20 道化验分析与取样练习题及答案

1. 1. 操作员用认证实验室提供的无菌瓶采集配水管网例行大肠菌群水样。为什么在装样之前不能用水样冲洗该瓶？

   • A.冲洗会打湿瓶盖螺纹，使瓶子在送检途中渗漏。
   • B.冲洗会使瓶子升温，超过实验室要求的运输温度。
   • C.冲洗会把瓶内用于中和消毒剂余量的硫代硫酸钠洗掉。✓ 答案
   • D.冲洗会把实验室为培养大肠菌群加入的营养液冲走。

   实验室在灭菌前会在瓶内预先加入少量硫代硫酸钠。这种脱氯剂在采样瞬间即中和水中的氯或氯胺余量，使消毒剂在运输途中不能继续杀灭微生物。冲洗会把硫代硫酸钠倒掉，消毒作用在瓶内继续进行，水中原有细菌就会被低估。

   编号 QB-DV7T7N依据： Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, collection of samples for microbiological examination; 40 CFR 141.21报告此题的问题

2. 2. 在用户水龙头采集例行大肠菌群水样之前，哪种准备工作才能取到代表配水干管水质的水样？

   • A.先接取滞留在进户管中的存水，以反映过夜的水质状况。
   • B.放热水直至管路加热，取样后再把水样冷却后送检。
   • C.打开就近的消火栓，在全流量放水时直接接取水样。
   • D.拆掉起泡器和软管，先以中等流量冲洗冷水龙头数分钟。✓ 答案

   起泡器、滤网、软管和万向龙头内积有生物膜，采到的阳性可能来自龙头本身而非水体；龙头刚放出的水是滞留在户内管道中的存水，不代表干管水质。以中等流量冲洗光滑口的冷水龙头，可把进户管中的存水排走，使瓶中装的是干管中真正流动的水。消火栓水流和加热后的热水管路都不具代表性，且极易污染。

   编号 QB-XCRAYP依据： AWWA Water System Operations, Water Treatment - bacteriological sample collection; Standard Methods, sampling for microbiological examination报告此题的问题

3. 3. 三卤甲烷水样采集在玻璃小瓶中，必须装满至不留任何气泡，瓶内已预先加入脱氯剂。为什么必须排除全部顶空？

   • A.顶空会让脱氯药剂沉降下来，失去中和消毒剂的作用。
   • B.顶空会使玻璃把有机物浸出到水中，使测得结果偏高。
   • C.挥发性副产物会进入顶空气泡，使测得的浓度偏低。✓ 答案
   • D.实验室按体积配样，气泡会改变其计算出的稀释倍数。

   三卤甲烷属挥发性物质，只要瓶内存在气相空间，它们就会从水中分配进入气泡，开瓶时随之逸失，报出的浓度低于水中实际含量。使用带惰性衬垫的玻璃瓶，是因为塑料会吸附有机物并可能自身溶出干扰物；瓶内脱氯剂则阻止采样到分析期间副产物继续生成。

   编号 QB-EVJ5DP依据： 40 CFR 136 Table II, container and preservation requirements for purgeable halocarbons (trihalomethanes)报告此题的问题

4. 4. 一份已冷藏并正确加保存剂的水样送到认证实验室时，保存期限已经超过。这对分析结果意味着什么？

   • A.结果可作为估计值报出，因为水样在运输途中保持了低温。
   • B.结果不能使用，因为保存只能减缓变化，并不能阻止变化。✓ 答案
   • C.结果仍然有效，因为保存剂已完全阻止了化学和生物变化。
   • D.结果仍然有效，因为加入保存剂后保存期会重新开始计算。

   保存的作用是延缓生物作用、水解和挥发，并不能使水样的化学组成完全静止。保存期限是经验证在该时段内分析结果仍能代表采样瞬间水质的时间界限，一旦超过，测值就不再代表当时的水，也不能用于合规判定。正确做法是记录超期情况并重新采样。

   编号 QB-UCPAFK依据： 40 CFR 136 Table II, sample preservation and maximum holding times报告此题的问题

5. 5. 对于离开操作员保管的水样，一份签署完整的样品交接（监管链）单据能够证明什么？

   • A.从采样到分析期间，所有保管人员的完整连续记录。✓ 答案
   • B.水样在运输途中始终保持规定温度的保证性文件。
   • C.所用分析方法符合本州实验室认证要求的书面证明。
   • D.该批次分析所用校准标准溶液的配制与使用记录。

   监管链是一条文件链而非技术链：每一位接手人都要签名并注明日期，从而证明被分析的容器就是当初采集的那一瓶，中间没有无法追溯的人员接触过它。链条一旦断裂，即使分析数据完全正确，该水样在法律上也无法立足，因此单据须随冷藏箱一同送出，并在厂内留存副本。

   编号 QB-BVG5VJ依据： Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, chain-of-custody procedures报告此题的问题

6. 6. 在六种混凝剂投量的烧杯试验中，3号杯形成的絮体最大、沉降最快，而4号杯在沉淀结束后上清液浊度最低。哪一杯代表最佳投加量？

   • A.4号杯，因为沉后上清液浊度最低才是水厂追求的结果。✓ 答案
   • B.6号杯，因为投量最高，对原水水质变化的余量最大。
   • C.3号杯，因为絮体最大、沉降最快说明混凝效果最好。
   • D.1号杯，因为能形成可见絮体的最低投量最省药剂费。

   烧杯试验以留下的水质为判据，而不是以絮体外观为判据：最佳投量是取液面下方上清液后，沉后或滤后浊度最低、同时有机物去除最好的那一杯。外观漂亮的大絮体常常出现在超过最佳点的投量上，此时过量混凝剂使颗粒电荷反转、最细的颗粒重新稳定，沉后浊度反而回升，同时污泥量和药剂费用都增加。

   编号 QB-VC2NMM依据： CSUS Office of Water Programs, Water Treatment Plant Operation - jar test procedure报告此题的问题

7. 7. 为确定今天原水的最佳混凝剂投量而进行烧杯试验。各烧杯应如何操作？

   • A.各杯装同一原水并同时以相同转速搅拌，只改变投加量。✓ 答案
   • B.各杯加药后再调到不同pH，使两个变量在一次试验中一并覆盖。
   • C.各杯采用不同的搅拌转速，以找出能量与投量的最佳组合。
   • D.各杯依次加药并搅拌，以便逐杯观察絮体的形成过程。

   烧杯试验是一种受控比较，除被研究的变量外，其余条件必须完全相同：同一原水、同一水量、同样的快搅与慢搅转速和时间、同样的沉淀时间，各杯装在同一台多联搅拌机上同时启动。只有这样，沉后浊度的差异才能归因于投加量。若同时改变投量和pH或搅拌强度，操作员就无法判断是哪一项造成了结果差异。

   编号 QB-CVUF2M依据： CSUS Office of Water Programs, Water Treatment Plant Operation - jar test procedure报告此题的问题

8. 8. 烧杯试验使用浓度为10,000 mg/L的1%硫酸铝储备液。操作员向盛有2.0升（2,000 mL）原水的烧杯中加入3.0 mL储备液。该杯获得的投加量是多少？

   • A.15 mg/L✓ 答案
   • B.60 mg/L
   • C.30 mg/L
   • D.7.5 mg/L

   先算加入的混凝剂质量，再按烧杯水量摊开：3.0 mL即0.0030 L，0.0030 L × 10,000 mg/L = 30 mg硫酸铝。30 mg除以杯中2.0 L水，得15 mg/L。同样的算法给出一个实用经验：向1升水样中加入1 mL的1%储备液，相当于投加10 mg/L。

   编号 QB-SCYM4H依据： CSUS Office of Water Programs, Water Treatment Plant Operation - jar test stock solution dosing报告此题的问题

9. 9. 同一份滤后水，台式浊度仪的读数明显高于在线分析仪，而且操作员在观察时读数还在持续下降。最可能的原因是什么？

   • A.水中的真色，在过滤澄清之前会使读数升高。
   • B.样品中裹入的气泡，在气泡升出光路前不断散射光线。✓ 答案
   • C.样品池上残留的指纹和划痕，在擦拭干净之前读数会偏低。
   • D.校准已过期，使台式读数整体偏高并保持稳定。

   散射浊度仪测的是与入射光成直角方向的散射光，而气泡散射光线的方式与颗粒完全相同，因此裹入空气总是使读数偏高。由于气泡会不断上升离开光路，静置时读数随之下降，这正是该干扰的典型特征。真色是吸收光线，会使浊度读数偏低；校准误差则只会整体偏移读数而不会持续漂移。

   编号 QB-9VSFHG依据： EPA Method 180.1, Determination of Turbidity by Nephelometry - interferences报告此题的问题

10. 10. 对出厂水做DPD测定，总氯余量为2.4 mg/L，游离氯余量为0.4 mg/L。二者相差的2.0 mg/L代表什么？

    • A.总氯法计入而游离氯法未计入的氯酸盐和亚氯酸盐。
    • B.化合性氯，主要是氯与氨反应生成的氯胺。✓ 答案
    • C.从加药点到取样龙头之间水体所消耗的氯需量。
    • D.尚未在水样瓶中解离的、处于储备状态的次氯酸。

    总氯等于游离氯加化合氯，因此用总氯减去游离氯，余下的就是化合氯，即氯与氨及有机氮反应生成的氯胺。DPD法中游离氯瞬时显色，必须立即读数；总氯则需加入碘化钾并等待约三分钟。若游离氯读数拖延，化合氯会渗入显色，使人误以为水中存在实际并不具备的游离余氯。

    编号 QB-JX7VH7依据： Standard Methods, DPD colorimetric method for free and combined chlorine报告此题的问题

11. 11. 水厂水样的pH通常在7.6左右。在开始当天分析之前，下列哪种做法才是正确的台式pH计标定方法？

    • A.先用蒸馏水定零点，再用一种缓冲液确定电极的斜率。
    • B.只用最接近预期值的一种缓冲液校准，并且每周只重复一次。
    • C.随便取手头的两种缓冲液校准即可，因为斜率由电极结构决定。
    • D.用两种能把预期pH夹在中间的缓冲液，在样品温度下校准。✓ 答案

    pH属电位法测定：仪表按零点和斜率把电极毫伏值换算为pH，而这两个参数必须由夹住样品预期值的两种缓冲液确定，使读数处于内插而非外推区间。电极响应和缓冲液标称值都随温度变化，因此缓冲液与样品应处于同一温度，仪表在每个使用日都要重新标定；蒸馏水没有缓冲能力，绝不能作为校准点。

    编号 QB-3FD258依据： Standard Methods, electrometric determination of pH报告此题的问题

12. 12. 取100 mL水样，用0.02 N硫酸滴定至pH 4.5终点，消耗12.5 mL。按碱度（mg/L以CaCO3计）=（滴定体积mL × 当量浓度 × 50,000）÷ 水样体积mL计算，总碱度是多少？

    • A.250 mg/L（以CaCO3计）
    • B.62.5 mg/L（以CaCO3计）
    • C.25 mg/L（以CaCO3计）
    • D.125 mg/L（以CaCO3计）✓ 答案

    代入题给公式：12.5 mL × 0.02 N × 50,000 = 12,500，再除以100 mL水样，得125 mg/L（以CaCO3计）。滴定至pH 4.5终点会把水中全部重碳酸盐、碳酸盐和氢氧化物转化完毕，因此该数值表示水中和酸的总能力，也就是投加硫酸铝或铁盐混凝时被消耗掉的缓冲能力。

    编号 QB-KXJ7Q8依据： Standard Methods, alkalinity by titration to the pH 4.5 endpoint报告此题的问题

13. 13. 一份原水水样明显浑浊。分析人员在报告真色（而非表色）之前必须先做什么？

    • A.把水样充分摇匀，使其中颗粒均匀悬浮后再测定色度。
    • B.先把水样升至室温以释放气体，再测定水样色度。
    • C.先加酸使悬浮颗粒溶解，然后再测定水样的色度。
    • D.先过滤或离心去除浊度，然后再测定水样的色度。✓ 答案

    表色是在未过滤水样上测得的，因而包含了悬浮物散射和吸收光线的贡献；真色则只反映溶解性物质产生的颜色，主要来自天然有机物和溶解态铁、锰。在用铂钴标准比色之前，通过过滤或离心去除浊度，正是区分两者的关键步骤；摇匀或加酸只会改变水样，而不能使其澄清。

    编号 QB-4FRCA9依据： Standard Methods, color - apparent and true color报告此题的问题

14. 14. 离开清水池的出厂水实测pH为7.2，计算得到的饱和pH（pHs）为7.9。按LSI = pH − pHs计算，该数值说明什么？

    • A.水过饱和、具结垢倾向，会在输水管壁上沉积碳酸钙。
    • B.水具腐蚀性，但负号说明保护膜正在形成。
    • C.水处于平衡状态，指数在正负一以内都算作稳定水质。
    • D.水未饱和、具腐蚀性，倾向于溶解管壁的碳酸钙保护层。✓ 答案

    LSI = 7.2 − 7.9 = −0.7。指数为负表示水对碳酸钙处于未饱和状态，倾向于溶解而非沉积碳酸钙，对管道、焊料和用水器具具有腐蚀倾向；指数为正表示结垢性水，接近零则为平衡水。正是这个符号决定了腐蚀控制的做法：调整pH和碱度或投加正磷酸盐以形成保护膜。

    编号 QB-GXG775依据： AWWA Water System Operations, Water Treatment - Langelier Saturation Index报告此题的问题

15. 15. 饮用水微生物检验为什么检测大肠菌群，而不是逐一直接检测每一种水传播病原体？

    • A.大肠菌群检测快速，能提示可能存在粪便污染的传播途径。✓ 答案
    • B.只有大肠菌群才是州认证实验室获准计数的微生物。
    • C.大肠菌群比任何病原体都更耐消毒，可用来确定安全余量。
    • D.大肠菌群是处理后饮用水中危害最大的一类微生物。

    大肠菌群是指示微生物，本身通常并非病原体。逐一直接检测每种水传播病原体既慢又贵且灵敏度低，因为病原体出现是间歇性的且数量很少；而只要存在粪便污染或处理与配水环节失效形成的通道，大肠菌群就大量存在，并且能在简单培养基上一天内生长出来。其中的大肠埃希氏菌则专门指示粪便污染。

    编号 QB-ZEPCS5依据： 40 CFR 141 Subpart Y, Revised Total Coliform Rule; Standard Methods, the coliform group as indicator organisms报告此题的问题

16. 16. 配水管网一份例行水样总大肠菌群阳性、大肠埃希氏菌（E. coli）阴性。操作员下一步应该做什么？

    • A.立即发布煮沸通知，因为检出任何大肠菌群都属急性风险。
    • B.在原采样点及其上游和下游位置各采集一组复检水样。✓ 答案
    • C.等下个月的例行水样，看这次检出是否会重复出现。
    • D.把该结果按假阳性作废，因为同一水样未检出大肠埃希氏菌。

    总大肠菌群阳性属于警示性结果，说明可能存在污染通道，因而触发的是复检采样，而不是立即的公共卫生行动。在原点及其上下游取复检样，可以判断问题只局限于某个龙头，还是沿干管扩散，这正是查找原因的方向；若阳性反复出现，则要开展评估以查找并纠正卫生缺陷。大肠埃希氏菌阳性才是需要紧急公告的急性结果。

    编号 QB-HXUHC6依据： 40 CFR 141 Subpart Y, Revised Total Coliform Rule - repeat monitoring and assessments报告此题的问题

17. 17. 为什么大肠菌群阴性的结果并不能说明出厂水中不存在隐孢子虫？

    • A.培养基不能培养原虫卵囊，它耐氯，需用显微镜法检出。✓ 答案
    • B.卵囊会被灭活大肠菌群的同一游离氯余量一并杀灭。
    • C.卵囊会穿过滤膜的孔隙，最终被一并计入平板菌落总数之中。
    • D.只有在粪大肠菌群培养温度下，培养基才会长出卵囊。

    大肠菌群方法是在选择性培养基上培养细菌；原虫卵囊不是细菌，在这类培养基上不会生长，只能通过大体积过滤、浓缩颗粒并用显微镜鉴别来检出。隐孢子虫卵囊在实际投量和接触时间下还能耐受游离氯，因此其控制依靠混凝、沉淀、过滤构成的物理屏障（以浊度来判断效果）以及紫外线或臭氧。

    编号 QB-2F2QX6依据： EPA Method 1623, Cryptosporidium and Giardia in water; CSUS Water Treatment Plant Operation, waterborne protozoa报告此题的问题

18. 18. 实验室把一份水样分成两份，将第二份与第一份一起分析。这个平行样测定的是什么？

    • A.分析的准确度，体现为已知加入量的回收率高低。
    • B.方法检出限，即能与零可靠区分的最低浓度水平。
    • C.由试剂、玻璃器皿和采样器具带入该批次的污染量。
    • D.分析的精密度，体现为两个测定结果之间的差值大小。✓ 答案

    每一类质控样回答的问题各不相同。平行样或分样重复测定同一份水，衡量的是重复性，通常以相对偏差表示，也就是精密度；加标样或已知浓度的核查标准以回收率衡量准确度；方法空白、器具空白和现场空白则用于发现污染。区分这三者很重要，因为一项分析可能重复性很好，却仍系统性地偏离真值。

    编号 QB-PXM78C依据： Standard Methods, quality assurance and quality control for water analyses报告此题的问题

19. 19. 实验室把每天核查标准溶液的测定结果点在质控图上。该图上的控制界限通常如何设定？

    • A.警告限设在一倍标准偏差，控制限设在两倍标准偏差。
    • B.警告限设在两倍标准偏差，控制限设在三倍标准偏差。✓ 答案
    • C.警告限设在三倍标准偏差，控制限设在五倍标准偏差。
    • D.警告限设在方法检出限，控制限设在检出限的两倍水平。

    质控图以对同一标准溶液多次测定的均值和标准偏差为基础绘制。由于约95%的结果落在两倍标准偏差以内、几乎全部落在三倍以内，因此警告限画在两倍标准偏差处，控制限（行动限）画在三倍处。若有点超出控制限，或连续多点落在均值同一侧，说明分析已失控：应查明并纠正原因、重新分析该批次，而不是照常报出数据。

    编号 QB-7FTCTC依据： Standard Methods, quality control - control charts报告此题的问题

20. 20. 进厂原水浊度为12 NTU，沉淀池出水浊度为1.8 NTU。浊度的去除率是多少？

    • A.68%
    • B.85%✓ 答案
    • C.94%
    • D.15%

    去除率等于被去除的量除以进水的量：12 NTU − 1.8 NTU = 10.2 NTU被去除，10.2 ÷ 12 = 0.85，即85%。分母始终是进水值；常见的错误是用出水除以进水，那得到的是剩余比例而不是去除比例。

    编号 QB-SEY345依据： CSUS Office of Water Programs, Water Treatment Plant Operation - percent removal calculation报告此题的问题

练习题依据国际水务专业协会（WPI，前身为认证委员会协会 ABC）发布的《自来水处理运营员必知标准》，以及加州州立大学水务项目办公室（CSUS）和美国自来水工程协会（AWWA）的通用参考教材编写。本网站与 WPI/ABC、AWWA 或美国环保署无关联，也未获其认可。运营员证书由你所在州的认证主管机构颁发，水厂等级划分、运营员级别、报考资格和及格标准均由该机构规定——考试前请向所在州确认。污染物限值和监测要求由联邦规定并会不时修订，因此本站任何答案都不应作为现行法规数值使用，请以你所在系统适用的现行法规为准。本题库仅涵盖自来水处理考试——污水处理、污水收集管网和供水管网属于另外的认证项目。 关于必知标准 →