摘 要：本文綜述了水體溶解氧的各種檢測方法及原理，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，比較各種方法的優缺點，對熒光淬滅法的應用前景進行了初步探討。
關鍵詞：溶解氧、熒光淬滅、環境監測
0．引言
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，我國城市生活汙水大約有80%未經處理直接排放，小城鎮及廣大農村生活汙水大多處於無序排放狀態[1]，使得許多地方的水質日益惡化，水汙染和水資源短缺日益嚴重，所以迫切需要對汙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）是指溶解於水中分子狀態的氧，即水中的O2，用DO表示。溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。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，是水體自淨能力的表示。天然水中溶解氧近於飽和值（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汙染可使溶解氧降低，對於水產養殖業來說，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，當溶解氧低於4mg/L時，就會引起魚類窒息死亡，對於人類來說，健康的飲用水中溶解氧含量不得小於6mg/L。當溶解氧（DO）消耗速率大於氧氣向水體中溶入的速率時，溶解氧的含量可趨近於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汙染，特別是有機物汙染的程度，它是水體汙染程度的重要指標，也是衡量水質的綜合指標[2]。因此，水體溶解氧含量的測量，對於環境監測以及水產養殖業的發展都具有重要意義。
1．水體溶解氧的各種檢測方法及原理
1.1 碘量法（GB7489-87）（Iodometric）
碘量法（等效於國際標準ISO 5813-1983）是測定水中溶解氧的基準方法，使用化學檢測方法,測量準確度高，是最早用於檢測溶解氧的方法。其原理是在水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀，生成氫氧化錳沉澱。此時氫氧化錳性質極不穩定，迅速與水中溶解氧化合生成錳酸錳：
4MnSO4+8NaOH = 4Mn(OH)2↓+4Na2SO4 (1)
2Mn(OH)2＋O2 = 2H2MnO3↓ (2)
2H2MnO3+2Mn(OH)3 = 2MnMnO3↓+4H2O (3)
加入濃硫酸使已化合的溶解氧（以MnMnO3的形式存在）與溶液中所加入的碘化鉀發生反應而析出碘：
4KI+2H2SO4 = 4HI+2K2SO4 (4)
2MnMnO3+4H2SO4+HI = 4MnSO4+2I2+6H2O (5)
再以澱粉作指示劑，用硫代硫酸鈉滴定釋放出的碘，來計算溶解氧的含量[3]，化學方程式為：
2Na2S2O3+I2 = Na2S4O6+4NaI (6)
設V為Na2S2O3溶液的用量（mL）,M為Na2S2O3的濃度（mol/L）,a為滴定時所取水樣體積（mL），DO可按下式計算[2]：
DO（mol/L）＝ (7)
在沒有幹擾的情況下，此方法適用於各種溶解氧濃度大於0.2mg/L和小於氧的飽和度兩倍（約20mg/L）的水樣。當水中可能含有亞硝酸鹽、鐵離子、遊離氯時，可能會對測定產生幹擾，此時應采用碘量法的修正法。具體作法是在加硫酸錳和堿性碘化鉀溶液固定水樣的時候，加入NaN3溶液，或配成堿性碘化鉀-疊氮化鈉溶液加於水樣中，Fe3+較高時，加入KF絡合掩敝。碘量法適用於水源水，地麵水等清潔水。碘量法是一種傳統的溶解氧測量方法，測量準確度高且準確性好，其測量不確定度為0.19mg/L[4]。但該法是一種純化學檢測方法，耗時長，程序繁瑣，無法滿足在線測量的要求[5]。同時易氧化的有機物，如丹寧酸、腐植酸和木質素等會對測定產生幹擾。可氧化的硫的化合物，如硫化物硫脲，也如同易於消耗氧的呼吸係統那樣產生幹擾。當含有這類物質時，宜采用電化學探頭法[6],包括下麵將要介紹的電流測定法以及電導測定法等。
1.2 電流測定法（Clark溶氧電極）
當需要測量受汙染的地麵水和工業廢水時必須用修正的碘量法或電流測定法。電流測定法根據分子氧透過薄膜的擴散速率來測定水中溶解氧（DO）的含量。溶氧電極的薄膜隻能透過氣體，透過氣體中的氧氣擴散到電解液中，立即在陰極（正極）上發生還原反應：O2+2H2O+4e
