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ORP氧化還原電極是反映水溶液中所有物質表現出來的宏觀氧化還原性。氧化還原電位越高，說明氧化性越強，氧化還原電位越低，說明還原性越強。
生物氧化涵蓋了底物脫氫、加氧、失電子三種形式，它們的實質都是電子從一個物質分子轉移到另一種物質分子的氧化還原反應。提供電子的一方是還原劑，而接受電子的一方則為氧化劑。這些由物質本身的氧化型和還原型組成的體系被稱為氧化還原電對。電子之所以發生轉移，也是因為氧化還原電對所對應的就是電勢能的轉化。
ORP測定的影響因素：
由于pH與ORP的測定原理類似，都是測定電極之間的電位變化，所以兩者之間也存在一定關聯。隨著pH的升高，氫離子濃度是下降的，而氫離子屬于氧化劑，它的下降，相應地電勢也會降低。pH每變化一個單位，對應的電勢要變化59.1mV。
水溫對ORP的測定也有影響。根據能斯特公式，ORP會隨著溫度的增加而減小。在氧化環境中，隨著水溫升高溶解氧飽和度下降，在其它條件不變時，也會使ORP降低。此外，由于水溫對微生物的活性影響較大，從而會間接使ORP發生變化。
ORP數值所描述的是一個環境變量，它隨著不同環境中電子受體(氧、硝酸鹽、硫酸鹽等)反應物和反應產物的數量變化波動，比如在反硝化過程中，有時候溫度、進水水質、pH這些因子并沒有發生明顯變化，但在缺氧區出口會處出現ORP的異常升高，這就說明監測到了氧化性較強的物質。
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