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本章主要介绍溶解氧的基本概念,溶解氧的影响因素,溶解氧的分布变化规律,生物缺氧的原因和表现及增氧措施。要求了解增氧作用和耗氧作用,熟悉并掌握溶解氧的日变化,垂直分布,水平分布规律和生物缺氧及增氧措施。
空气中的分子态氧溶解在水中称为溶解氧。水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。
在自然情况下,空气中的含氧量变动不大,故水温是主要的因素,水温愈低,水中溶解氧的含量愈高。溶解于水中的分子态氧称为溶解氧,通常记作DO,用每升水里氧气的毫克数表示。
水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。
概述
一、溶解氧的饱和含量
溶解氧是指以分子状态溶存于水中的氧气单质,不是化合态的氧元素,也不是氧气气泡。溶解氧通常简记为“DO”。
 氧气溶于水中是一可逆过程, O2溶入水中的速度与水中逸出O2的速度相等时,溶解即达成动态平衡。此时,水中溶解O2的浓度,即为该条件下溶解氧的饱和含量,在其他条件一定时,溶解氧饱和含量随温度、含盐量升高而下降。
溶解氧的含量与水温、氧分压、盐度、水深深度、水生生物的活动和耗氧有机物浓度有关。
二、影响溶解氧饱和含量的因素
水温:在氧气分压,含盐量一定时,溶解氧的饱和含量随着水温的升高而降低。低温下溶解氧的饱和含量随温度的变化更加显著。
含盐量:在水温,氧气分压一定时,水的含盐量越高,水中溶解氧的饱和含量越小。海水的含盐量比淡水的含盐量高的多,在相同条件下,溶解氧在海水中的饱和含量比在淡水中要低得多。天然淡水水体内含盐量的变化幅度很小,所以含盐量对溶解氧的饱和含量影响不大,可近似以纯水中的饱和含量计算。
氧气的分压:在水温含盐量一定时,水中溶解氧的饱和含量随液面上氧气分压的增大而增大。
亨利定律
水面上氧气分压的大小与水面上大气压强有关。随着海拔的增高,大气压强逐渐降低,所以对于地处高原区域的天然水,溶解氧的饱和含量较低。
溶解氧仪
溶解氧分析仪传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳极)及***化钾或氢氧化钾电解液组成,氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。~,氧通过膜扩散,阴极释放电子,阳极接受电子,产生电流,整个反应过程为:阳极Ag+Cl→AgCl+2e-,阴极O2+2H2O+4e→4OH-,根据法拉第定律:流过溶解氧分析仪电极的电流和氧分压成正比,在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。
制约溶氧仪氧测量的因素: 温度、压力和水中溶解的盐,流速。
1. 温度的影响     由于温度变化,膜的扩散系数和氧的溶解度都将发生变化,直接影响到溶氧电极电流输出,常采用热敏电阻来消除温度的影响。温度上升,扩散系数增加,溶解度反而减小。温度对溶解度系数a的影响可以根据Henry定律来估算,温度对膜扩散系数β可以通过阿仑尼乌斯定律来估算。 当溶解度系数a计算出来后,可通过仪表指示和化验分析值对比计算出膜的扩散系数(这里略去计算过程),膜的扩散系数在25℃%/℃。
2. 大气压的影响     根据Henry定律,气体的溶解度与其分压成正比。氧分压与该地区的海拔高度有关,高原地区和平原地区的差可达20%,使用前必须根据当地大气压进行补偿。有些仪表内部配有气压表,在标定时可自动进行校正;有些仪表未配置气压表,在标定时要根据当地气象站提供的数据进行设置,如果数据有误,将导致较大的测量误差。