阅读量：
次
便携式溶解氧测定仪因其快速、精准、操作简便的特点，成为现场检测的必备工具。然而，如何正确理解其工作原理并规范使用？本文结合国家标准，系统解析便携式溶解氧测定仪的技术内核与操作要点。
一、溶解氧测定的科学意义与国家标准
溶解氧指水中游离氧的含量，直接影响水生生物生存、有机物分解及水体自净能力。根据《GB 3838-2002 地表水环境质量标准》，不同功能水域的溶解氧限值如下：
水域类别 | 溶解氧限值（mg/L） | 适用场景 |
Ⅰ类水体 | ≥7.5 | 源头水、国家自然保护区 |
Ⅱ类水体 | ≥6 | 集中式生活饮用水水源地 |
Ⅲ类水体 | ≥5 | 一般景观用水、渔业水域 |
Ⅳ类水体 | ≥3 | 工业用水区、非直接接触娱乐区 |
Ⅴ类水体 | ≥2 | 农业用水、一般景观要求较低区 |
便携式测定仪的核心价值：
- 快速响应：现场3秒内获取数据，避免传统碘量法（GB/T 7489-1987）耗时长、步骤繁琐的不足；
- 动态监测：支持连续测量，适用于水质波动大的场景（如污水处理曝气池）；
- 数据可溯：符合《HJ 506-2009 水质 溶解氧的测定 电化学探头法》的精度要求。
二、便携式溶解氧测定仪的工作原理
市售便携式溶解氧仪多采用电化学传感器或荧光法传感器，两者原理截然不同：
1. 电化学传感器（极谱法）
- 核心组件：阴极（金/铂）、阳极（银）、电解质溶液（如KCl）、透氧膜（聚四氟乙烯）。
- 工作原理：
1. 氧气透过透氧膜扩散至阴极表面；
2. 阴极发生还原反应：O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻；
3. 阳极发生氧化反应：4Ag + 4Cl⁻ → 4AgCl + 4e⁻；
4. 电流大小与溶解氧浓度成正比，通过校准曲线换算为DO值。
- 优缺点：
- 优点：成本低、技术成熟；
- 缺点：需定期更换膜和电解液，易受H₂S等气体干扰。
2. 荧光法传感器（Luminescent）
- 核心组件：荧光物质（钌络合物）、LED光源、光电检测器。
- 工作原理：
1. 蓝光激发荧光物质，使其处于激发态；
2. 氧气分子与激发态荧光物质碰撞，猝灭荧光并缩短发光时间；
3. 通过检测荧光寿命或强度变化，反推溶解氧浓度。
- 优缺点：
- 优点：无需电解液、维护简单、抗干扰性强；
- 缺点：初期成本较高，对温度敏感。
便携式溶解氧测定仪技术对比表：
参数 | 电化学传感器 | 荧光法传感器 |
维护频率 | 每月更换膜/电解液 | 每年校准，无需耗材 |
响应时间 | 15~30秒 | 3~5秒 |
抗干扰性 | 易受H₂S、流速影响 | 高抗干扰性 |
适用场景 | 常规水质监测 | 高精度、复杂水质环境 |
规范的测量流程是确保数据准确性的关键，具体步骤如下：
1. 校准
- 零点校准：将探头浸入无氧环境（如饱和亚硫酸钠溶液），调节仪器至0 mg/L；
- 斜率校准：在饱和溶氧水（25℃下约8.24 mg/L）或已知浓度的标准液中校准。
2. 现场测量
- 预处理：去除水体表面油膜或悬浮物，避免堵塞传感器；
- 测量操作：
1. 将探头浸入水中，保持与水流方向垂直，避免气泡附着；
2. 待数值稳定后记录数据，连续监测时需固定探头位置；
3. 高温或高盐度水体需启用温度/盐度补偿功能（参考仪器说明书）。
3. 维护与储存
- 电化学传感器：
- 使用后以纯水冲洗，避免电解质结晶；
- 长期不用时，将探头置于湿润保护套中。
- 荧光法传感器：
- 定期用软布清洁荧光帽，避免划伤；
- 避免强光直射，防止荧光物质降解。
误差类型 | 原因分析 | 解决方法 |
读数漂移 | 膜破损或电解液耗尽 | 更换膜/电解液 |
响应延迟 | 探头污染或温度骤变 | 清洁探头，等待温度平衡 |
数据偏高/偏低 | 校准失效或盐度未补偿 | 重新校准，启用盐度补偿 |
荧光信号异常 | 荧光帽污染或老化 | 清洁或更换荧光帽 |
1. 《HJ 506-2009》：明确电化学探头法的适用范围、校准频率及数据记录要求；
2. 《GB/T 11894-1989 水质 总氮的测定》：溶解氧数据需结合其他参数（如COD、氨氮）综合评估水质；
3. 《SC/T 9102.3-2007 水产养殖水质要求》：建议养殖水体DO≥4 mg/L，低于2 mg/L需紧急增氧。
便携式溶解氧测定仪是水质监测需结合国家标准，建立从校准、测量到数据分析的完整流程，尤其在高盐、高温或污染复杂的水体中，优先选择抗干扰性强的荧光法设备。通过科学管理与技术创新，便携式仪器将助力环保、水产、工业等多领域实现水质管控的精准化与高效化。
陕公网安备61019002002755