22 道水质化学与水平衡练习题及答案
泳池运营管理员（CPO）考试练习的全部水质化学与水平衡练习题，附正确答案和简短解析。
开始练习测验 →1. 某商用泳池的 pH 值在一个周末内从 7.6 降到 6.6。仅就 pH 标度本身而言，这一个单位的下降意味着什么？
- A.池水中的氢离子浓度是原来的十倍，因为 pH 每变化一个单位就是十倍的台阶。✓ 答案
- B.池水中的氢离子浓度是原来的两倍，因为 pH 每变化一个单位就代表酸的强度加倍。
- C.池水中的氢离子浓度是原来的十分之一，因为数值下降说明游离的离子变少了。
- D.池水中的氢离子浓度与原来相同，因为 pH 只反映池水的缓冲储备量高低。
pH 是以十为底的对数标度，因此每变化一个整数单位就意味着氢离子浓度变化十倍；从 7.6 降到 6.6 表示氢离子多了十倍，水的侵蚀性远比这个看似很小的数字变化严重。最具迷惑性的干扰项把标度当成线性或成倍变化，从而大大低估了酸的需求量、腐蚀性以及对泳客舒适度的实际影响。
编号 QB-8MBHV7依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, explanation of pH as a logarithmic scale报告此题的问题
2. 某泳池总碱度极低，一次常规的小剂量加酸后，一小时内 pH 就跌到远低于目标值。这个池子为什么会剧烈波动？
- A.池水的氰尿酸含量太低，无法吸收加入的酸，因为稳定剂才是固定 pH 的成分。
- B.池水的溶解性总固体含量太低，无法吸收加入的酸，因为溶解盐才是承担缓冲的成分。
- C.池水的钙硬度储备太少，无法吸收加入的酸，因为钙才是稳住 pH 的离子。
- D.池水的碳酸盐与碳酸氢盐储备太少，无法吸收加入的酸，pH 于是随每次投加自由起落。✓ 答案
总碱度就是碳酸盐与碳酸氢盐构成的储备，它在 pH 本身移动之前先消耗掉加入的酸；储备一薄，同样的常规剂量就会把 pH 猛压下去，水质随之大幅震荡。钙硬度之所以诱人，是因为它同为饱和指数的组成部分，但钙完全不起缓冲作用：它决定水会侵蚀还是结垢，而不决定每次加酸后 pH 走多远。
编号 QB-R4HPF8依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, discussion of total alkalinity as the pH buffer报告此题的问题
3. 某泳池总碱度非常高。操作员每周投加大剂量的酸，pH 起初几乎不动，随后又慢慢升上去。这种现象如何解释？
- A.水中过量的钙储备中和了大部分的酸，而不断生成的水垢又把 pH 一次次推回高位。
- B.水中的稳定剂中和了大部分酸，氰尿酸盐随后又把这些酸慢慢释放回池水里。
- C.偏少的碳酸氢盐储备让 pH 立刻反弹，酸还没到深水区就已经被消耗光了。
- D.过量的碳酸氢盐储备中和了大部分酸，二氧化碳持续逸出又把 pH 推回高位。✓ 答案
过大的碳酸氢盐储备会在 pH 下降之前先把酸消耗掉，因此每次的酸需求量都居高不下；而循环与水景把二氧化碳赶出水体，又使 pH 在两次处理之间重新爬升。把原因归到钙上是常见错误：硬度没有任何缓冲能力，结垢也不会像二氧化碳逸出那样抬高 pH。
编号 QB-9MPU29依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, discussion of high total alkalinity and acid demand报告此题的问题
4. 某泳池的 pH 已经处在操作员想要的数值上，但总碱度需要提高。哪种药剂能在 pH 变动最小的情况下完成这项工作？
- A.硫酸氢钠（干酸），当储备过高时，它会把碱度和 pH 同时往下拉低。
- B.碳酸氢钠（小苏打），它能明显提高碱度，只把 pH 轻微地拉向自身的温和数值。✓ 答案
- C.氯化钙，它抬高的是水平衡中钙的那一侧，对碳酸盐储备则完全不产生影响。
- D.碳酸钠（苏打灰），它会把 pH 大幅推高，抬升碱度只是附带产生的效果。
碳酸氢钠溶解后呈弱碱性，因此它在增加碳酸盐储备的同时只把 pH 轻轻拉向自身数值，这正是单独缺碱度时首选它的原因。苏打灰之所以诱人，是因为它同样能提高碱度，但它的碱性强得多，往往在碱度还没达标时就已经把 pH 顶过头了。
编号 QB-S4VZM9依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, table of pH and alkalinity adjustment chemicals报告此题的问题
5. 操作员用盐酸把偏高的 pH 降下来。这次处理会让总碱度发生什么变化？
- A.它会原地不动，因为盐酸作用的是 pH 标度，并不作用于水中的碳酸盐储备。
- B.它同样会下降，因为酸在降低 pH 的同时也消耗了碳酸盐和碳酸氢盐。✓ 答案
- C.它会有所上升，因为酸把碳酸盐转化成了碳酸氢盐，从而增加了测得的储备量。
- D.只有钙硬度低时它才下降，因为钙平时会替碳酸盐储备挡住加入的酸。
盐酸会中和构成总碱度的碳酸盐与碳酸氢盐，因此每一次投加都会让两个读数同时下降；只盯着 pH 加酸的操作员，会在不知不觉中把池水的缓冲能力剥光。认为碱度不受影响是最典型的误解，这也正是长期加酸的池子最后开始剧烈震荡的原因：保护 pH 的那份储备已被悄悄耗尽。
编号 QB-AM278A依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, effects of muriatic acid on pH and total alkalinity报告此题的问题
6. 总碱度正好处在操作员想要的位置，但 pH 偏低。采取哪种做法可以在不再增加碱度的前提下把 pH 提上来？
- A.缓慢投加碳酸氢钠，它能温和地把 pH 往上推，对抹面层也比苏打灰更为友好。
- B.分小剂量反复投加苏打灰，它能迅速提高 pH，也是 pH 偏低时最常见的处理方式。
- C.把回水口朝上或开启水景对池水曝气，赶走二氧化碳后 pH 自己就会升上来。✓ 答案
- D.把加热器温度调高运行一天，因为温水中溶解的酸少得多，pH 会随之升高。
曝气会把溶解的二氧化碳赶出水体，而溶于水的二氧化碳就是碳酸，除掉它便能抬高 pH，同时碳酸盐储备、也就是总碱度基本保持不变。苏打灰是下意识的答案，它确实能提高 pH，但同时也会补进碳酸盐，把本已合适的碱度顶到目标值以上。
编号 QB-T48CTA依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, aeration and carbon dioxide loss in pool water报告此题的问题
7. 某池总碱度过高，而 pH 恰好处在合适的位置。哪种做法既能把碱度降下来，又能让 pH 回到接近起始的数值？
- A.先投加酸把 pH 压下去，再对池水曝气，让 pH 回升而碱度留在低位。✓ 答案
- B.先投加苏打灰把 pH 抬高，再加酸，使碱度随之下降并让 pH 回到目标数值。
- C.先投加氯化钙把碳酸盐结合掉，再过滤池水，直到多余的碱度沉降下来。
- D.先投加碳酸氢钠稳住储备，再对池水曝气，让多余的碱度以气体形式散掉。
酸会同时消耗碳酸盐储备并压低 pH，随后的曝气则通过赶走二氧化碳把 pH 送回来，却不会补回任何碱度；两步反复进行，碱度一级级走低而 pH 回到原处。先加碳酸氢钠是最诱人的错误，因为操作员习惯性地把它当作碱度药剂，可它恰恰抬高了本该降下来的那个读数。
编号 QB-BMDHDB依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, procedure for lowering total alkalinity报告此题的问题
8. 某场馆用二氧化碳加注系统而不是无机酸来控制 pH。经过一整个运营季，总碱度会发生什么变化？
- A.只有钙含量高时它才上升，因为正是钙把二氧化碳固定在池水之中。
- B.它会持续下降，因为二氧化碳对碱度储备的作用方式与无机酸完全相同。
- C.它会持续上升，因为生成的碳酸把碳酸盐转化为碳酸氢盐，而不是把它移走。✓ 答案
- D.它整季都保持不变，因为二氧化碳只改变 pH，从不触及水中的碳酸盐储备。
二氧化碳溶于水生成碳酸，它靠把碳酸盐转化为碳酸氢盐来降低 pH，而不是把储备消耗掉，于是碳酸氢盐不断积累，总碱度一季比一季高，直到换水稀释或改用无机酸。把二氧化碳与盐酸视为可以互换正是陷阱所在：两者都能降 pH，但只有无机酸会真正把碱度从水中移走。
编号 QB-U4KPYB依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, carbon dioxide feed systems for pH control报告此题的问题
9. 某室外泳池稳定剂含量很高，总碱度测出来数值不错，但每次少量加药后 pH 仍然大起大落。最可能的原因是什么？
- A.稳定剂本身就能牢牢稳住 pH，所以波动只可能来自试剂盒里的 pH 试剂。
- B.稳定剂减慢了试剂的反应速度，因此碱度滴定得到的数值低于水中的真实值。
- C.测得的碱度里有一部分是氰尿酸盐，因此真正起缓冲作用的碳酸盐比读数显示的要少。✓ 答案
- D.测得的碱度里有一部分来自钙，因此真正起作用的缓冲比数字显示的更大。
氰尿酸盐在滴定中会被计入碱度，因此稳定池测得的总碱度里含有氰尿酸盐碱度；把氰尿酸读数的约三分之一扣掉，剩下的碳酸盐碱度才是真正缓冲 pH 的部分，而这个校正后的数值往往低得多。把读数全部当作碳酸盐正是陷阱所在，这也是稳定池纸面上缓冲充足却仍然每次加药都震荡的原因。
编号 QB-CMRUJC依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, cyanurate contribution to measured total alkalinity报告此题的问题
10. 把饱和指数取作 pH 值加上温度因子、钙因子和碱度因子，再减去溶解固体常数。某池 pH 为 7.8，温度因子 0.7，钙因子 2.1，碱度因子 2.2，常数 12.1。指数是多少，又说明什么？
- A.-0.7，因此池水倾向于把钙从抹面层、填缝料和它接触的金属部件中溶出来。
- B.+0.7，因此池水具有侵蚀性，会点蚀金属配件，直到把 pH 再降下来为止。
- C.+0.7，因此池水倾向于在瓷砖、加热器表面和滤料上不断沉积碳酸钙。✓ 答案
- D.0.0，因此池水正处于饱和状态，钙和碳酸盐的数值都无需再作调整。
7.8、0.7、2.1 与 2.2 相加得 12.8，再减去常数 12.1，指数为 +0.7；正值意味着水已过饱和，会把碳酸钙沉积到瓷砖、换热器和滤料上。那个算术相同却把正指数说成侵蚀性的选项，正是常见的符号错误：负指数溶解钙，正指数沉积钙。
编号 QB-DXR8HA依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, saturation index formula and factor tables报告此题的问题
11. 某池的水温正好落在温度因子表两个列出的行之间。操作员在计算指数时应当如何处理这个数值？
- A.取较高那一行的因子，因为向上取整可以把水留在偏结垢的安全一侧。✓ 答案
- B.取较低那一行的因子，因为较低的因子可以防止日后出现结垢失误。
- C.取两个列出因子之间的中间值，因为这些因子在整个区间内是平滑变化的。
- D.把原始水温读数直接代入求和，因为这些表格只是用来核对实测数值的。
表中给出的因子只是连续曲线上的若干点，因此水温落在两行之间时应取两个数值之间的内插因子，这样得到的指数才如实反映水质，而不是被硬套到并不对应的那一行上。挑一个看起来更保险的行去取整是很诱人的捷径，但它会给此后每一次指数计算都埋下系统性偏差。
编号 QB-VEK3X9依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, use of the saturation index factor tables报告此题的问题
12. 某操作员把 7.5、84、250 和 110 相加，再减去 12.1，报出一个数百的饱和指数。这次计算错在哪里？
- A.各读数的相加顺序不对，因为指数必须从碱度这一项开始逐步构建。
- B.pH 数值被直接代入，而那个位置本应放的是 pH 对应的表格因子。
- C.溶解固体常数被减掉了，而这一项本来应该加进整个求和之中才对。
- D.原始的水温读数和百万分率读数被填进了本该放对应表格因子的位置。✓ 答案
温度、钙硬度和总碱度都是以很小的表格因子进入指数的，而不是以实测的度数和百万分率，因此直接代入原始读数会让结果放大好几个数量级；只有 pH 才以自身数值进入公式。认为常数应该相加而不是相减是另一个常见失误，但那只会让答案偏差约二十四，而不会到数百。
编号 QB-CXDWB9依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, worked saturation index examples报告此题的问题
13. 操作员手里唯一可用于计算指数的硬度数据，是自来水公司提供的总硬度结果。为什么这个数字不能直接拿来用？
- A.它以格令而不是百万分率为单位计钙，因此这个数字只需先做一次换算。
- B.它把镁和钙一起计入，因此夸大了指数真正依赖的那部分钙含量。✓ 答案
- C.它只统计出水龙头那一刻的钙，因此低估了池水通过蒸发浓缩得到的钙。
- D.它把碳酸盐和钙一起计入，因此与指数中已有的碱度项发生了重复计算。
总硬度是钙与镁的合计，而参与碳酸钙饱和过程的只有钙，因此直接使用总硬度会让水看起来比实际更有保护，可能掩盖侵蚀性状态。单位换算那个选项很诱人，因为供水单位确实有时按格令每加仑报数，但换完单位镁仍然留在数字里；操作员需要的是对池水本身做钙硬度测试。
编号 QB-UE8RR8依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, calcium hardness testing and water balance报告此题的问题
14. 某室外泳池在凉爽的过渡季节不加热运行，尽管 pH 与碱度读数都在目标范围内，抹面层却开始出现侵蚀。最可能的原因是什么？
- A.低水温把温度因子拉低，从而使整个饱和指数落到负值一侧。✓ 答案
- B.低水温使池水变稠，过滤器因而无法清除被剥离下来的钙质。
- C.低水温减慢了蒸发，由此形成的低溶解固体开始侵蚀池体表面。
- D.低水温让更多的氯保持在溶液中，过高的余氯便开始侵蚀池壁抹面层。
温度是饱和指数四个组成项之一，冷水对应的温度因子很小，即使记录表上 pH、碱度和硬度都正常，也可能把总和拉到平衡范围之下。把责任推给余氯是常见错误：氯的浓度根本不进入指数，侵蚀性的水之所以侵蚀抹面层，是因为它缺钙，而不是因为消毒剂过量。
编号 QB-FXFWUC依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, temperature factor in the saturation index报告此题的问题
15. 某系统的钙硬度与总碱度逐月下降，同时发现换热器上结了一层坚硬的白色沉积物。这个系统里正在发生什么？
- A.加酸系统同时消耗了这两个读数，加热器上的沉积是被烤焦的消毒剂残渣。
- B.碳酸钙正在高温换热器内部析出，把钙和碳酸盐一起从池水中带走。✓ 答案
- C.软质补水在稀释池水，而加热器上的沉积来自补水管路中带来的矿物质。
- D.滤料开始截留水中的钙，加热器上的沉积则是被带过去的细小滤料颗粒。
碳酸钙的溶解度随水温升高而降低，因此系统中最热的表面最先结垢，而被锁进这层垢里的钙和碳酸盐，正是硬度与碱度读数不断下降所记录的东西。用软质补水稀释是很诱人的另一种解释，因为它同样会让两个读数下降，但单纯的稀释只会让换热器保持干净，而不会结上垢层。
编号 QB-XEAR9C依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, scale formation in heaters and heat exchangers报告此题的问题
16. 某泳池用很软的自来水注水，出现抹面层被侵蚀、瓷砖缝里的填缝料被冲走的情况。哪项纠正措施针对的是根本原因？
- A.用氯化钙提高钙硬度，让池水不再从池体的表面上把钙夺走。✓ 答案
- B.用酸降低 pH，使侵蚀停止，让表面保住尚未流失的那部分钙。
- C.投加螯合剂，把留在池体表面里的钙结合住，使其无法再溶解流失。
- D.提高氰尿酸含量，为池体表面挡住正在使抹面层分解的日光照射。
含钙很低的水处于不饱和状态，会到处夺取钙，而抹面层和填缝料中的水泥正是它的来源，因此用氯化钙提高钙硬度就消除了造成损坏的驱动力。降低 pH 恰恰与需要的方向相反，是习惯性伸手加酸者的陷阱：它会把指数推向更负，反而加快侵蚀。
编号 QB-EX4KPB依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, corrosive water damage to plaster and grout报告此题的问题
17. 某场馆的补水硬度很高，水线处已经结了一圈水垢。选用哪种氯源可以避免让钙的问题进一步恶化？
- A.氯代异氰尿酸片剂，池水流过加药器时它会把已有的水垢溶解掉。
- B.次氯酸钠，一种液体产品，不会给水带来钙，但会把 pH 往上推。✓ 答案
- C.次氯酸锂，一种颗粒产品，增加硬度的速度慢到在硬水中也算安全。
- D.次氯酸钙，一种颗粒产品，溶解干净，通常是商用泳池的常规选择。
次氯酸钠带入的是钠而不是钙，因此操作员可以在不给本已推动结垢的硬度再添负担的情况下维持余氯，只是它偏高的 pH 仍需用酸来控制。次氯酸钙之所以诱人，是因为它是常见的商用颗粒产品，但每一次投加都会增加钙硬度，而钙硬度除了换水稀释别无办法去除。
编号 QB-WEXD4B依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, comparison of chlorine sources and their side effects报告此题的问题
18. 溶解性总固体自春季注水时的测定值起持续上升。这一上升说明了什么，又靠什么才能真正把它降下来？
- A.溶解物质是消毒剂生成的，改用稳定型产品就能逆转这种累积的趋势。
- B.溶解物质来自药剂与泳客的积累，而反冲洗过滤器可以把其中大部分带走。
- C.溶解物质是从补水中沉降出来的，用澄清剂再排废抽吸就能把它清除掉。
- D.溶解物质来自药剂与泳客的积累，换入新水才是把它降下来的办法。✓ 答案
每一次投药、每一位泳客、每一轮蒸发都会把溶解物质留下，而水本身以蒸汽形式离开，因此这个读数只会上升，用新水稀释是把它降下来的唯一可行办法。反冲洗之所以诱人，是因为它确实能从系统中带走物质，但过滤器截留的是悬浮颗粒，无法去除已经溶解在水中的成分。
编号 QB-HX6K7F依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, total dissolved solids and dilution报告此题的问题
19. 某泳池需要在同一个维护日里把总碱度、pH 和钙硬度全部调整到位。操作员应按什么顺序处理？
- A.先调钙硬度，再调总碱度，最后调 pH，因为饱和指数正是按这个顺序搭起来的。
- B.先调总碱度，再调 pH，最后调钙硬度，因为碱度储备决定了 pH 最终稳定在哪里。✓ 答案
- C.先调 pH，再调总碱度，最后调钙硬度，因为 pH 是泳客最容易察觉的读数。
- D.先调钙硬度，再调 pH，最后调总碱度，因为硬度决定池体表面磨损的快慢。
先调碱度，是因为它是决定 pH 最终稳定在何处的缓冲；储备尚未调好就先定 pH，等碱度一变，pH 又会重新漂移；硬度放在最后，因为它不会牵动另外两项。从 pH 入手是最符合直觉的错误，而且浪费药剂，因为紧接着的碱度调整又会把刚刚定好的 pH 推走。
编号 QB-ZEZDME依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, recommended order of water balance adjustments报告此题的问题
20. 池水的 pH 上漂，而游离氯读数完全没有变化。为什么此时水的消毒速度反而变慢了？
- A.较高的 pH 使试剂显色偏高，所以真实的游离氯比报出来的数值要低一些。
- B.较高的 pH 把游离氯转化成了化合氯，而化合氯已经不再对池水起消毒作用。
- C.较高的 pH 让更多游离氯以次氯酸根形式存在，那是两种活性形态中较弱的一种。✓ 答案
- D.较高的 pH 会直接把游离氯破坏掉，所以这个读数其实是上次检测留下的。
游离氯是次氯酸与次氯酸根离子的混合物，随着 pH 升高，杀菌力强的次氯酸所占比例急剧下降，因此同样的余氯读数在高 pH 下所做的工作要少得多。认为高 pH 会把游离氯变成化合氯是常见的混淆：化合氯是氯与泳客带入的氨和含氮物反应生成的，与 pH 的升降无关。
编号 QB-GZRD2E依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, hypochlorous acid and pH relationship, with CDC Healthy Swimming pool chemistry guidance报告此题的问题
21. 为一座商用泳池算出的饱和指数，究竟能告诉操作员关于这池水的什么信息？
- A.池水倾向于溶解碳酸钙，还是倾向于把它沉积到所接触的表面上。✓ 答案
- B.过滤系统的循环次数是否足以维持操作员所需要的水质清澈度。
- C.消毒剂余量是否足以应付泳池当前所承受的泳客负荷情况。
- D.溶解性总固体是否已经升高到必须立即排空并重新注水的程度。
该指数把水的 pH、温度、钙和碱度与碳酸钙的饱和状态相比较，因此它预测的是两个方向上对池体表面和设备的损害，仅此而已。把它当作卫生状况的结论是危险的错误：一座水平衡完美的池子完全可能一点消毒剂都没有，这正是水平衡与余氯要分开检测、后果也各不相同的原因。
编号 QB-ZGXJME依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, purpose of the saturation index报告此题的问题
22. 某泳池重新做了新的抹面层，此后数周里 pH 每天都在上升，瓷砖上还形成一层薄膜。这种现象背后的原因是什么？
- A.固化中的抹面层吸收了水中的碳酸盐，这会同时抬高 pH 并压低总碱度水平。
- B.新表面还没有藻类，没有东西消耗二氧化碳，pH 便一路无阻地上升。
- C.新表面更光滑，循环流速因此加快，池水每天散失的酸性物质也更多。
- D.固化中的抹面层释放出氢氧化钙，它抬高 pH 和硬度，把指数推向正值。✓ 答案
新抹面层在固化过程中会析出氢氧化钙，使 pH 与钙硬度同时升高，把饱和指数推向正值，于是池水开始沉积薄膜，直到表面稳定、操作员有意识地把指数压下来为止。用藻类来解释方向正好相反：光合作用消耗二氧化碳并抬高 pH，因此没有藻类反而少了一个使 pH 上升的理由。
编号 QB-FZD3VC依据： PHTA Pool & Spa Operator Handbook, start-up care of newly plastered pools报告此题的问题
本考试的其他主题
练习题依据泳池与水疗协会（PHTA）的《泳池与水疗池运营管理手册》以及美国疾病控制与预防中心（CDC）公开的健康游泳指引编写。CPO 与注册泳池／水疗池运营管理员是泳池与水疗协会的商标；本网站与 PHTA 无关联，也未获其认可。水质限值、循环周转时间和最大容纳人数由你所在地的卫生法规规定——请始终遵守当地法规和卫生主管部门的要求，并在考试前确认最新的课程规定。 关于 CPO 认证 →