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氧化还原电位(ORP)的重要作用

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    发表于 2015-8-10 08:06:46 |显示全部楼层
       大家逐渐认识到氧化还原电位在水产养殖上的意义,可是这个指标对于学过(水)化学的来说,理解起来都有点费力气,更不用说咱们大多数养殖户朋友了。技术员到塘口跟养殖户说:咱们这个药是氧化型的药,能提高水体氧化还原电位,很不错!养殖户听的一头雾水,而实际上很多技术人员对氧化还原电位本身也不是很清楚
    1.那么什么是氧化还原电位?
    在水中,每种物质都有独立的氧化还原特性,可以简单理解为在微观上,每一种不同物质都有一定的氧化还原能力,这些氧化还原性不同的物质能够相互影响,最终构成一定的宏观氧化还原性。电位为正表示溶液显示出一定的氧化性,为负则表示溶液显示出一定的还原性。
    2.哪些是氧化物质、那些是还原物质?
    ⑴水体中常见处于氧化态(直接点就是溶氧充足的状态)的物质有:
        O2(氧气当然是);硫酸根、硝酸根、磷酸根和铁离子、锰离子、铜离子、锌离子等;
    ⑵常见处于还原态(简单说就是缺氧状态纯在的)的物质:
        氯离子、氮气、氨氮、亚硝酸盐、硫化氢、甲烷、亚铁离子、多数有机化合物(包括我们的残饵、粪便、池底有机质淤泥)等。
    氮在水体中存在的形式:一般未受污染的天然水域中,由于溶氧丰富,氮主要以硝酸根存在;在养殖池水中氮通常有4种存在形态:硝酸根、亚硝酸盐、氮气、氨氮。
    3.为什么氧化还原电位很重要?氧化还原电位怎么测?
    海水与淡水体系氧化还原电位实测值通常约为0.4V(400mv)(V 伏特,氧化还原电位的单位),好氧微生物一般生活在+100mV以上,以+300mV~+400mV为最适。  
    处于氧化态的物质在适当的条件(缺氧)下可以被还原,例如无毒的硝酸盐被还原成有毒的亚硝酸盐和氨氮;同样处于还原态的物质在适当条件(富氧)下被氧化,例如硫化氢被氧化成硫酸根。
        随着氧化还原电的降低,出现铁锰呼吸,干塘晒塘时被氧化成三价的铁,此时逐渐被还原成二价铁,这个过程耗氧产酸,所以底泥pH值下降。氧化还原电位继续降低,当氧化还原电位环境为200~250mV,专性厌氧微生物出现生长,硫酸还原菌进行硫呼吸,原本存在的硫酸根被还原成硫化氢,硫化氢跟亚铁离子、锰离子反应,生成FeS、MnS,土壤变黑(见图2)。当氧化还原电位环境为300~400mV,底泥处于极度缺氧状况,专性厌氧产甲烷菌即开始分解底泥中的有机质产生甲烷。淤泥厚的池塘用竹竿捅了后水面冒气泡,这种气泡即是底泥产生的甲烷(见图3)。一般情况下,若天然水或养殖池水的氧化还原电位在0.4V左右,可以认为该水体处于良好的氧化状态。
    图片1.jpg

    所以水质底质恶化的程度表现为:氨氮、亚硝酸盐产生——硫化氢产生——池底发黑发臭
       我们改底调水,就得在氨氮、亚硝酸盐没出来或很少时就得开始了,别等着底泥变黑变臭才认为是底质恶化,那时候已经是亡羊补牢。
    4.氧化还原高有什么好处?
        好处就是不会产生氨氮、硫化氢、亚硝酸盐这一系列有毒有害物质,反之氧化还原电位低,就容易产生这些物质。
    5.测氧化还原电位对养殖有什么帮助?
        氧化还原电位客观反应了养殖水体的好坏,是水质变化的先行指标,能有预警之功能。氧化还原电位在降低,说明水质在恶化了,提醒我们要注意了,要增氧了、要改底了,提高电位,不要让氨氮、亚硝酸盐、硫化氢出来了。
    图片2.jpg

    氧化还原电位对底泥中微生物的影响

    图片3.jpg

    随着底泥中氧化还原电位的降低,各种微生物活性也随之发生改变。随着底泥深度增加,依次存活的微生物种类为好氧微生物、微氧微生物、兼性微生物、厌氧微生物。相应表现在氮循环上,则先是氨化细菌与硝化细菌进行有氧呼吸,产生氨氮、亚硝酸盐。
    6.提高养殖环境氧化还原电位的方法
        氧化还原电位客观反应了养殖水体的好坏,是水质变化的先行指标,能起到一定预警功能。氧化还原电位降低,说明水质在恶化,因此一般养殖池都需要提高氧化还原电位,下面介绍几种提高氧化还原电位的方法。
    (1)物理方法
        最直接提高氧化还原电位的方法是开启增氧机。其次是减少水体中还原性物质的投入,主要是减少投饵量。
    (2)化学方法
        可以不定期向池塘中投入氧化性底改,可大大提高池底和水中的氧化还原电位。
    (3)生物方法
        养殖一段时间的池塘,或是连续多年没有翻塘、干塘、晒塘的老塘,底泥中沉积有大量有机物,这些有机物都是还原性物质,会降低底部氧化还原电位,即而出现硫酸盐还原菌、产甲烷菌等专性厌氧菌生长的环境,导致硫化氢、甲烷等物质的产生。为避免这一情况的发生,减少底泥中的氧债,定期向养殖池中投入各种微生物制剂,或是通过培藻培菌等方法创造有利于微生物繁殖的条件。

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