氧化還原電位ORP在養(yǎng)殖池塘水質(zhì)監(jiān)測(cè)

我國(guó)農(nóng)業(yè)水產(chǎn)科研技術(shù)的不斷深入以及環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷提高對(duì)水質(zhì)各參數(shù)的連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提出了更高的要求，但目前我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)仍大都停留在傳統(tǒng)的依靠人工經(jīng)驗(yàn)判斷的水平上，很少有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境智能系統(tǒng)，是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)向現(xiàn)代化、企業(yè)化、規(guī)?；较虬l(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的一種新的養(yǎng)殖方式，實(shí)現(xiàn)高密度、高產(chǎn)量和高效率的漁業(yè)生產(chǎn)。智能化水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)是面向水產(chǎn)養(yǎng)殖集約、高產(chǎn)、高效、生態(tài)、安全的發(fā)展需求，基于智能傳感、無(wú)線傳感網(wǎng)、通信、智能處理與智能控制等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，集水質(zhì)環(huán)境參數(shù)在線采集、智能組網(wǎng)、無(wú)線傳輸、智能處理、預(yù)警信息發(fā)布、決策支持、遠(yuǎn)程與自動(dòng)控制等功能于一體的水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境智能系統(tǒng)是面向水產(chǎn)養(yǎng)殖集約、高產(chǎn)、高效、生態(tài)、安全的發(fā)展需求，基于智能傳感、無(wú)線傳感網(wǎng)、通信、智能處理與智能控制等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)的，集水質(zhì)環(huán)境參數(shù)在線采集、智能組網(wǎng)、無(wú)線傳輸、智能處理、預(yù)警信息發(fā)布、決策支持、遠(yuǎn)程與自動(dòng)控制等功能于一體的水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。養(yǎng)殖戶可以通過(guò)公眾號(hào)、掌上電腦、計(jì)算機(jī)等信息終端，實(shí)時(shí)掌握養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境信息，及時(shí)獲取異常報(bào)警信息及水質(zhì)預(yù)警信息，并可以根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，實(shí)時(shí)自動(dòng)地調(diào)整控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的科學(xué)養(yǎng)殖與管理，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、增產(chǎn)增收的目標(biāo)。

養(yǎng)殖技術(shù)人員在監(jiān)控中心通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)掌握養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境信息，及時(shí)獲取異常報(bào)警信息及水質(zhì)預(yù)警信息，并可以根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，實(shí)時(shí)調(diào)整控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的科學(xué)養(yǎng)殖與管理，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、增產(chǎn)增收的目標(biāo)，此外，用戶還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)掌握分布在不同地點(diǎn)的養(yǎng)殖場(chǎng)的水質(zhì)信息與員工工作情況。

水質(zhì)監(jiān)測(cè)站可以選裝溶解氧傳感器、pH傳感器、水位傳感器、鹽度傳感器、濁度傳感器等，配合智能數(shù)據(jù)采集器，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)水質(zhì)環(huán)境參數(shù)的在線采集、處理與傳輸。增氧控制站包括無(wú)線控制終端、配電箱、空氣壓縮機(jī)與曝氣增氧管道（或增氧機(jī)），無(wú)線控制終端匯聚水質(zhì)監(jiān)測(cè)站采集的信息，根據(jù)不同養(yǎng)殖品種對(duì)溶解氧的需求，通過(guò)算法模型控制增氧設(shè)備動(dòng)作?，F(xiàn)場(chǎng)及遠(yuǎn)程監(jiān)控中心包括WSN無(wú)線接入點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控計(jì)算機(jī)，無(wú)線控制終端匯聚的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線接入點(diǎn)匯總到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控計(jì)算機(jī)，用戶可在本地查詢水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)，同時(shí)監(jiān)控計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，做出控制決策，通過(guò)無(wú)線接入點(diǎn)向配電箱發(fā)送控制指令。

遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過(guò)GPRS遠(yuǎn)程接入點(diǎn)接收無(wú)線控制終端匯聚的數(shù)據(jù)信息，用戶可以通過(guò)手機(jī)、掌上電腦、計(jì)算機(jī)等信息終端遠(yuǎn)程查詢水質(zhì)信息，同時(shí)也可通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，做出控制決策，遠(yuǎn)程控制增氧設(shè)備。該水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包含高精度傳感器探頭（即傳感器），數(shù)據(jù)采集分析終端，無(wú)線通訊終端，智能氧氣傳輸控制柜，智能移動(dòng)顯示終端，互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)器，在線式移動(dòng)端顯控軟件等全套軟硬件設(shè)施，為水產(chǎn)養(yǎng)殖的信息化、智能化的實(shí)現(xiàn)提供了強(qiáng)大的科技后盾。該系統(tǒng)可以讓相關(guān)領(lǐng)域管理人員在線查看各個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的探頭的采樣數(shù)據(jù)。同時(shí)提供短信提示功能，方便管理者及時(shí)了解水質(zhì)的各參數(shù)值，讓管理者能第一時(shí)間獲得水質(zhì)問(wèn)題警報(bào)的消息。從而及時(shí)采取措施，避免損失。

 氧化還原電位ORP在養(yǎng)殖池塘水質(zhì)監(jiān)測(cè)

你的養(yǎng)殖池有經(jīng)常出現(xiàn)死底層魚(yú)的狀況嗎？你的養(yǎng)殖池水面出現(xiàn)過(guò)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(wèn)題嗎？如果有，那證明你的養(yǎng)殖池底泥已經(jīng)由氧化態(tài)變?yōu)檫€原態(tài)，氧化還原電位逐漸降低，氧債開(kāi)始增加，也預(yù)示著情況開(kāi)始越來(lái)越糟糕。而如果你長(zhǎng)期關(guān)注水體氧化還原電位變化，注重改底，則情況會(huì)大一樣。氧化還原電位（oxidationreduction potential ORP）是非常重要的水質(zhì)指標(biāo)之一，它雖然不能獨(dú)立反應(yīng)水質(zhì)的好壞，但是能夠綜合其他水質(zhì)指標(biāo)來(lái)反應(yīng)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(zhì)都有獨(dú)立的氧化還原特性，可以簡(jiǎn)單理解為在微觀上，每一種不同物質(zhì)都有一定的氧化還原能力，這些氧化還原性不同的物質(zhì)能夠相互影響，最終構(gòu)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(fù)則表示溶液顯示出一定的還原性。一般的pH值測(cè)定儀都能兼測(cè)氧化還原電位，但如果需要準(zhǔn)確測(cè)定，則需要購(gòu)買(mǎi)專門(mén)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(xiàn)報(bào)道和本研究室測(cè)定的結(jié)果來(lái)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(lái)，只要溶氧達(dá)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(shì)。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(kāi)始*呈現(xiàn)還原態(tài)。