溶解氧（Dissolved Oxygen, DO）是指溶解于水體中的分子態氧，其濃度是評價水體自凈能力、水生生態系統健康狀態以及污水處理過程運行效率的關鍵指標。準確測定溶解氧對于環境監測、水質管理及工業生產均具有重要意義。當前，常用的溶解氧測定方法主要包括碘量法、電化學探頭法和熒光猝滅法三種，它們各自基于不同的原理，適用于不同的應用場景。

一、碘量法（Winkler法）

碘量法，又稱Winkler滴定法，是溶解氧測定的經典基準方法，長期以來被視為標準參照方法。其基本原理是在水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀溶液，水中的溶解氧將二價錳離子氧化成四價錳氫氧化物沉淀。隨后加入硫酸酸化，四價錳氫氧化物與碘離子反應，析出與溶解氧等摩爾量的碘。最后，以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定所析出的碘，根據消耗的硫代硫酸鈉體積計算水樣中溶解氧的濃度。

碘量法的突出優點在于其準確度高、精密度良好，且無需昂貴儀器設備，適用于實驗室常規分析。然而，該法操作步驟較為繁瑣，耗時較長，且易受水樣中氧化性或還原性干擾物質的影響。此外，碘量法屬于“終點”測定方式，無法實現現場連續或在線監測。該方法通常適用于實驗室準確度校驗及仲裁分析，對于清潔地表水、飲用水等干擾較少的水體尤為適用。

二、電化學探頭法（膜電極法）

電化學探頭法是應用最為廣泛的現場和在線溶解氧測定技術。該方法的傳感器通常由透氣性薄膜、陰陽電極及電解液構成。根據電極工作模式的不同，可分為極譜型（需外加極化電壓）和原電池型（自發電）兩類。其共同原理是：水中的氧分子透過選擇性透氣膜擴散至電極表面，在陰極上被還原，產生與氧分壓成正比的擴散電流或電壓信號。通過測量該電信號，即可換算得出水體溶解氧濃度。

電化學探頭法操作簡便，響應迅速，能夠實現即時讀數，且可用于連續監測和現場便攜測量。極譜型探頭穩定性好，但需要一定預熱時間且消耗電解液；原電池型探頭無需外加電壓，使用便捷，但電極材料需定期更換。該方法的局限性在于：透氣膜易受污堵，電極長期使用后可能出現漂移，需定期校準；此外，水樣中若存在硫化氫等氣體可能對膜產生損害。此法廣泛適用于污水處理廠曝氣池、自然水體現場監測以及實驗室常規測定。

三、熒光猝滅法（光學溶解氧傳感器）

熒光猝滅法是近年來快速發展并得到廣泛應用的先進溶解氧測定技術。其原理基于氧分子對特定熒光物質的猝滅效應。傳感器探頭表面涂覆有熒光染料層，當LED光源發出特定波長的激發光照射該層時，熒光物質被激發并發射出更長波長的熒光。溶解氧分子碰撞熒光物質時，會通過能量轉移導致熒光強度降低或熒光壽命縮短。通過測量熒光壽命的變化，即可依據Stern-Volmer方程定量計算出氧分壓和溶解氧濃度。

熒光猝滅法的顯著優勢在于：測量過程中不消耗氧，無電解液消耗，不受水樣流速影響，且探頭維護需求極低。該法具有長期穩定性好、響應迅速、抗干擾能力強等特點，尤其適用于低氧環境及污濁水體測量。其局限性主要是傳感器成本相對較高，且熒光涂層隨時間老化可能影響精度，需定期校準和更換。當前，熒光法已廣泛用于飲用水監測、水產養殖、廢水處理及海洋研究等領域。