Філіппіни — це архіпелажна країна з довгою береговою лінією та багатими водними ресурсами. Аквакультура (особливо креветок та тілапії) є життєво важливою економічною опорою країни. Однак, високощільне землеробство призводить до збільшення концентрації вуглекислого газу (CO₂) у воді, що в основному виникає внаслідок дихання вирощуваних організмів та розкладання органічної речовини.
Надмірно високий рівень CO₂ становить пряму загрозу:
- Підкислення води: CO₂ розчиняється у воді, утворюючи вугільну кислоту, знижуючи pH та впливаючи на фізіологічні функції водних організмів. Це особливо негативно впливає на процес кальцифікації молюсків та ракоподібних (таких як креветки), що призводить до поганого росту панцира.
- Токсичність: Високі концентрації CO₂ є наркотичними та токсичними для риб, пошкоджуючи їхню дихальну систему та підвищуючи сприйнятливість до захворювань.
- Реакція на стрес: Навіть нижче рівнів гострої токсичності, тривалий вплив підвищеного рівня CO₂ викликає стрес у сільськогосподарських видів, що призводить до затримки росту та зниження ефективності конверсії корму.
Хоча традиційний моніторинг pH може опосередковано відображати зміни кислотності, він не може розрізнити джерело кислотності (чи то CO₂, чи інші органічні кислоти). Тому прямий моніторинг парціального тиску вуглекислого газу (pCO₂) у воді в режимі реального часу стає вирішальним.
Гіпотетичний випадок: креветочна ферма в Пангасінані, Лусон
Назва проекту: Проект інтелектуального управління якістю води на основі Інтернету речей
Місцезнаходження: Креветкова ферма середнього розміру в провінції Пангасінан на острові Лусон.
Технічне рішення:
На фермі впровадили систему моніторингу Інтернету речей (IoT), інтегровану з датчиками якості води CO₂. Основні компоненти включали:
- Занурювальний датчик CO₂ для встановлення на місці: використовує технологію недисперсійного інфрачервоного випромінювання (NDIR). Цей датчик забезпечує високу точність і довготривалу стабільність, що дозволяє безпосередньо вимірювати парціальний тиск розчиненого газу CO₂.
- Багатопараметричний зонд якості води: одночасне вимірювання ключових параметрів, таких як pH, розчинений кисень (DO), температура та солоність.
- Модуль реєстрації та передачі даних: дані датчиків передаються в режимі реального часу на хмарну платформу через бездротову мережу (наприклад, 4G/5G або LoRaWAN).
- Центральна система керування та оповіщення: Фермери можуть переглядати дані в режимі реального часу та історичні тенденції на комп’ютері або в мобільному додатку. Система запрограмована з пороговими значеннями безпеки для концентрації CO₂; спрацьовує автоматичний сигнал тривоги (SMS або сповіщення в додатку), якщо рівень перевищує ліміт.
Процес подання заявки та вартість:
- Моніторинг у режимі реального часу: Фермери можуть контролювати рівень CO₂ у кожному ставку цілодобово, відходячи від залежності від ручного, періодичного відбору проб води та лабораторного аналізу.
- Точне прийняття рішень:
- Коли система сповіщає про підвищення рівня CO₂, фермери можуть дистанційно або автоматично активувати аератори. Збільшення рівня розчиненого кисню не лише задовольняє біологічні потреби, але й сприяє розщепленню органічної речовини аеробними бактеріями, зменшуючи утворення CO₂ у джерелі.
- Співвіднесення даних з pH та температурою дозволяє точніше оцінити загальний стан води та токсичний вплив CO₂.
- Покращені переваги:
- Зниження ризику: Ефективно запобігає масовим спалахам захворювань або випадкам смертності креветок, спричиненим накопиченням CO₂.
- Збільшення врожайності: Підтримка оптимальної якості води призводить до швидшого росту та підвищення ефективності годівлі, що зрештою підвищує виробництво та економічну віддачу.
- Економія коштів: Зменшує непотрібний обмін води (економлячи воду та енергію) та використання ліків, що дозволяє створити більш екологічно чисту та сталу модель ведення сільського господарства.
Інші потенційні сфери застосування (у контексті Філіппін)
- Безпека ґрунтових та питних вод: Багато районів на Філіппінах залежать від ґрунтових вод. Моніторинг CO₂ у ґрунтових водах допомагає оцінити вплив геологічної активності (наприклад, вулканізму) на якість води та визначити її корозійну здатність, що є важливим для захисту трубопроводів.
- Дослідження навколишнього середовища та моніторинг зміни клімату: Філіппінські води є важливими поглиначами вуглецю. Дослідницькі установи можуть розгортати високоточні датчики CO₂ у ключових морських районах (наприклад, регіонах коралових рифів) для вивчення поглинання CO₂ океаном та результуючого підкислення океану, надаючи дані для захисту тендітних екосистем, таких як коралові рифи.
- Очищення стічних вод: На міських очисних спорудах моніторинг викидів CO₂ під час біологічних процесів може допомогти оптимізувати ефективність очищення та розрахувати вуглецевий слід.
Виклики та перспективи на майбутнє
- Виклики:
- Вартість: Високоточні датчики, що вимірюються на місці, залишаються відносно дорогими, що є значними початковими інвестиціями для дрібних фермерів.
- Технічне обслуговування: Датчики потребують регулярного калібрування та очищення (для запобігання біообростанню), що вимагає від користувачів певного рівня технічних навичок.
- Інфраструктура: Стабільне електропостачання та покриття мережі можуть бути проблематичними у віддалених острівних районах.
- Перспектива:
- З розвитком сенсорних технологій та зниженням витрат, їх застосування на Філіппінах ставатиме все більш поширеним.
- Інтеграція зі штучним інтелектом (ШІ) дозволить системам не лише попереджати, але й прогнозувати тенденції якості води за допомогою машинного навчання, що прокладе шлях для повністю автоматизованої аерації та годівлі — руху до справжньої «розумної аквакультури».
- Уряд та галузеві асоціації можуть просувати цю технологію як ключовий інструмент для підвищення міжнародної конкурентоспроможності та сталості філіппінського сектору аквакультури.
Висновок
Хоча знайти конкретний документ під назвою «Тематичне дослідження застосування датчика CO₂ компанією XX на Філіппінах» може бути складно, безперечно, що датчики CO₂ для оцінки якості води мають значний та терміновий потенціал застосування на Філіппінах, особливо в їхній ключовій галузі аквакультури. Це являє собою необхідний перехід від традиційного фермерства, заснованого на досвіді, до точного управління, заснованого на даних, що є важливим для забезпечення продовольчої безпеки та економічної стабільності країни.
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
Для отримання додаткових датчиків води інформація,
будь ласка, зв'яжіться з компанією Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Вебсайт компанії:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Час публікації: 26 вересня 2025 р.