一、概述

溶解氧（Dissolved Oxygen，DO）是指溶解在水中的分子態氧，是水質評價的基本指標。溶解氧含量影響水生生物的生存環境，也是污水處理工藝控制的重要參數。在工業生產中，溶解氧監測對鍋爐給水、水產養殖、環境監測等有實際意義。

二、測定原理

2.1 碘量法原理

碘量法是測定溶解氧的經典方法，基于氧氧化氫氧化錳生成高價錳氧化物，再與碘化鉀反應析出碘，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定。反應過程：

1. 氧固定：Mn2? + 2OH? → Mn(OH)?；2Mn(OH)? + O? → 2MnO(OH)?
2. 酸化析碘：MnO(OH)? + 2I? + 4H? → Mn2? + I? + 3H?O
3. 滴定：I? + 2S?O?2? → 2I? + S?O?2?

2.2 電化學探頭法原理

電化學探頭法采用Clark型電極，由透氣膜、陰極（金或鉑）和陽極（銀）組成。氧透過膜在陰極被還原產生電流，電流大小與溶解氧濃度成正比。膜電極法響應快，可連續監測。

2.3 光學法原理

光學溶解氧傳感器基于熒光猝滅原理。傳感膜中的熒光物質受激發后發射熒光，溶解氧會猝滅熒光，猝滅程度與氧濃度相關。光學法無需消耗電解質溶液，維護量小，適合長期在線監測。

三、測定方法與設備

3.1 碘量法（Winkler法）

碘量法是標準方法，適用于清潔水樣。操作步驟：

• 采集水樣時避免曝氣，使用溶解氧瓶
• 現場加入硫酸錳和堿性碘化鉀溶液固定溶解氧
• 酸化后析出碘，用硫代硫酸鈉滴定
• 淀粉作指示劑，終點由藍色變為無色

注意：水樣含氧化性或還原性物質時會干擾測定，需采用修正方法。

3.2 電化學探頭法

便攜式溶解氧儀配薄膜電極，適用于現場快速測定：

• 測量前需進行校準，常用空氣校準或零氧校準
• 測量時保持探頭在樣品中移動，避免氧氣消耗造成讀數偏低
• 定期更換膜和電解質溶液，清洗電極表面

3.3 光學溶解氧測定

光學溶解氧傳感器適用于長期在線監測：

• 無需消耗電解質，維護周期長
• 不受樣品流速影響，適合靜止水體
• 抗干擾能力強，不受硫化氫等物質影響

四、標準方法與參考標準

4.1 標準

4.2 國內標準

五、樣品采集與保存

5.1 采樣要求

• 使用專用溶解氧瓶或BOD瓶，避免氣泡
• 采樣時橡皮管插至瓶底，溢流3倍體積后緩慢抽出
• 現場固定（碘量法）或立即測定（電極法）
• 記錄采樣時水溫、氣壓等參數

5.2 保存條件

溶解氧不穩定，應在采樣后立即測定。如需保存：

• 碘量法固定后可在暗處保存4-8小時
• 電極法和光學法應現場測定

六、測量注意事項

6.1 溫度與氣壓補償

溶解氧飽和度隨溫度和氣壓變化。現代儀器具備自動溫度補償（ATC）和氣壓補償功能，測量結果通常換算為25°C、101.325 kPa條件下的數值。

6.2 鹽度影響

鹽度增加會降低氧的溶解度。海水和咸水測定時需進行鹽度修正，或使用帶鹽度補償功能的儀器。

6.3 干擾物質處理

水樣中存在的干擾物質及處理方法：

七、質量控制

7.1 校準驗證

• 碘量法：使用溶解氧標準溶液驗證
• 電極法：空氣飽和水校準，零氧溶液驗證
• 定期進行多點校準

7.2 精密度與準確度

• 重復測定相對標準偏差應≤2%
• 加標回收率應在95%-105%
• 定期參加實驗室間比對

八、應用場景

溶解氧測定在不同領域的應用：

• 環境監測：河流、湖泊、水庫水質評價
• 污水處理：曝氣池工藝控制，好氧/厭氧條件判斷
• 水產養殖：養殖水體溶解氧監控，保障養殖生物健康
• 工業用水：鍋爐給水除氧效果監測，防止腐蝕
• 飲用水：水源水水質監測

九、結論

溶解氧測定是水質監測的基礎項目。碘量法準確度高但操作復雜，電化學探頭法快速便捷適合現場測定，光學法維護量小適合長期在線監測。根據樣品特點和分析需求選擇合適的方法，按標準規范操作，可獲得可靠的測定結果。