水产养殖氧化还原化学物质在线监测

因为氧化还原电位亦是池底恶化与否的指标,而虾子为底栖的动物,因此在养殖过程中,侦测氧化还原电位更为重要,当氧化还原电位低时,池底则呈还原态,会有大量的NH3, H2S，NO2等还原态的物质出现,当氧化还原电位高的时候偏于氧化态，会有大量的NH4产生，此时对池虾所受的紧迫非常的大,甚而会造成池虾的浮头乃至死亡。

 一般养殖者习于侦测NO2，H2S， NH3/NH4的浓度高低，殊不知道这些物质在水中存在量的多寡已是果，而探究原因，并了解这些物质在池中之变化才是重要。养殖过程中，水质生态转化非常复杂，并非只测量温度PH值和H2S，NO2，NH3/NH4就能掌握水质控管；而氧化还原电位的侦测正可针对虾上述之特点下判断。

  当我们侦测水质未发现NO2，H2S， NH3/NH4的大量产生时，已可测出氧化还原电位是否在正常范围之内，而能事先采取适当的步骤。养殖过程中若仅测定NO2，H2S， NH3/NH4而得知其含量已很高，才采取补救措施在时效上时常会晚了一步，笔者建议应进行氧化还原的测定。

  当我们发现NO2，H2S， NH3/NH4逐渐升高，而尚未达到危险浓度时，就应当开始采取预防措施，诸如换水，打水车，放沸石粉或投放适量的有益细菌等水质处理剂，都可以有效地防患于未然，若是等到侦测出NO2，H2S，NH3/NH4已达危险浓度时，再进行紧急处理，可能为时已晚。故ORP 是水质变化的先行指标，能有预警之功能。

  在水处理中常应用氧化还原反应来改变污水中一些成份的化学性质，如生物过滤等。一种化合物处于氧化状态时就可以对另一种化合物发挥氧化作用，即将电子送给它。同样处于还原状态的化合物可以还原另一种化合物，即将电子拿回来。在水族葙中扮演良性种群的是好氧的硝化细菌，它必须在有充足的氧气条件才能发挥作用。好氧性微生物的电位基准为300mv - 450mv,厌氧性生物的电位基准是450mv- 50mv。在受到污染的水中，在氧气充足时好氧微生物会进行氧化作用将水中有机物及其他的化合物进行氧化反应。一旦氧气减少，此时厌氧微生物就会逐渐取代好氧微生物成为优势，其氧化还原电位变低，反之当水质越清洁、氧化还原电位就越高。因此就可以据水质的氧化还原电位来判断水质的好坏，当氧化还原电位维持在300mv-450mv时，就意味水中的硝化细菌正在有效的分解有机化合物，当电位低于200mv时，因有机废物的堆积，氧化还原不足，水质恶化。

  好氧性微生物的电位基准为300mv - 450mv,厌氧性生物的电位基准是450mv

  养虾水质范围200~450

（2）、ORP 用于 硝酸盐去除器的监测

 ORP值(氧化還原值)

什麼是ORP值-氧化還原值?

水溶液也可以測量它的氧化還原值ORP，或稱為"REDOX"值，藉以分辨它的化學反應是屬於氧化或還原

氧化是分子或離子失去電子的過程，但通常氧化與還原是同時發生的，也就是一個元素若發生氧化，則另一個必然伴隨產生還原

測量氧化還原電位(ORP)，即是在量測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上

ORP電極通常被使用於監測許多化學反應過程，特別是逆反應

ORP值-氧化還原值應用經驗：

水中的大腸菌(E.Coli)的殺菌時間受到氧化還原電位所影響。所以ORP值是可信賴作為水質品質的指標

淡水水草魚缸ORP值設定值為230mV~260mV左右，海水魚缸設置在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值會迅速上升

ORP值會受添加物(如食鹽)、加壓馬達的瞬間流量影響

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，嗜氧性細菌可生存的ORP值為+200~+800 mV，厭氧性細菌則為-700~ +100 mV之間

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

ORP"負"值愈高時PH值愈高；ORP"正"值愈高時PH值愈低

PH值高時ORP"負"值未必愈高；PH值愈低時ORP"正"值未必愈高

水产养殖氧化还原化学物质在线监测

你的养殖池有经常出现死底层鱼的状况吗？你的养殖池水面出现过不断冒泡的现象？你的养殖池底泥有发黑发臭的问题吗？如果有，那证明你的养殖池底泥已经由氧化态变为还原态，氧化还原电位逐渐降低，氧债开始增加，也预示着情况开始越来越糟糕。而如果你长期关注水体氧化还原电位变化，注重改底，则情况会大一样。氧化还原电位（oxidationreduction potential ORP）是非常重要的水质指标之一，它虽然不能独立反应水质的好坏，但是能够综合其他水质指标来反应水生系统中的生态环境。

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。一般的pH值测定仪都能兼测氧化还原电位，但如果需要准确测定，则需要购买专门的氧化还原电位仪。

1. 淡水养殖环境中的ORP变化情况

从文献报道和本研究室测定的结果来看，养殖池塘一般存在水体上下层交换，池塘泥水界面有比较高的氧化还原电位，在400mV以上，从水层溶氧也可以反映出来，只要溶氧达到1毫克/升以上就不存在还原态。而养殖池塘底泥则由于沉积物不同，氧化还原电位值变化情况不同，但都随着底泥深度增加，氧化还原电位呈现降低趋势。底泥0～250px深度为活性淤泥层，在这里可能看到ORP急剧下降，最终降到0mV以下，随着深度继续增加，ORP继续减少，底泥开始*呈现还原态。

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，好氧微生物一般生活在+100mV以上，以+300mV～+400mV为最适。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