檢測溶解氧是一個在環(huán)境監(jiān)測、水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理和工業(yè)生產(chǎn)中非常常見但也很容易出錯的環(huán)節(jié)。會遇到的問題主要可以分為以下幾大類：

一、檢測方法相關(guān)的問題

目前最主流的方法是電化學(xué)法（尤其是膜電極法）和光學(xué)法（熒光猝滅法）。每種方法都有其特定的問題。

A. 電化學(xué)法（膜電極法/極譜法）問題

這是廣泛使用的方法，但維護(hù)和要求較高。

1. 膜和電解液污染/損耗：

問題：傳感器前端的透氣膜非常薄，容易被水中的油脂、藻類、細(xì)菌膜、污泥或其他顆粒物污染或堵塞。電解液也會隨著時間消耗或污染。

影響：導(dǎo)致響應(yīng)速度變慢、讀數(shù)漂移、讀數(shù)偏低甚至無響應(yīng)。

解決方案：需要定期清潔膜頭、更換膜和電解液（維護(hù)周期從一周到數(shù)月不等，取決于水質(zhì)）。

2. 膜破損：

問題：安裝不當(dāng)或水中尖銳顆粒碰撞可能導(dǎo)致膜破損。

影響：電解液泄漏，傳感器內(nèi)部元件暴露于水中，導(dǎo)致讀數(shù)異常（通常是異常偏高）、傳感器損壞。

解決方案：小心操作，定期檢查膜是否完好。

3. 流速敏感性：

問題：電化學(xué)傳感器需要一定的水流速度穿過膜表面（通常 > 0.3 m/s），以維持穩(wěn)定的氧擴(kuò)散速率。在靜止水體中測量，讀數(shù)會嚴(yán)重偏低。

影響：測量結(jié)果嚴(yán)重依賴水流速度，在靜水中無法獲得準(zhǔn)確值。

解決方案：攪拌水樣或移動探頭以制造水流。實(shí)驗室常用磁力攪拌器，現(xiàn)場測量則需要晃動探頭或選擇流速合適的位置。

4. 校準(zhǔn)漂移：

問題：傳感器信號會隨時間發(fā)生漂移，需要頻繁校準(zhǔn)（通常每次使用前都需校準(zhǔn)）。

影響：長期不校準(zhǔn)會導(dǎo)致系統(tǒng)誤差，數(shù)據(jù)不可信。

解決方案：嚴(yán)格遵守校準(zhǔn)規(guī)程，通常使用“零點(diǎn)溶液"（亞硫酸鈉）和“滿度點(diǎn)"（水飽和空氣或飽和濕空氣）進(jìn)行兩點(diǎn)校準(zhǔn)。

5. 響應(yīng)時間慢：

問題：尤其是當(dāng)膜污染或溫度較低時，傳感器達(dá)到穩(wěn)定讀數(shù)所需時間較長。

影響：測量效率低，可能錯過快速變化的過程。

6. 耗材成本：

問題：需要定期購買和更換膜、電解液等耗材。

B. 光學(xué)法（熒光猝滅法）問題

這種方法較新，維護(hù)量小，但也有其局限性。

1. 熒光帽老化與漂移：

問題：傳感器前端的熒光敏感帽（熒光帽）雖然不像膜那樣易損，但也會隨時間老化，其熒光物質(zhì)可能被某些化學(xué)物質(zhì)（如硫化物、氯氣）淬滅或污染。

影響：導(dǎo)致讀數(shù)漂移，需要重新校準(zhǔn)。雖然校準(zhǔn)周期比電化學(xué)法長，但仍需定期進(jìn)行。

2. 對氣泡敏感：

問題：探頭表面的氣泡會嚴(yán)重干擾光學(xué)測量，導(dǎo)致讀數(shù)劇烈跳動或歸零。

影響：在曝氣池或氣泡多的環(huán)境中測量非常困難。

解決方案：確保探頭清潔，安裝在氣泡較少的位置，或等待氣泡消失。

3. “需氧物質(zhì)"干擾（特定情況）：

問題：某些具有熒光特性的物質(zhì)（如多環(huán)芳烴）如果附著在熒光帽上，可能會直接干擾熒光信號。

影響：雖然比電化學(xué)法抗干擾能力強(qiáng)，但在特殊污染水體中仍可能受影響。

解決方案：定期清潔熒光帽。

4. 初始成本高：

問題：光學(xué)傳感器的購買成本通常高于同等級的電化學(xué)傳感器。

二、環(huán)境與操作因素導(dǎo)致的問題

無論使用哪種方法，這些共同因素都會影響結(jié)果準(zhǔn)確性。

1. 溫度影響：

問題：氧在水中的溶解度與溫度強(qiáng)烈相關(guān)（溫度升高，溶解度下降）。傳感器測量的是氧分壓，需要根據(jù)溫度換算成濃度（mg/L）。

影響：幾乎所有溶解氧儀都內(nèi)置了溫度傳感器進(jìn)行自動補(bǔ)償。但如果溫度傳感器不準(zhǔn)或損壞，補(bǔ)償后的濃度值也會出錯。

2. 鹽度/海拔（大氣壓）影響：

問題：氧的溶解度也受水中鹽度（ salinity）和大氣壓的影響。鹽度越高，溶解度越低；海拔越高（氣壓越低），溶解度越低。

影響：在海水、咸水或高海拔地區(qū)測量淡水時，如果不進(jìn)行鹽度或氣壓補(bǔ)償，讀數(shù)會偏高（儀器默認(rèn)通常為淡水、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）。

解決方案：高級的溶解氧儀都有手動輸入鹽度或自動氣壓補(bǔ)償功能，測量前務(wù)必正確設(shè)置。

3. 樣品污染與空氣接觸：

問題：在采樣和測量過程中，如果水樣與空氣接觸（如劇烈搖晃采樣瓶），會使空氣中的氧融入水樣，導(dǎo)致測量值偏高。

影響：采樣不具有代表性。

解決方案：使用專門的采樣器，避免攪動，進(jìn)行原位測量（直接將探頭放入待測水體中）。如果必須采樣，應(yīng)使用細(xì)口瓶，充滿不留氣泡，并立即測量。

三、化學(xué)干擾問題

1. 其他氣體的干擾（主要對電化學(xué)法）：

問題：水中的某些氣體，如硫化氫（H?S）、二氧化硫（SO?）、氯氣（Cl?）等，可能會穿透膜與電極發(fā)生副反應(yīng)。

影響：可能導(dǎo)致讀數(shù)偏高或偏低，甚至毒化電極。

解決方案：了解水質(zhì)情況，選擇抗干擾能力更強(qiáng)的傳感器或方法（如光學(xué)法對H?S不敏感）。

總結(jié)與建議

為了獲得準(zhǔn)確的溶解氧數(shù)據(jù)，應(yīng)遵循以下實(shí)踐：

1. 方法選擇：根據(jù)應(yīng)用場景選擇。光學(xué)法更適合低流速、多氣泡、維護(hù)不便的長期監(jiān)測場合（如水產(chǎn)養(yǎng)殖、河流長期監(jiān)測）。電化學(xué)法在清潔水體、有流速的場合性價比高，且技術(shù)成熟。

2. 嚴(yán)格校準(zhǔn)：每次使用前都按照制造商指南進(jìn)行校準(zhǔn)，特別是電化學(xué)傳感器。

3. 正確維護(hù)：根據(jù)水質(zhì)情況，定期清潔探頭、更換耗材（膜、電解液或熒光帽）。

4. 原位測量：盡可能避免采樣帶來的誤差，直接將探頭放入目標(biāo)水體中測量。

5. 參數(shù)設(shè)置：確保儀器正確設(shè)置了溫度、鹽度和氣壓補(bǔ)償參數(shù)。

6. 注意流速：使用電化學(xué)傳感器時，必須保證膜表面有足夠的水流速度。

總之，溶解氧檢測是一個“細(xì)節(jié)決定成敗"的過程，任何環(huán)節(jié)的疏忽都可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真。