Випадки застосування датчика аміачного азоту, нітратного азоту, загального азоту та pH 4-в-1 на Філіппінах

Філіппіни, як архіпелажна країна, володіють багатими водними ресурсами, але також стикаються зі значними проблемами управління якістю води. У цій статті детально описано випадки застосування датчика якості води «4 в 1» (моніторинг аміачного азоту, нітратного азоту, загального азоту та pH) у різних секторах Філіппін, включаючи сільськогосподарське зрошення, муніципальне водопостачання, реагування на надзвичайні ситуації та захист навколишнього середовища. Аналізуючи ці реальні сценарії, ми можемо зрозуміти, як ця інтегрована сенсорна технологія допомагає Філіппінам вирішувати проблеми управління якістю води, підвищувати ефективність моніторингу та забезпечувати підтримку даних у режимі реального часу для прийняття рішень.

Передумови та проблеми моніторингу якості води на Філіппінах

Філіппіни, як архіпелажна держава, що складається з понад 7000 островів, можуть похвалитися різноманітними водними ресурсами, включаючи річки, озера, підземні води та обширне морське середовище. Однак країна стикається з унікальними проблемами в управлінні якістю води. Швидка урбанізація, інтенсивна сільськогосподарська діяльність, промисловий розвиток та часті стихійні лиха (такі як тайфуни та повені) створюють серйозні загрози для якості водних ресурсів. На цьому тлі інтегровані пристрої моніторингу якості води, такі як датчик 4-в-1 (вимірює аміачний азот, нітратний азот, загальний азот та pH), стали важливими інструментами для управління якістю води на Філіппінах.

Проблеми з якістю води на Філіппінах демонструють регіональну мінливість. У сільськогосподарських районах з інтенсивним використанням, таких як Центральний Лусон та частини Мінданао, надмірне використання добрив призвело до підвищеного рівня азотних сполук (особливо аміачного азоту та нітратного азоту) у водоймах. Дослідження показують, що втрати аміаку внаслідок випаровування внаслідок поверхневого внесення сечовини на рисових полях Філіппін можуть сягати близько 10%, що знижує ефективність добрив та сприяє забрудненню води. У міських районах, таких як Метро Маніла, забруднення важкими металами (особливо свинцем) та мікробне забруднення є основними проблемами в муніципальних системах водопостачання. У регіонах, постраждалих від стихійних лих, таких як тайфун Хайян у місті Таклобан, пошкоджені системи водопостачання призвели до фекального забруднення джерел питної води, що спричинило сплеск діарейних захворювань.

Традиційні методи моніторингу якості води на Філіппінах стикаються з численними обмеженнями. Лабораторний аналіз вимагає збору зразків та їх транспортування до централізованих лабораторій, що займає багато часу та коштує дорого, особливо для віддалених острівних районів. Крім того, пристрої моніторингу одного параметра не можуть забезпечити повне уявлення про якість води, тоді як одночасне використання кількох пристроїв збільшує складність системи та витрати на обслуговування. Таким чином, інтегровані датчики, здатні одночасно контролювати кілька ключових параметрів, мають особливу цінність для Філіппін.

Аміачний азот, нітратний азот, загальний азот та pH є критично важливими показниками для оцінки стану води. Аміачний азот переважно походить із сільськогосподарських стоків, побутових стічних вод та промислових стічних вод, причому високі концентрації є безпосередньо токсичними для водних організмів. Нітратний азот, кінцевий продукт окислення азоту, створює ризики для здоров'я, такі як синдром блакитного малюка, при надмірному вживанні. Загальний азот відображає загальне навантаження азоту у воді та є ключовим показником для оцінки ризиків евтрофікації. Тим часом pH впливає на трансформацію форм азоту та розчинність важких металів. У тропічному кліматі Філіппін високі температури прискорюють процеси розкладання органічних сполук та трансформації азоту, що робить моніторинг цих параметрів у режимі реального часу особливо важливим.

Технічні переваги датчиків «4 в 1» полягають у їхній інтегрованій конструкції та можливостях моніторингу в режимі реального часу. Порівняно з традиційними однопараметричними датчиками, ці пристрої надають одночасні дані про кілька пов’язаних параметрів, підвищуючи ефективність моніторингу та виявляючи взаємозв’язки між параметрами. Наприклад, зміни pH безпосередньо впливають на баланс між іонами амонію (NH₄⁺) та вільним аміаком (NH₃) у воді, що, у свою чергу, визначає ризик випаровування аміаку. Завдяки спільному моніторингу цих параметрів можна досягти більш комплексної оцінки якості води та ризиків забруднення.

За унікальних кліматичних умов Філіппін, датчики «4 в 1» повинні демонструвати високу адаптивність до навколишнього середовища. Високі температури та вологість можуть впливати на стабільність та термін служби датчиків, тоді як часті опади можуть спричиняти раптові зміни каламутності води, що впливає на точність оптичних датчиків. Тому датчики «4 в 1», що розгортаються на Філіппінах, зазвичай потребують температурної компенсації, конструкції, що запобігає біообростанню, а також стійкості до ударів та проникнення води, щоб витримувати складне тропічне острівне середовище країни.

Застосування в моніторингу сільськогосподарської зрошувальної води

Для Філіппін рис є найважливішою основною культурою, оскільки вони є сільськогосподарською країною, а ефективне використання азотних добрив має вирішальне значення для виробництва рису. Застосування датчиків якості води «4 в 1» у філіппінських іригаційних системах забезпечує надійну технічну підтримку для точного внесення добрив та контролю забруднення з неточкових джерел. Завдяки моніторингу аміачного азоту, нітратного азоту, загального азоту та pH у воді для зрошення в режимі реального часу, фермери та сільськогосподарські техніки можуть більш науково керувати використанням добрив, зменшувати втрати азоту та запобігати забрудненню навколишніх водойм сільськогосподарськими стоками.

Управління азотом на рисових полях та підвищення ефективності добрив

У тропічному кліматі Філіппін сечовина є найпоширенішим азотним добривом на рисових полях. Дослідження показують, що втрати аміаку внаслідок поверхневого внесення сечовини на філіппінських рисових полях можуть сягати близько 10%, що тісно пов'язано з pH зрошувальної води. Коли pH води на рисових полях піднімається вище 9 через активність водоростей, випаровування аміаку стає основним шляхом втрати азоту, навіть у кислих ґрунтах. Датчик «4 в 1» допомагає фермерам визначати оптимальні терміни та методи удобрення, контролюючи pH та рівень аміачного азоту в режимі реального часу.

Філіппінські сільськогосподарські дослідники використали датчики «4 в 1» для розробки «технології глибокого розміщення азотних добрив за допомогою води». Ця техніка значно підвищує ефективність використання азоту шляхом наукового контролю стану води в полях та методів удобрення. Ключові кроки включають: припинення поливу за кілька днів до удобрення, щоб ґрунт трохи підсох, внесення сечовини на поверхню, а потім легке зрошення, щоб допомогти азоту проникнути в шар ґрунту. Дані датчиків показують, що ця техніка може доставляти понад 60% азоту сечовини в шар ґрунту, зменшуючи втрати газів та стоку, одночасно збільшуючи ефективність використання азоту на 15–20%.

Польові випробування в Центральному Лусоні з використанням датчиків «4 в 1» виявили динаміку азоту за різних методів удобрення. При традиційному поверхневому внесенні датчики зафіксували різкий сплеск амонійного азоту через 3–5 днів після удобрення, а потім швидке зниження. Натомість, глибоке внесення добрив призвело до більш поступового та тривалого вивільнення амонійного азоту. Дані pH також показали менші коливання pH водного шару при глибокому внесенні добрив, що зменшило ризики випаровування аміаку. Ці результати, отримані в режимі реального часу, дали наукові рекомендації для оптимізації методів удобрення.

Оцінка забруднення дренажних систем зрошення

Інтенсивні сільськогосподарські регіони на Філіппінах стикаються зі значними проблемами забруднення з неточкових джерел, зокрема забруднення азотом від дренажу рисових полів. 4-в-1 датчики, розміщені в дренажних канавах та приймальних водах, постійно контролюють коливання азоту для оцінки впливу різних сільськогосподарських практик на навколишнє середовище. У рамках проекту моніторингу в провінції Булакан сенсорні мережі зафіксували на 40–60% більше загального навантаження азотом у зрошувальних дренажних водах під час сезону дощів порівняно з посушливим сезоном. Ці результати вплинули на розробку сезонних стратегій управління поживними речовинами.

Датчики «4 в 1» також відіграли ключову роль у громадських наукових проектах у сільських громадах Філіппін. У дослідженні в Барбазі, провінція Антике, дослідники співпрацювали з місцевими фермерами, щоб оцінити якість води з різних джерел за допомогою портативних датчиків «4 в 1». Результати показали, що хоча колодязна вода відповідала стандартам pH та загального рівня розчинених твердих речовин, було виявлено забруднення азотом (переважно нітратним азотом), пов’язане з місцевими методами удобрення. Ці результати спонукали громаду скоригувати терміни та норми удобрення, зменшивши ризики забруднення ґрунтових вод.

*Таблиця: Порівняння застосування датчиків «4 в 1» у різних сільськогосподарських системах Філіппін

Ми також можемо запропонувати різноманітні рішення для
1. Портативний вимірювач для багатопараметричного вимірювання якості води
2. Система плавучих буїв для багатопараметричного контролю якості води
3. Щітка для автоматичного очищення багатопараметричного датчика води
4. Повний комплект серверів та програмного бездротового модуля, підтримує RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

Щоб отримати додаткову інформацію про датчик води,
будь ласка, зв'яжіться з компанією Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Вебсайт компанії: www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582