汐能、氢能、核能；
环境问题与食品安全
1 臭氧层空洞：氟利昂进入平流层导致臭氧减少；
2 温室效应：大气中CO2、CH4增多，造成全球平均气温上升；
3 光化学烟雾：NxOy在紫外线作用下发生一系列的光化学反应而生成的有毒气体；
4 赤潮：海水富营养化；
5 水华：淡水富营养化；
6 酸雨：pH＜56；
7 室内污染：HCHO、苯、放射性氡、电磁辐射；
8 PM25：直径≤25μm（25×10-6m）能在空中长时间悬浮，颗粒小，表面积大，能吸附大量有害有毒物质（如金属、微生物）；
雾霾天气的形成于部分颗粒在空气中形成气溶胶有关
9 非法食品添加剂：吊白块、苏丹红、三聚氰胺、硼酸、荧光增白剂、瘦肉精、工业明胶；
10 腌制食品：腌制过程中会产生亚硝酸盐，具有致癌性；
11 地沟油：地沟油中有黄曲霉素，具有致癌性；可以制肥皂盒生物柴油；
12 绿色化学：绿色化学是指化学反应及其过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，实现“零排放”。绿色化学的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原料，最大限度地节约能源，在化工生产的各环节都实现净化和无污染的反应途径；
糖 类
1 单糖：丙糖：甘油醛（最简单的糖）CH2（OH）CH（OH）CHO戊糖：核糖、脱氧核糖；己糖：葡萄糖、半乳糖、果糖；
2 二糖：
分子式 名称 有无醛基 水解产物
蔗糖 无 葡萄糖+果糖
C11H22O11 麦芽糖 有 葡萄糖+葡萄糖
同分异构体 乳糖 有 葡萄糖+半乳糖
纤维二糖 有 葡萄糖+葡萄糖
3 多糖：①淀粉（C6H10O5）n和纤维素（C6H10O5）n，n值是一个区间，故两者不是同分异构体，都是混合物；
②判断淀粉水解程度的方法 （在酸性条件下水解）
a尚未水解：必须先加NaOH中和硫酸，再加入新制氢氧化铜加热，无砖红色沉淀；
b完全水解：加入碘水，不呈蓝色
c取两份，一份加入碘水呈蓝色；一份加入NaoH中中和硫酸后，再加入新制氢氧化铜加热，有砖红色沉淀
③人体中无纤维素酶，不能消化纤维素，多吃含纤维素食物可促进肠道蠕动；
氨基酸和蛋白质
1 α-氨基酸：氨基和羧基连在同一个碳上
天然蛋白质水解生成的氨基酸都是α-氨基酸；
2 两性：-NH2具有碱性，-COOH具有酸性
固体氨基酸主要以内盐形式存在，所以具有较高的熔沸点，且难溶于有机溶剂；
两个不同的氨基酸缩合形成二肽，有四种不同的产物（两个自身，两个交叉）；
3 分离：当氨基酸以两性离子存在于溶液中时，其溶解度最小，而不同的氨基酸出现这种情况的pH各不相同，故可利用此差异，通过调节溶液的pH值来分离氨基酸；
4 盐析：许多蛋白质在水中有一定的溶解度，溶于水形成胶体；
在浓度较高的低盐金属盐（Na2SO4）或铵盐中，能破坏胶体结构而使蛋白质溶解度降低，从而使蛋白质变成沉淀析出，析出的蛋白质仍具有生物活性；
5 变质：①重金属盐、强酸、强碱、甲醛、酒精等可使蛋白质变性而失去活性，析出的蛋白质不再溶于水；
②当人体误食重金属盐时，可喝大量的牛奶、豆奶、鸡蛋清来解毒；
③酒精消毒是破坏了病毒的蛋白质活性而杀死病毒；
6 颜色反应：①蛋白质遇双缩脲试剂呈玫瑰紫色；②含苯环的蛋白质与浓硝酸作用生成**物质；③氨基酸遇茚三酮呈紫色；
7 氢键存在：①蛋白质的二级结构；②DNA双螺旋结构，AT之间两条，CG之间三条；
油 脂
1 油脂不是高分子，是由高级脂肪酸与甘油形成的酯类；
2 油：不饱和脂肪酸甘油酯，常温液态，如豆油、花生油；能使溴水退色；不能从溴水中萃取溴单质；
3 脂肪：饱和脂肪酸甘油酯，常温固态，如猪油、牛油油；
4 皂化反应：油脂与碱反应生成甘油与高级脂肪酸钠；
5 油脂硬化：不饱和高级脂肪酸甘油酯与氢气反应生成饱和高级脂肪酸甘油酯
6 油脂和矿物油不是同一物质，矿物油是烃类；
7 天然的油脂都是混合物；
8 硬水中有较多的Mg2+、Ca2+，会生成不溶于水的（C17H35COO）2Mg和（C17H35COO）2Ca，使肥皂的消耗量增加，故不宜在硬水中使用肥皂；
9 不饱和脂肪酸甘油酯中的双键会被空气氧化而变质；
10 地沟油和人造奶油都是油脂；
化学中的不一定
1 原子核不一定都是由质子和中子构成的。如氢的同位素（11H）中只有一个质子。
2 酸性氧化物不一定都是非金属氧化物。如Mn2O7是HMnO4的酸酐，是金属氧化物。
3 非金属氧化物不一定都是酸性氧化物。如CO、NO都不能与碱反应，是不成盐氧化物。
4 金属氧化物不一定都是碱性氧化物。如Mn2O7是酸性氧化物，Al2O3是两性氧化物。
5 电离出的阳离子都是氢离子的不一定是酸。如苯酚电离出的阳离子都是氢离子，属酚类，不属于酸。
6 由同种元素组成的物质不一定是单质。如金刚石与石墨均由碳元素组成，二者混合所得的物质是混合物；由同种元素组成的纯净物是单质。
7 晶体中含有阳离子不一定含有阴离子。如金属晶体中含有金属阳离子和自由电子，而无阴离子。
8 有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应。如金刚石→石墨，同素异形体间的转化因反应前后均为单质，元素的化合价没有变化，是非氧化还原反应。
9 离子化合物中不一定含有金属离子。如NH4Cl属于离子化合物，其中不含金属离子。
10 与水反应生成酸的氧化物不一定是酸酐，与水反应生成碱的氧化物不一定是碱性氧化物。如NO2能与水反应生成酸—硝酸，但不是硝酸的酸酐，硝酸的酸酐是N2O5，Na2O2能与水反应生成碱—NaOH，但它不属于碱性氧化物，是过氧化物。
11 pH＝7的溶液不一定是中性溶液。只有在常温时水的离子积是1×10-14，此时pH＝7的溶液才是中性。
12 用pH试纸测溶液的pH时，试纸用蒸馏水湿润，测得溶液的pH不一定有误差。
13 分子晶体中不一定含有共价键。如稀有气体在固态时均为分子晶体，不含共价键。
14 能使品红溶液褪色的气体不一定是SO2，如Cl2、O3均能使品红溶液褪色。
15 金属阳离子被还原不一定得到金属单质。如Fe3+可被还原为Fe2+。
16 某元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原。如2H2O＝2H2↑＋O2↑，氢元素被还原而氧元素被氧化。
17 强氧化物与强还原剂不一定能发生氧化还原反应。如浓硫酸是常见的强氧化剂，氢气是常见的还原剂，但可用浓硫酸干燥氢气，因二者不发生反应。
18 放热反应在常温下不一定很容易发生，吸热反应在常温下不一定不能发生。如碳与氧气的反应为放热反应，但须点燃；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，但在常温下很容易发生。
19 含金属元素的离子不一定都是阳离子。如AlO2-、MnO4-。
20 最外层电子数大于4的元素不一定是非金属元素。如周期表中ⅣA、ⅤA、ⅥA中的金属元素最外层电子数均多于4个。
21 不能在强酸性溶液中大量存在的离子，不一定能在强碱性溶液中大量存在。如HCO3-、HS-等离子既不能在强酸性溶液中大量存在，也不能在强碱性溶液中大量存在。
22 组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点不一定越高。一般情况下该结论是正确的，但因H2O、HF、NH3等分子间能形成氢键，熔沸点均比同主族元素的氢化物高。
23 只由非金属元素组成的晶体不一定属于分子晶体。如NH4Cl属于离子晶体。
24 只含有极性键的分子不一定是极性分子。如CCl4、CO2等都是含有极性键的非极性分子。
25 铁与强氧化性酸反应不一定生成三价铁的化合物。铁与浓硫酸、硝酸等反应，若铁过量则生成亚铁离子。
26 强电解质不一定导电；一般强电解质的晶体不导电；
27 强电解质的导电性不一定强于弱电解质；与溶度有关；
28 失去电子难的原子获得电子的能力不一定强。如稀有气体原子既不易失去电子也不易得到电子。
常考知识点的归纳
1 主要成分是纤维素的物质麻类、棉花、木棉、人造丝、人造毛、人造棉、铜氨纤维等；
干扰项：光导纤维、醋酸纤维、硝化纤维、火棉、胶棉；
2 属于蛋白质的物质，水解得到氨基酸，燃烧有焦羽毛气味
动物毛发角蹄、蚕丝、血红蛋白、酶类、天然皮革；
干扰项：人造奶油；
3 主要成分为油脂的物质
动物油、植物油、地沟油、人造奶油、鱼肝油、脂肪；
干扰项：矿物油；
4 高分子物质蛋白质、淀粉、纤维素、PVC、PLA、核酸、聚XX；干扰项：油脂、维生素；
5 能水解，且产物均为葡萄糖的物质淀粉、麦芽糖、纤维二糖、纤维素；
6 元素定性分析法李比希燃烧法、钠熔法、铜丝燃烧法、元素分析仪、原子吸收（发射）光谱；
7 测定有机物结构有作用核磁共振、质谱、红外光谱
8 原子结构模型的建立①汤姆生：在阴极射线实验基础上提出“葡萄干面包式”模型；
②卢瑟福：在α粒子散射实验基础上提出“核+电子”模型；
③波尔：在量子力学基础上提出轨道模型；
干扰项：道尔顿：只是提出了原子的概念；
布朗运动：只能说明分子作无规则运动；概 念
1 电解质：在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物；水、有机酸、无机酸、碱、盐、金属氧化物都是电解质
2 非电解质：在水溶液中和熔融状态下都不能够导电的化合物；
3 强电解质：在水溶液或熔融状态下完全电离的电解质;强酸：HCl，H2SO4，HNO3，HI，HBr，HClO4等强碱：KOH，NaOH，Ca(OH)2，Ba(OH)2等可溶性碱绝大部分盐：CaCl2，CuSO4，Na2CO3，BaSO4，CaCO3等干扰项：难溶性盐虽然溶解度小，但它是强电解质；
4 弱电解质：在水溶液或熔融状态下部分电离的电解质；弱酸：HAc，H2CO3，HF，HClO，H2SO3，H2S，H3PO4等；弱碱：NH3H2O，Cu(OH)2Mg（OH）2等难溶性碱；少部分盐：Pb(Ac)2，HgCl2
5 碱性氧化物：能与酸反应，只生成盐和水的氧化物；
6 酸性氧化物：能与碱反应，只生成盐和水的氧化物;
污水处理过程的监视与控制系统由模型、传感器、局部调节器和上位监控策略等4个部分组成。其中，传感器是污水处理厂监控系统中最薄弱，也是最重要、最基础的环节。日益严格的污水排放标准导致了污水处理工艺流程和装备的复杂化，对用于污水处理过程监视与控制的传感器的性能也提出了更高的要求，促进了污水处理领域传感器技术的发展，一些适用于污水处理过程的新型传感器相继问世。污水处理过程是复杂的生化反应过程，所涉及的仪器仪表种类繁多，多数传感器是污水处理过程所特有的，分别应用于不同的场合，反映一个或多个特定变量的状态信息变化。
污水处理工艺一般由机械处理、生化处理和化学处理构成，其中涉及液相、固相、气相三种物质成分。监视这些相态的仪表可以简单地分为通用型和特殊性两大类。
2、污水处理过程的通用仪表
通用测量仪表包括温度、压力、液位、流量、pH值、电导率、悬浮固体等传感器。
①厌氧消化过程由于常常实施温度控制，温度传感器显得更加重要。典型的温度测量元件是热电阻
②压力测量值常常用作曝气和厌氧消化过程的报警参数。
③液位测量用于水位监视，通常采用浮标、差压变送器、容量测量、超声水位检测等方法测量。
④流量监测仪表主要有堪板、转子流量计、涡轮式流量计、靶式计量槽、电磁流量计、超声波流量计等。
⑤pH值是生化过程中的一个重要变量，更是厌氧消化和硝化过程的关键值，通常在污水处理厂都安装有pH电极浸人污泥中，通过不同的清洁策略可以实现长期免维护。对于具有高度缓冲能力的废水，pH值测量对过程变化可能不敏感，因此不适合于过程监督与控制，这种情况可以用碳酸盐测量系统代替。
⑥电导率传感器用于监视进水成分的变化，同时也是化学除磷控制策略的基础。
⑦传统的生物量测量是根据悬浮粒子对入射光的散射及吸光度进行估计。随着灵敏的光检测仪的出现，能够自动进行光效应测量的传感器得以问世。大多数商业传感器使用了一个发射低可视光或红外光的光源，在这个区域内大多数介质表现低吸光度。生物量浓度也可根据超声波在悬浮物和微生物之间游离溶液的速度差确定。
3、厌氧消化过程中的传感器
生物气流量的测量在厌氧消化过程中得到广泛采用，它可以表示反应器的总体活性。近年来一些专用技术被用来监视气体成分。典型的实验室方法是洗瓶分离方法，根据进瓶前和出瓶后的流量比可以确定气体成分。例如，碱洗瓶将能够收集所有的C02、H2S而允许CH4通过。更专业的气体分析仪可以直接监视气体成分含量，如红外吸收测量仪用来确定C02和CH4含量，专用氢分析仪也已基于化学电源研制而成。气相H2S测量仪可以通过监视硫化物对铅剥离的反应来确定H2S含量。
基于气体分析的监视系统的主要问题是不能直接预测液相中相应气体的浓度。可以直接测量溶解氢的浸入式传感器已经研制成功。燃料电池是此种传感器的核心。H2S和CH4的直接测量仪器至今未见报道。
pH测量不容易对不平衡厌氧消化槽进行检测，特别是当混合液的碱度高时。这种情况下可对混合液体中C02和碳酸盐进行测量。碱度主要取决于碳酸盐缓冲物，因此常常被用于厌氧消化的控制策略中。碳酸盐监视器已被开发应用于实际厌氧消化过程。
估计碳酸盐碱度的基本原理有两个。其一为滴定法，先进的在线滴定传感器可以同时监视氨、碳酸盐等不同的成分。对碱度进行在线确定的另一方法基于对样品酸化而得到的气态C02的定量。可以采用气体流量计测量所产生的气体的体积。
所有的生物活性都可用热量的产生来表征。通过热量计对热量的测量可以直接洞察生物过程变化。污水处理过程首选的是流量热量计。
挥发性脂肪酸(VFA)是厌氧消化过程最重要的中间产物。他们的聚集会引起pH值的降低而导致过程厌氧消化过程的失败。通常通过VFA浓度监视作为过程性能指示，但很少实施在线传感器。最先进的测量仪器包括气相色谱仪或高压液相色谱仪。傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)作为在线多参数传感器可以同时提供COD、TOC、VFA等参数的测量。FT-IR不需要添加任何化学品，且只需要很少的维护，但其校准比较困难。更具可靠性的测量是采用滴定计通过两步滴定或滴定反滴定提供采样中的VFA含量。
生物传感器近年来在污水处理行业得到发展应用。VFA分析仪可以决定消化液体中VFA浓度；MAIA生物传感器可对代谢活性进行测量；RANTOX生物传感器用于检测即将来临的有机物过载及毒性负载。
4、活性污泥过程中的传感器
氧在活性污泥过程中起着非常重要的作用，且相关的曝气费用约占全部运行费用的40%,因此氧传感器成为废水处理厂最广泛的测量监视仪表。氧测量基于液体中扩散氧的电化学反应。溶解氧(DO)传感器是可靠准确的测量仪表，但必须谨慎选择合适的测量位置，并防止结垢。目前自动清洁系统已经相当普遍，一些装备清洁系统并可进行自校准的溶解氧传感器已有应用。DO传感器被广泛用于曝气过程的控制，节省了大量投资，所获得的信息也可用于监视任何活性污泥处理过程。
呼吸量是对活性污泥呼吸速率的测量与解释，定义为在单位时间内单位体积活性污泥中微生物所消耗的氧。它是表征废水和污泥动力学的常用工具。呼吸计实质上是一个反应器，测量结果易受实验条件变动的影响。
废水的生物可降解成分通过离线测量生物需氧量(BOD5)的标准方法获得。BOD5是5天内有机溶质生物氧化所需溶解氧量。BOD5实验不适于自动监视和控制，因为完成实验需要较长时间，且很难达到一致的准确测量。废水负载的在线测量根据短期BOD估计实现。目前使用的在线BODst方法有两种：呼吸测量仪和微生物传感器。Vanrolleghem等提出的呼吸测量传感器RODTOX能够监视BODst和废水潜在毒性。该传感器有由一个恒定曝气、完全混合的批反应器构成，内含10升污泥，可以得到大动态范围内BODs。微生物传感器由固化电池、薄膜和一个溶解氧探测仪组成，最适合包含多种微生物的活性污泥系统。为了维护其功效，微生物BOD传感器需要精心维护与储藏。大多数微生物BOD传感器寿命较短，从几天到几个月。
废水处理厂最广泛监视的变量是化学需氧量COD。COD自动监测仪可以每隔1~2小时进行一次自动监测，根据氧化分解的条件分为酸性法监测仪和碱性法监测仪。COD实验的主要限制是不能区分可生物降解和惰性有机物。
TOC表示污水中总有机碳的含量，也是表征水体受有机物污染程度的一个指标。TOC测量的主要原理是将有机碳转化为C02,随后在气相中测量这种产物，据此求出水相中有机碳浓度。典型的测量仪器是红外线抽气分析仪。TOC被认为是一个很好的监视参数，特别是监视排水质量。
许多废水成分吸收紫外光。紫外线的吸收与废水中的有机物有着密切的关系。紫外线吸光度自动监测仪引人废水处理系统用于检测水污染程度或评价排放质量。最近10年，光学技术取得显著进步，使远程与多点测量成为可能，大大方便了污水处理过程监视的实施。红外光谱测量对于TOC、COD、BOD等特殊参数的估计与在线监视具有很大潜力。红外光谱仪的主要缺点是光电池成分的结垢会引起灵敏度的降低，需要频繁重校。
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