為什么要測(cè)ORP（三）

氧化還原電位，簡(jiǎn)稱ORP （是英文Oxidation-Reduction Potential的縮寫(xiě)）或Eh。ORP作為介質(zhì)（包括土壤、天然水、培養(yǎng)基等）環(huán)境條件的一個(gè)綜合性指標(biāo)，已沿用很久，它表征介質(zhì)氧化性或還原性的相對(duì)程度。

各類微生物的最適氧化還原電位范圍

    對(duì)于厭氧微生物來(lái)說(shuō)，環(huán)境中低氧化還原電位具有重要性。厭氧微生物之所以要如此低的氧化還原電位才能生長(zhǎng)。一個(gè)原因是厭氧微生物細(xì)胞中無(wú)高電位的細(xì)胞色素和細(xì)胞色素氧化酶等，因而不能推動(dòng)發(fā)生和完成那些只有在高電位下才能發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)，另一方面是由于對(duì)厭氧微生物生長(zhǎng)所必需的一個(gè)或多個(gè)酶的-SH只有被*還原以后，這些酶才能活化或活躍地起酶學(xué)功能，因此環(huán)境中僅僅無(wú)氧的存在仍不足以為厭氧微生物尤其是嚴(yán)格厭氧微生物提供有效的生長(zhǎng)條件，還必須使環(huán)境中的氧化還原電位穩(wěn)定在厭氧微生物所要求的范圍。當(dāng)某種厭氧微生物接種于具有比它所要求的氧化還原電位更高的培養(yǎng)基中時(shí)，它應(yīng)激反應(yīng)是不分化不生長(zhǎng)，或者需要一個(gè)比正常電位培養(yǎng)基中長(zhǎng)很多的滯留期。如果高氧化還原電位只是使厭氧微生物接種物需要長(zhǎng)得多的停滯期，那么這種微生物在這個(gè)生長(zhǎng)停滯期間可以通過(guò)代謝由接種時(shí)帶入的或存在于培養(yǎng)基中的中間體而降低培養(yǎng)基中氧化還原電位，當(dāng)然這種氧化還原電位的降低是局部性的，僅限于活躍菌體細(xì)胞的周圍。

當(dāng)菌體周圍的氧化還原電位降低到滿足這種微生物以對(duì)氧化還原電位的要求時(shí)，細(xì)胞內(nèi)活躍的代謝便開(kāi)始。還原性物質(zhì)便產(chǎn)生，整個(gè)培養(yǎng)基變?yōu)閰捬跣远_(dá)到接入微生物的要求，生長(zhǎng)也呈現(xiàn)正常的速率。由于接種物或在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)或懸浮于培養(yǎng)基中帶有的物質(zhì)在相當(dāng)程度上有助于立即降低菌體周圍的氧化還原電位，因此接種量越大，所攜帶的中間體越多，菌體能起始生長(zhǎng)的環(huán)境氧化還原電位可超高。在實(shí)踐中確也如此，接種量越大，停滯期越短，生長(zhǎng)越迅速。但一旦菌體生長(zhǎng)之后，環(huán)境中的氧化還原電位不再是一個(gè)主要控制因子。

微生物生長(zhǎng)對(duì)氧化還原電位的影響

  微生物在其生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)降低環(huán)境的氧化還原電位。好氧微生物、兼性微生物和厭氧微生物都呈現(xiàn)出這種趨勢(shì)。其原因在于好氧微生物和兼性微生物在其生命代謝中以氧為最終電子受體，使環(huán)境中的氧被水泵而降低環(huán)境氧化還原電位；而厭氧微生物和在氧耗盡后的兼性微生物盡管在其生命活動(dòng)中不利用氧，但是代謝產(chǎn)生的種種還原性產(chǎn)物也使環(huán)境中的氧化還原電位降低。

然而各種類型的微生物降低環(huán)境中氧化還原電位的速度和程度很不一樣。

   好氧微生物在生長(zhǎng)的第一小時(shí)內(nèi)并不降低環(huán)境中的Eh值，其原因在溶于環(huán)境基質(zhì)中的氧的緩沖效應(yīng)。當(dāng)繼續(xù)生長(zhǎng)時(shí)氧化還原電位會(huì)出現(xiàn)一個(gè)小的低落，而后保持在某一Eh值的水平上。

厭氧微生物的生長(zhǎng)對(duì)于環(huán)境氧化電位的影響方式與好氧性微生物和兼性微生物很不相同，它一直要等到環(huán)境中氧化還原電位被接種物中產(chǎn)生的還原性物質(zhì)降低到適宜時(shí)才會(huì)開(kāi)始生長(zhǎng)。如果環(huán)境中的氧化還原電位已經(jīng)達(dá)到或低于接種微生物的生長(zhǎng)還原電位的要求，則接種物進(jìn)入培養(yǎng)基后立即生長(zhǎng)。在生長(zhǎng)過(guò)程中由于不斷形成還原性終產(chǎn)物而使環(huán)境氧化還原電位迅速降低，因?yàn)槟骋环N微生物在特定的基質(zhì)中所產(chǎn)生的還原性終產(chǎn)物是特定的，這些還原性終產(chǎn)物的氧化還原電位又有其特定的范圍，因而對(duì)于環(huán)境氧化還原電位的影響又會(huì)限定于某一范圍。

pH值往往影響氧化還原體系的電位及氧化還原反應(yīng)速率。pH值越低，O₂或Cr₂O₇^2-越高，為了能增大溶解氧及六價(jià)鉻等氧化有機(jī)物及還原性無(wú)機(jī)物之能力，可以適當(dāng)降低發(fā)酵醪的pH，但有諸多負(fù)面影響：

• 酸度大，引起鹽度、硬度等變化，對(duì)水生植物及藻類生長(zhǎng)不利；
• 破壞自然緩沖體系，消滅或抑制細(xì)菌及微生物的繁殖；
• 游離重金屬離子增多，加重水體污染；
• 水體及發(fā)酵醪酸化引起的其它問(wèn)題；

所以調(diào)節(jié)并保持較高的氧化還原電位不一定要降低pH，可以適當(dāng)提高醪體及水體中的溶解氧，在水體凈化行業(yè)也可同時(shí)提高氧化物的排入量，這樣可以提高水體的自凈能力。