闲聊水产养殖中的常用概念：氧化还原电位

一、氧化还原电位的概念

氧化还原反应是氧化剂和还原剂之间在水溶液中进行的电子交换过程。氧化还原电位的英文简称是ORP，其就是还原剂和氧化剂之间的电位差,是反映水体氧化还原能力的量度。氧化还原电位的单位通常用伏 (V)或毫伏表示(mV来表示)。

氧化还原电位是反映水体的一个综合性指标, 其灵敏度高、并可在线测定，可以及时了解水体中可能存在的氧化还原物质及存在量,了解水质氧化还原状态;但是它并不能明确表明水体中是存在着哪一种氧化物质与还原物质的浓度。水体的氧化还原电位值低，就表明该池塘生态系统中的还原性物质或有机污染物含量高，溶解氧浓度低，还原环境占优。而水体的氧化还原电位值高，表明该池塘生态系统中的有机污染物浓度低，溶解氧或氧化性物质浓度高，氧化环境占优。所以：氧化还原电位可以解释为水质“活”。当池塘的氧化还原电位高时,则表示水体氧化能力强, 即处理生物代谢的还原性有机物能力强, 该池塘生态系统中会物质循环会比较强（但是并不是氧化性越强越好，氧化性太强也是一种伤害），水质会相对好。

二、和池塘中氧化还原电位强弱相关的因素

影响水体中的氧化还原电位值的因素很多,所有如pH、光照、温度、生物代谢、生物负荷量、DO2、投饵量、换水、用药等等活动都可能会影响池塘这个半封闭系统中的氧化剂、还原剂及氢离子浓度变化的反应或过程，这些都可能会影响池塘的氧化还原电位。另外池塘中的微生物尽管其生长过程不一定会改变周围环境的氧化还原电位, 但微生物的代谢产物一般为还原性有机物,养殖过程中如果池塘有机质已经偏多时滥用微生物则有可能会降低氧化还原电位,同时也由于微生物的溶解氧消耗,也可能会引起池塘的氧化还原电位值下降。所以在养殖过程中通过调水改底手段，尽可能及时清理底部有机碳的微生物代谢物是提高底部氧化还原电位减少红脚几率的手段见图1：

影响氧化还原电位改变主要的因素：

1、溶解氧（DO）

在池塘水体中，氧化还原电位与溶解氧的对数成线形关系，氧化还原电位是随着池塘的溶解氧升高而升高。也就是说：要提高池塘的氧化还原电位首先要保持池塘的溶解氧，养殖过程中通过改底手段降低池塘耗氧量曲线和原始记录见图2：

2、pH

在有机质很少的水体中，pH值是引起氧化还原电位升降的一个重要因素，一般pH值越高，氧化还原电位越低；pH值越低，氧化还原电位越高。

不过水体的pH虽然与氧化还原电位有一定的相关性，但由于氧化还原电位还会受养殖水体中的微生物活动、溶解氧等因素的影响，如微生物的污染物的代谢活动对pH值影响很大，在产酸阶段，产酸菌分解大分子有机物产生脂肪酸和二氧化碳有降低pH的作用，但在分解蛋白质的过程中产生氨有提升pH值的作用；在产甲烷阶段，产甲烷菌利用乙酸产甲烷可提高系统的pH值。

所以在有机质污染比较大养殖池塘中，pH与氧化还原电位的相关性不会表现得在纯水中那么明显和强，即使如此，pH值还是水质管理的一个重要因子才有利于池塘中的物质循环。

3、温度

在池塘的物质循环中，温度是一个非常重要的指标。

好氧微生物在15～30℃活动旺盛；

厌氧微生物最佳温度在35℃附近和55℃附近。

养殖水体温度的改变会对微生物的组成和增殖而对氧化还原电位产生影响，这也是夏季水质变化相对冬季大的原因之一。

三、氧化还原电位和水产养殖水质的关系    

氧化还原电位和水体中微生物的代谢有密切关系；

一般好氧性微生物 +100mV 以上均可生长,但以+300mV~400mV为最适。硝化反应一般在+100mV~350mV就可以进行。好氧生物降解在：+50mV~250mV就可以进行。

而厌氧性微生物只能在低于+100mV以下生长。反硝化反应在+50mV~-250mV才能够进行。产甲烷反应则需要在-1750mV~-400mV才能够进行。

而兼性厌氧微生物在+100mV以上进行好氧吸,+100mV以下进行发酵。

不过作为有一定设备配套的养殖模式或采取与相对应条件相对应的水产养殖模式，其实际生产过程一般不一定需要随时监控水体的氧化还原电位。

1、水产养殖水体对养殖对象的影响是水体物理化学各个指标的综合体现，并不是某一个指标稳定了就一切都没问题！最简单例子是：当水温在只有8℃的时候，其他指标再好，对于罗非鱼、南美白对虾等等品种也是没有意义的。而且氧化还原电位和其他水质指标是密切相关和互动的，因此：不能够揪着一个指标，而是应该综合各个理化指标的判断水质！

2、水产养殖需要测定哪些指标是取决于养殖模式

比如在几千、几百亩一个池的大汪子粗养，一般情况下，在这些低密度养殖的大池塘里，水体本身的自净能力会足以维持池塘的水质优良。平时生产管理就凭经验对底泥、水色观察就可以了。当然：如果违背了池塘的自然承载力过量生产则另当别论。

在一般的土池，每天测一下水的氨氮、亚硝酸盐、溶解氧、水温、pH、底泥、看看上风向、下风向的水、闻一闻水，可能就有水质代表性了，不一定要监控氧化还原电位。

在高密度室内养殖和高位池具有良好的排污系统、每天换水量大，增氧系统也相对满足，重点对氨氮、亚硝酸盐、pH、水温、浮游生物、微生物、微藻进行监控，而对溶解氧、氧化还原电位一般不需要监控。

关键点是：对水体氨氮、亚硝酸盐、pH、水温、浮游生物、微生物、微藻、水色等等理化指标的变化，该做出如何的预测判断？根据水体理化指标对调水、改底工作如何进行指导，对水质走向进行判断，这些才是水质监控的目的和意义。

四、氧化还原电位并不是越高越好

氧化还原电位低表明池塘这个生态系统中的还原性物质或有机污染物含量高,这种水体理化条件是不利于养殖生物的顺利养成。不过也不是氧化还原电位越高越好，过高的氧化还原电位值对水生生物也是不利的。如在水体氧化还原电位超过500mV时，就可以观察到，珊瑚虫的触手会缩回,而待到水体的氧化还原电位降到正常值后，珊瑚虫的触手又会伸出来。在海水系统中，氧化还原电位一般维持在360~390mV为最佳。

所以习惯性的定期、长期使用强氧化物质作为底改、调水手段是否合适？

五、如何通过养殖池塘的氧化还原电位

想提高池塘的氧化还原电位并不需要什么神秘的操作，具体措施是：

1、提高池塘的溶解氧！

通过合理使用增氧机或必要时撒增氧剂提高池塘的溶解氧就有利于维持池塘合适的氧化还原电位。撒增氧剂的重点是：增氧剂能够释放的自由氧的量而不是自由氧的释放时间长短，这一条千万不要搞错了。释放的量才是重点。

2、降低池塘底部可溶性有机质的量

降低池塘底部可溶性有机质的量才能够降低池塘的耗氧量、降低底部微生物的代谢产物，达到提高池塘氧化还原电位的目的。

3、合理投料

合理投料减少池塘的有机碳污染，同时通过养殖管理保持养殖水体清爽。

作者：施卫民

来源：施工评说