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養殖池塘水質監測中氧化還原電位(ORP)傳感器的作用

養殖池塘水質監測中氧化還原電位(ORP)傳感器的作用

氧化還原電位(ORP)是衡量養殖水體水質情況的一個重要指標,ORP值的大小可以反映水質的好壞。氧化還原電位反映的是水體氧化還原狀態,ORP值越大表明水體的氧化性越強,值越小表明水體的還原性越強。水體中參與氧化還原過程的元素主要有C、N、O、S、Fe、Mn,氧化還原電對主要有O2/OH-, Fe3+/Fe2+, Mn4+/Mn2+和S/HS-,ORP值是所有氧化還原反應電對的綜合反映。
養殖水體中藻類的光合作用、細菌微生物的呼吸作用是典型的氧化還原反應。發生氧化還原反應,就有相應的氧化還原電位的變化。氧化劑發生還原反應,被還原的元素化合價降低,氧化還原電位降低;還原劑發生氧化反應,被氧化的元素化合價升高,氧化還原電位升高,養殖水體中參與氧化還原反應的元素主要有氧、氮、錳、鐵、硫、碳等。在養殖過程中,重要水質指標如溶解氧、氨氮、亞硝酸鹽等的變化,都可以在氧化還原電位變化中得到體現。

一、水質好壞的綜合指標
池塘中溶解氧、有機物、礦物質、無機離子、二氧化碳等,不同的物質都有各自的氧化還原電位,氧化還原電位是池塘中所有物質表現出來的宏觀氧化還原性,是反映水質狀況的一個重要綜合指標。一般情況下,溶解氧含量越高的池塘,氧化還原電位也越高。在水深≥1.5米、攪動不充分、透明度偏低的池塘,表層水的氧化還原電位一般高于底層水。硝酸鹽的氧化還原電位高于亞硝酸鹽,在溶氧不足或氧化還原電位低時亞硝酸鹽轉化成硝酸鹽過程受阻,亞硝酸鹽含量升高,會引起氧化還原電位的再次下降。

二、底質好壞的“透視鏡”

干塘后,我們通常會發現底泥發黑,甚至發臭。經過一段時間的曬塘,底泥又恢復土壤原來的顏色。這種情況與底泥中有機物積累和還原性物質亞鐵離子含量高有關,此時氧化還原電位低,曬塘后,有機物分解,亞鐵離子被氧化成鐵離子,此時氧化還原電位升高。在養殖過程中,底泥從上到下,可分為好氧層、兼性厭氧(好氧)層、厭氧層,氧化還原電位依次降低。當好氧層溶解氧充足,氧化還原電位高時,厭氧層發酵產生的硫化氫、亞硝酸鹽、亞鐵離子等能很快被氧化成無害物質。隨著養殖后期有害物質累積,好氧層變薄,當遇到拉網、返底時,厭氧層中的有毒物質將釋放到水體中對養殖品種造成危害。通過檢測底質的氧化還原電位,了解底質的氧化能力,及時使用改底類產品改善不良底質,可以減少危害。
三、病害菌發生的“警示燈”
各種微生物均有其最適宜的氧化還原電位生長環境。有研究表明,ORP值在+100mV以上,好氧菌適宜生長,而厭氧菌一般在+100mV以下的環境中生長。養殖池塘有益菌類多為好氧菌,有害菌為厭氧或者兼性厭氧菌,當氧化還原電位低時,有害菌占優勢。養殖中后期容易暴發細菌性疾病,也和池塘氧化還原電位降低有關,如對蝦池塘弧菌一直是困擾養殖朋友的一大問題,通過使用ORP測試儀檢測池塘氧化還原電位,構建其與弧菌含量的關系后,可以作為輔助預防弧菌暴發的手段。
監測氧化還原電位,可以幫助我們了解池塘水質、底質和病害菌的情況。工采網技術工程師推薦使用美國pHionics Inc STS系列ORP 氧化還原電位傳感器 2001 ORP對蝦養殖場養殖中期的底層水(水體鹽度5‰)的氧化還原電位進行監測,通過監測發現水質良好的池塘ORP值多在+100~200mV之間,增氧、改底、調水均會一定程度提升池塘ORP值。因此建議對蝦養殖池塘底層水的ORP值最好大于100mV。但是影響池塘整體氧化還原電位的因素較多,不同養殖品種、養殖模式也均有相應的范圍,總結本地區養殖品種和模式適宜的ORP值范圍,當池塘低于正常值時,通過人為調控如增氧、改底等改善池塘水質和底質,提高池塘氧化還原電位,給魚蝦創造更好的水環境,從而提高養殖效益。
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