(环境监测)DO（中文）.pdf

2016/5/261水质监测与分析水质监测与分析水质监测与分析水质监测与分析————溶解氧溶解氧溶解氧溶解氧 Dissolved OxygenDissolved Oxygenygyg溶解氧溶解氧溶解氧溶解氧 Dissolved Oxygen, DODissolved Oxygen, DO定义:定义:溶解在水中的分子态氧称为溶解氧（DO）溶解在水中的分子态氧称为溶解氧（DO）各种水体中的溶解氧情况各种水体中的溶解氧情况天然水体中的溶解氧主要来自于大气，也有水 中藻类等水生生物通过光合作用产生的氧 清洁地面水中溶解氧一般接近饱和，由于藻类天然水体中的溶解氧主要来自于大气，也有水 中藻类等水生生物通过光合作用产生的氧 清洁地面水中溶解氧一般接近饱和，由于藻类 的生长的生长有时会过饱和有时会过饱和的生长的生长，，有时会过饱和有时会过饱和 当水体受到有机、无机还原性物质污染时，水 中的溶解氧会逐渐降低  ，导致水质恶化 废水中因含有大量污染物质，一般溶解氧含量 较低 当水体受到有机、无机还原性物质污染时，水 中的溶解氧会逐渐降低  ，导致水质恶化 废水中因含有大量污染物质，一般溶解氧含量 较低。

水中溶解氧测定的环境意义水中的溶解氧虽然并不是污染物质，但通过水中的溶解氧虽然并不是污染物质，但通过 溶解氧的测定，可以大体估计水中的有机物为主溶解氧的测定，可以大体估计水中的有机物为主 的还原性物质的含量，是衡量水质优劣的重要指的还原性物质的含量，是衡量水质优劣的重要指水中溶解氧测定的环境意义水中的溶解氧虽然并不是污染物质，但通过水中的溶解氧虽然并不是污染物质，但通过 溶解氧的测定，可以大体估计水中的有机物为主溶解氧的测定，可以大体估计水中的有机物为主 的还原性物质的含量，是衡量水质优劣的重要指的还原性物质的含量，是衡量水质优劣的重要指 标标标标标标 溶解氧影响水生生物的生存溶解氧影响水生生物的生存 在废水生化处理过程中，微生物降解污染物在废水生化处理过程中，微生物降解污染物 质需要充足的溶解氧质需要充足的溶解氧 水中的溶解氧含量并非总是越高越好（如锅水中的溶解氧含量并非总是越高越好（如锅 炉用水）炉用水）溶解氧影响水生生物的生存溶解氧影响水生生物的生存 在废水生化处理过程中，微生物降解污染物在废水生化处理过程中，微生物降解污染物 质需要充足的溶解氧质需要充足的溶解氧 水中的溶解氧含量并非总是越高越好（如锅水中的溶解氧含量并非总是越高越好（如锅 炉用水）。

炉用水）水中溶解氧的含量与大气中氧的分压、水温和水中 含盐量等因素有密切关系水中溶解氧的含量与大气中氧的分压、水温和水中 含盐量等因素有密切关系PressurePressure DODOTemperatureTemperatureSalt conc. Salt conc. 影响水中溶解氧含量的因素影响水中溶解氧含量的因素T (℃)010202530DO (mg/L)14.611.39.28.47.61个大气压时，不同温度条件下清洁水中的饱和溶解氧 与温度的关系如下表：1个大气压时，不同温度条件下清洁水中的饱和溶解氧 与温度的关系如下表：水样的采集和保存专门的溶解氧瓶,注意不使水样与空 气接触，避免曝气瓶内需完全充满水样， 盖紧瓶塞，瓶塞下不要残留任何气泡 若从管道或水龙头采取水样，可用橡 皮管或聚乙烯软管，一端紧接龙头，另一水样的采集和保存专门的溶解氧瓶,注意不使水样与空 气接触，避免曝气瓶内需完全充满水样， 盖紧瓶塞，瓶塞下不要残留任何气泡 若从管道或水龙头采取水样，可用橡 皮管或聚乙烯软管，一端紧接龙头，另一 端深入瓶底端深入瓶底任水沿瓶壁满溢出数分钟后任水沿瓶壁满溢出数分钟后端深入瓶底端深入瓶底，，任水沿瓶壁满溢出数分钟后任水沿瓶壁满溢出数分钟后 加塞盖紧，不留气泡。

从装置或容器中采样时宜用虹吸法加塞盖紧，不留气泡 从装置或容器中采样时宜用虹吸法2016/5/262水样中的溶解氧很不稳定，要在现场及时加 入溶解氧固定化试剂（硫酸锰和碱性碘化钾）， 以避免水样中溶解氧在运输及保存过程中的损失水样中的溶解氧很不稳定，要在现场及时加 入溶解氧固定化试剂（硫酸锰和碱性碘化钾）， 以避免水样中溶解氧在运输及保存过程中的损失溶解氧的测定溶解氧的测定主要有碘量法（又称温克勒法 GB7489-87）和膜电极法(GB11913-89)溶解氧的测定溶解氧的测定主要有碘量法（又称温克勒法 GB7489-87）和膜电极法(GB11913-89)碘量法碘量法是基于溶解氧的氧化性质采用容量滴 定进行定量测定的；膜电极法膜电极法是基于分子态氧通 过膜的扩散速率所产生的电流来进行定量，适合 于现场测定碘量法碘量法是基于溶解氧的氧化性质采用容量滴 定进行定量测定的；膜电极法膜电极法是基于分子态氧通 过膜的扩散速率所产生的电流来进行定量，适合 于现场测定碘量法碘量法原理：水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中溶解 氧将二价锰氧化成四价锰的棕色沉淀加酸后，棕原理：水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中溶解 氧将二价锰氧化成四价锰的棕色沉淀。

加酸后，棕 色沉淀溶解并与碘离子反应释放出游离碘色沉淀溶解并与碘离子反应释放出游离碘以淀粉以淀粉色沉淀溶解并与碘离子反应释放出游离碘色沉淀溶解并与碘离子反应释放出游离碘，，以淀粉以淀粉 为指示剂，用标准硫代硫酸钠溶液测定，通过计算 得出溶解氧的含量为指示剂，用标准硫代硫酸钠溶液测定，通过计算 得出溶解氧的含量MnSO4＋＋ 2NaOH ＋＋ 1/2 O2→ Mn O2·H2O ＋＋ Na2SO4 棕色沉淀棕色沉淀M SO ＋＋ 2N OHN SO ＋＋ M (OH) ↓白）()(22424OHMnSONaNaOHMnSO①氧的固定①氧的固定MnSO4＋＋ 2NaOH → Na2SO4＋＋ Mn(OH)2↓ 白色沉淀白色沉淀MnO2·H2O + 2H2SO4+ 2KI → MnSO4+ K2SO4 + I2+ 3H2O白）()(22424OHMnSONaNaOHMnSO②碘的析出②碘的析出2Na2S2O3＋＋ I2→ Na2S4O6＋＋ 2NaI白）()(22424OHMnSONaNaOHMnSO③滴定碘③滴定碘2016/5/263溶解氧的计算溶解氧的计算DO（（O2，，mg/L）＝）＝C•V××8××1000 / V水水C—Na2S2O3标液浓度（标液浓度（mol/L）；）； 消耗消耗标液的体标液的体V—消耗消耗Na2S2O3标液的体标液的体积（积（ml）；）； V水水—水样体积（水样体积（ml）；）； 8 —O2的克当量（的克当量（g/mol）。

 思考题：思考题：测定测定思考题：思考题：测定测定DODO时，用时，用时，用时，用Na2S2O3滴定到终点后，滴定到终点后，滴定到终点后，滴定到终点后， 溶液放置段时间又变为蓝色溶液放置段时间又变为蓝色是何原因是何原因溶液放置段时间又变为蓝色溶液放置段时间又变为蓝色是何原因是何原因溶液放置溶液放置一一段时间又变为蓝色段时间又变为蓝色，，是何原因是何原因溶液放置溶液放置一一段时间又变为蓝色段时间又变为蓝色，，是何原因是何原因 所致？所致？所致？所致？修正碘量法：修正碘量法：叠氮化钠修正法：氧化性物质：叠氮化钠修正法：氧化性物质：Fe3+、、NO2-能使能使I- 变成变成I2，使测定结果偏高，可用，使测定结果偏高，可用NaN3 加以修正加以修正42342322SONaHNSOHNaN高锰酸钾修正法：还原性物质高锰酸钾修正法：还原性物质Fe2+、、SO32-、、S2-能使能使 I2变成变成I-，使测定结果偏低，可加入，使测定结果偏低，可加入KMnO4氧化，过量氧化，过量 KMnO4用草酸还原，然后再加用草酸还原，然后再加MnSO4和碱性和碱性KIOHNONHNHNO22232膜电极法：膜电极法：膜电极法具有操作简便、快速和干扰少等优 点，并可实现现场监测和监测，应用十分广 泛。

膜电极法具有操作简便、快速和干扰少等优 点，并可实现现场监测和监测，应用十分广 泛膜电极法的原理：根据分子氧透过薄膜的扩散 速率来测定水中的溶解氧膜电极法的原理：根据分子氧透过薄膜的扩散 速率来测定水中的溶解氧膜电极溶氧仪有原电池式和膜电极溶氧仪有原电池式和阳极阴极阳极阴极膜电极溶氧仪有原电池式和膜电极溶氧仪有原电池式和 极谱式两种原电池式是利用电 解槽的电池作用；极谱式是对电 极施加一定的电压，二者都是通 过电流量来测定极谱式两种原电池式是利用电 解槽的电池作用；极谱式是对电 极施加一定的电压，二者都是通 过电流量来测定极谱式氧电极由黄金/铂金阴 极、银－氯化银阳极、聚四氟 乙烯薄膜和塑料壳体组成极谱式氧电极由黄金/铂金阴 极、银－氯化银阳极、聚四氟 乙烯薄膜和塑料壳体组成电极一般寿命较长，但价格较 贵电极响应时间一般为90S电极一般寿命较长，但价格较 贵电极响应时间一般为90S薄膜一般采用聚四氟乙烯(F4)薄膜一般采用聚四氟乙烯(F4) 或聚四氟乙烯或聚四氟乙烯- -聚六氟丙烯的聚六氟丙烯的或聚四氟乙烯或聚四氟乙烯 聚六氟丙烯的聚六氟丙烯的 共聚体，膜越薄，灵敏度越高， 一般在0.01-0.05 mm的范围， 对氧具有高度的透性和对CO共聚体，膜越薄，灵敏度越高， 一般在0.01-0.05 mm的范围， 对氧具有高度的透性和对CO2 2低 的透性。

低 的透性电解质溶液需用无离子水配制电解质溶液需用无离子水配制极谱式氧电极的结构示意图极谱式氧电极的结构示意图2016/5/264电极反应如下：阴极：电极反应如下：阴极：O2+ 2H2O + 4e → 4OH－－阳极：阳极：4Ag + 4Cl－－- 4e → 4AgCl 阳极阴极阳极阴极e电子从阳极流向阴极，产生一个微弱的扩散电流， 在一定温度下，扩散电流与水中溶解氧的浓度成正 比，信号经放大并转换后，由显示器直接读出电子从阳极流向阴极，产生一个微弱的扩散电流， 在一定温度下，扩散电流与水中溶解氧的浓度成正 比，信号经放大并转换后，由显示器直接读出DO的 数值的 数值注意事项：溶解氧电极要用碘量法进行校正注意事项：溶解氧电极要用碘量法进行校正薄膜易被水中杂质薄膜易被水中杂质（（如藻类如藻类、、胶体性物质或胶体性物质或薄膜易被水中杂质薄膜易被水中杂质（（如藻类如藻类、、胶体性物质或胶体性物质或 碳酸盐等）堵塞或损坏，需及时清洗并更换碳酸盐等）堵塞或损坏，需及时清洗并更换。