大型魚蝦類水產養殖場自動監測系統

水產養殖中池塘底質常見的問題

魚蝦等水產動物的最基本生存條件是水體環境，所以為保證水產養殖業更快更好地發展，首先就必須保持養殖池塘水質的良好性。但是水產養殖池塘底質可與池水相互作用，從而嚴重影響水體的質量，因此，歸根到底還是要重視水產養殖池塘底質的有關改良。為了達到更為合理地利用養殖池塘的水土資源的目的，務必要從改良與修復著手。

水產養殖池塘主要輸入人工投餌、施肥、生物尸體及其糞便等有機物。池塘水深的不同造成了輸入的部分有機物不能及時得到分解，所以原本的有機物慢慢地就變成了水底沉淀淤泥的組成成分。

雖然池塘池底有限的淤泥量可以有效發揮保肥、供肥以及緩沖池水水質等作用，但是如果養殖池塘池底沉淀的淤泥量超過一定的限度，水中含有的有機質就會增多，細菌在氧化分解這些有機質的過程中要消耗更多的氧氣，從而導致存在于池塘下層水中的氧氣含量少之又少。

對于厭氧性細菌，在這種缺氧環境下，繁殖速度無疑會大幅度提高，同時可以更快地發揮發酵作用，從而增加了諸如氨、硫化氫、有機酸、低級胺類、甲烷等還原性中間產物的含量。

一方面，這些還原性中間產物的長時間積累將會嚴重阻礙魚類的順利生長；另一方面，這些產物特別喜歡與氧氣同在，水中一旦有氧存在，它們立即和氧氣發生反應，消耗大量的氧氣，而水中的含氧量只有在其*氧化之后才可以回升。在夏秋兩個高溫的季節，天氣變化多端，如遇到響雷、閃電、下雨等不同的情況，會瞬間導致魚塘表層的水溫下降，從而引發水位對流。

含氧量較高的上層水向下層傳去，促使下層水位升高，此時生存于下層水的還原性物質通過氧化作用而消耗大量的氧氣，最終可能造成水體環境嚴重缺氧，魚蝦等水產動物大量死亡。

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氧化還原電位

氧化還原電位，簡稱ORP 。ORP值代表池塘底泥、養殖水體等介質氧化性或還原性的相對程度。ORP的單位是mv。它由ORP復合電極和mv計組成。ORP電極是一種可以在其敏感層表面進行電子吸收或釋放的電極,該敏感層是一種惰性金屬，通常是用鉑和金來制作。

氧化還原電位是反映水溶液中所有物質表現出來的綜合的氧化-還原性的一個指標。水體、底泥的氧化還原電位越高，其氧化性越強，水體、底泥的電位越低，其氧化性越弱。

氧化還原電位的測定可以使用ORP測定儀測定，電位為正表示池塘顯示出一定的氧化性，為負則說明池塘底質顯示出還原性。

你的養殖池有經常出現死底層魚的狀況嗎？你的養殖池水面出現過不斷冒泡的現象？你的養殖池底泥有發黑發臭的問題嗎？如果有，那證明你的養殖池底泥已經由氧化態變為還原態，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中的生態環境。

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. 淡水養殖環境中的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。而養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，隨著深度繼續增加，ORP繼續減少，底泥開始*呈現還原態。 

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。相應表現在氮循環上，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。氧化還原電位繼續降低，當氧化還原電位環境為-200～-250mV，專性厭氧微生物出現生長，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 

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