水產(chǎn)養(yǎng)殖：

氧化還原電位小常識(shí)

1. 氧化還原電位簡(jiǎn)介：

氧化還原反應(yīng)是氧化劑和還原劑之間在水溶液中進(jìn)行的電子交換過程。氧化還原電位(oxidation reduction potential : ORP )就是還原劑和氧化劑之間的電位差, 是反映水體氧化還原能力的量度, 單位通常用毫伏表示(mV )。

氧化還原電位是反映水體的一個(gè)綜合性指標(biāo), 它雖然不能明確表明某種氧化物質(zhì)與還原物質(zhì)的濃度, 但是能幫助我們了解水體中可能存在什么樣的氧化還原物質(zhì)及存在量,了解水質(zhì)狀態(tài);

氧化還原電位可以解釋為水質(zhì)的“活力",當(dāng)水體的氧化還原電位高時(shí), 表示水體氧化能力強(qiáng), 即處理生物代謝的還原性有機(jī)物能力強(qiáng),系統(tǒng)可更快更有效地處理污染物。因此, 一般水族館水體皆保持相對(duì)較高的氧化還原電位值。

2. 氧化還原電位的測(cè)量：

一般的pH值測(cè)定儀都能兼測(cè)氧化還原電位，但如果用來(lái)測(cè)量養(yǎng)殖水體幾乎不可能，因?yàn)轲B(yǎng)殖水體是一個(gè)弱氧化還原體系，理論上測(cè)量要等待大約48小時(shí)才會(huì)達(dá)到平衡而測(cè)得準(zhǔn)確氧化還原電位，但這期間水體自身的氧化還原電位在不斷變化，所以根本無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量，只有購(gòu)買專門的、快速的氧化還原電位計(jì)才能準(zhǔn)確測(cè)量，所以一定要購(gòu)買專門針對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖的、快速的氧化還原電位計(jì)。

理論上應(yīng)該測(cè)量水體和底泥的氧化還原電位，但底泥的測(cè)量不好掌握，位置差一點(diǎn)點(diǎn)、陷入底泥深度差一點(diǎn)點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)差異很大。所以對(duì)于一般養(yǎng)殖戶而言，不建議測(cè)量底泥的氧化還原電位。建議定點(diǎn)、定時(shí)持續(xù)監(jiān)測(cè)底層水體（離池底約10cm）的氧化還原電位，關(guān)鍵是看氧化還原電位的變化趨勢(shì)，提早掌握水體的惡化情況，及早采取措施。

3. 氧化還原電位的應(yīng)用：

氧化還原電位值廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖上作為檢測(cè)系統(tǒng)狀況的一個(gè)重要指標(biāo)。

氧化還原電位需連續(xù)檢測(cè), 從其數(shù)值的變化可以知道系統(tǒng)中可能發(fā)生的變化, 如果ORP 值顯示突然下降, 而下降趨勢(shì)一直發(fā)生。表明該水體發(fā)生了某些過程導(dǎo)致水質(zhì)下降。該過程可能產(chǎn)生某些污染物, 從而使水體發(fā)生氧化反應(yīng), 耗去氧處理污染物。該過程連續(xù)發(fā)生, 則水體的ORP 將很快下降。以上過程的發(fā)生, 水體看起來(lái)可能很好, 但ORP 值有問題, 此時(shí)需用加強(qiáng)檢測(cè), 尋找原因, ORP低表明系統(tǒng)中的還原性物質(zhì)或有機(jī)污染物含量高, 不利于養(yǎng)殖生物的生長(zhǎng); 所以持續(xù)監(jiān)測(cè)水體的ORP值的變化，可以提早診斷水體的狀況。

但過高的ORP 值對(duì)生物也是不利的。一般好氧性微生物+100mV 以上均可生長(zhǎng), 但以+300 mV~+ 4 00mV為。厭氧性微生物只能在低于+100mV以下生長(zhǎng)。而兼性厭氧微生物在+100mV以上進(jìn)行好氧呼吸, +100mV以下進(jìn)行發(fā)酵。

過高的O RP 表明水體的氧化能力強(qiáng), 而珊而珊瑚、?？案鞣N微生物均屬還原性有機(jī)物質(zhì), 可傷害其表面細(xì)胞。如超過+500mV 時(shí), 珊瑚蟲將其觸手縮回, 等環(huán)境O RP降到正常值后才伸出。海水系統(tǒng)中ORP 一般維持在+360mV~+390mV為。

4. 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（約2~3cm）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，底泥開始*呈現(xiàn)還原態(tài)。

5. 氧化還原電位對(duì)底泥中微生物的影響：

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。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。當(dāng)氧化還原電位環(huán)境為-300～-400mV，底泥處于極度缺氧狀況，專性厭氧產(chǎn)甲烷菌即開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。

6. 養(yǎng)殖為什么必須重視氧化還原電位：

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（氣態(tài)氨氮）, H2S（硫化氫），NO2（亞硝）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（離子氨氮）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，認(rèn)為這些物質(zhì)是導(dǎo)致養(yǎng)殖動(dòng)物發(fā)病與否的主要原因，當(dāng)然這沒有錯(cuò)。但殊不知這些物質(zhì)也是經(jīng)過各種生化反應(yīng)的結(jié)果，殊不知道這些物質(zhì)在水中存在量的多寡已是果，而非真正的源頭。而由于氧化還原電位決定生化反應(yīng)是否能進(jìn)行，因此事先監(jiān)測(cè)氧化還原電位，了解其是否處于正常范圍之內(nèi)，并事先采取適當(dāng)措施，改變底泥以及水體中的氧化還原電位，從而影響微生物活動(dòng)，影響化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向，最終使其朝著有利方向進(jìn)行，才能真正減少有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生。養(yǎng)殖過程中若僅測(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)效上已經(jīng)晚了一步。

所以應(yīng)該進(jìn)行氧化還原的測(cè)定，當(dāng)發(fā)現(xiàn)ORP下降趨勢(shì)明顯且持續(xù)發(fā)生時(shí)，就應(yīng)當(dāng)開始采取預(yù)防措施，諸如換水，打水車，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。

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。

養(yǎng)蝦水質(zhì)范圍+200~+450mV。

7. 養(yǎng)殖水體中影響氧化還原電位的因素：

餌糞便有機(jī)物含量豐富，是養(yǎng)殖水體氧化還原電位主要影響因素之一。微生物可通過各種氧化、生化反應(yīng)將長(zhǎng)碳鏈有機(jī)物降解為二氧化碳，若生化氧化過程不斷進(jìn)行，伴隨著生成氧化產(chǎn)物，理論上講會(huì)導(dǎo)致養(yǎng)殖環(huán)境宏觀氧化還原電位不斷提高。然而，實(shí)際情況是養(yǎng)殖過程中尤其是精養(yǎng)池，殘餌糞便量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于微生物所能分解的量，導(dǎo)致呈還原態(tài)有機(jī)物大量積累，水體沉積物加厚，ORP降低，長(zhǎng)碳鏈有機(jī)物上的氮、磷、硫等物質(zhì)反而被還原，最終產(chǎn)生氨氣、甲烷和硫化氫。

此外，在養(yǎng)殖水體中除有機(jī)物外，ORP還受到諸如pH值、各種離子、堿度、硬度、溫度、生物代謝、生物負(fù)荷量、溶氧 、投餌、換水等因素的影響，而這些指標(biāo)之間又存在互相影響。譬如堿度增加導(dǎo)致pH升高，而pH升高則導(dǎo)致ORP降低。其中堿度對(duì)ORP帶來(lái)的效果比pH單純升高所帶來(lái)的效果更強(qiáng)。微生物的生長(zhǎng)過程不能改變周圍環(huán)境的ORP , 但其代謝產(chǎn)物為還原性有機(jī)物, 則可降低ORP , 同時(shí)消耗氧氣, 亦使ORP 值下降。

8. 提高養(yǎng)殖環(huán)境ORP的方法：

氧化還原電位客觀反應(yīng)了養(yǎng)殖水體的好壞，是水質(zhì)變化的先行指標(biāo)，能起到一定預(yù)警功能。氧化還原電位降低，說明水質(zhì)在惡化，因此一般養(yǎng)殖池都需要提高氧化還原電位，下面介紹幾種提高氧化還原電位的方法。

（1）物理方法

最直接提高氧化還原電位的方法是開啟增氧機(jī)。其次是減少水體中還原性物質(zhì)的投入，主要是減少投餌量。還可以采用鐵鏈拉底的方法攪動(dòng)底泥，增加底泥與空氣的接觸面，從而提高底泥的氧化還原電位，減少氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫等有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生。

（2）化學(xué)方法

可以不定期向池塘中投入漂白粉、過氧化鈣、二氧化氯、溴氯海因等化學(xué)物質(zhì)，使用時(shí)采用片劑或顆粒制劑，讓物質(zhì)直接沉到池底發(fā)揮作用。其中有些物質(zhì)平常都被大家看作消毒劑，其實(shí)低劑量、少量多次使用時(shí)它們就變成提高氧化還原電位的調(diào)水劑。但這類物質(zhì)使用后有個(gè)缺點(diǎn)是會(huì)在一定程度上破壞水體菌藻平衡，使用完后還需要再調(diào)藻調(diào)菌，不是非常經(jīng)濟(jì)。

（3）生物方法

養(yǎng)殖一段時(shí)間的池塘，或是連續(xù)多年沒有翻塘、干塘、曬塘的老塘，底泥中沉積有大量有機(jī)物，這些有機(jī)物都是還原性物質(zhì)，會(huì)降低底部氧化還原電位，即而出現(xiàn)硫酸鹽還原菌、產(chǎn)甲烷菌等專性厭氧菌生長(zhǎng)的環(huán)境，導(dǎo)致硫化氫、甲烷等物質(zhì)的產(chǎn)生。為避免這一情況的發(fā)生，減少底泥中的氧債，定期向養(yǎng)殖池中投入各種微生物制劑，或是通過其它途徑創(chuàng)造有利于微生物繁殖的條件將具有重要意義。

水產(chǎn)養(yǎng)殖儀表使用誤區(qū)：

誤區(qū)1. 有些養(yǎng)殖戶認(rèn)為根本不需要水質(zhì)儀表，只要憑經(jīng)驗(yàn)看水就可以了。這種想法不全面，經(jīng)驗(yàn)當(dāng)然重要，如果再加上水質(zhì)測(cè)量?jī)x表，那就如虎添翼了，能夠準(zhǔn)確知道水質(zhì)好壞的程度，能夠提早知道水質(zhì)變化的趨勢(shì)，這樣就能及時(shí)、準(zhǔn)確地安排調(diào)水作業(yè)。

誤區(qū)2. 大多數(shù)養(yǎng)殖戶認(rèn)為發(fā)生缺氧時(shí)才需要溶氧儀，其實(shí)溶氧、酸堿度、溫度是養(yǎng)殖的三大基本參數(shù)，只有隨時(shí)掌握這三大基本參數(shù)，才知道水體的狀況；才了解水體的趨勢(shì)是向好還是變壞；才能有針對(duì)性地進(jìn)行調(diào)水作業(yè)；才能確定投喂餌料的多少等等?？傊磺幸蕴崆邦A(yù)防為主；要以及早微調(diào)為主，如果等出問題了再下猛藥，一則已經(jīng)造成傷害；二則水體的劇烈變化會(huì)對(duì)所有養(yǎng)殖魚類、蝦類、蟹類等造成應(yīng)激反應(yīng)；三則成本很高。

誤區(qū)3. 隨便買一個(gè)溶氧儀、氧化還原電位計(jì)、酸堿度儀、鹽度計(jì)就可以了，有些酸堿度儀甚至只要百把元左右，這種想法很危險(xiǎn)。每種儀表都有適用范圍，市面上很少有專門針對(duì)養(yǎng)殖水體而設(shè)計(jì)的儀表，大部分都是工業(yè)用通用儀表。

工業(yè)通用儀表：給專業(yè)人員使用，對(duì)使用者有較高要求，甚至要經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)。如果拿工業(yè)通用儀表來(lái)測(cè)量養(yǎng)殖水體，往往出現(xiàn)讀數(shù)偏差大、讀數(shù)不夠穩(wěn)定、使用壽命短、容易損壞等問題，這不是儀表的問題，而是工業(yè)用通用儀表不適合用于養(yǎng)殖水體測(cè)量，

養(yǎng)殖專用儀表：廠家已經(jīng)過專門升級(jí)設(shè)計(jì)，性能遠(yuǎn)高于工業(yè)通用儀表，使其能夠適應(yīng)養(yǎng)殖環(huán)境，并且降低了對(duì)使用者的要求。所以要選購(gòu)適合養(yǎng)殖用途的水質(zhì)儀表。要測(cè)就要測(cè)準(zhǔn)，測(cè)不準(zhǔn)就會(huì)誤事！

以上技術(shù)文章由有多年養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)工程師提供，僅供養(yǎng)殖戶參考。轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。