溶存酸素とは

カチセ
公開日： 2021-08-03
Updated: 2026-09-28

1.溶存酸素とは何か

溶存酸素 （略して DO）とは、水中に存在する、化合物として結合していない遊離の気体酸素分子（O₂）の量を指します。これは、水に塩や砂糖を溶かしてかき混ぜたときの様子に例えることができます。また、水生環境における重要な指標であり、さまざまな生物の生存や健康に不可欠な役割を果たしています。簡単に言えば、水に溶けている酸素の量を指します。.

なぜ溶存酸素は重要なのでしょうか？

魚やその他の水生動物については、, 溶存酸素 それは、私たちが呼吸する空気のようなものです。水生生物は、呼吸を行い、日々の活動に必要なエネルギーを得るために、溶存酸素に依存しています。適切な溶存酸素濃度は、健全な成長と繁殖を支えます。溶存酸素濃度が低いと、水生生物にストレスや病気をもたらし、場合によっては死に至ることもあります。.
また、水質全体にも影響を及ぼします。溶存酸素濃度が高いと、有機物の分解がより効率的に進み、有害物質の蓄積を防ぐことができます。.

溶存酸素はどこから来るのでしょうか。また、溶存酸素の量はどのような要因によって決まるのでしょうか。

2.1 溶存酸素の発生源

(1)大気中の溶存酸素：
水と大気の境界面での拡散は、水中の溶存酸素の主要な供給源である。例えば、静かな湖や川の水面では、空気中の酸素分子がゆっくりと水に溶け込む。ヘンリーの法則によれば、液体中の気体の溶解度はその分圧に比例する。大気中の酸素の分圧が約21 kPa（標準気圧下）であるため、酸素は水に溶解しますが、この過程は緩やかです。水の攪拌は溶解速度に影響を与えます。湖上で風によって生じる波は、空気と水の接触面積を増加させ、酸素の溶解を促進します。.

(2)水生植物の光合成：

これも、水中の溶存酸素の主要な供給源の一つです。水生植物（藻類や水草など）は、光合成の過程で二酸化炭素を吸収し、酸素を放出します。光合成の化学式は、6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 です。例えば、富栄養化した池では、藻類が大量に繁殖します。日中に十分な日光が当たると、藻類の光合成によって生成された酸素により、水中の溶存酸素濃度が大幅に上昇し、時には過飽和状態に達することもあります。.

2.2 溶存酸素濃度の決定要因

決定要因	溶存酸素への影響	詳細説明
温度	水温の上昇により、溶存酸素濃度が低下する	温度が上昇すると、水分子の熱運動が活発になり、気体分子が水から逃げ出す傾向が強まります。例えば、0℃では水中の溶存酸素飽和度は約14.6mg/Lですが、30℃では約7.6mg/Lとなります。
気圧	気圧の上昇に伴い、溶存酸素量が増加する	ヘンリーの法則によれば、他の条件が一定である場合、気圧の変化は溶存酸素量に影響を及ぼす。標高の高い地域では気圧が低く、水域の溶存酸素量は比較的低くなる。一方、標高の低い地域では気圧が高く、溶存酸素量は比較的高い。
塩分濃度	塩分濃度の増加は、溶存酸素の溶解度を低下させる	水中の塩イオンは水分子と相互作用し、酸素分子が水分子と結合する可能性を低下させます。海水の塩分濃度は通常32‰～37‰程度であり、その溶存酸素飽和度は淡水よりもはるかに低くなっています。
水の流動性	流水は溶存酸素量を増加させる可能性がありますが、静水では溶存酸素の成層化が生じやすくなります。	流水は、大気と接触する水面を絶えず更新し、酸素の溶存量を増加させ、溶存酸素の分布をより均一にします。一方、静水は主に拡散と光合成によって酸素が供給されるため、水面と底層の間で溶存酸素量に大きな差が生じやすく、底層では低酸素状態になる可能性があります。
水生生物の呼吸と有機物の分解	溶存酸素の消費量	生物の呼吸（例：C6H12O6＋6O2＝6CO2＋6H2O＋エネルギー）や有機物の分解は、酸素を消費する過程である。水中の有機物が過剰であったり、酸素の補充が間に合わなかったりすると、溶存酸素濃度が急激に低下する。