水體溶解氧的檢測方法
點擊: 次 時間:2019-07-13 13:31
隨著當(dāng)今世界工業(yè)、農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，大量的工業(yè)廢水、農(nóng)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(jīng)處理直接排放，小城鎮(zhèn)及廣大農(nóng)村生活污水大多處于無序排放狀態(tài)，使得許多地方的水質(zhì)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(jiān)控和有效處理。其中，水中溶解氧含量是進行水質(zhì)監(jiān)測時的一項重要指標(biāo)。
溶解氧(Dissolved Oxygen)是指溶解于水中分子狀態(tài)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(zhì)所消耗外，也被水中微生物的呼吸作用以及水中有機物質(zhì)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(zhì)污染可使溶解氧降低，對于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)來說，水體溶解氧對水中生物如魚類的生存有著至關(guān)重要的影響，當(dāng)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(dāng)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(biāo)，也是衡量水質(zhì)的綜合指標(biāo)。因此，水體溶解氧含量的測量，對于環(huán)境監(jiān)測以及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)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(dǎo)測定法、熒光淬滅法等。參考選用便攜式溶解氧儀，工業(yè)溶氧儀，實驗室溶解氧儀。
目前國際上發(fā)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(fù)性誤差±0.3㎎/L,零點漂移和量程漂移±0.3㎎/L，響應(yīng)時間(T90)≤2min，溫度補償精度±0.3㎎/L，MTBF≥720h/次。根據(jù)上述熒光淬滅的特性，擬使用如下方法實現(xiàn)溶解氧檢測儀：光源發(fā)出的光信號經(jīng)濾光片送到有熒光指示劑的區(qū)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(tài)等光學(xué)特征發(fā)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，儀器的抗干擾能力是關(guān)鍵。應(yīng)該從傳感膜的化學(xué)穩(wěn)定性，儀器的防腐蝕性能，電路的工作穩(wěn)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能力，以及較好的重復(fù)性和穩(wěn)定性，可以用于農(nóng)業(yè)中水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)水質(zhì)的測量以及各種農(nóng)業(yè)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(yīng)用價值和商品化價值。
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