Nồng độ oxi hoà tan thích hợp là một yêu cầu cơ bản cho một hệ sinh thái thuỷ sinh khoẻ mạnh. Nồng độ oxy hoà tan trong dòng suối là một chức năng của khí quyển , tổng hợp photpho, thực vật và động vật hô hấp, nhu cầu của sinh vật đáy, nhu cầu oxy hoá, nitrat hoá, độ mặn và nhiệt độ. Sự thay đổi nồng độ oxy hoà tan trong ngày được tính bởi phương trình (3.1) (S.L. Neisch, J.G. Arnold, J.R. Kiniry, J.R. Williams, 2009):
(3.1)
Trong đó,
ΔOxstr : sự thay đổi nồng độ oxi hoà tan (mg O2/L). ᴋ2 : tỷ lệ cho sự khuếch tán Fickian (day-1 or hr-1). Oxsat : nồng độ oxi bão hoà (mg O2/L).
Oxstr : nồng độ oxi hoà tan trong lưu vực sông (mg O2/L).
α3 : tỷ lệ sản xuất oxy cho mỗi đơn vị quang hợp của tảo (mg O2/mg alg). μa : tốc độ tăng trưởng của tảo (day-1 or hr-1).
α4 : tỷ lệ hấp thu oxy trên một đơn vị tảo sống (mg O2/mg alg). ρa : tỷ lệ sự sống hoặc chết đi của tảo (day-1 or hr-1).
ᴋ1 : tỷ lệ cbod khử oxy (day-1 or hr-1).
cbod : nồng độ nhu cầu oxi sinh học của cacbon (mg CBOD/L).
ᴋ4 : tỷ lệ nhu cầu oxi của trầm tích (mg O2/(m2.day) or mg O2/(m2.hr)). depth : độ sâu của nước trong dòng sông (m).
α5 : tỷ lệ hấp thu oxy trên một đơn vị quá trình oxy hóa NH+4 (mg O2/mg N).
βN,1 : hằng số tốc độ cho quá trình oxi hoá sinh học của nitơ ammonia (day-1 or hr-1). NH4str : nồng độ amoni đầu ngày (mg N/L).
α6 : tỷ lệ hấp thu oxy trên một đơn vị quá trình oxy hóa NO-2 (mg O2/mg N).
45 NO2str : nồng độ nitrit đầu ngày (mg N/L).
algae: nồng độ sinh khối của tảo vào đầu ngày (mg alg/L).
TT : dòng chảy trong thời gian di chuyển của lưu vực sông (day or hr).