水體中溶解氧的檢測方法

隨著當今世界工業、農業的迅猛發展，大量的工業廢水、農田排水向江河湖海排放，同時，我國城市生活污水大約有80%未經處理直接排放，小城鎮及廣大農村生活污水大多處于無序排放狀態，使得許多地方的水質日益惡化，水污染和水資源短缺日益嚴重，所以迫切需要對污水進行及時監控和有效處理。其中，水中溶解氧含量是進行水質監測時的一項重要指標。

溶解氧(Dissolved Oxygen)是指溶解于水中分子狀態的氧，即水中的O2，用DO表示。溶解氧是水生生物生存必備的條件之一。溶解氧的一個來源是水中溶解氧未飽和時，大氣中的氧氣向水體滲入；另一個來源是水中植物通過光合作用釋放出的氧。溶解氧隨著溫度、氣壓、鹽分的變化而變化，一般說來，溫度越高，溶解的鹽分越大，水中的溶解氧越低；氣壓越高，水中的溶解氧越高。溶解氧除了被通常水中硫化物、亞硝酸根、亞鐵離子等還原性物質所消耗外，也被水中微生物的呼吸作用以及水中有機物質被好氧微生物的氧化分解所消耗。所以說溶解氧是水體的資本，是水體自凈能力的表示。

天然水中溶解氧近于飽和值(9ppm)，藻類繁殖旺盛時，溶解氧含量下降。水體受有機物及還原性物質污染可使溶解氧降低，對于水產養殖業來說，水體溶解氧對水中生物如魚類的生存有著至關重要的影響，當溶解氧低于4mg/L時，就會引起魚類窒息死亡，對于人類來說，健康的飲用水中溶解氧含量不得小于6mg/L。當溶解氧(DO)消耗速率大于氧氣向水體中溶入的速率時，溶解氧的含量可趨近于0，此時厭氧菌得以繁殖，使水體惡化，所以溶解氧大小能夠反映出水體受到的污染，特別是有機物污染的程度，它是水體污染程度的重要指標，也是衡量水質的綜合指標。因此，水體溶解氧含量的測量，對于環境監測以及水產養殖業的發展都具有重要意義。

水體溶解氧的各種檢測方法，諸如碘量法、電流測定法(Clark溶氧電極)、電導測定法、熒光淬滅法等。參考選用便攜式溶解氧測定儀，工業溶解氧檢測儀，實驗室溶解氧測定儀。

目前上發展的主流是基于熒光淬滅原理的光纖溶解氧傳感器，儀器的性能一般為：重復性誤差±0.3㎎/L，零點漂移和量程漂移±0.3㎎/L，響應時間(T90)≤2min，溫度補償精度±0.3㎎/L，MTBF≥720h/次。根據上述熒光淬滅的特性，擬使用如下方法實現溶解氧檢測儀：光源發出的光信號經濾光片送到有熒光指示劑的區域，水中溶解氧與熒光指示劑相作用，引起光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等光學特征發生變化后送到光探測器和信號處理裝置，得到溶解氧濃度的信息。

為了防止污染物、水體生物的腐蝕、干擾，儀器的抗干擾力是關鍵。應該從傳感膜的化學穩定性，儀器的防腐蝕性能，電路的工作穩定性方面多加以研究。鑒于基于熒光淬滅法測量儀的光纖傳感器具有較高的測量精度和較強的抗干擾力，以及較好的重復性和穩定性，可以用于農業中水產養殖業水質的測量以及各種農業用水污染程度的測量，因此對此種傳感器的研究具有重要的實際應用價值和商品化價值。