2026年污水处理水质分析方法知识竞赛试题及答案详解

2026年污水处理水质分析方法知识竞赛试题及答案详解一、单项选择题（每题1.5分，共30分。每题只有一个最符合题意的选项）1.测定污水中化学需氧量（COD）时，若水样中含有较高浓度的氯离子（>1000mg/L），应优先采用下列哪种方法进行预处理？（）A.加入硫酸汞掩蔽剂B.加入硝酸银沉淀C.简单稀释水样D.过滤去除悬浮物2.采用纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮时，为消除钙、镁等金属离子的干扰，可预先加入（）。A.硫代硫酸钠B.酒石酸钾钠C.硫酸锌D.乙二胺四乙酸二钠3.测定水中总磷时，样品消解后，钼锑抗分光光度法显色测定波长为（）。A.420nmB.540nmC.700nmD.880nm4.采用重量法测定水中悬浮物（SS）时，烘干温度通常为（）。A.60℃B.80℃C.103~105℃D.180℃5.便携式溶解氧测定仪在污水处理厂现场测定时，校正方法最常用的是（）。A.零点校正B.标准溶液标定C.空气饱和校正（或水饱和空气校正）D.与碘量法同步对比6.采用5日生化需氧量（BOD5）稀释接种法测定时，若水样中有机物含量较高，需要稀释。已知稀释比为2%（即水样体积占培养瓶总体积的2%），培养5日前后溶解氧分别为8.5mg/L和3.5mg/L，则该水样的BOD5为（）mg/L。A.100B.200C.250D.5007.紫外分光光度法测定水中硝酸盐氮（NO₃⁻-N）时，为消除有机物的干扰，可在220nm和275nm双波长处测定吸光度，校正吸光度计算公式为（）。A.A=A₂₂₀-2A₂₇₅B.A=A₂₂₀+A₂₇₅C.A=A₂₂₀-A₂₇₅D.A=A₂₂₀+2A₂₇₅8.气相色谱法测定水中挥发性有机物时，最常用的样品前处理技术是（）。A.液液萃取B.固相萃取C.吹扫捕集D.索氏提取9.电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定水中重金属时，为了消除基体干扰，通常采用的内标元素之一是（）。A.钪（Sc）B.钠（Na）C.氯（Cl）D.碳（C）10.测定污水中总氮时，常用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法，消解后样品测定波长包括（）。A.220nm与275nmB.254nmC.410nmD.540nm11.下列哪种方法可用于测定水中低浓度总有机碳（TOC）？（）A.重铬酸钾法B.燃烧氧化-非色散红外吸收法C.酸性高锰酸钾滴定法D.纳氏试剂法12.污水中的阴离子表面活性剂（LAS）测定，常采用的萃取溶剂是（）。A.石油醚B.三氯甲烷C.四氯化碳D.正己烷13.测定污水中六价铬时，采用二苯碳酰二肼分光光度法，其显色反应需在（）酸性介质中进行。A.硫酸B.盐酸C.硝酸D.磷酸14.污泥沉降比（SV₃₀）是指曝气池混合液在量筒中静置30分钟后，沉淀污泥体积占混合液体积的百分比。若读取的沉淀污泥体积为200mL，量筒体积为1000mL，则SV₃₀为（）。A.10%B.20%C.25%D.30%15.采用原子吸收分光光度法测定铜、锌、铅、镉时，最常用的火焰类型是（）。A.空气-乙炔火焰B.一氧化二氮-乙炔火焰C.空气-氢气火焰D.氧气-乙炔火焰16.测定水中挥发酚时，蒸馏预处理的目的主要是（）。A.去除颜色和浑浊B.分离出挥发性酚类并消除干扰C.增加酚的溶解度D.使酚类转化为可显色物质17.在线自动监测系统中，COD在线分析仪最常用的消解方法为（）。A.微波消解B.紫外催化氧化C.加热回流消解D.高温燃烧18.总余氯的测定中，N,N-二乙基对苯二胺（DPD）分光光度法显色后，测定波长通常为（）。A.510nmB.550nmC.620nmD.660nm19.测定水中矿物油时，最常用的萃取剂是（）。A.石油醚（30~60℃沸程）B.四氯化碳C.三氯甲烷D.乙酸乙酯20.污水样品采集后，测定总磷的水样应加入（）进行保存。A.硝酸B.硫酸C.盐酸D.氢氧化钠二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上符合题意的选项，多选、少选、错选均不得分）1.以下属于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）基本控制项目的有（）。A.化学需氧量（COD）B.五日生化需氧量（BOD5）C.总氮（TN）D.总磷（TP）E.溶解氧（DO）2.测定BOD5时，需要满足的条件包括（）。A.温度控制在20±1℃B.暗处培养5天C.溶解氧初始浓度大于7mg/LD.培养期间需光照E.消耗溶解氧量大于2mg/L，剩余溶解氧大于1mg/L3.下列属于水质急性毒性检测方法的有（）。A.发光细菌法B.鱼类急性毒性试验C.溞类急性毒性试验D.藻类生长抑制试验E.Ames试验4.关于污水总氮的测定，下列说法正确的有（）。A.碱性过硫酸钾消解可以将有机氮和氨氮转化为硝酸盐氮B.消解后样品需冷却并加入盐酸中和C.测定波长包括220nm和275nmD.总氮含量通过标准曲线计算得到E.水样需在碱性条件下保存5.原子荧光光谱法可测定的元素包括（）。A.砷（As）B.汞（Hg）C.硒（Se）D.铅（Pb）E.镉（Cd）6.污水水样采集时，需要单独采集并分别处理的水质指标有（）。A.总磷B.化学需氧量C.溶解氧D.硫化物E.悬浮物7.关于污泥浓度的测定，包括以下哪些指标？（）A.污泥沉降比（SV₃₀）B.污泥浓度（MLSS）C.挥发性污泥浓度（MLVSS）D.污泥体积指数（SVI）E.溶解氧浓度8.污水处理过程控制中常用的在线监测仪表有（）。A.pH计B.溶解氧测定仪C.氧化还原电位（ORP）计D.污泥浓度计E.气相色谱仪9.测定水中重金属时，常用的样品消解方法有（）。A.硝酸-盐酸消解法B.硝酸-硫酸消解法C.干灰化法D.微波消解法E.超声波萃取法10.以下关于水质自动监测系统说法正确的有（）。A.包括采水系统、配水系统、分析仪器、数据采集与传输系统B.可实现实时连续监测C.需要定期进行人工比对校准D.监测数据可直接用于环境执法而不需要质控E.可监测水温、pH、溶解氧、浊度等参数三、判断题（每题1分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”）1.测定COD时，水样中加入硫酸银作为催化剂，可完全消除氯离子的干扰。（）2.测定氨氮时，水样采集后应加入硫酸调节pH至小于2，并在2~5℃下冷藏保存。（）3.BOD5测定时，若水样中含有硝化细菌，培养过程中会发生硝化反应消耗溶解氧，导致测定结果偏高。（）4.总磷测定时，过硫酸钾消解可以将水样中各种形态的磷全部转化为正磷酸盐。（）5.紫外分光光度法测定硝酸盐氮时，水样需经过0.45μm滤膜过滤。（）6.原子吸收分光光度法不能直接测定水样中的汞，需采用冷原子吸收法或氢化物发生法。（）7.污泥体积指数（SVI）的计算公式为SVI=SV₃₀（%）×10/MLSS（g/L）。（）8.测定水中挥发酚时，4-氨基安替比林分光光度法显色后的颜色为橙红色。（）9.水样的pH值测定应在采样后立即进行，不能久置。（）10.总有机碳（TOC）测定结果可以间接反映水中有机物的总量。（）四、填空题（每空1分，共15分）1.测定污水中化学需氧量（COD）标准方法为__________法，其氧化剂为__________。2.纳氏试剂分光光度法测定氨氮的最低检出限约为__________mg/L（以N计）。3.重量法测定悬浮物时，所用滤膜孔径为__________μm。4.BOD5测定时，稀释水的温度应保持在__________℃。5.总氮测定中，碱性过硫酸钾消解的温度一般为__________℃，消解时间为__________分钟。6.测定总磷时，水样消解后，加入抗坏血酸和__________溶液显色。7.污水样品中重金属测定前，需加入__________进行酸化保存，使pH小于2。8.离子色谱法测定水中阴离子时，常用的淋洗液为__________和__________的混合溶液。9.测定污水中的动植物油时，采用__________萃取后，经无水硫酸钠脱水，再蒸干称量。10.在线监测中，pH计校正时通常使用__________和__________两种标准缓冲溶液。五、简答题（每题5分，共15分）1.简述重铬酸钾法测定化学需氧量（COD）的基本原理及主要干扰因素和消除方法。2.简述稀释接种法测定BOD5的操作步骤及质量控制要点。3.简述纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮的原理，并说明水样预处理方法。六、计算题（每题10分，共20分）1.某污水处理厂进水水样，测得COD为350mg/L，BOD5为180mg/L，SS为220mg/L，NH₃-N为25mg/L，TP为5mg/L。请计算：（1）该水样的BOD5/COD比值，并判断其可生化性。（2）若出水要求BOD5≤10mg/L，计算BOD5的去除率。2.用标准曲线法测定水中总磷。取6支具塞比色管，分别加入磷标准使用液（浓度2.0mg/L）0、0.5、1.0、2.0、4.0、6.0mL，加水稀释至50mL，按钼锑抗分光光度法测定吸光度，数据如下表：标准溶液体积（mL）00.51.02.04.06.0吸光度A0.0020.1000.1980.4050.7981.202取水样25.0mL，按同样方法测定，吸光度为0.508，同时取25.0mL蒸馏水做空白实验，吸光度为0.005。请计算：（1）绘制标准曲线并求出回归方程（写出计算过程或直接给出）。（2）水样中总磷的浓度（mg/L）。七、综合分析题（每题15分，共30分）1.某城镇污水处理厂采用A²/O工艺，设计处理规模为5万m³/d。近期出水水质出现异常，氨氮超标，总磷也偏高。作为水质分析技术人员，你需要从分析方法的角度排查问题。请综合分析：（1）氨氮测定时可能产生干扰的因素有哪些？应如何消除或避免？（2）总磷测定中，可能导致结果偏高的操作环节有哪些？（3）结合工艺运行，简述硝化效果差的原因以及如何通过水质分析数据辅助判断。2.某工业园区污水处理厂进水水质波动大，含有较高浓度的重金属和难降解有机物。为保障出水稳定达标，需对水质进行全面的分析评价。请设计一套水质分析方案，包括：（1）需监测的主要指标及选择的分析方法（至少列出8项指标及对应方法）。（2）针对重金属和难降解有机物，应采用的样品前处理和分析技术。（3）如何进行质量控制与质量保证（QA/QC），确保数据的准确性和可靠性。2026年污水处理水质分析方法知识竞赛试题答案及详解一、单项选择题答案及详解1.答案：A详解：重铬酸钾法测定COD时，氯离子能被重铬酸钾氧化生成氯气，消耗氧化剂，产生正干扰。加入硫酸汞（HgSO₄）可与氯离子形成稳定的络合物[HgCl₄]²⁻，从而有效掩蔽氯离子的干扰。硝酸银沉淀法虽可去除氯离子但操作繁琐且沉淀不完全；稀释水样虽可降低氯离子浓度但同时也降低了有机物浓度，影响测定准确性；过滤不能去除溶解性氯离子。2.答案：B详解：纳氏试剂分光光度法测定氨氮时，钙、镁等金属离子在碱性条件下会生成氢氧化物沉淀，引起浑浊干扰比色。酒石酸钾钠（KNaC₄H₄O₆）能与钙、镁等离子生成可溶性络合物，起到掩蔽剂的作用，防止沉淀生成。硫代硫酸钠主要用于去除余氯干扰，硫酸锌常用作絮凝沉淀剂去除浊度，乙二胺四乙酸二钠掩蔽能力过强可能会影响显色反应。3.答案：C详解：钼锑抗分光光度法测定总磷时，正磷酸盐与钼酸铵在酸性条件下反应生成磷钼杂多酸，被抗坏血酸还原为蓝色络合物（磷钼蓝），最大吸收波长为700nm。420nm常用于氨氮纳氏试剂法的测定波长，540nm常用于六价铬二苯碳酰二肼法，880nm为在线流动分析仪常用波长。4.答案：C详解：重量法测定悬浮物（SS）时，根据国家标准方法，水样经0.45μm滤膜过滤后，将滤膜和截留物在103~105℃下烘干至恒重，其增加的质量即为悬浮物质量。60℃和80℃无法完全去除水分，180℃会导致有机物分解和滤膜损坏，均不符合标准要求。5.答案：C详解：便携式溶解氧测定仪通常采用电化学探头（极谱式或原电池式）或荧光法，使用前必须进行校正。空气饱和校正法（即湿空气校正）是最常用且简便的方法，其原理是在一定温度和大气压下，空气中氧分压恒定，将探头置于水饱和空气中进行100%饱和度校正。标准溶液标定和零点校正并非通用做法，与碘量法同步对比用于校验但不用于日常校正。6.答案：C详解：BOD5的计算公式为：B式中，D₁为水样培养前溶解氧（8.5mg/L），D₂为水样培养5日后溶解氧（3.5mg/L），f₁为稀释水样在实际稀释液中所占比例，f₂为接种稀释水在培养液中所占比例，B₁、B₂为空白对照培养前后溶解氧（此处不考虑，因未给数据），V₁为水样体积占培养瓶总体积的比例。简化计算：消耗溶解氧为8.5-3.5=5.0mg/L，稀释比为2%，即水样占2%，则：B故选择C。7.答案：A详解：紫外分光光度法测定硝酸盐氮时，在220nm波长处，硝酸盐和溶解性有机物均有吸收；在275nm波长处，有机物有吸收而硝酸盐不吸收。因此，需在275nm处测定有机物吸收值，按经验公式A=A₂₂₀-2A₂₇₅进行校正，以扣除有机物的干扰。8.答案：C详解：吹扫捕集（PurgeandTrap）技术是将惰性气体（如高纯氮气）连续通过水样，将挥发性有机物（VOCs）吹扫出来，富集在吸附管中，然后加热解吸进入气相色谱仪分析。该技术适用于沸点低于200℃、难溶于水的挥发性有机物测定，具有灵敏度高、无需有机溶剂、样品用量少等优点，是EPA方法和我国标准方法（如HJ639）中VOCs测定的首选前处理方法。9.答案：A详解：ICP-MS测定时，样品基体中的高浓度盐分会抑制分析信号的响应，产生基体效应。加入内标元素可以补偿这种信号漂移和基体抑制。钪（Sc）是常用的内标元素之一，其质量数适中（m/z=45），天然丰度高，在环境水样中含量极低，且电离能适中，能很好地补偿基体效应。钠、氯、碳均为基体元素或常见干扰元素，不能作为内标。10.答案：A详解：碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定总氮，其原理是在120~124℃碱性条件下，过硫酸钾将水样中的氨氮、亚硝酸盐氮和大部分有机氮化合物氧化为硝酸盐。消解后，用盐酸中和至pH为2~3，在220nm和275nm波长处测定吸光度，利用校正公式A=A₂₂₀-2A₂₇₅计算总氮浓度。254nm用于TOC的在线监测，410nm、540nm不用于总氮测定。11.答案：B详解：TOC测定原理是将水样中的有机物完全氧化为二氧化碳，然后用非色散红外吸收法测定CO₂浓度，从而计算TOC含量。燃烧氧化-非色散红外吸收法（如高温催化燃烧法，680℃以上）可测定总碳（TC）和无机碳（IC），TOC=TC-IC，或直接测定总有机碳。该方法灵敏度高、氧化完全、测定范围广，是目前TOC测定的标准方法。重铬酸钾法测定COD不是直接测TOC，酸性高锰酸钾法测高锰酸盐指数，纳氏试剂法测氨氮。12.答案：B详解：阴离子表面活性剂（LAS）测定的标准方法为亚甲蓝分光光度法（GB7494）。原理是阳离子染料亚甲蓝与阴离子表面活性剂反应生成蓝色离子缔合物，该缔合物可被三氯甲烷（氯仿）定量萃取，在652nm波长处测定吸光度。三氯甲烷对缔合物有良好的萃取效率，且与水不互溶、密度大于水，便于分液操作。13.答案：A详解：二苯碳酰二肼分光光度法测定六价铬的原理是：在酸性溶液中，六价铬与二苯碳酰二肼（DPC）反应生成紫红色化合物，最大吸收波长为540nm。标准方法（GB7467-87）规定在硫酸（0.2mol/L）酸性介质中进行显色反应，通常加入硫酸和磷酸。硫酸提供酸性条件，磷酸可消除铁离子的干扰。14.答案：B详解：污泥沉降比（SV₃₀）计算公式为：S故选择B。15.答案：A详解：火焰原子吸收分光光度法测定铜、锌、铅、镉时，通常采用空气-乙炔火焰。该火焰温度约为2300℃，适用于测定电离电位较低、在火焰中易于原子化的元素。Cu、Zn、Pb、Cd的原子化温度较低，空气-乙炔火焰足够使其充分原子化。一氧化二氮-乙炔火焰温度更高（约3000℃），用于测定高温难熔元素（如铝、钒、钛等）。16.答案：B详解：测定挥发酚时，蒸馏预处理的作用是将挥发性酚类（沸点<230℃的酚类）与水蒸气一起蒸出，与不挥发的酚类、腐殖质、硫化物、重金属等干扰物质分离。蒸馏可去除颜色、浊度、氧化剂、硫化物等干扰，同时将酚类浓缩，提高检测灵敏度。显色前还需调节pH等操作，但蒸馏的核心目的是分离挥发性酚类并消除基体干扰。17.答案：A详解：在线COD分析仪目前主流采用微波消解技术。微波消解利用微波能量对样品进行快速加热，使重铬酸钾在高温高压下迅速氧化有机物，消解时间仅需5~15分钟，远快于传统回流法（2小时）。紫外催化氧化法主要用于TOC和低浓度COD测定，加热回流消解是实验室标准方法但耗时较长，不适合在线快速分析需求，高温燃烧法用于TOC测定。18.答案：A详解：DPD（N,N-二乙基对苯二胺）分光光度法测定总余氯时，游离余氯与DPD反应生成红色半醌式阳离子自由基，在510nm波长处有最大吸收。测定总余氯时，需加入碘化钾催化，使化合性余氯与DPD反应显色，同样在510nm测定。该方法操作简便、显色稳定、灵敏度高。19.答案：B详解：测定水中矿物油（石油类）时，标准方法为红外分光光度法（HJ637）或紫外分光光度法（HJ970）。红外法中使用四氯化碳（CCl₄）作为萃取剂，因为在2930cm⁻¹、2960cm⁻¹、3030cm⁻¹处有特征吸收，四氯化碳在红外区无吸收干扰。新版标准逐步采用四氯乙烯替代四氯化碳以符合环保要求。石油醚沸点低、易挥发，适合动植物油测定；三氯甲烷常用于阴离子表面活性剂萃取。20.答案：B详解：总磷水样的保存需加入硫酸（H₂SO₄）调节pH至小于2，以抑制微生物活动，防止磷形态转化和磷被吸附或沉淀。硝酸会引起氧化还原反应，干扰测定；盐酸也可能影响后续消解；氢氧化钠使pH升高，促进磷的沉淀。二、多项选择题答案及详解1.答案：ABCD详解：根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002），基本控制项目包括：化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD5）、悬浮物（SS）、动植物油、石油类、阴离子表面活性剂、总氮（TN）、氨氮、总磷（TP）、色度、pH、粪大肠菌群数等。溶解氧（DO）不是排放标准中的基本控制项目，而是污水处理过程控制指标。2.答案：ABCE详解：BOD5测定的标准条件为：温度20±1℃、暗处培养5天（避光防止藻类光合作用产生氧气）、稀释水中溶解氧含量应接近饱和（8~9mg/L），培养后消耗溶解氧量≥2mg/L且剩余溶解氧≥1mg/L。培养过程必须在暗处进行，光照会刺激藻类生长并产生氧气，导致结果偏低，因此D错误。3.答案：ABCD详解：水质急性毒性检测方法包括：发光细菌法（利用发光细菌的发光强度受毒物抑制的原理）、鱼类急性毒性试验、溞类急性毒性试验（大型蚤活动抑制试验）、藻类生长抑制试验。Ames试验是致突变性试验（遗传毒性检测），不属于急性毒性试验范畴。4.答案：ABCD详解：碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定总氮，其原理为：在碱性条件下（加入NaOH和过硫酸钾），于120~124℃高压消解30~40分钟，将水样中的氨氮、亚硝酸盐氮和有机氮全部氧化为硝酸盐氮。消解后冷却，加入盐酸（1+1）中和至pH为2~3，在220nm和275nm双波长处测定吸光度，根据校正吸光度（A=A₂₂₀-2A₂₇₅）查标准曲线计算总氮浓度。水样采集后需用硫酸酸化保存（pH<2），故E错误。5.答案：ABC详解：原子荧光光谱法（AFS）是测定砷（As）、汞（Hg）、硒（Se）、锑（Sb）、铋（Bi）等易形成氢化物或冷蒸气的元素的有效方法。砷、硒、锑、铋可与硼氢化钾反应生成氢化物，汞在室温下可被还原为汞蒸气。铅（Pb）和镉（Cd）虽然也可用原子荧光法测定，但灵敏度不如原子吸收法和ICP-MS，且不是常规AFS测定的最优选择，故D、E不选。6.答案：ACD详解：不同水质指标的样品保存方法不同，需要单独采集处理的有：总磷（加硫酸酸化，pH<2）、溶解氧（需用溶解氧瓶采集，避免气泡，现场固定）、硫化物（加乙酸锌固定，防止氧化）。化学需氧量（COD）和悬浮物（SS）常规保存即可（加硫酸酸化或冷藏），不需特殊单独采集处理。7.答案：ABCD详解：污泥浓度测定指标包括：污泥沉降比（SV₃₀）、污泥浓度（MLSS，即混合液悬浮固体浓度）、挥发性污泥浓度（MLVSS，即混合液挥发性悬浮固体浓度）以及污泥体积指数（SVI）。溶解氧浓度是水相参数，不属于污泥浓度指标。8.答案：ABCD详解：污水处理过程控制常用的在线仪表包括：pH计、溶解氧（DO）测定仪、氧化还原电位（ORP）计、污泥浓度计、浊度计、液位计、流量计等。气相色谱仪属于实验室分析仪器，不用于在线实时监测。9.答案：ABCD详解：水中重金属测定的样品消解方法包括：硝酸-盐酸消解法（适用于一般水样）、硝酸-硫酸消解法（适用于含有机物较多的水样）、干灰化法（在高温炉中灰化后酸溶，适用于难消解样品）、微波消解法（利用微波加热进行密闭消解，快速且污染少）。超声波萃取法用于土壤或固体样品的萃取，不用于水样消解。10.答案：ABCE详解：水质自动监测系统（水质自动站）的组成包括采水系统（采水水泵、管路）、配水系统（水样分配）、分析仪器（多参数水质分析仪）、数据采集与传输系统（工控机、数采仪、通信设备）。可实现实时连续监测，但需要定期进行人工比对校准以确保数据质量。自动监测数据可作为执法参考，但不能直接作为执法依据，仍需实验室标准方法验证，故D错误。三、判断题答案及详解1.答案：×详解：重铬酸钾法测定COD时，硫酸银作为催化剂可促进直链脂肪族化合物的氧化，但不能消除氯离子干扰。消除氯离子干扰需加入硫酸汞掩蔽剂。2.答案：√详解：氨氮水样采集后，需加入硫酸（H₂SO₄）调节pH至小于2，并在2~5℃冷藏条件下保存，以抑制微生物分解含氮有机物，防止氨氮浓度变化。一般要求24小时内完成测定。3.答案：√详解：BOD5测定过程中，硝化细菌可将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，消耗溶解氧，导致BOD5结果偏高。因此，对含硝化细菌的水样（如生物处理出水），需加入硝化抑制剂（如ATU、烯丙基硫脲或2-氯-6-三氯甲基吡啶）抑制硝化过程。4.答案：√详解：过硫酸钾在高温高压条件下（120℃以上）具有强氧化性，可将水样中的溶解态正磷酸盐、缩合磷酸盐（焦磷酸盐、偏磷酸盐、多磷酸盐）以及有机磷化合物全部氧化分解为正磷酸盐（PO₄³⁻），然后采用钼锑抗分光光度法测定。5.答案：√详解：紫外分光光度法测定硝酸盐氮时，水样需先经0.45μm滤膜过滤，以去除悬浮物和胶体颗粒，因为这些颗粒会造成光散射，干扰吸光度测定。若水样有色或含有机物，还需经活性炭或树脂吸附处理。6.答案：√详解：汞是常温下唯一的液态金属，具有高挥发性，原子吸收分光光度法测定汞时需采用冷原子吸收法（将汞离子还原为汞蒸气后测定）或氢化物发生-原子吸收法。火焰原子吸收法灵敏度不足以测定痕量汞。7.答案：×详解：SVI（污泥体积指数）的计算公式为：S式中SV₃₀以百分比（%）表示，MLSS以g/L表示，乘以10是为了统一单位。公式中SV₃₀需为百分比数值（如20%），MLSS以g/L计。因此题中公式缺少乘10，若直接代入百分数值和g/L单位，应写为SVI=SV₃₀×10/MLSS。8.答案：×详解：4-氨基安替比林分光光度法测定挥发酚时，在pH=10±0.2的碱性条件下，酚类与4-氨基安替比林反应，在铁氰化钾氧化作用下生成红色安替比林染料，最大吸收波长为510nm。颜色为红色而非橙红色。9.答案：√详解：pH值测定应尽快进行，最好在现场测定或采样后2小时内测定。因为水样中CO₂的逸出、微生物活动、温度变化等都会改变pH值，久置会导致测定结果失真。10.答案：√详解：TOC反映水中有机物总含量，包括溶解性和颗粒性有机物中的碳。虽然TOC与COD、BOD的相关性因水质而异，但它能定量反映有机物总量，是评价水体有机污染程度的重要指标。四、填空题答案及详解1.答案：重铬酸钾法；重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）详解：COD测定的国家标准方法为《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》（HJ828-2017），原理是在强酸性溶液中，用重铬酸钾氧化水样中的还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵回滴。2.答案：0.025详解：纳氏试剂分光光度法（HJ535-2009）测定氨氮，当取样体积为50mL，使用20mm比色皿时，方法检出限为0.025mg/L，测定下限为0.10mg/L。3.答案：0.45详解：重量法测定悬浮物（GB11901-89）使用孔径为0.45μm的滤膜（微孔滤膜或玻璃纤维滤膜），通过过滤截留悬浮固体。4.答案：20±1详解：BOD5测定的培养温度恒定为20±1℃，在此温度下培养5天，以保证微生物的代谢活性一致。5.答案：120~124；30~40详解：碱性过硫酸钾消解温度一般为120~124℃（高压蒸汽消解），消解时间为30~40分钟，使氮化合物完全转化为硝酸盐。6.答案：钼酸铵详解：总磷测定中，消解后加入抗坏血酸和钼酸铵溶液，正磷酸盐与钼酸铵反应生成磷钼杂多酸，再被抗坏血酸还原为磷钼蓝，于700nm波长处测定吸光度。7.答案：硝酸（HNO₃）详解：重金属水样需加入优级纯硝酸酸化至pH小于2，防止金属离子水解沉淀、吸附于容器壁或被微生物吸收，一般可保存14天。8.答案：碳酸钠（Na₂CO₃）；碳酸氢钠（NaHCO₃）详解：离子色谱法测定阴离子（F⁻、Cl⁻、NO₂⁻、NO₃⁻、SO₄²⁻等）时，常用碳酸钠-碳酸氢钠混合溶液作为淋洗液，以维持分析柱的平衡和洗脱被测离子。9.答案：石油醚详解：动植物油测定（重量法，HJ637-2018）中，用石油醚（沸程30~60℃）萃取水样中的油类物质，经无水硫酸钠脱水后，蒸去石油醚，称量残渣质量。10.答案：pH=4.00（邻苯二甲酸氢钾）；pH=6.86（混合磷酸盐）详解：pH计校正常用两点校正法，第一点为pH=6.86的混合磷酸盐标准缓冲溶液（25℃），第二点为pH=4.00的邻苯二甲酸氢钾标准缓冲溶液。有的也使用pH=9.18的硼砂缓冲液作为第三点。五、简答题答案及详解1.简述重铬酸钾法测定化学需氧量（COD）的基本原理及主要干扰因素和消除方法。答案：（1）基本原理：在强酸性（硫酸介质）溶液中，以重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）为氧化剂，硫酸银（Ag₂SO₄）为催化剂，加热回流（或高温消解）2小时，将水样中的还原性物质（主要是有机物）氧化。过量的重铬酸钾以试亚铁灵（邻菲啰啉-硫酸亚铁）为指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，根据消耗的重铬酸钾量计算水样的COD值。反应方程式为：+化学需氧量（COD）的计算公式为：C式中：V₀为空白试验消耗硫酸亚铁铵体积（mL）；V₁为水样测定消耗硫酸亚铁铵体积（mL）；C为硫酸亚铁铵标准溶液浓度（mol/L）；V为水样体积（mL）；8为氧（1/2O）的摩尔质量（g/mol）。（2）主要干扰因素及消除方法：①氯离子（Cl⁻）干扰：Cl⁻可被Cr₂O₇²⁻氧化生成Cl₂，消耗氧化剂，导致结果偏高。消除方法：在消解前加入硫酸汞（HgSO₄）粉末，使Cl⁻与Hg²⁺形成可溶性络合物[HgCl₄]²⁻而被掩蔽。一般按HgSO₄:Cl⁻=10:1（质量比）加入，最高可掩蔽1000mg/L的Cl⁻。若Cl⁻含量超过1000mg/L，需适当稀释水样或加大硫酸汞用量。②亚硝酸盐（NO₂⁻）干扰：NO₂⁻可被氧化为NO₃⁻，消耗Cr₂O₇²⁻。消除方法：在消解前加入氨基磺酸（磺胺酸），使其与NO₂⁻反应生成N₂而除去，加入量约10mg。③溶解氧干扰：水样中溶解氧本身不消耗氧化剂，不产生干扰，但需注意取样时避免剧烈振荡。④悬浮物影响：悬浮物中有机物也会被氧化，因此测定时水样需充分摇匀后取样，以保证代表性。2.简述稀释接种法测定BOD5的操作步骤及质量控制要点。答案：（1）操作步骤：①水样预处理：调节水样pH至6.5~7.5（用盐酸或氢氧化钠）。若水样含有余氯，需加入亚硫酸钠去除。若水样过冷或过热，需恢复至20℃左右。②稀释水制备：在20L大玻璃瓶中装入纯水，每升水中加入氯化钙溶液、硫酸镁溶液、磷酸盐缓冲溶液、三氯化铁溶液各1mL，并接种一定量的微生物（接种液，如生活污水上清液或河水）。稀释水需曝气至溶解氧接近饱和（≥8mg/L）。③确定稀释倍数：根据COD值估算BOD5，一般取BOD5/COD=0.3~0.5，根据估算的BOD5值选择稀释倍数，使培养后消耗的溶解氧≥2mg/L，剩余溶解氧≥1mg/L。④分装与培养：将稀释后的水样（或稀释水空白）倒入培养瓶中，注意避免产生气泡，用水封（或盖塞）密封，放入20±1℃的培养箱中暗处培养5天。⑤测定溶解氧：培养前测定一组样品的初始溶解氧（D₁），培养5天后测定另一组样品的溶解氧（D₂）。同时测定空白稀释水的初始溶解氧（B₁）和5天后溶解氧（B₂）。⑥计算：B式中：f₁为水样在培养液中的稀释比例；f₂为接种稀释水在培养液中的比例。（2）质量控制要点：①稀释水质量检验：用葡萄糖-谷氨酸标准溶液（各150mg/L）进行验证，BOD5应在180~230mg/L范围内。②溶解氧消耗量控制：培养前后溶解氧差≥2mg/L，剩余溶解氧≥1mg/L，否则需调整稀释倍数重新测定。③平行样测定：每批样品至少做2个平行样，相对偏差≤±10%。④空白校正：接种稀释水的BOD5不应超过1.5mg/L。⑤硝化抑制：对含硝化细菌的水样（如生物处理出水），可加入硝化抑制剂（如ATU）抑制硝化反应。⑥温度控制：培养箱温度波动不超过±1℃，溶解氧瓶水封防止空气进入。3.简述纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮的原理，并说明水样预处理方法。答案：（1）测定原理：在碱性条件下（pH≈11），氨或铵离子（NH₃/NH₄⁺）与纳氏试剂（碘化汞钾的碱性溶液，K₂HgI₄）反应，生成黄棕色胶态络合物（碘化汞铵）：2该络合物在波长410~425nm处有最大吸收，其吸光度与氨氮浓度成正比。测定时以无氨水为参比，于420nm波长处测定吸光度，通过标准曲线计算氨氮浓度。（2）水样预处理方法：①絮凝沉淀法：若水样含有悬浮物、色度或浊度，可加入硫酸锌（ZnSO₄）和氢氧化钠，使Zn(OH)₂絮凝沉淀，将悬浮物和胶体物质包裹沉降，取上清液测定。②蒸馏法：若水样含有颜色、浊度、钙镁离子、余氯等干扰物质，或需测定高浓度氨氮，可采用蒸馏法。将水样调节至pH=7.4左右，加入磷酸盐缓冲液和轻质氧化镁，加热蒸馏，将氨以NH₃形式蒸出，用硼酸（或硫酸）溶液吸收，然后测定吸收液中的氨氮。③去除余氯干扰：水样中含有余氯时，可加入硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）溶液去除。④去除金属离子干扰：加入酒石酸钾钠溶液掩蔽钙、镁等金属离子，防止产生沉淀干扰比色。六、计算题答案及详解1.计算题答案：（1）BOD5/COD比值计算：可生化性判断：BOD5/COD比值大于0.3，说明该水样可生化性较好，适宜采用生物处理工艺。一般判断标准为：BOD5/COD>0.3，可生化性好；0.2~0.3，可生化性一般；<0.2，可生化性差，不宜直接采用生物处理。（2）BOD5去除率计算：去答：该水样的BOD5/COD比值为0.51，可生化性较好；BOD5的去除率为94.4%。2.计算题答案：（1）绘制标准曲线并求出回归方程：标准系列中磷的质量为：m======吸光度需扣除空白（0.002），校正后各点吸光度为：======用最小二乘法进行线性回归，设回归方程为A=a+bm，计算：点号m(μg)Am²A²m×A10000021000.098100000.00969.832000.196400000.038439.244000.4031600000.1624161.258000.7966400000.6336636.8612001.20014400001.44001440.0Σ27002.69322900002.2842287.0¯¯斜率：bba所以标准曲线回归方程为：A即A=0.001m（m为磷的质量，μg），相关系数r≈0.9999。（2）水样中总磷浓度计算：水样吸光度为0.508，空白吸光度为0.005，校正后吸光度：根据标准曲线，水样中磷的质量为：水样体积为25.0mL，则总磷浓度为：答：水样中总磷浓度为20.12mg/L。七、综合分析题答案及详解1.综合分析题一答案：（1）氨氮测定时可能产生干扰的因素及消除方法：氨氮测定（纳氏试剂分光光度法）中，干扰因素主要包括：①色度和浊度干扰：水样本身带有颜色或含有悬浮物，会对比色产生干扰。消除方法：先进行絮凝沉淀预处理（加入硫酸锌和氢氧化钠），或进行蒸馏预处理。②钙、镁等金属离子干扰：在碱性条件下，钙、镁离子会生成氢氧化物沉淀，使溶液浑浊。消除方法：加入酒石酸钾钠溶液进行掩蔽，生成可溶性络合物。③余氯干扰：余氯会氧化纳氏试剂中的碘化汞钾，影响显色。消除方法：加入硫代硫酸钠溶液去除余氯。④硫化物干扰：硫化物与纳氏试剂反应产生沉淀。消除方法：加入硫酸锌和氢氧化钠沉淀过滤，或蒸馏去除。⑤有机物干扰：某些有机物（如胺类）可能与纳氏试剂反应产生假阳性。消除方法：采用蒸馏法，将氨蒸出与干扰物分离。⑥pH影响：显色反应需在碱性条件下进行，若水样pH过高或过低，需预先调节至中性。（2）总磷测定中可能导致结果偏高的操作环节：①试剂纯度不够：钼酸铵、抗坏血酸、过硫酸钾等试剂若含磷杂质，会导致空白值升高，使结果偏高。应使用优级纯试剂。②器皿污染：使用的玻璃器皿若残留含磷洗涤剂或上次测定残留物，会引入正误差。所有玻璃器皿需用稀盐酸浸泡，再用纯水冲洗干净。③消解不完全导致偏低（此处讨论偏高，故排除）：若消解不完全会导致结果偏低而非偏高。④样品污染：采样时使用含磷材料（如某些塑料容器）或采样过程中引入磷污染。⑤空白值未扣除或扣除不当：若空白试验的吸光度未从样品吸光度中扣除，或空白值本身偏高，会使结果偏高。⑥显色时间控制不当：显色时间过长或温度过高，可能产生非特异性显色，导致吸光度偏高。⑦比色皿不洁净：比色皿内壁附有污染物或指纹，会增大吸光度读数。（3）结合工艺运行，硝化效果差的原因及水质分析辅助判断：硝化效果差导致出水氨氮超标，可能的原因包括：①污泥龄（SRT）不足：硝化细菌世代周期长（亚硝酸菌8~36h，硝酸菌12~59h），若污泥龄过短，硝化细菌无法在系统中富集。可通过测定MLSS、MLVSS和计算SRT来判断。②溶解氧（DO）不足：硝化过程需氧量大（1gNH₃-N完全硝化需4.57gO₂），若曝气池DO浓度低于2mg/L，硝化速率将显著下降。通过便携式溶解氧仪或在线DO仪监测曝气池DO浓度，若低于2mg/L则说明供氧不足。③温度过低：硝化细菌对温度敏感，最适温度为20~35℃，低于15℃时硝化速率明显下降。冬季低温时需延长污泥龄或提高MLSS。④pH和碱度不足：硝化过程消耗碱度（每氧化1gNH₃-N消耗7.14g碱度，以CaCO₃计），若进水碱度不足，pH下降，抑制硝化反应。最佳pH范围为7.5~8.5。通过测定进水碱度和曝气池pH来判断。⑤有毒物质抑制：进水中的重金属、氰化物、酚类等有毒物质会抑制硝化细菌活性。通过测定进水重金属浓度（原子吸收或ICP-MS）和特征污染物来排查。⑥进水C/N比过高：异养菌与硝化菌竞争溶解氧和空间，导致硝化菌生长受抑制。可通过测定进水BOD5/TN比值判断，一般BOD5/TN>4时需考虑增设缺氧段或增加硝化菌比例。通过系统分析水质数据（氨氮、总氮、DO、pH、碱度、MLSS等指标），结合工艺运行参数（SRT、HRT、回流比、温度），可以全面判断硝化效果差的根本原因，并制定相应的工艺调整措施。2.综合分析题二答案：（1）需监测的主要指标及选择的分析方法：序号监测指标分析方法方法标准/原理1pH玻璃电极法GB6920-862化学需氧量（COD）重铬酸盐法HJ828-20173五日生化需氧量（BOD5）稀释接种法HJ505-20094悬浮物（SS）重量法GB11901-895氨氮（NH₃-N）纳氏试剂分光光度法HJ535-20096总氮（TN）碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法HJ636-20127总磷（TP）钼酸铵分光光度法GB11893-898重金属（Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Hg）原子吸收分光光度法（AAS）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）、原子荧光光谱法（AFS）GB7475-87、HJ700-2014、HJ694-20149总有机碳（TOC）燃烧氧化-非色散红外吸收法HJ501-200910石油类/动植物油红外分光光度法（或紫外分光光度法）HJ637-2018、HJ970-201811