氧化還原電位

   體系中氧化劑和還原劑的相對強度稱之為氧化還原電位，通常用Eh表示，以伏特或豪伏來計量。根據Nernt式，體系中的氧化還原電位(h)可以表示為:

Eh=E+2.3RT [氧化型]

nf ig[還原型]

中，R為氣體常數;T為絕對溫度(273+t℃);n為離子價;f為電化學當量;FE標準電極電位;Eh為待測氧化還原電位;[氧化型]為氧化態離子濃度;[還原型]為還原態離子濃度。

   研究表明，產酸發酵細菌氧化還原電位可以為-400~100mV，培養產甲烷細菌的初期，氧化還原電位不能高于-320mV。而嚴格的厭氧環境是產甲烷菌進行正?；顒拥幕緱l件，可以用氧化還原電位表示厭氧反應器中含氧濃度。

   好氧微生物、兼性微生物和厭氧微生物都呈現出一種趨勢，那就是在其生長過程中會降低環境的氧化還原電位。產生這種現象的主要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，使環境中的氧被消耗致使環境的氧化還原電位降低。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中不利用氧，但是代謝產生的種種還原性物也會使環境中的氧化還原電位降低。

   然而不同類型的微生物對環境中的氧化還原電位降低的速度和程度是非常不一樣的。好氧微生物從生長開始到一個小時后才開始對環境中的氧化還原電位值有影響，并使其值降。這是由于環境基質中的氧的緩沖效應造成的。當好氧微生物繼續生長時，氧化還原電會出現一個小的低落，而后就保持在某一水平上不變了。兼性微生物在開始生長的頭幾個小時內，對環境的氧化還原電位值也不產生影響，不降低氧化還原電位值，當電位達到一個穩定值時，這個電位值持續穩定的時間要比好氧微生物呈現的長，這可能是由于兼性微生物耗氧的速度要比好氧微生物慢的緣故。當兼性微生物耗盡了環境中的氧，使環境由好氧性轉為厭氧性時環境中的氧化還原電位便出現明顯的下降，兼性微生物的代謝方式也由好氧性轉為厭氧性。厭氧微生物的生長對于環境的氧化還原電位的影響方式與好氧性微生物和兼性微生物很不相同，它一直要等到環境中的氧化還原電位被接種物中產生的還原性物質降低到適宜值時才會開始生長。如果環境中的氧還原電位已經達到或低于接種微生物的生長還原電位的要求，則接種物進入培養基后立即生長。在生長過程中由于不斷形成還原性終產物而使環境氧化還原電位迅速降低。因為某一種微生物在特定的基質中所產生的還原性最終產物種類是特定的，這些還原性終產物的氧化還原電位又有其特定的范圍，因而對于環境氧化還原電位的影響又會限定于某一范圍之內。

   厭氧消化過程是多種生理類群微生物的聯合作用，曾經被研究過的微生物種類就有幾百種，這里有適宜各種氧化還原電位條件下生存的微生物。然而，由于厭氧消化食物鏈的最后一組成員--產甲烷菌都是嚴格厭氧微生物，所以必須在極低的氧化還原電位條件下厭氧消化才能順利進行。

   盡管厭氧消化器為了收集沼氣和保持厭氧條件，要求較為密閉的條件，但進水口、出水口和UASB的沉淀槽等部位都很難避免有溶解氧進入，然而在運行正常的消化器里始終保持著極低的氧化還原電位，這種低氧化還原電位的造成，即是靠各類群微生物生長對環境氧化還原電位影響的結果。好氧性微生物、兼性厭氧微生物、嚴格厭氧微生物的依次活動，使帶有大量溶解氧的進水，其氧化還原電位會很快降低到適宜產甲烷菌生長的范圍-330m以下。這種微生態環境中低氧化還原電位的造成，不僅存在于消化器里，同時也存在于厭顆粒污泥、厭氧濾器的附著生物膜，甚至存在好氧曝氣池的絮狀污泥中，因此有人用好氧性污泥作為接種物來啟動厭氧消化器也獲得了成功。

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