水产小课堂|关于溶解氧您知道多少？

    溶解氧字面意思上是指溶解在水中的氧气，单位是mg/L，通常记作DO，是溶解在水中的游离态氧，也是表征水溶液中氧浓度的参数。

    就水产养殖来讲，溶解氧的高低关乎着养殖密度和养殖的产量。正常情况下，溶解氧含量应保持在5~8mg/L（ppm），适合大部分鱼类生存活动。当DO浓度小于2mg/L时，没有足够的氧气提供给鱼类或其他水生生物，就会导致这些水生生物因为缺氧而出现生命健康问题；小于1mg/L时，水生生物会因为缺氧直接死亡。同时，溶解氧的含量低还会影响到水体中物质循环受阻，水体中的氨氮和亚硝酸盐得不到充足的溶解氧而不能快速转为无毒物质（硝化反应），鱼类发病的几率会大大提高。

    所以对于水产养殖业来说，水中的溶解氧对于鱼类等水生生物的生存具有至关重要的影响。

图1  各类水生动物所需溶氧适宜范围

    另外当（DO的消耗速率＞氧气溶解到水体的速度）时，水中的溶解氧含量趋近于0。在这种情况下，溶解氧得不到及时补充，水体中的厌氧菌就会很快繁殖，有机物因腐败而使水体变黑、发臭。因此，溶解氧被认定为评估水污染程度和综合评估水质的重要指标。

1.光合作用（80%以上）

   水生植物（藻类）通过光合作用释放出氧气。

2.空气的流动

   水中溶解氧未饱和时，大气中的氧气向水体渗入。这主要作用于风力和水的流动可以增加氧气与水体的接触面积。

3.人为机械

   当水中溶解氧含量过低时，我们可以通过人为操作向水中供氧。比如过氧化钙、过氧化氢、高锰酸钾等；还可以通过增氧机，使被搅动的水体夹杂着空气回到水体，从而达到增加溶解氧的目的。

①环境因素

1. 温度：水温升高，水体的细菌、藻类、鱼类、和其它水生动物活动频繁，水中的溶氧量就会降低；同理可得，冬季的溶解氧含量都要明显优于夏季，所以在夏季的时候要特别注意水温对溶解氧的影响。

图二   溶解氧与温度的关系图

2.气压：气压越低，氧气越易从水中溢出而导致水中缺氧，这时鱼类也最容易发生浮头现象。

3.光照：溶氧还与光照有密切关系，光照越高，水中的藻类，光合细菌活动越强，从而产生氧气，水体中溶氧升高。

4.盐度：温度越高，溶解的盐度越大，水中的溶解氧越低。

图三   溶解氧与盐度的关系图

②自身因素

    水中溶解氧含量受到两种作用的影响：一种是使DO下降的耗氧作用，包括有机物的存在会消耗溶解氧；另一种是使DO增加的复氧作用，主要有空气中氧的溶解，曝气手段等。这两种作用的相互消长，使水中溶解氧含量呈现出时空变化。

     溶解氧过高、过低都不利于水生生物的生长，打破水体生态系统平衡。以下是小编列出的几项危害：

①碘量法

原理：在水中加入硫酸锰及碱性碘化钾溶液，生成氢氧化锰沉淀。此时氢氧化锰性质极不稳定，迅速与水中溶解氧反应生成硫酸锰。静置15-20分钟后，加入浓硫酸，使棕色沉淀与溶液中加入的碘化钾反应，碘沉淀出来。水中的溶解氧越多，碘沉淀就越多，溶液颜色也越深。通过高精度移液管取出一定量反应完成之后的水样，然后用淀粉作为指示剂，通过标准溶液进行滴定，就可以获知水中溶解氧的具体含量。

优缺点：传统碘量法最为经典，但需消耗化学试剂，步骤费时。采样要求高，需现场固定，保存条件严格。

②电化学探头法

原理：两极间加恒定电压，电子由阴极流向阳极，产生扩散电流；一定温度下，扩散电流与溶解氧浓度成正比；建立电流与溶解氧浓度的定量关系；仪器将电流计读数自动转换为溶解氧浓度，并在屏幕上显示溶解氧值。

优缺点：测定水中溶解氧步骤简单快捷，仪器价格相对较为低廉，属国家标准方法。但是随着氧气的消耗会在膜和电极上产生污垢，形成氧气梯度会降低反应速度。如果半透膜损坏，电解液容易被污染，会造成电池电势漂移，而漂移会被错误地显示为水样中溶解氧的浓度，因此需定期更换电解液及半透膜。

③荧光法：

原理：基于荧光猝熄原理，蓝光照射到荧光物质上使荧光物质激发并发出红光，由于氧分子可以带走能量（猝熄效应），所以激发的红光的时间和强度与氧分子的浓度成反比。通过测量激发红光与参比光的相位差，并与内部标定值对比，从而可计算出氧分子的浓度。

优缺点：相对前两种方法，荧光法测定水中溶解氧无需标定，响应时间快，测量结果稳定，对流量没有要求，无干扰，减少清洗频率，维护量低。但仪器价格相对较高，不属于国家标准方法。

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