关于溶解氧溶解氧的含量及其影响因素课件
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水中的溶解氧
水中的溶解氧
溶解氧是指水中含有的氧分子。
它是水中的一种活性物质,受温度、水分、和酸碱度的影响。
它的含量影响水体中的生物群落结构,也是水体环境健康状况的重要指标。
1. 溶解氧的来源
相对于生物体,水中的溶解氧属于有机物质,来源主要有大气溶解、生物降解以及光氧化作用。
(1)大气溶解
由于水的表面积和温度,大气溶解氧在水中更容易溶解,一般可以溶解大气中的20~80%的溶解氧向水体中溶入。
(2)生物降解
生物毒素的非生物降解过程会产生氧,而生物体的全代谢也会产生大量溶解氧,将氧分子溶入水体中,使水体中的溶解氧浓度增加。
(3)光氧化作用
当水体中溶解氧浓度低于20~30mg/L时,光照作用可以使溶解氧浓度升高,光氧化作用是水体中溶解氧浓度升高的重要途径。
2. 溶解氧的影响因素
(1)温度
水的温度越高,溶解氧浓度越低,当水温超过30℃时,溶解氧的含量将会急剧下降。
(2)酸碱度
水的酸碱度越高,溶解氧的浓度越低,当水的酸碱度超过7.5时,溶解氧的浓度会急剧下降。
(3)污染物
水体中的污染物可以将水体中的溶解氧消耗掉,从而降低水体中的溶解氧浓度,导致水体环境受到污染。
3. 溶解氧的重要性
溶解氧是水体中生物体生存、繁衍和发育的重要生物物质,它与水体的环境健康状况有密切的关系。
水体中溶解氧的含量不够,可能会给淡水生物的生长、繁殖等活动造成不利影响,甚至会导致某些水体的生态系统紊乱。
溶解氧概述溶解氧是指在水中溶解的氧气分子。
它是水体生物呼吸和许多生态过程中不可或缺的重要因素。
溶解氧的浓度对水的质量有重要影响,并且直接影响水体中的生物物种和生态系统的健康。
本文将对溶解氧的原理、测定方法以及影响因素进行详细介绍。
1.原理:溶解氧是氧气分子在水体中的溶解过程。
氧气分子从气体相转移到水相中的溶解过程是一个物理过程,遵循亨利定律。
亨利定律描述了气体在液体中的溶解程度与气体的分压成正比的关系。
也就是说,当气体的分压增加时,溶解度也会增加。
同时,在溶解过程中,氧气分子会与水分子发生一系列的物理化学反应,包括吸附、扩散和解离等。
这些反应直接影响溶解氧在水体中的浓度和稳定性。
2.测定方法:测定水体中溶解氧的浓度是水质监测和生态研究的重要内容之一、常用的测定方法包括氧电极法、化学法和光学法等。
-氧电极法是最常用的测定溶解氧的方法之一、它基于溶解氧分子与电极表面之间的电化学反应。
通过测量电极上所生成的电信号,可以间接推断出溶解氧的浓度。
-化学法是一种直接测定溶解氧浓度的方法。
这种方法利用一系列的化学反应,将溶解氧分子与特定的试剂反应生成可测量的物质。
通过测量物质生成的浓度,可以确定溶解氧的浓度。
-光学法是一种通过分析溶解氧分子对特定光源的吸收和散射来测定溶解氧浓度的方法。
这种方法利用溶解氧分子对特定波长的光产生吸收和散射的特性,通过测量光的强度变化来推测溶解氧的浓度。
以上三种方法各有优缺点,选择适合的方法取决于具体的应用需求和实验条件。
3.影响因素:水体中溶解氧的浓度受多个因素的影响,包括温度、气压、盐度、水流速度、光照强度、生物活动和水体污染等。
-温度是影响溶解氧浓度的最重要因素。
一般情况下,随着温度的升高,溶解氧浓度会降低。
这是因为温度升高会促进气体的解离和分子的运动,从而减少氧气分子在水中的溶解度。
-气压也会影响溶解氧浓度。
随着气压的升高,氧气分子在水中的溶解度也会增加。
这是因为气压的增加会增加气体在溶液中的分压,进而促使氧气分子溶解到水中。
水中耗氧作用及其影响因素
1:物理作用耗氧,水中溶解氧过饱和时,氧气会不断地向空气逸散,过饱和成都越大,爆气月充分,则逸散损失越多越快。
2:化学作用耗氧,水体内有些物质可以经化学反应或生物代谢消耗溶解氧
3:生物作用耗氧,低质耗氧占最大。
溶解氧的日变化规律
由于受水层温跃层的影响,导致水的上下层溶解氧分布不均匀,上层溶解氧大于下层,下层的营养物质多余上层。
1:表层溶解氧的日变化规律,表层水中溶解氧含量昼夜变化,最小值通常出现在日出之前,最大值则出现在日落之前。
日出后的整个白天,溶解氧含量从最小值逐渐增高,至日出前达到最大值,而在日落后的整个黑夜,溶解氧则从最大值不断降低,到日出前又达到最小值。
2:底层水溶解氧的日变化规律,底层水溶解氧的日变化规律与表层水相似。
白天,底层水中因阳光不充足,光合作用不能正常进行,增氧作用主要靠水的运动的氧的扩散作用,由表层向底层补充。
在风力不大时,补充数量不大。
夜间耗氧作用照常进行,强度变化不大。
因此,底层水中溶解氧日变化不及,溶解氧饱和度保持较低的水平。
溶解氧的管理
1:物理增氧
2:化学增氧,比如施用氧化钙,使用活性沸石
3:土法抢救,比如用明矾,黄泥浆,食盐水,石灰水。
水体溶解氧的影响因素水体溶解氧是指水体中溶解的氧气分子量。
水体中溶解氧的含量是水生生物生存发展的重要指标之一。
溶解氧的浓度直接影响着水生生物的呼吸、新陈代谢和免疫功能,因此,水体中溶解氧的含量对于水生生物的生命活动具有重要的影响。
一、气压气压是水体中溶解氧含量的重要因素之一。
气压越低,水体中的溶解氧就越少。
因此,在高山湖泊、高原河流、深海等水体中,溶解氧的含量相对较低。
二、水温水温也是影响水体中溶解氧含量的重要因素。
水温越低,溶解氧含量越高;水温越高,溶解氧含量就越低。
这是因为水温升高以后,水分子的运动速度加快,分子距离拉大,不利于氧分子与水分子形成氧分子水合物而变成溶解状态。
三、水流水流对水体中溶解氧含量也有一定的影响,水流速度越大,水体中的氧分子与空气中的氧分子接触良好,溶解氧含量就越高。
相反,在静水地区,水体中的溶解氧含量相对较低。
四、压力水深增加,水压增大,溶解氧的含量会变高。
这是因为水深越深,水温越低,氧气溶解效率越高,同时受到水的压力更大,能让空气中的氧气更快、更深刻地进入水中。
五、浊度水体的浊度也会影响到水中溶解氧的含量。
水体中的悬浮颗粒物会影响水体的透明度和光合作用的进行,进而影响水中浮游生物数量和分解物的分解速度,从而影响水中溶解氧的含量。
如果水体浑浊,将会影响到水体中的光合作用过程,从而降低了水体中溶解氧的含量。
六、人类活动人类活动也对水体中的溶解氧含量产生了一定的影响,如排放工业废气和污水,会对水体的氧气含量造成一定的污染;河流的淤泥沉积也会降低水体中的溶解氧含量。
总之,水体的溶解氧含量是受多种因素影响的,因此在进行水体保护和管理的时候,需要综合考虑水体中各种因素的作用,以及如何控制和调节这些因素,从而有效提高水体中的溶解氧含量,保证水生生物的健康和生存。
水中溶解氧(DO)及其测定方法知识详解1、什么是溶解氧?溶解氧DO(英文Dissolved Oxygen的简写)表示的是溶解于水中分子态氧的数量,单位是mg/L。
水中的溶解氧饱和含量与水温、大气压和水的化学组成有关,在一个大气压下,0℃的蒸馏水中溶解氧达到饱和时的氧含量为14.62mg/L,在20℃时则为9.17mg/L。
水温升高、含盐量增加或大气压力下降,都会导致水中溶解氧含量降低。
溶解氧是鱼类和好氧菌生存和繁殖所必须的物质,溶解氧低于4mg/L,鱼类就难以生存。
当水被有机物污染后,好氧微生物氧化有机物会消耗水中的溶解氧,如果不能及时从空气中得到补充,水中的溶解氧就会逐渐减少,直到接近于0,引起厌氧微生物的大量繁殖,使水变黑变臭。
2、常用的溶解氧测定方法有哪些?常用的溶解氧测定方法有两种,一是碘量法及其修正法(GB 7489-87),二是电化学探头法(GB11913-89)。
碘量法适用于测量溶解氧大于0.2mg/L的水样,一般碘量法只适用于测定清洁水的溶解氧,测定工业废水或污水处理厂各个工艺环节的溶解氧时必须使用修正的碘量法或电化学法。
电化学探头法的测定下限与所用的仪器有关,主要有薄膜电极法和无膜电极法两种,一般适用于测定溶解氧大于0.1mg/L 的水样。
污水处理厂在曝气池等处安装使用的在线DO仪使用的就是薄膜电极法或无膜电极法。
碘量法的基本原理是向水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰,生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀,加酸后,棕色沉淀溶解并与碘离子反应生成游离碘,再以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠滴定游离碘,即可计算出溶解氧的含量。
当水样有颜色或含有能与碘反应的有机物时,不宜使用碘量法及其修正法测定水中的溶解氧,可使用氧敏感薄膜电极或无膜电极测定。
氧敏感电极由两个与支持电解质相接触的金属电极及选择性透过膜组成,薄膜只能透过氧和其他气体,水和其中可溶物质不能通过,通过薄膜的氧气在电极上还原,产生微弱的扩散电流,在一定温度下电流大小与溶解氧含量成正比。
水的溶解氧一、什么是溶解氧溶解氧是指溶液中溶氧的含量。
在水中,氧气可以以分子形式溶解,也可以以单质形式溶解。
溶解氧的存在对维持水体中的生物生态环境非常重要。
二、溶解氧的来源1. 大气交换大气中的氧气可以通过气体交换进入水体中。
这是水体中溶解氧的主要来源之一。
气体交换是指氧气在水面和大气界面之间的传递。
氧气会自然地从高浓度的大气中向低浓度的水体中扩散。
2. 光合作用水中的植物通过光合作用可以产生氧气。
光合作用是指植物利用阳光、水和二氧化碳产生能量的过程。
这个过程中,植物会释放氧气到周围的水体中,增加了水体中的溶解氧含量。
3. 水下植被分解水下植被的分解也是水体中溶解氧的来源之一。
当水下植被死亡或凋落,它们会被细菌分解。
细菌在分解的过程中会消耗氧气,这可能导致水体中溶解氧的降低。
4. 水体活动水体中的生物活动也会影响溶解氧的含量。
例如,鱼类通过呼吸消耗氧气,并释放二氧化碳。
这会导致水体中溶解氧的减少。
此外,水体中的水藻和浮游生物也会对溶解氧的含量产生影响。
三、溶解氧的影响因素1. 水温水温对溶解氧的含量有着重要的影响。
一般来说,水温越低,溶解氧的含量越高。
这是因为低温可以增加氧气在水中的溶解度。
相反,高温会降低水体中的溶解氧含量。
2. 盐度盐度也会影响水体中溶解氧的含量。
一般来说,淡水中的溶解氧含量比海水中的溶解氧含量高。
这是因为盐度高会导致溶解氧的溶解度降低。
3. 水体中的压力水体中的压力也会对溶解氧的含量产生影响。
在较深的水域,由于水压增加,溶解氧的溶解度会增加。
因此,深水区域的溶解氧含量通常会高于浅水区域。
4. 溶解氧的呼吸生物呼吸是水体中溶解氧含量变化的重要因素。
生物通过呼吸消耗氧气,并释放二氧化碳。
因此,水体中生物的种类和数量会对溶解氧的含量产生影响。
四、溶解氧的重要性溶解氧对生物在水中的存活非常重要。
以下是溶解氧在水体中的重要作用:1. 维持水体生态系统的平衡溶解氧是水体中生物生存所必需的。
溶解氧1. 引言溶解氧是指在水中溶解的氧气分子。
它是水中生物生存和生态系统健康的重要因素之一。
溶解氧的含量受到多种因素的影响,如气温、水温、水深、流速、水体植被覆盖情况等。
本文将探讨溶解氧在自然水体中的来源,其对水生生物的影响以及如何增加溶解氧的方法等内容。
2. 溶解氧的来源溶解氧的主要来源是大气中的氧气通过气液交换进入水体。
氧气在水体表面与大气中的氮气、二氧化碳等气体发生交换,并在水体中形成氧气饱和度的差异。
此外,水体中的植物通过光合作用产生氧气,并可通过水的流动将氧气输送到其他区域。
此外,一些微生物还可以通过代谢作用产生氧气。
3. 溶解氧的影响因素溶解氧的含量受到多种因素的影响。
首先是气温和水温。
一般来说,水温越高,溶解氧的含量越低。
这是因为在高温下,水分子的运动速度加快,导致氧气分子与水分子之间的气液交换速率增加,溶解氧的含量降低。
其次是水深和流速。
水深较深的地方,溶解氧的含量更低,因为水的运动速度较慢,氧气不易进入水体。
水流速度较快的地方,氧气更容易进入水体并分散,溶解氧的含量相对较高。
此外,水体中的植被覆盖情况也会影响溶解氧的含量。
植被通过光合作用产生氧气,有利于增加水体中的溶解氧含量。
4. 溶解氧的生物作用溶解氧对水生生物生存和生活起着重要作用。
许多水生动物依赖氧气进行呼吸和代谢过程。
高含量的溶解氧可以促进水生植物的生长,维持水体生态平衡。
相反,低含量的溶解氧会导致水生生物缺氧,影响它们的生长和繁殖。
当溶解氧含量过低时,一些耐氧性较低的生物可能会死亡,导致生态系统的破坏。
5. 增加水体中溶解氧的方法为了增加水体中的溶解氧含量,我们可以采取以下措施:a. 增加氧气的输入:通过增加水体表面的气液交换,如增加水的流动速度、增加气体交换的表面积等,使氧气更容易进入水体。
b. 增加水体表面的曝气:通过向水体中注入气泡,增加氧气与水体的接触面积,加速氧气的溶解。
c. 减少污染物排放:污染物会消耗溶解氧,导致水体中溶解氧含量降低。
溶解氧(DO)分析仪的测量原理及维护在污水处理过程中,通过增加污水中的氧含量使污染物通过活化泥浆被分解出来,达到污水净化的目的,在线测量氧含量有助于确定最佳的净化方法和最经济的曝气池配置。
在生物发酵过程中氧含量的测量数据可对工艺过程进行指导,如判断发酵过程的临界氧浓度、发酵罐的供氧能力以及菌体的活性和菌体的生长量等,并根据发酵时的供氧和需氧变化来指导补料操作。
一.溶解氧分析仪测量原理氧在水中的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。
溶解氧分析仪传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳极)及氯化钾或氢氧化钾电解液组成,氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。
当给溶解氧分析仪电极加上0.6~0.8V的极化电压时,氧通过膜扩散,阴极释放电子,阳极接受电子,产生电流,整个反应过程为:阳极Ag+CI→AgCI+2e-阴极O2+2H2O+4e→4OH—根据法拉第定律:流过溶解氧分析仪电极的电流和氧化压成正比,在温度不变的情况下,电流和氧浓度之间呈线性关系。
二. 溶解氧含量的表示方法溶解氧含量有3种不同的表示方法:氧分压(mmHg);百分饱和度(%);氧浓度(mg/L),这3种方法本质上没什么不同。
(1)分压表示法:氧分压表示法是最基本和最本质的表示法。
根据Henry定律可得,P=(P O2+P H2O)×0.209,其中,P为总压;PO2为氧分压(mmHg); P H2O为水蒸气分压;0.209 为空气中氧的含量。
(2)百分饱和度表示法:由于曝气发酵十分复杂,氧分压不能计算得到,在此情况下用百分饱和度的表示发是最合适的,例如将标定时溶解氧定为100%,零氧时为0%,则反应过程中的溶解氧含量即为标定时的百分数。
(3)氧浓度表示法:根据Henry定律可知氧浓度与其分压成正比,即:C=PO2*a,其中C为氧浓度(mg/L);PO2为氧分压(mmHg); a 为溶解度系数(mg/mmHg/L)。
溶解度系数a 不仅与温度有关,还与溶液的成分有关。
关于溶解氧、化学需氧量、生化需氧量报告水质评估是环境保护和水资源管理的重要组成部分,其中涉及的关键指标包括溶解氧、化学需氧量、生化需氧量以及水中的成分。
本文将详细介绍这些指标的监测和分析方法及其在水质评估中的重要性。
一、溶解氧(DO)溶解氧是表示水污染状态的重要指标之一,它可以帮助我们了解水体中氧气的含量,进而评估水体的健康状况。
当水体受到污染时,溶解氧的含量会降低,这可能会导致鱼类和其他水生生物因缺氧而死亡。
因此,监测溶解氧的含量是非常重要的。
二、化学需氧量(COD)化学需氧量是另一个重要的水质指标,它反映了水体中有机物和还原性物质的污染程度。
这些物质通常来自工业废水、农业排放和城市化污水等。
高浓度的COD意味着水体受到了严重的污染,可能会对水生生物和人类健康造成负面影响。
三、生化需氧量(BOD)生化需氧量是指在有氧条件下,水体中微生物分解有机物所需的溶解氧量。
这个指标可以帮助我们了解水体中有机物的可生物降解性。
高浓度的BOD意味着水体中存在大量的有机物,这可能会导致水质恶化并产生异味。
四、物理性质指标除了以上提到的溶解氧、化学需氧量、生化需氧量等指标外,水体的浊度、透明度、悬浮物等物理性质指标也是评估水质的重要因素。
这些指标可以反映水体的清洁度和杂质含量,帮助我们了解水体的质量和健康状况。
五、水中成分除了以上提到的指标,水中成分也是评估水质的重要因素之一。
水中的成分非常复杂,包括各种离子、有机物、微生物、悬浮物和胶体颗粒等。
其中,一些成分可能对水生生物和人类健康产生负面影响。
例如,水中的重金属离子如汞、镉、铬等可能会对水生生物的神经系统和人体健康产生负面影响。
高浓度的有机物也可能会使水质恶化并产生异味,同时还会促进微生物的生长和繁殖,进而影响水生生物的生存。
此外,水中的微生物和悬浮物也是评估水质的重要因素之一。
水中的细菌、病毒和其他微生物可能会对水生生物的免疫系统和人类健康产生负面影响。
悬浮物和胶体颗粒则可能会影响水的口感和外观,同时还会促进微生物的生长和繁殖。