溶解氧(DO)是衡量水体健康程度、自净能力及水生生物生存状况的核心指标。无论是环境监测、水产养殖、污水处理还是科研实验,获取准确的溶解氧数据都至关重要。然而,溶解氧测定并非简单的读数过程,其结果极易受到多种因素的干扰。了解并控制这些影响因素,是确保数据准确可靠的前提。本文将深入解析影响溶解氧测定的几个重要因素。 一、测定方法的选择 溶解氧的测定主要有两大类方法,碘量法与膜电极法。对于存在强氧化还原性物质的水样(如某些工业废水、厌氧水),碘量法结果可能严重失真,应优先考虑膜电极法(尤其是光学法)。对于清洁水体或标准溶液校准,碘量法仍有参考价值,但需严格排除干扰。 二、环境物理参数的校正 溶解氧在水中的饱和溶解度以及传感器的响应,直接受以下物理参数影响: 温度: 氧的溶解度随温度升高而显着下降。例如,在1个大气压下,淡水中的饱和溶解氧在0°C时约为14.6 mg/L,而在30°C时仅为约7.5 mg/L。任何溶解氧测定值,如果不注明温度,意义不大。 传感器响应影响: 膜电极(尤其是电化学法)的膜透氧速率、扩散系数以及电极反应本身都受温度影响。传感器内置的温度探头和补偿电路至关重要。 校正要求: 必须进行温度补偿! 所有现代溶解氧仪都要求实时准确测量水样温度,并自动或手动根据内置算法进行补偿。探头温度传感器需定期校准。 大气压力: 溶解氧浓度与氧的分压成正比,而氧分压与大气压成正比。海拔升高(气压降低)导致饱和溶解氧值降低。 校正要求: 对于需要报告饱和度(%)或计算饱和浓度时,必须进行气压校正。许多仪器内置气压传感器或允许手动输入当地气压值进行校正。报告浓度(mg/L)时,实测值本身不受气压影响(反映的是实际浓度),但理解其饱和状态需要知道气压。 盐度(或电导率/TDS): 水中溶解的盐分会降低氧的溶解度。盐度越高,相同温度和气压下的饱和溶解氧值越低。海水中的饱和溶解氧比淡水低约20%。 三、采样与操作过程 即使选择了合适的方法和仪器,采样与操作不当仍是误差的主要来源采样时剧烈搅动、摇晃、产生气泡,会将空气卷入水样(增加DO)或使水中过饱和的氧逸出(减少DO)。应使用专门的溶解氧采样瓶(如BOD瓶),沿瓶壁缓慢注满,避免气泡残留,并立即固定(碘量法)或测定(电极法)。 样品保存(仅限碘量法): 固定后的样品(加入硫酸锰和碱性碘化钾-叠氮化钠后)应避光、低温保存,并在规定时间内完成滴定,防止沉淀溶解或碘挥发损失。 四、水体自身化学与生物因素 氧化还原性物质: 如前所述,对碘量法干扰巨大。即使膜电极法(特别是光学法)抗干扰强,极高浓度的强还原剂(如大量H?S)仍可能穿透膜(电化学法)或污染膜表面影响性能。 生物活性: 对于需要运输或保存的样品,水中微生物(细菌、藻类)的呼吸作用会持续消耗溶解氧,光合作用则可能产生氧。强调尽快测定或现场固定。 水中溶解氧的测定是一个受多重因素影响的精密过程。要获得准确可靠的数据,必须系统性地考虑并控制这些因素,科学选择方法,严格环境参数校正,规范采样操作,重视仪器维护校准。只有深刻理解并严谨把控上述每一个环节,才能有效驾驭溶解氧测定的复杂性,为水质评价、生态保护、水产养殖和污染治理提供真正有价值的科学依据。
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