关于池塘氧化还原电位，你必须知道的那些事（三）
一、氧化还原电位对于池塘底质的意义
在高密度养殖过程中，特别是底栖水生动物而言，对底质更为敏感。在养殖过程中，底质的好坏对于养殖的影响十分巨大。但是在养殖期间，我们仅能依靠把底泥打捞上来凭感官去判断底泥的好坏。
通过摸索池塘底质有机物的分解规律以及厌氧分解产生的还原产物的出现先后规律和氧化还原电位之间的关系，我们就可以发现底质与氧化还原电位之间存在着必然的联系。池塘底质的氧化还原电位能够在一定程度上反映整个底质的情况，从而为养殖过程中底质好坏的判断提供更多的参考。
通过对底泥表层的氧化还原电位的测量，还可以从一个侧面判断池塘底部的溶解氧状况，以便及时采取措施，维持池塘底泥表层的好氧条件，防止表层以下的底泥厌氧呼吸产生硫化氢，亚硝酸盐等还原性产物进入养殖水体，对养殖过程中的鱼虾造成危害。
二、氧化还原电位的测量
在底泥氧化还原的电位的测量的过程当中，已经有商用的氧化还原测试仪来对底泥的氧化还原电位进行测量（注意氧化还原电位测定仪的介质范围，底泥测量需要能测量土壤的氧化还原电位测定仪）。
图1 商用氧化还原电位测定仪
取样的注意事项：一般氧化还原电位随着深度增加而下降（图2），取样时，必须要注意采样的方法和深度。一般来说，底泥表层下面有厌氧层的存在是比较常见的现象，只要有底泥氧化表层的存在，底泥表层以下厌氧呼吸产生的还原产物就不能穿过表层进入到水体中。
图2 东海某站位柱状沉积物氧化还原电位
需要注意的是，在氧化还原电位的测量过程中，最好现场测定。氧化还原电位值，还会受到pH的影响，在溶氧及温度恒定的情况下，pH升高，氧化还原电位呈下降趋势，一般pH每提升一个单位，氧化还原电位下降0.0592V。
三、造成池塘底质氧化还原电位不断下降的原因及管控措施
1，集约化养殖过程中氧化还原电位不断下降的原因
众所周知，在高密度精养池塘中，池塘底部沉积的有机物分解主要依靠微生物，而微生物的呼吸类型主要有三类，好氧呼吸，厌氧呼吸，发酵作用，在不同的环境下采用不同的生物氧化方式进行有机物的分解，在好氧条件下，在氧的参与下进行有机物的好氧呼吸分解，而在厌氧环境中，主要以厌氧呼吸和发酵作用，下面就以有机物水解后形成的葡萄糖的氧化分解为例，讲述生物氧化过程：
（1）好氧呼吸：主要是以分子氧作为电子受体进行的生物氧化：
（2）厌氧呼吸：以无机氧化物作为电子受体的生物氧化：
（3）发酵作用：电子供体和电子受体都是有机物的生物氧化
由上述反应式的电子转移的路径可知，在厌氧条件下，微生物对有机物的厌氧分解的过程中，能够以处于相对氧化态的无机物作为电子受体进行厌氧呼吸，从而导致底质的氧化还原电位不断地降低。
根据Takai等报道：硝酸根离子及锰作为微生物厌氧分解过程电子受体，还原为亚硝酸根离子和亚锰时，底质的氧化还原电位为0.2-0.3V；铁作为微生物厌氧分解过程电子受体，还原为亚铁时，底泥的氧化还原电位大约为0.05V；硫酸根离子作为微生物厌氧分解过程电子受体，还原为硫化氢时，底泥的氧化还原电位大约为-0.15—-0.2V，二氧化碳作为微生物厌氧分解过程电子受体，还原为甲烷时，底泥的氧化还原电位大约为-0.25V。
图2 黑海缺氧水中氧化还原电位及硫化氢含量与深度的变化，从上图可以看出，氧化还原电位的变化与溶氧的变化高度负相关，同时注意硫化氢出现的时候水体的氧化还原电位（-0.26V）。
因此，我们可以得知，导致池塘底质氧化还原电位不断降低的根本原因就在于池塘底部溶解氧不足时，微生物对有机物进行厌氧分解，底泥中处于氧化态的无机物充当电子受体，不断被还原，从而导致底泥中的氧化还原电位不断下降。
处于氧化态的底泥，往往呈棕褐色（带有三价铁化合物而呈现的颜色）或者底泥本身的颜色，而氧化还原电位较低，处于还原态的底泥往往呈黑褐色（主要是由于硫化物与亚铁结合，生成硫化亚铁而呈现出黑褐色）。
2， 提高池塘底部氧化还原电位的措施
通过对导致底泥氧化还原电位降低的因素的分析，我们可以从采取氧化型和表面活性剂型改良剂改良底质；合理搭配渔用增氧机械，保证池塘底部溶氧的充足；减少池塘底部有机物的来源三个角度入手，去解决池塘底质氧化还原电位不断降低的问题。
（1）使用底质改良剂提高池塘底部氧化还原电位：养殖过程中经常使用的片剂氧化消毒剂提高池塘底部的氧化还原电位，常用的有过氧化钙，二氧化氯，以及过硫酸氢钾复合盐等，将厌氧分解的还原性产物氧化，提高底泥的氧化还原电位。一般认为，氧化还原电位高其氧化能力越强，提高池塘底部的氧化还原电位的效果越显著。在这些氧化型底质改良剂中，以过硫酸氢钾复合盐的氧化还原电位最高，达1.85V。二氧化氯片剂在运用的过程当中，亦有报道过频使用容易导致底质土壤板结的现象。
表面活性剂：水产养殖中主要使用的有季磷盐等，主要的机理在于改良底质表层的通透性，让池塘底部的溶氧能够更多地进入底泥中，促进底泥氧化分解。
（2）合理搭配使用增氧机械设备：通过对微生物的生物分解类型我们可以得知，如果池塘底部的溶氧充足，好氧微生物的菌群就会占据优势，从而进行以氧作为电子受体的有机物好氧分解。那么，底泥中处于氧化态的无机物在池塘底部有机物的分解过程中就不会充当电子受体被还原，就能够保持池塘底泥（起码是底泥表层）的氧化还原电位不下降，维持池塘底泥表层的氧化还原电位在养殖过程中始终处于氧化态。
在养殖过程中，一方面要根据养殖品种，产量，养殖水体深度来合理安排增氧机械，特别要注意在晴天中午，中上层水体“氧盈”的时候，及时将过饱和的溶氧送至池塘底部，偿还“氧债”。因此，在养殖过程中，对于促进水体垂直对流机械的运用就显得十分重要。
通过运用底部微孔曝气设备来解决高密度养殖过程中池塘底部溶氧不足的问题是一个不错的选择，但在运用中需要注意如何避免池底沉积的有机物随气流再次悬浮的问题。
（3）减少池塘底质有机物的来源：在养殖过程中 ，根据池塘的养殖容量选择合理的养殖密度和搭配，避免过多的有机物在池塘底部的积累，也是防止底部恶化的一个有效措施，如果池塘底部的有机物沉积过多，过快，而底部的溶氧并不那么充足，有机物在好氧分解的过程中就会加快底部溶解氧的耗竭速度，进而进行厌氧分解，导致底质的氧化还原电位下降，底泥的厌氧层上升到底泥表层。