大多數(shù)水生生物需要溶解氧（通常縮寫為DO）才能生存，但這種氧氣的來源不是水分子（ H2O ).
DO是氣態(tài)的，分子氧的形式為O2起源于大氣或作為光合作用的副產(chǎn)品。一旦溶解在水中，它就可供生物體使用，并且可以在水生環(huán)境中的許多化學(xué)過程中發(fā)揮重要作用。除了溶解在水中外，這種氧氣與我們呼吸的氧氣沒有什么不同。
溶解在水中的分子氧（圈）。分子氧不是來自水分子中的氧（ H2O )
水中溶解氧的來源
地球大氣層
分子氧可以通過多種方式從地球大氣層進(jìn)入水體。假設(shè)水的氧濃度低于其上方的大氣。在這種情況下，分子氧會自然地從空氣中擴(kuò)散到水中，直到它被氧氣完全飽和。當(dāng)空氣和水中的氧氣濃度相同時，滿足平衡條件。
當(dāng)水和空氣混合時，會發(fā)生水的曝氣，導(dǎo)致水中的溶解氧水平增加。這在瀑布和急流中自然發(fā)生，或者當(dāng)大風(fēng)條件導(dǎo)致水體表面湍流時。
水生生物需要DO才能生存，這就是為什么一些水體有人工通氣的原因。例子包括池塘中間的槳輪或噴泉，在水族箱中使用空氣石
溶解氧可以來自光合作用 - 這需要水，光和二氧化碳 - 或來自大氣
光合作用
DO的另一個主要來源是光合作用。水生植物和藻類利用光合作用來產(chǎn)生新細(xì)胞并修復(fù)受損細(xì)胞。這個過程需要水、光能和二氧化碳。光合作用的副產(chǎn)品是可以溶解在水中的氣態(tài)分子氧。并非所有植物都是平等的，因為其中一些比其他植物產(chǎn)生更多的氧氣。
植物和藻類在光合作用發(fā)生的白天產(chǎn)生氧氣。它們還將其用于呼吸，這是植物將葡萄糖（即光合作用期間產(chǎn)生的糖）和氧氣轉(zhuǎn)化為可用細(xì)胞能量的過程。1植物和藻類在白天產(chǎn)生的氧氣遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過它們消耗的氧氣。到了晚上，植物和藻類不再產(chǎn)生氧氣，但它們繼續(xù)消耗氧氣。與此同時，其他生物，如魚類，全天候以穩(wěn)定的速度消耗氧氣。
因此，在健康的系統(tǒng)中，氧氣濃度全天上升，夜間呼吸活動消耗氧氣時下降。
瀑布可以增加水的氧飽和度
什么是溶解氧過飽和度
自然環(huán)境中的溶解氧百分比值可以達(dá)到100%以上，但這怎么可能呢？
光合作用可能是過飽和度的重要驅(qū)動因素，因為這個過程會產(chǎn)生純氧。有時它甚至可以解釋高達(dá)500%的DO值！
另一個原因是溫度的快速變化。雖然水與上面空氣的平衡很少是快速的，但水體的溫度可以迅速變化。所以，假設(shè)一旦太陽開始閃耀，一個停滯的湖泊的溫度就會迅速上升5度。水中的溶解氧水平應(yīng)隨著溫度的升高而降低。然而，如果空氣和水之間的平衡不如溫度變化那么快，那么從技術(shù)上講，湖泊將被DO過飽和，直到再次建立平衡狀態(tài)。
過飽和的另一個原因是湍流條件或其他任何可能導(dǎo)致空氣和水混合的東西（例如，空氣結(jié)石，白水急流）。
如果溶解氧傳感器在海平面上校準(zhǔn)，則假設(shè)水和空氣處于平衡狀態(tài)，則應(yīng)將其校準(zhǔn)到100%的飽和百分比。但是，如果氣壓小于760 mmHg怎么辦？傳感器將校準(zhǔn)到什么？
假設(shè)一米確定的氣壓為750 mmHg。為了確定傳感器將校準(zhǔn)到什么，將750毫米汞柱除以760毫米汞柱;這等于98.68%（750毫米汞柱/ 760毫米汞柱= 98.68%）。在此壓力下，只要水和空氣處于平衡狀態(tài)，飽和度就不能大于98.68%。因此，傳感器將校準(zhǔn)到98.68%。