空氣中的分子態氧溶解在水中稱為溶解氧。水中的溶解氧的含量與空氣中氧的分壓、水的溫度都有密切關系。在自然情況下，空氣中的含氧量變動不大，故水溫是主要的因素，水溫愈低，水中溶解氧的含量愈高。溶解于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。水中溶解氧的多少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。水里的溶解氧被消耗，要恢復到初始狀態，所需時間短，說明該水體的自凈能力強，或者說水體污染不嚴重。否則說明水體污染嚴重，自凈能力弱，甚至失去自凈能力。由于溶解氧容易受到空氣中氧氣、溫度、濕度等因素影響，所以常常是運用在線檢測儀器或便攜式溶解氧檢測儀進行現場監測。
在檢測時，應該將整個曝氣池劃分成若干區域，就整個區域范圍的溶解氧監測值進行統計分析，用以摸清本系統的不同階段和時間點的溶解氧分布，這對后續系統的整體把握以及活性污泥故障分析非常有益。如果不具備這樣的檢測條件，可以通過監測曝氣池出口端的溶解氧作為活性污泥系統對有機物降解進程的最終結果判斷。
通常情況下，冬季充氧效果都要明顯優于夏季。主要原因是冬季水溫較低，溶解氧的飽和度高，相反，在夏季溶解氧的飽和度低。
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