海水中的溶解氧(Dissolved Oxygen，DO)是反映海洋生物生長(cháng)狀況和海水質(zhì)量的重要指標，也是衡量海氣相互作用、初級生產(chǎn)力等過(guò)程的重要標志物，其變化受物理、生物和化學(xué)等過(guò)程的共同作用。國家水質(zhì)標準(GB3097—1997)中定義海水二類(lèi)水體標準為5 mg/L，小于5 mg/L則屬于三類(lèi)及以下的水體，三類(lèi)及以下的海水不適于海水養殖、海洋浴場(chǎng)等海水與人體直接接觸的海水娛樂(lè )區，因此了解海水中的溶解氧含量非常重要。

Unisense微電極研究系統的應用

unisense新型（STOX）溶氧微電極結合AD信號轉換器與PA2000皮安表結合使用，實(shí)現在海洋底層區域中的氧濃度的原位測試，該傳感器接入到Seabird測試采樣設備中的輕金屬合金圓柱體中，選取STOX傳感器作為海洋區域中氧氣的濃度的測試數據輸出端。

本文利用大沽河口海洋環(huán)境有纜實(shí)時(shí)在線(xiàn)觀(guān)測系統所獲數據，研究了底層海水溶解氧的時(shí)間變化特征和變化幅度特征；結合鹽度、溫度、水深以及風(fēng)速數據對海水溶解氧濃度的影響因素進(jìn)行了討論，主要結論如下：

(1)大沽河口底層海水溶解氧濃度呈現出多時(shí)間尺度變化特征，觀(guān)測期間平均值為8.90 mg/L，日平均值變化范圍為5.04～13.29 mg/L。從月平均數據來(lái)看，海水溶解氧濃度從2016年11—2017年1月逐漸升高，2017年1—6月逐漸降低，1月最高，為11.86 mg/L，6月最低，為6.17 mg/L。對于季節變化而言，海水溶解氧濃度從秋季至冬季逐漸升高，冬季至夏季逐漸降低。在秋末至初春，這個(gè)時(shí)間段內，浮游植物的生命活動(dòng)非常弱，無(wú)法通過(guò)光合作用產(chǎn)生氧氣，因而海水溶解氧濃度日變化受到海表面風(fēng)和潮汐作用下海水混合的影響較大；春季和夏季初期，浮游植物開(kāi)始進(jìn)行光合作用，海水溶解氧濃度白天呈現出上升的趨勢。

圖1各月平均的DO逐時(shí)日變化

(2)觀(guān)測期間海水溶解氧濃度的月標準差的變化規律為2016年11月—2017年5月下降，2017年5—6月上升。其中月標準差11月最大，為0.83 mg/L，2017年5月最小，為0.21 mg/L。海水溶解氧濃度的日標準差呈現出與月標準差相似的規律，2016年11月份最大，為0.76 mg/L，2017年2月最小，為0.15 mg/L。說(shuō)明觀(guān)測期間，溶解氧濃度的小時(shí)變化強度和日變化強度均于2016年11月份最強。此外，海水溶解氧濃度的日標準差變化還存在顯著(zhù)的天氣時(shí)間尺度變化，亦于2016年11月份時(shí)最強，最高值約為1.94 mg/L，出現在2016年11月28日。觀(guān)測期間大沽河口飽和度逐漸降低，AOU經(jīng)歷了由負到正逐漸升高的過(guò)程，在2017年4—6月份，AOU的值相對較大，說(shuō)明水體進(jìn)入到了氧消耗的階段。

圖2觀(guān)測期間的DO(mg/L)、DOS(mg/L)、p(b)、日平均AOU(c，mg/L)和月平均AOU(d，mg/L)時(shí)間序列；((b)和(c)中從左至右的四種顏色分別表示秋季、冬季、春季和夏季;(b)中紅色線(xiàn)表示飽和百分比為100%;(c)和(d)中紅色線(xiàn)表示平均值。

(3)大沽河口水深較淺，層結作用不明顯，影響底層海水溶解氧濃度的主要因素是溫度，二者的相關(guān)系數達到-0.96，溫度越高，溶解氧濃度越低。由于大沽河口鹽度的變化范圍較大，鹽度變化對海水溶解氧濃度的貢獻率達到13.10%，二者相關(guān)系數為-0.51，鹽度越高，溶解氧濃度越低。海水溶解氧濃度的變化還受到大風(fēng)天氣的影響，在大風(fēng)天氣的影響下，溶解氧狀態(tài)充盈，海水溶解氧濃度會(huì )出現過(guò)飽和的現象，在風(fēng)力較弱的情況下，海水溶解氧濃度主要受溫度控制。潮汐對海水溶解氧濃度有一定的影響，大沽河口潮汐類(lèi)型為正規半日潮，潮汐作用能夠引起海底水的混合運動(dòng)，從而對溶解氧濃度產(chǎn)生影響。

(4)本次研究發(fā)現大沽河口在觀(guān)測期間不存在溶解氧濃度低于二類(lèi)水質(zhì)標準的現象，說(shuō)明大沽河口水體2016年秋冬季至2017年春季基本無(wú)污染，但是溶解氧濃度夏季的趨勢仍然需要進(jìn)一步的觀(guān)測，研究表明夏季海水溶解氧濃度呈下降趨勢，加上徑流增大可能攜帶大量污染物，有可能會(huì )出現溶解氧含量低于二類(lèi)水質(zhì)標準甚至是三類(lèi)標準的情況。