Mga Application Case ng Ammonia Nitrogen, Nitrate Nitrogen, Total Nitrogen, at pH 4-in-1 Sensor sa Pilipinas

Ang Pilipinas, bilang isang archipelagic na bansa, ay nagtataglay ng masaganang mapagkukunan ng tubig ngunit nahaharap din sa mga makabuluhang hamon sa pamamahala ng kalidad ng tubig. Ang artikulong ito ay nagdedetalye ng mga kaso ng paggamit ng 4-in-1 water quality sensor (pagsubaybay sa ammonia nitrogen, nitrate nitrogen, kabuuang nitrogen, at pH) sa iba't ibang sektor sa Pilipinas, kabilang ang irigasyon ng agrikultura, supply ng tubig sa munisipyo, pagtugon sa emerhensiyang kalamidad, at pangangalaga sa kapaligiran. Sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga totoong sitwasyong ito, mauunawaan natin kung paano nakakatulong ang pinagsama-samang teknolohiyang sensor na ito sa Pilipinas na tugunan ang mga hamon sa pamamahala ng kalidad ng tubig, mapabuti ang kahusayan sa pagsubaybay, at magbigay ng real-time na suporta sa data para sa paggawa ng desisyon.

Background at Mga Hamon ng Pagsubaybay sa Kalidad ng Tubig sa Pilipinas

Bilang isang archipelagic na bansa na binubuo ng higit sa 7,000 isla, ipinagmamalaki ng Pilipinas ang magkakaibang mga mapagkukunan ng tubig, kabilang ang mga ilog, lawa, tubig sa lupa, at malawak na kapaligiran sa dagat. Gayunpaman, ang bansa ay nahaharap sa mga natatanging hamon sa pamamahala ng kalidad ng tubig. Ang mabilis na urbanisasyon, masinsinang aktibidad sa agrikultura, pag-unlad ng industriya, at madalas na mga natural na sakuna (tulad ng mga bagyo at baha) ay nagdudulot ng malubhang banta sa kalidad ng yamang tubig. Sa backdrop na ito, ang pinagsama-samang water quality monitoring device tulad ng 4-in-1 sensor (pagsukat ng ammonia nitrogen, nitrate nitrogen, kabuuang nitrogen, at pH) ay naging mahahalagang kasangkapan para sa pamamahala ng kalidad ng tubig sa Pilipinas.

Ang mga isyu sa kalidad ng tubig sa Pilipinas ay nagpapakita ng pagkakaiba-iba ng rehiyon. Sa agriculturally intensive areas, tulad ng Central Luzon at bahagi ng Mindanao, ang labis na paggamit ng pataba ay nagdulot ng mataas na antas ng nitrogen compounds (lalo na ang ammonia nitrogen at nitrate nitrogen) sa mga anyong tubig. Ipinakikita ng mga pag-aaral na ang pagkawala ng ammonia volatilization mula sa surface-applied urea sa mga palayan ng Pilipinas ay maaaring umabot sa humigit-kumulang 10%, na nagpapababa ng kahusayan ng pataba at nag-aambag sa polusyon sa tubig. Sa mga urban na lugar tulad ng Metro Manila, ang mabibigat na metal na kontaminasyon (lalo na ang tingga) at microbial pollution ay mga pangunahing alalahanin sa mga sistema ng tubig sa munisipyo. Sa mga rehiyon na naapektuhan ng mga natural na sakuna tulad ng Typhoon Haiyan sa Tacloban City, ang mga nasirang sistema ng supply ng tubig ay humantong sa kontaminasyon ng dumi ng mga pinagmumulan ng inuming tubig, na nagdulot ng pagtaas ng mga sakit sa pagtatae.

Ang mga tradisyonal na pamamaraan ng pagsubaybay sa kalidad ng tubig ay nahaharap sa maraming limitasyon sa Pilipinas. Ang pagsusuri sa laboratoryo ay nangangailangan ng koleksyon ng sample at transportasyon sa mga sentralisadong laboratoryo, na nakakaubos ng oras at magastos, lalo na para sa mga malalayong lugar sa isla. Bukod pa rito, ang mga single-parameter monitoring device ay hindi makakapagbigay ng komprehensibong pagtingin sa kalidad ng tubig, habang ang paggamit ng maraming device ay sabay-sabay na nagpapataas ng pagiging kumplikado ng system at mga gastos sa pagpapanatili. Kaya, ang mga pinagsama-samang sensor na may kakayahang magmonitor ng maraming pangunahing parameter ay sabay-sabay na may partikular na halaga para sa Pilipinas.

Ang ammonia nitrogen, nitrate nitrogen, kabuuang nitrogen, at pH ay mga kritikal na tagapagpahiwatig para sa pagtatasa ng kalusugan ng tubig. Ang ammonia nitrogen ay pangunahing nagmumula sa agricultural runoff, domestic sewage, at industrial wastewater, na may mataas na konsentrasyon na direktang nakakalason sa buhay na tubig. Ang nitrate nitrogen, ang panghuling produkto ng nitrogen oxidation, ay nagdudulot ng mga panganib sa kalusugan gaya ng blue baby syndrome kapag natutunaw nang labis. Ang kabuuang nitrogen ay sumasalamin sa kabuuang nitrogen load sa tubig at ito ay isang pangunahing tagapagpahiwatig para sa pagsusuri ng mga panganib sa eutrophication. Ang pH, samantala, ay nakakaimpluwensya sa pagbabago ng nitrogen species at ang solubility ng mabibigat na metal. Sa ilalim ng tropikal na klima ng Pilipinas, ang mataas na temperatura ay nagpapabilis ng organikong pagkabulok at mga proseso ng pagbabagong-anyo ng nitrogen, na ginagawang mas mahalaga ang real-time na pagsubaybay sa mga parameter na ito.

Ang mga teknikal na bentahe ng 4-in-1 na sensor ay nakasalalay sa kanilang pinagsamang disenyo at real-time na mga kakayahan sa pagsubaybay. Kung ikukumpara sa mga tradisyunal na single-parameter sensor, ang mga device na ito ay nagbibigay ng sabay-sabay na data sa maraming magkakaugnay na parameter, na nagpapahusay sa kahusayan sa pagsubaybay at nagpapakita ng mga ugnayan sa pagitan ng mga parameter. Halimbawa, ang mga pagbabago sa pH ay direktang nakakaapekto sa balanse sa pagitan ng mga ammonium ions (NH₄⁺) at libreng ammonia (NH₃) sa tubig, na siya namang tumutukoy sa panganib ng pag-volatilize ng ammonia. Sa pamamagitan ng sama-samang pagsubaybay sa mga parameter na ito, ang isang mas komprehensibong pagtatasa ng kalidad ng tubig at mga panganib sa polusyon ay maaaring makamit.

Sa ilalim ng natatanging klimatiko na kondisyon ng Pilipinas, ang mga 4-in-1 na sensor ay dapat magpakita ng malakas na kakayahang umangkop sa kapaligiran. Ang mataas na temperatura at halumigmig ay maaaring makaapekto sa katatagan ng sensor at habang-buhay, habang ang madalas na pag-ulan ay maaaring magdulot ng biglaang pagbabago sa labo ng tubig, na nakakasagabal sa katumpakan ng mga optical sensor. Samakatuwid, ang mga 4-in-1 na sensor na naka-deploy sa Pilipinas ay karaniwang nangangailangan ng kabayaran sa temperatura, mga anti-biofouling na disenyo, at paglaban sa pagkabigla at pagpasok ng tubig upang mapaglabanan ang kumplikadong kapaligiran sa tropikal na isla ng bansa.

Mga Aplikasyon sa Pagsubaybay sa Tubig ng Patubig ng Agrikultura

Bilang isang bansang agrikultural, ang palay ang pinakamahalagang staple crop ng Pilipinas, at ang mahusay na paggamit ng nitrogen fertilizer ay kritikal para sa produksyon ng palay. Ang application ng 4-in-1 water quality sensors sa Philippine irrigation system ay nagbibigay ng matatag na teknikal na suporta para sa precision fertilization at non-point source pollution control. Sa pamamagitan ng pagsubaybay sa ammonia nitrogen, nitrate nitrogen, kabuuang nitrogen, at pH sa irigasyon na tubig sa real time, mas mapapamahalaan ng mga magsasaka at technician ng agrikultura ang paggamit ng pataba nang mas siyentipiko, bawasan ang pagkawala ng nitrogen, at pigilan ang agricultural runoff mula sa pagdumi sa mga anyong tubig sa paligid.

Pamamahala ng Nitrogen sa Palayan at Pagpapahusay ng Kahusayan ng Fertilizer

Sa ilalim ng tropikal na klima ng Pilipinas, ang urea ang pinakakaraniwang ginagamit na nitrogen fertilizer sa mga palayan. Ipinakikita ng pananaliksik na ang pagkawala ng ammonia volatilization mula sa surface-applied urea sa mga palayan ng Pilipinas ay maaaring umabot sa humigit-kumulang 10%, malapit na nauugnay sa pH ng tubig sa irigasyon. Kapag ang pH ng tubig sa palayan ay tumaas nang higit sa 9 dahil sa aktibidad ng algal, ang ammonia volatilization ay nagiging isang pangunahing daanan para sa pagkawala ng nitrogen, kahit na sa acidic na mga lupa. Tinutulungan ng 4-in-1 na sensor ang mga magsasaka na matukoy ang pinakamainam na timing at pamamaraan ng pagpapabunga sa pamamagitan ng pagsubaybay sa mga antas ng pH at ammonia nitrogen sa real time.

Gumamit ang mga mananaliksik ng agrikultura sa Pilipinas ng 4-in-1 na mga sensor para bumuo ng "water-driven deep placement technology" para sa nitrogen fertilizers. Ang pamamaraan na ito ay makabuluhang nagpapabuti sa kahusayan sa paggamit ng nitrogen sa pamamagitan ng siyentipikong pagkontrol sa mga kondisyon ng tubig sa bukid at mga pamamaraan ng pagpapabunga. Kabilang sa mga pangunahing hakbang ang: paghinto ng irigasyon ilang araw bago ang pagpapabunga upang bahagyang matuyo ang lupa, paglalagay ng urea sa ibabaw, at pagkatapos ay bahagyang patubig upang matulungan ang nitrogen na tumagos sa layer ng lupa. Ipinapakita ng data ng sensor na ang diskarteng ito ay maaaring maghatid ng higit sa 60% ng urea nitrogen sa layer ng lupa, na binabawasan ang mga pagkalugi ng gas at runoff habang pinapataas ang kahusayan sa paggamit ng nitrogen ng 15-20%.

Ang mga pagsubok sa field sa Central Luzon gamit ang mga 4-in-1 na sensor ay nagpakita ng nitrogen dynamics sa ilalim ng iba't ibang paraan ng pagpapabunga. Sa tradisyonal na aplikasyon sa ibabaw, ang mga sensor ay nagtala ng isang matalim na spike sa ammonia nitrogen 3-5 araw pagkatapos ng pagpapabunga, na sinusundan ng mabilis na pagbaba. Sa kabaligtaran, ang malalim na pagkakalagay ay nagresulta sa isang mas unti-unti at matagal na paglabas ng ammonia nitrogen. Ang data ng pH ay nagpakita rin ng mas maliliit na pagbabagu-bago sa pH ng layer ng tubig na may malalim na pagkakalagay, na binabawasan ang mga panganib sa pagkasumpungin ng ammonia. Ang mga real-time na natuklasan na ito ay nagbigay ng siyentipikong gabay para sa pag-optimize ng mga diskarte sa pagpapabunga.

Pagsusuri sa Pagkarga ng Polusyon sa Irigasyon Drainage

Ang mga masinsinang rehiyong pang-agrikultura sa Pilipinas ay nahaharap sa mga makabuluhang hamon sa hindi pinagmumulan ng polusyon, partikular na polusyon ng nitrogen mula sa pagpapatuyo ng palayan. Ang mga 4-in-1 na sensor na naka-deploy sa mga drainage ditches at tumatanggap ng tubig ay patuloy na sinusubaybayan ang mga variation ng nitrogen upang masuri ang epekto sa kapaligiran ng iba't ibang mga kasanayan sa pagsasaka. Sa isang monitoring project sa Bulacan Province, ang mga sensor network ay nakapagtala ng 40–60% na mas mataas na kabuuang nitrogen load sa irrigation drainage sa panahon ng tag-ulan kumpara sa dry season. Ang mga natuklasang ito ay nagbigay-alam sa mga pana-panahong estratehiya sa pamamahala ng nutrisyon.

Ang mga 4-in-1 na sensor ay may mahalagang papel din sa mga proyekto ng agham ng mamamayan sa mga komunidad sa kanayunan ng Pilipinas. Sa isang pag-aaral sa Barbaza, Antique Province, nakipagtulungan ang mga mananaliksik sa mga lokal na magsasaka upang masuri ang kalidad ng tubig mula sa iba't ibang pinagkukunan gamit ang portable 4-in-1 sensors. Ipinakita ng mga resulta na habang ang tubig ng balon ay nakakatugon sa pH at kabuuang mga natunaw na solidong pamantayan, ang polusyon ng nitrogen (pangunahin ang nitrate nitrogen) ay nakita, na nauugnay sa mga kalapit na kasanayan sa pagpapabunga. Ang mga natuklasang ito ay nag-udyok sa komunidad na ayusin ang timing at mga rate ng pagpapabunga, na binabawasan ang mga panganib sa polusyon sa tubig sa lupa.

*Talahanayan: Paghahambing ng 4-in-1 na Mga Aplikasyon ng Sensor sa Iba't Ibang Sistemang Pang-agrikultura sa Pilipinas

Maaari rin kaming magbigay ng iba't ibang solusyon para sa
1. Handheld meter para sa multi-parameter na kalidad ng tubig
2. Floating Buoy system para sa multi-parameter na kalidad ng tubig
3. Awtomatikong cleaning brush para sa multi-parameter water sensor
4. Kumpletong hanay ng mga server at software wireless module, sumusuporta sa RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

Para sa higit pang impormasyon ng water sensor,
mangyaring makipag-ugnayan sa Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Website ng kumpanya: www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582