溶解在水中的分子態氧稱為溶解氧，通常記作DO。用每升水里氧氣的毫克數表示。溶解氧量受水溫、氣壓和溶質（如鹽分）的影響，隨水溫升高而減少，與大氣中氧分壓成比例增加。水中的溶解氧雖然不是污染物質，但它是衡量水體自凈能力的一個指標。

溶解氧值是研究水自凈能力的一種依據。在一條流動的河水中，取不同地段的水樣來測定溶解氧。可以幫助了解該水體在不同地點所進行的自凈作用情況。一般規定水體中的溶解氧至少在4mg/L以上。在廢水生化處理過程中，溶解氧也是一項重要控制指標。
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