水產(chǎn)養(yǎng)殖氧化還原化學(xué)物質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

因?yàn)檠趸€原電位亦是池底惡化與否的指標(biāo),而蝦子為底棲的動(dòng)物,因此在養(yǎng)殖過(guò)程中,偵測(cè)氧化還原電位更為重要,當(dāng)氧化還原電位低時(shí),池底則呈還原態(tài),會(huì)有大量的NH3, H2S，NO2等還原態(tài)的物質(zhì)出現(xiàn),當(dāng)氧化還原電位高的時(shí)候偏于氧化態(tài)，會(huì)有大量的NH4產(chǎn)生，此時(shí)對(duì)池蝦所受的緊迫非常的大,甚而會(huì)造成池蝦的浮頭乃至死亡。

 一般養(yǎng)殖者習(xí)于偵測(cè)NO2，H2S， NH3/NH4的濃度高低，殊不知道這些物質(zhì)在水中存在量的多寡已是果，而探究原因，并了解這些物質(zhì)在池中之變化才是重要。養(yǎng)殖過(guò)程中，水質(zhì)生態(tài)轉(zhuǎn)化非常復(fù)雜，并非只測(cè)量溫度PH值和H2S，NO2，NH3/NH4就能掌握水質(zhì)控管；而氧化還原電位的偵測(cè)正可針對(duì)蝦上述之特點(diǎn)下判斷。

  當(dāng)我們偵測(cè)水質(zhì)未發(fā)現(xiàn)NO2，H2S， NH3/NH4的大量產(chǎn)生時(shí)，已可測(cè)出氧化還原電位是否在正常范圍之內(nèi)，而能事先采取適當(dāng)?shù)牟襟E。養(yǎng)殖過(guò)程中若僅測(cè)定NO2，H2S， NH3/NH4而得知其含量已很高，才采取補(bǔ)救措施在時(shí)效上時(shí)常會(huì)晚了一步，筆者建議應(yīng)進(jìn)行氧化還原的測(cè)定。

  當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)NO2，H2S， NH3/NH4逐漸升高，而尚未達(dá)到危險(xiǎn)濃度時(shí)，就應(yīng)當(dāng)開(kāi)始采取預(yù)防措施，諸如換水，打水車(chē)，放沸石粉或投放適量的有益細(xì)菌等水質(zhì)處理劑，都可以有效地防患于未然，若是等到偵測(cè)出NO2，H2S，NH3/NH4已達(dá)危險(xiǎn)濃度時(shí)，再進(jìn)行緊急處理，可能為時(shí)已晚。故ORP 是水質(zhì)變化的先行指標(biāo)，能有預(yù)警之功能。

  在水處理中常應(yīng)用氧化還原反應(yīng)來(lái)改變污水中一些成份的化學(xué)性質(zhì)，如生物過(guò)濾等。一種化合物處于氧化狀態(tài)時(shí)就可以對(duì)另一種化合物發(fā)揮氧化作用，即將電子送給它。同樣處于還原狀態(tài)的化合物可以還原另一種化合物，即將電子拿回來(lái)。在水族葙中扮演良性種群的是好氧的硝化細(xì)菌，它必須在有充足的氧氣條件才能發(fā)揮作用。好氧性微生物的電位基準(zhǔn)為300mv - 450mv,厭氧性生物的電位基準(zhǔn)是450mv- 50mv。在受到污染的水中，在氧氣充足時(shí)好氧微生物會(huì)進(jìn)行氧化作用將水中有機(jī)物及其他的化合物進(jìn)行氧化反應(yīng)。一旦氧氣減少，此時(shí)厭氧微生物就會(huì)逐漸取代好氧微生物成為優(yōu)勢(shì)，其氧化還原電位變低，反之當(dāng)水質(zhì)越清潔、氧化還原電位就越高。因此就可以據(jù)水質(zhì)的氧化還原電位來(lái)判斷水質(zhì)的好壞，當(dāng)氧化還原電位維持在300mv-450mv時(shí)，就意味水中的硝化細(xì)菌正在有效的分解有機(jī)化合物，當(dāng)電位低于200mv時(shí)，因有機(jī)廢物的堆積，氧化還原不足，水質(zhì)惡化。

  好氧性微生物的電位基準(zhǔn)為300mv - 450mv,厭氧性生物的電位基準(zhǔn)是450mv

  養(yǎng)蝦水質(zhì)范圍200~450

（2）、ORP 用于 硝酸鹽去除器的監(jiān)測(cè)

 ORP值(氧化還原值)

什麼是ORP值-氧化還原值?

水溶液也可以測(cè)量它的氧化還原值ORP，或稱(chēng)為”REDOX”值，藉以分辨它的化學(xué)反應(yīng)是屬於氧化或還原

氧化是分子或離子失去電子的過(guò)程，但通常氧化與還原是同時(shí)發(fā)生的，也就是一個(gè)元素若發(fā)生氧化，則另一個(gè)必然伴隨產(chǎn)生還原

測(cè)量氧化還原電位(ORP)，即是在量測(cè)黃金或白金電極與參考電極間的電位差。一般利用在pH電極(Ag/AgCl)中的參考電極，同樣也被使用在氧化還原電位的量測(cè)上

ORP電極通常被使用於監(jiān)測(cè)許多化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，特別是逆反應(yīng)

ORP值-氧化還原值應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)：

水中的大腸菌(E.Coli)的殺菌時(shí)間受到氧化還原電位所影響。所以O(shè)RP值是可信賴(lài)作為水質(zhì)品質(zhì)的指標(biāo)

淡水水草魚(yú)缸ORP值設(shè)定值為230mV~260mV左右，海水魚(yú)缸設(shè)置在350mV~450mV左右

如果池水和礦泉水中的ORP值等於或高於650mV，則表示其中的含菌量是可以接受的

原水之ORP值可能超出-500mv，相對(duì)其PH值也可能突破PH10.0以上，因此可能造成腸胃道微生物之不適甚至死亡

鹼性水不耐劇烈震盪OPR值會(huì)迅速上升

ORP值會(huì)受添加物(如食鹽)、加壓馬達(dá)的瞬間流量影響

鹼性水用塑膠容器及受光條件下，其ORP變化較快

一般微生物可生存的pH值為3 ~ 10，嗜氧性細(xì)菌可生存的ORP值為+200~+800 mV，厭氧性細(xì)菌則為-700~ +100 mV之間

ORP值在-700 mV至+800 mV之間，微生物細(xì)胞膜的內(nèi)外才能得到平衡，才得以生存

ORP"負(fù)"值愈高時(shí)PH值愈高；ORP"正"值愈高時(shí)PH值愈低

PH值高時(shí)ORP"負(fù)"值未必愈高；PH值愈低時(shí)ORP"正"值未必愈高

水產(chǎn)養(yǎng)殖氧化還原化學(xué)物質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

你的養(yǎng)殖池有經(jīng)常出現(xiàn)死底層魚(yú)的狀況嗎？你的養(yǎng)殖池水面出現(xiàn)過(guò)不斷冒泡的現(xiàn)象？你的養(yǎng)殖池底泥有發(fā)黑發(fā)臭的問(wèn)題嗎？如果有，那證明你的養(yǎng)殖池底泥已經(jīng)由氧化態(tài)變?yōu)檫€原態(tài)，氧化還原電位逐漸降低，氧債開(kāi)始增加，也預(yù)示著情況開(kāi)始越來(lái)越糟糕。而如果你長(zhǎng)期關(guān)注水體氧化還原電位變化，注重改底，則情況會(huì)大一樣。氧化還原電位（oxidationreduction potential ORP）是非常重要的水質(zhì)指標(biāo)之一，它雖然不能獨(dú)立反應(yīng)水質(zhì)的好壞，但是能夠綜合其他水質(zhì)指標(biāo)來(lái)反應(yīng)水生系統(tǒng)中的生態(tài)環(huán)境。

什么是氧化還原電位？在水中，每種物質(zhì)都有獨(dú)立的氧化還原特性，可以簡(jiǎn)單理解為在微觀(guān)上，每一種不同物質(zhì)都有一定的氧化還原能力，這些氧化還原性不同的物質(zhì)能夠相互影響，最終構(gòu)成一定的宏觀(guān)氧化還原性。電位為正表示溶液顯示出一定的氧化性，為負(fù)則表示溶液顯示出一定的還原性。一般的pH值測(cè)定儀都能兼測(cè)氧化還原電位，但如果需要準(zhǔn)確測(cè)定，則需要購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)門(mén)的氧化還原電位儀。

1. 淡水養(yǎng)殖環(huán)境中的ORP變化情況

從文獻(xiàn)報(bào)道和本研究室測(cè)定的結(jié)果來(lái)看，養(yǎng)殖池塘一般存在水體上下層交換，池塘泥水界面有比較高的氧化還原電位，在400mV以上，從水層溶氧也可以反映出來(lái)，只要溶氧達(dá)到1毫克/升以上就不存在還原態(tài)。而養(yǎng)殖池塘底泥則由于沉積物不同，氧化還原電位值變化情況不同，但都隨著底泥深度增加，氧化還原電位呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。底泥0～250px深度為活性淤泥層，在這里可能看到ORP急劇下降，最終降到0mV以下，隨著深度繼續(xù)增加，ORP繼續(xù)減少，底泥開(kāi)始*呈現(xiàn)還原態(tài)。

隨著底泥中氧化還原電位的降低，各種微生物活性也隨之發(fā)生改變。隨著底泥深度增加，依次存活的微生物種類(lèi)為好氧微生物、微氧微生物、兼性微生物、厭氧微生物。相應(yīng)表現(xiàn)在氮循環(huán)上，則先是氨化細(xì)菌與硝化細(xì)菌進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生氨氮、亞硝酸鹽，好氧微生物一般生活在+100mV以上，以+300mV～+400mV為最適。隨著氧化還原電的降低，出現(xiàn)鐵錳呼吸，干塘?xí)裉習(xí)r被氧化成三價(jià)的鐵，此時(shí)逐漸被還原成二價(jià)鐵，這個(gè)過(guò)程耗氧產(chǎn)酸，所以底泥pH值下降。氧化還原電位繼續(xù)降低，當(dāng)氧化還原電位環(huán)境為-200～-250mV，專(zhuān)性厭氧微生物出現(xiàn)生長(zhǎng)，硫酸還原菌進(jìn)行硫呼吸，原本存在的硫酸根被還原成硫化氫，硫化氫跟亞鐵離子、錳離子反應(yīng)，生成FeS、MnS，土壤變黑（見(jiàn)圖2）。當(dāng)氧化還原電位環(huán)境為-300～-400mV，底泥處于極度缺氧狀況，專(zhuān)性厭氧產(chǎn)甲烷菌即開(kāi)始分解底泥中的有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生甲烷。淤泥厚的池塘用竹竿捅了后水面冒氣泡，這種氣泡即是底泥產(chǎn)生的甲烷