你的養(yǎng)殖池有經常出現(xiàn)死底層魚的狀況嗎,?你的養(yǎng)殖池水面出現(xiàn)過不斷冒泡的現(xiàn)象?你的養(yǎng)殖池底泥有發(fā)黑發(fā)臭的問題嗎,?如果有,,那證明你的養(yǎng)殖池底泥已經由氧化態(tài)變?yōu)檫€原態(tài),氧化還原電位逐漸降低,,氧債開始增加,,也預示著情況開始越來越糟糕。而如果你長期關注水體氧化還原電位變化,,注重改底,,則情況會大一樣。氧化還原電位(oxidationreduction potential ORP)是非常重要的水質指標之一,,它雖然不能獨立反應水質的好壞,,但是能夠綜合其他水質指標來反應水生系統(tǒng)中的生態(tài)環(huán)境。
什么是氧化還原電位,?在水中,,每種物質都有獨立的氧化還原特性,可以簡單理解為在微觀上,,每一種不同物質都有一定的氧化還原能力,,這些氧化還原性不同的物質能夠相互影響,最終構成一定的宏觀氧化還原性,。電位為正表示溶液顯示出一定的氧化性,,為負則表示溶液顯示出一定的還原性。一般的pH值測定儀都能兼測氧化還原電位,,但如果需要準確測定,,則需要購買專門的氧化還原電位儀。
1. 淡水養(yǎng)殖環(huán)境中的ORP變化情況
從文獻報道和本研究室測定的結果來看,,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,,只要溶氧達到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。底泥0~250px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,,底泥開始完全呈現(xiàn)還原態(tài)。
2.氧化還原電位對底泥中微生物的影響
圖1 氧化還原電位與微生物之間的關系
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,。相應表現(xiàn)在氮循環(huán)上,,則先是氨化細菌與硝化細菌進行有氧呼吸,產生氨氮,、亞硝酸鹽,好氧微生物一般生活在+100mV以上,,以+300mV~+400mV為最適,。隨著氧化還原電的降低,出現(xiàn)鐵錳呼吸,,干塘曬塘時被氧化成三價的鐵,,此時逐漸被還原成二價鐵,這個過程耗氧產酸,,所以底泥pH值下降,。氧化還原電位繼續(xù)降低,當氧化還原電位環(huán)境為-200~-250mV,,專性厭氧微生物出現(xiàn)生長,,硫酸還原菌進行硫呼吸,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,生成FeS,、MnS,,土壤變黑(見圖2),。當氧化還原電位環(huán)境為-300~-400mV,底泥處于極度缺氧狀況,,專性厭氧產甲烷菌即開始分解底泥中的有機質產生甲烷,。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生的甲烷(見圖3),。
3. ORP在養(yǎng)殖池塘水質監(jiān)測中的重要作用
一般養(yǎng)殖戶習慣于監(jiān)測水體NO2,,H2S,NH3/NH4等水質指標濃度,,認為這些物質是導致養(yǎng)殖動物發(fā)病與否的主要原因,,當然這沒有錯。但殊不知這些物質也是經過各種生化反應的結果,,其在水中存在的多寡已是整個水質生態(tài)變化的結果,,而非真正的源頭。而由于氧化還原電位決定生化反應是否能進行,,因此事先監(jiān)測氧化還原電位,,了解其是否處于正常范圍之內,并事先采取適當措施,,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,影響化學反應進行方向,,最終使其朝著有利方向進行,,才能真正減少有毒有害物質的產生。因此,,ORP在一定程度上是水質變化的先行指標,,能起到很好的預警功能。
4.養(yǎng)殖池塘中直接影響ORP的因素
餌糞便有機物含量豐富,,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、生化反應將長碳鏈有機物降解為二氧化碳,,若生化氧化過程不斷進行,,伴隨著生成氧化產物,理論上講會導致養(yǎng)殖環(huán)境宏觀氧化還原電位不斷提高,。然而,,實際情況是養(yǎng)殖過程中尤其是精養(yǎng)池,殘餌糞便量遠遠大于微生物所能分解的量,,導致呈還原態(tài)有機物大量積累,,水體沉積物加厚,ORP降低,,長碳鏈有機物上的氮,、磷,、硫等物質反而被還原,最終產生氨氣,、甲烷和硫化氫,。
此外,在養(yǎng)殖水體中除有機物外,,ORP還受到諸如pH值,、各種離子、堿度,、硬度,、溫度等指標的影響,而這些指標之間又存在互相影響,。譬如堿度增加導致pH升高,,而pH升高則導致ORP降低。其中堿度對ORP帶來的效果比pH單純升高所帶來的效果更強,。
5.提高養(yǎng)殖環(huán)境ORP的方法
氧化還原電位客觀反應了養(yǎng)殖水體的好壞,,是水質變化的先行指標,能起到一定預警功能,。氧化還原電位降低,,說明水質在惡化,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。其次是減少水體中還原性物質的投入,,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的產生。
(2)化學方法
可以不定期向池塘中投入漂白粉,、過氧化鈣,、二氧化氯、溴氯海因等化學物質,,使用時最好采用片劑或顆粒制劑,,讓物質直接沉到池底發(fā)揮作用。其中有些物質平常都被大家看作消毒劑,,其實低劑量,、少量多次使用時它們就變成提高氧化還原電位的調水劑,。但這類物質使用后有個缺點是會在一定程度上破壞水體菌藻平衡,使用完后還需要再調藻調菌,,不是非常經濟,。
(3)生物方法
養(yǎng)殖一段時間的池塘,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物,,這些有機物都是還原性物質,,會降低底部氧化還原電位,即而出現(xiàn)硫酸鹽還原菌,、產甲烷菌等專性厭氧菌生長的環(huán)境,,導致硫化氫、甲烷等物質的產生,。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,。 (通威水產 作者:蘇艷秋、羅國強)
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