水中溶解氧饱和度与温度有什么关系?
水中的溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)与水温密切相关。在一定大气压力条件下,水温越低,氧气在水中的饱和溶解量越高;随着水温升高,水中氧气的饱和溶解量逐渐降低。
下面整理的是大气压力为1013 hPa(760 mmHg)时,不同温度下水中的大气氧饱和值,单位为mg/L(O₂)。数据温度范围为0~40.5℃,温度间隔为0.5℃。
0~40.5℃水中饱和溶解氧对照表

| 水温(℃) | 饱和溶解氧 mg/L(O₂) | 水温(℃) | 饱和溶解氧 mg/L(O₂) | 水温(℃) | 饱和溶解氧 mg/L(O₂) |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 14.64 | 13.5 | 10.39 | 27 | 7.96 |
| 0.5 | 14.43 | 14 | 10.28 | 27.5 | 7.89 |
| 1 | 14.23 | 14.5 | 10.17 | 28 | 7.82 |
| 1.5 | 14.03 | 15 | 10.06 | 28.5 | 7.75 |
| 2 | 13.83 | 15.5 | 9.95 | 29 | 7.69 |
| 2.5 | 13.64 | 16 | 9.85 | 29.5 | 7.62 |
| 3 | 13.45 | 16.5 | 9.74 | 30 | 7.55 |
| 3.5 | 13.27 | 17 | 9.64 | 30.5 | 7.49 |
| 4 | 13.09 | 17.5 | 9.54 | 31 | 7.42 |
| 4.5 | 12.92 | 18 | 9.45 | 31.5 | 7.36 |
| 5 | 12.75 | 18.5 | 9.35 | 32 | 7.30 |
| 5.5 | 12.58 | 19 | 9.26 | 32.5 | 7.24 |
| 6 | 12.42 | 19.5 | 9.17 | 33 | 7.18 |
| 6.5 | 12.26 | 20 | 9.08 | 33.5 | 7.12 |
| 7 | 12.11 | 20.5 | 8.99 | 34 | 7.06 |
| 7.5 | 11.96 | 21 | 8.90 | 34.5 | 7.00 |
| 8 | 11.81 | 21.5 | 8.82 | 35 | 6.94 |
| 8.5 | 11.67 | 22 | 8.73 | 35.5 | 6.89 |
| 9 | 11.53 | 22.5 | 8.65 | 36 | 6.83 |
| 9.5 | 11.39 | 23 | 8.57 | 36.5 | 6.78 |
| 10 | 11.25 | 23.5 | 8.49 | 37 | 6.72 |
| 10.5 | 11.12 | 24 | 8.41 | 37.5 | 6.67 |
| 11 | 10.99 | 24.5 | 8.33 | 38 | 6.61 |
| 11.5 | 10.87 | 25 | 8.25 | 38.5 | 6.56 |
| 12 | 10.75 | 25.5 | 8.18 | 39 | 6.51 |
| 12.5 | 10.63 | 26 | 8.11 | 39.5 | 6.46 |
| 13 | 10.51 | 26.5 | 8.03 | 40 | 6.41 |
| 40.5 | 6.36 |
常用温度下水中饱和溶解氧是多少?
如果只需要快速查询常见水温,可以参考下面的数据:
| 水温 | 饱和溶解氧 |
|---|---|
| 0℃ | 14.64 mg/L |
| 5℃ | 12.75 mg/L |
| 10℃ | 11.25 mg/L |
| 15℃ | 10.06 mg/L |
| 20℃ | 9.08 mg/L |
| 25℃ | 8.25 mg/L |
| 30℃ | 7.55 mg/L |
| 35℃ | 6.94 mg/L |
| 40℃ | 6.41 mg/L |
例如,在标准大气压力条件下,20℃水中的大气氧饱和值约为9.08 mg/L;25℃时约为8.25 mg/L;30℃时则下降到约7.55 mg/L。
为什么水温越高,饱和溶解氧越低?
从表中可以明显看到,水中氧气的饱和溶解量随温度升高而下降。
0℃时饱和溶解氧为14.64 mg/L,而20℃时下降到9.08 mg/L,40℃时进一步下降到6.41 mg/L。
因此,在比较不同水样的溶解氧浓度时,不能忽略温度条件。相同的DO浓度,在不同水温条件下所对应的饱和程度并不相同。
大气压力不是1013 hPa时如何修正?
上表的数据对应标准大气压力1013 hPa(760 mmHg)。如果实际环境的大气压力不是1013 hPa,原资料给出了以下修正公式:
S′ = S × p / 1013
式中:
S′ —— 非标准大气压力条件下水中的大气氧饱和值;
S —— 标准大气压力1013 hPa条件下的饱和值,即上表中的数据;
p —— 实际大气压力,单位hPa。
大气压力修正计算示例
例如水温为20℃时,根据表格:
S = 9.08 mg/L
如果实际大气压力为950 hPa,则按照原资料的修正关系:
S′ = 9.08 × 950 ÷ 1013
计算得到:
S′ ≈ 8.52 mg/L
也就是说,在20℃、950 hPa条件下,按照该修正方法计算的水中大气氧饱和值约为8.52 mg/L。
海拔高度为什么会影响溶解氧饱和值?
水中大气氧的饱和值不仅受温度影响,也受到大气压力影响。大气压力降低时,按照上述修正关系计算得到的饱和溶解氧也会相应降低。
因此,在不同海拔地区使用溶解氧仪,或者进行溶解氧饱和值计算时,应同时考虑水温和当地大气压力,而不能只根据温度查表。
溶解氧mg/L和饱和度%有什么区别?
溶解氧仪通常可以显示mg/L,也有一些仪表可以显示饱和度百分比。
mg/L表示每升水中实际含有多少毫克氧;而饱和度%表示实际溶解氧浓度相对于当前条件下饱和溶解氧浓度的比例。
在已知相应条件下饱和值的情况下,可用下面的关系理解:
溶解氧饱和度(%) = 实际DO ÷ 饱和DO × 100%
例如在标准大气压力、20℃条件下,表中饱和DO为9.08 mg/L。如果实际测得DO为8.0 mg/L,则相对于该表值计算的饱和度约为:
8.0 ÷ 9.08 × 100% ≈ 88.1%
温度变化对溶解氧测量有什么影响?
由于水中饱和溶解氧随温度变化明显,因此溶解氧测量通常需要同时测量水温。对于带温度补偿功能的溶解氧仪,温度传感器是测量系统的重要组成部分。
例如标准大气压力下,10℃水中的饱和溶解氧为11.25 mg/L,而30℃时只有7.55 mg/L,两者相差3.70 mg/L。
因此,在溶解氧仪表校准、数据分析以及不同工况比较时,应同时记录温度条件。
水中饱和溶解氧数据有什么用途?
水中饱和溶解氧数据可用于溶解氧仪表检查、水质分析、污水处理过程监测以及溶解氧测量结果的辅助判断。
使用表格时应注意,本表对应的是1013 hPa大气压力条件下不同温度水中的大气氧饱和值。实际条件与标准大气压力不同时,可按照原资料给出的压力修正公式进行换算。
总结
水中大气氧的饱和溶解量随温度升高而降低。在1013 hPa(760 mmHg)条件下,0℃时饱和值为14.64 mg/L,20℃为9.08 mg/L,25℃为8.25 mg/L,40℃下降到6.41 mg/L。
如果实际大气压力不是1013 hPa,可按照S′=S×p/1013进行修正。因此,在进行溶解氧测量、校准或数据比较时,应同时考虑水温和大气压力条件。