溶解氧跟空氣里氧的分壓、大氣壓、水溫和水質有密切的關系，在20℃、100kPa下，純水里大約溶解氧9mg/L。有些有機化合物在喜氧菌作用下發生生物降解，要消耗水里的溶解氧。如果有機物以碳來計算，根據C+O2=CO2可知，每12g碳要消耗32g氧氣。當水中的溶解氧值降到5mg/L時，一些魚類的呼吸就發生困難。
溶解氧通常有兩個來源：一個來源是水中溶解氧未飽和時，大氣中的氧氣向水體滲入；另一個來源是水中植物通過光合作用釋放出的氧。因此水中的溶解氧會由于空氣里氧氣的溶入及綠色水生植物的光合作用而得到不斷補充。但當水體受到有機物污染，耗氧嚴重，溶解氧得不到及時補充，水體中的厭氧菌就會很快繁殖，有機物因腐蝕而使水體變黑、發臭。
溶解氧值是研究水自凈能力的一種依據。水里的溶解氧被消耗，要恢復到初始狀態，所需時間短，說明該水體的自凈能力強，或者說水體污染不嚴重。否則說明水體污染嚴重，自凈能力弱，甚至失去自凈能力。
溶氧儀由傳感器和顯示儀表兩個部分組成。溶解氧分析儀傳感部分是由金電極(陰極)和銀電極(陽極)或氫氧化鉀電解液組成，氧通過膜擴散進人電解液與金電極和銀電極構成測量回路。當給溶解氧分析儀電極加上0.6~0.8V的極化電壓時，氧通過膜擴散，陰極釋放電子，陽極接受電子,產生電流，整個反應過程為：
陽極：Ag+Cl→AgCl+2e-
陰極：O2+2H2O+4e-→4OH-
根據法拉第定律：流過溶解氧分析儀電極的電流和氧分壓成正比，在溫度不變的情況下電流和氧濃度之間呈線性關系。本方法不需要試劑操作簡便，而且樣品色度和渾濁度不影響測定。每次測定前都應校正溶解氧測定儀以減少儀器誤差。由于在測定時水中氧氣在陰極上反應而被消耗掉，所以電極周圍的水樣必須保持攪動，以補充氧氣，如果靜止測定，結果會偏低。同時，溫度對測定結果影響較大，因此在測定水樣溶解氧的同時，應該測定水溫。
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