影響水中溶解氧測定的關鍵因素詳解

溶解氧（DO）是衡量水體健康程度、自凈能力及水生生物生存狀況的核心指標。無論是環境監測、水產養殖、污水處理還是科研實驗，獲取準確的溶解氧數據都至關重要。然而，溶解氧測定并非簡單的讀數過程，其結果極易受到多種因素的干擾。了解并控制這些影響因素，是確保數據準確可靠的前提。本文將深入解析影響溶解氧測定的幾個重要因素。

一、測定方法的選擇

溶解氧的測定主要有兩大類方法，碘量法與膜電極法。對于存在強氧化還原性物質的水樣（如某些工業廢水、厭氧水），碘量法結果可能嚴重失真，應優先考慮膜電極法（尤其是光學法）。對于清潔水體或標準溶液校準，碘量法仍有參考價值，但需嚴格排除干擾。

二、環境物理參數的校正

溶解氧在水中的飽和溶解度以及傳感器的響應，直接受以下物理參數影響：

溫度： 氧的溶解度隨溫度升高而顯著下降。例如，在1個大氣壓下，淡水中的飽和溶解氧在0°C時約為14.6 mg/L，而在30°C時僅為約7.5 mg/L。任何溶解氧測定值，如果不注明溫度，意義不大。

傳感器響應影響： 膜電極（尤其是電化學法）的膜透氧速率、擴散系數以及電極反應本身都受溫度影響。傳感器內置的溫度探頭和補償電路至關重要。

校正要求： 必須進行溫度補償！ 所有現代溶解氧儀都要求實時準確測量水樣溫度，并自動或手動根據內置算法進行補償。探頭溫度傳感器需定期校準。

大氣壓力： 溶解氧濃度與氧的分壓成正比，而氧分壓與大氣壓成正比。海拔升高（氣壓降低）導致飽和溶解氧值降低。

校正要求： 對于需要報告飽和度（%）或計算飽和濃度時，必須進行氣壓校正。許多儀器內置氣壓傳感器或允許手動輸入當地氣壓值進行校正。報告濃度（mg/L）時，實測值本身不受氣壓影響（反映的是實際濃度），但理解其飽和狀態需要知道氣壓。

鹽度（或電導率/TDS）： 水中溶解的鹽分會降低氧的溶解度。鹽度越高，相同溫度和氣壓下的飽和溶解氧值越低。海水中的飽和溶解氧比淡水低約20%。

三、采樣與操作過程

即使選擇了合適的方法和儀器，采樣與操作不當仍是誤差的主要來源采樣時劇烈攪動、搖晃、產生氣泡，會將空氣卷入水樣（增加DO）或使水中過飽和的氧逸出（減少DO）。應使用專門的溶解氧采樣瓶（如BOD瓶），沿瓶壁緩慢注滿，避免氣泡殘留，并立即固定（碘量法）或測定（電極法）。

樣品保存（僅限碘量法）： 固定后的樣品（加入硫酸錳和堿性碘化鉀-疊氮化鈉后）應避光、低溫保存，并在規定時間內完成滴定，防止沉淀溶解或碘揮發損失。

四、水體自身化學與生物因素

氧化還原性物質： 如前所述，對碘量法干擾巨大。即使膜電極法（特別是光學法）抗干擾強，極高濃度的強還原劑（如大量H?S）仍可能穿透膜（電化學法）或污染膜表面影響性能。

生物活性： 對于需要運輸或保存的樣品，水中微生物（細菌、藻類）的呼吸作用會持續消耗溶解氧，光合作用則可能產生氧。強調盡快測定或現場固定。

水中溶解氧的測定是一個受多重因素影響的精密過程。要獲得準確可靠的數據，必須系統性地考慮并控制這些因素，科學選擇方法，嚴格環境參數校正，規范采樣操作，重視儀器維護校準。只有深刻理解并嚴謹把控上述每一個環節，才能有效駕馭溶解氧測定的復雜性，為水質評價、生態保護、水產養殖和污染治理提供真正有價值的科學依據。