氧化還原電位

1、轉貼氧化還原電位及其實際意義氧化還原電位是水質中一個重要指標，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族系統(tǒng)中的生態(tài)環(huán)境。什么是氧化還原電位呢？在水中，每一種物質都有其獨自的氧化還原特性。簡單的，我們可以理解為：在微觀上，每一種不同的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，最終構成了一定的宏觀氧化還原性。所謂的氧化還原電位就是用來反應水溶液中所有物質反應出來的宏觀氧化-還原性。氧化還原電位越高，氧化性越強，電位越低，氧化性越弱。電位為正表示溶液顯示出一定的氧化性，為負則說明溶液顯示出還原性。我們的過濾系統(tǒng)，除去反硝化，實際都是一種氧化性的生化過

2、濾裝置。對于有機物來說，微生物通過氧化作用斷開較長的碳鏈（或者打開各種碳環(huán)），再經(jīng)過復雜的生化過程最終將各種不同形式的有機碳氧化為二氧化碳；同時，這些氧化作用還將氮、磷、硫等物質從相應的碳鍵上斷開，形成相應的無機物。對于無機物來說，微生物通過氧化作用將低價態(tài)的無機物質氧化為高價態(tài)物質。這就是氧化性生化過濾的實質（這里我們只關心那些被微生物氧化分解的物質，而不關心那些被微生物吸收、同化的物質）?？梢钥吹?，在生化過濾的同時，水中物質不斷被氧化。生化氧化的過程伴隨著氧化產物的不斷生成，于是在宏觀上來看，氧化還原電位是不斷被提高的。因此，從這個角度上看，氧化還原點位越高，顯示出水中的污染物質被過濾得越

3、徹底?；氐轿覀兪冀K關注的一個焦點無機氮上，從無機氮的產生和轉化過程就能很容易看出氧化還原點位所表征的意義。無機氮的來源是有機氮，比如蛋白質（氨基酸縮聚物）、雜環(huán)化物（碳、氮共同構成的環(huán)）、重氮、偶氮化物（含有氮-氮三鍵和氮-氮雙鍵的物質）等。由于這些有機氮都是還原性的（這些物質的化學鍵不飽合或者不夠飽和，鍵能不夠大，能夠與氧形成更飽和、更穩(wěn)定的化學鍵，因此認為他們具有還原性），容易被氧化，因此顯示出較低的氧化還原電位。經(jīng)過氨化細菌的氧化作用，有機氮被轉化為無機氮。由于，氨、亞硝酸和硝酸的氧化性是逐漸增強的，隨著硝酸的產生，氧化還原電位將被顯著提高。我們都知道，硝酸是一種氧化性很強的酸，如果水溶

4、液中大量存在硝酸，那么有機碳是很難存在的，這就是說，較高的氧化還原電位表征出水溶液中有機物被分解得較為完全。但是，氧化還原電位是多種物質共同影響的。硝酸根離子在不同的酸堿度下顯示出來的氧化性是完全不同的，酸性越強，氧化還原電位越高，反之則越低。換句話說，同樣的水質，通過改變氫離子濃度就能夠改變其氧化還原電位。這說明我們不能僅用氧化還原電位來簡單的說硝酸根離子濃度或者說水質的好壞?；蛘哒f氧化還原電位的高低并不是水質好壞的比較標準，氧化還原電位并不能單獨用于表征水質好壞，只是一個參考標準。那么我們如何來看氧化還原電位的實際意義呢？總結下來，可以有下面幾種情況：1.   

5、;    間接反映水中硝酸等物質的濃度積累程度。在魚缸中，水質是相對穩(wěn)定的，隨著生化過濾的不斷進行，氧化態(tài)的不斷提高，溶液的氧化還原電位是不斷提高的。這個點位的提高與水中高價態(tài)的無機離子濃度的積累是正相關的。換句話說，在穩(wěn)定的水質中，在外界不提供其他無機離子的狀況下，我們能夠由氧化還原電位簡單的估計出硝酸等物質在水中積累的程度。2.       監(jiān)測過濾中微生物的氧化效率。上面提到，我們的過濾一般都是處在氧化過濾狀態(tài)，不斷提高水溶液的氧化還原電位。實際上，微生物就是利用自己獲得的能量，維持自身及周圍環(huán)境在

6、較高的氧化還原電位上。因此，過濾中的水能夠維持在一個較高的氧化還原電位環(huán)境上，通過監(jiān)測過濾中的點位，我們可以間接的了解到過濾的效率。反過來，如果使用到一些還原性的過濾系統(tǒng)，比如反硝化過濾。實際上這些細菌就是需要處在較低的氧化還原電位上才能將硝酸還原，那么我們也可以通過氧化還原電位來估計反硝化是有足夠的條件存在。一般來講，正常的反硝化需要維持氧化還原電位在-200至-400之間，微生物才能獲得足夠的氫來還原硝酸。3.       反映出水中某些無機物的濃度和水生生物狀態(tài)。在一些情況下，我們需要維持水中一些無機物的濃度，比如草缸需要不斷補

7、充二氧化碳。我們知道，二氧化碳實際上就是碳的最高氧化態(tài)，無論什么形式的碳，在被氧化后最終都是形成穩(wěn)定的二氧化碳。因此我們可以在水中通過氧化還原電位來顯示這種具有碳原子最高氧化態(tài)的物質的濃度。換個角度來看這個問題：草缸中，植物通過二氧化碳的吸收來釋放氧氣，而光線就是二氧化碳轉化為氧氣的催化劑。在光照基本維持恒定的情況下，二氧化碳濃度越高，氧氣就釋放得越多。水中較高的溶解氧則顯示出較高的氧化還原電位。因此還我們可以從氧化還原電位來看出水生植物釋放氧化性物質的效率。實際上，氧化還原點位能夠反映出很多很多水質問題以及由此帶來的水生生物狀態(tài)變化。只要對這個物理化學定義有一定的了解，我們就能簡單的利用儀器來獲取很多看不到的信息。微生物分為好氧微生物、嚴格厭氧微生物、兼性厭氧微生物、兼性好氧微生物好氧微生物的定義就是：能夠在有氧氣的地方很好的生長，而且當缺少氧氣時其生長就會受阻。同樣理解厭氧微生物、兼性微生物