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

Ang Pilipinas, bilang isang bansang arkipelago, ay nagtataglay ng masaganang yamang-tubig ngunit nahaharap din sa malalaking hamon sa pamamahala ng kalidad ng tubig. Idinedetalye ng artikulong ito ang mga kaso ng aplikasyon ng isang 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 sa agrikultura, suplay ng tubig sa munisipyo, pagtugon sa mga emergency disaster, at pangangalaga sa kapaligiran. Sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga totoong sitwasyong ito, mauunawaan natin kung paano nakakatulong ang integrated sensor technology na ito sa Pilipinas na matugunan 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.

Kaligiran at mga Hamon ng Pagsubaybay sa Kalidad ng Tubig sa Pilipinas

Bilang isang bansang arkipelago na binubuo ng mahigit 7,000 isla, ipinagmamalaki ng Pilipinas ang magkakaibang yamang-tubig, kabilang ang mga ilog, lawa, tubig sa lupa, at malawak na kapaligirang pandagat. Gayunpaman, nahaharap ang bansa sa mga natatanging hamon sa pamamahala ng kalidad ng tubig. Ang mabilis na urbanisasyon, masinsinang mga gawaing pang-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 mga yamang-tubig. Sa ganitong konteksto, ang mga pinagsamang aparato sa pagsubaybay sa kalidad ng tubig tulad ng 4-in-1 sensor (pagsukat ng ammonia nitrogen, nitrate nitrogen, kabuuang nitrogen, at pH) ay naging mahahalagang kagamitan para sa pamamahala ng kalidad ng tubig sa Pilipinas.

Ang mga isyu sa kalidad ng tubig sa Pilipinas ay nagpapakita ng pagkakaiba-iba sa rehiyon. Sa mga lugar na masinsinang sinasaka, tulad ng Gitnang Luzon at ilang bahagi ng Mindanao, ang labis na paggamit ng pataba ay humantong sa mataas na antas ng mga nitrogen compound (lalo na ang ammonia nitrogen at nitrate nitrogen) sa mga anyong tubig. Ipinapakita ng mga pag-aaral na ang pagkawala ng ammonia volatilization mula sa urea na inilapat sa ibabaw ng lupa sa mga palayan ng Pilipinas ay maaaring umabot sa humigit-kumulang 10%, na nagpapababa sa kahusayan ng pataba at nag-aambag sa polusyon sa tubig. Sa mga urban area tulad ng Metro Manila, ang kontaminasyon ng mabibigat na metal (lalo na ang lead) at polusyon ng microbial ay mga pangunahing alalahanin sa mga sistema ng tubig ng munisipyo. Sa mga rehiyon na naapektuhan ng mga natural na sakuna tulad ng Bagyong Haiyan sa Lungsod ng Tacloban, ang mga nasirang sistema ng suplay ng tubig ay humantong sa kontaminasyon ng dumi ng mga mapagkukunan ng inuming tubig, na nagdulot ng pagtaas ng mga sakit na nagdudulot ng pagtatae.

Ang mga tradisyunal na pamamaraan sa pagsubaybay sa kalidad ng tubig ay nahaharap sa maraming limitasyon sa Pilipinas. Ang pagsusuri sa laboratoryo ay nangangailangan ng pagkolekta at paghahatid ng sample sa mga sentralisadong laboratoryo, na nakakaubos ng oras at magastos, lalo na para sa mga liblib na lugar sa isla. Bukod pa rito, ang mga single-parameter monitoring device ay hindi maaaring magbigay ng komprehensibong pananaw sa kalidad ng tubig, habang ang paggamit ng maraming device nang sabay-sabay ay nagpapataas ng pagiging kumplikado ng sistema at mga gastos sa pagpapanatili. Kaya naman, ang mga integrated sensor na may kakayahang subaybayan ang maraming pangunahing parameter nang sabay-sabay ay 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 agos ng tubig mula sa agrikultura, dumi sa alkantarilya, at wastewater ng industriya, na ang mataas na konsentrasyon ay direktang nakakalason sa buhay sa tubig. Ang nitrate nitrogen, ang huling produkto ng oksihenasyon ng nitrogen, ay nagdudulot ng mga panganib sa kalusugan tulad ng blue baby syndrome kapag labis na nainom. Ang kabuuang nitrogen ay sumasalamin sa pangkalahatang dami ng nitrogen sa tubig at isang mahalagang tagapagpahiwatig para sa pagsusuri ng mga panganib ng eutrophication. Samantala, ang pH ay nakakaimpluwensya sa pagbabago ng mga species ng nitrogen at ang solubility ng mga mabibigat na metal. Sa ilalim ng tropikal na klima ng Pilipinas, ang mataas na temperatura ay nagpapabilis sa mga proseso ng organic decomposition at nitrogen transformation, kaya lalong mahalaga ang real-time na pagsubaybay sa mga parameter na ito.

Ang mga teknikal na bentahe ng 4-in-1 sensors ay nakasalalay sa kanilang pinagsamang disenyo at mga kakayahan sa real-time monitoring. Kung ikukumpara sa mga tradisyonal na single-parameter sensors, ang mga device na ito ay nagbibigay ng sabay-sabay na data sa maraming magkakaugnay na parameter, na nagpapabuti 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 ion (NH₄⁺) at libreng ammonia (NH₃) sa tubig, na siya namang tumutukoy sa panganib ng ammonia volatilization. Sa pamamagitan ng pagsubaybay sa mga parameter na ito nang magkasama, makakamit ang isang mas komprehensibong pagtatasa ng kalidad ng tubig at mga panganib sa polusyon.

Sa ilalim ng kakaibang kondisyon ng klima ng Pilipinas, ang mga 4-in-1 sensor ay dapat magpakita ng malakas na kakayahang umangkop sa kapaligiran. Ang mataas na temperatura at halumigmig ay maaaring makaapekto sa katatagan at habang-buhay ng sensor, habang ang madalas na pag-ulan ay maaaring magdulot ng biglaang pagbabago sa labo ng tubig, na makakasagabal sa katumpakan ng mga optical sensor. Samakatuwid, ang mga 4-in-1 sensor na inilalagay sa Pilipinas ay karaniwang nangangailangan ng kompensasyon sa temperatura, mga disenyo na anti-biofouling, at resistensya sa pagkabigla at pagpasok ng tubig upang mapaglabanan ang masalimuot na tropikal na kapaligiran ng bansa.

Mga Aplikasyon sa Pagsubaybay sa Tubig sa Irigasyong Pang-agrikultura

Bilang isang bansang agrikultural, ang bigas ang pinakamahalagang pangunahing pananim ng Pilipinas, at ang mahusay na paggamit ng nitrohenong pataba ay mahalaga para sa produksyon ng bigas. Ang paggamit ng 4-in-1 na sensor ng kalidad ng tubig sa mga sistema ng irigasyon ng Pilipinas ay nagbibigay ng matibay na teknikal na suporta para sa tumpak na pagpapabunga at pagkontrol ng polusyon na hindi direktang pinagmumulan. Sa pamamagitan ng pagsubaybay sa ammonia nitrogen, nitrate nitrogen, kabuuang nitrogen, at pH sa tubig ng irigasyon nang real time, mas siyentipikong mapamahalaan ng mga magsasaka at mga technician sa agrikultura ang paggamit ng pataba, mababawasan ang pagkawala ng nitrogen, at maiiwasan ang pagdumi ng tubig mula sa agrikultura sa mga nakapalibot na anyong tubig.

Pamamahala ng Nitroheno sa Palay at Pagpapabuti ng Kahusayan ng Pataba

Sa ilalim ng tropikal na klima ng Pilipinas, ang urea ang pinakakaraniwang ginagamit na pataba na nitroheno sa mga palayan. Ipinapakita ng pananaliksik na ang pagkawala ng ammonia volatilization mula sa urea na inilapat sa ibabaw ng lupa sa mga palayan ng Pilipinas ay maaaring umabot sa humigit-kumulang 10%, na may malapit na kaugnayan sa pH ng tubig sa irigasyon. Kapag ang pH ng tubig sa palayan ay tumaas ng higit sa 9 dahil sa aktibidad ng algal, ang ammonia volatilization ay nagiging pangunahing landas para sa pagkawala ng nitrogen, kahit na sa mga acidic na lupa. Ang 4-in-1 sensor ay tumutulong sa mga magsasaka na matukoy ang pinakamainam na oras at mga pamamaraan ng pagpapabunga sa pamamagitan ng pagsubaybay sa pH at antas ng ammonia nitrogen sa real time.

Gumamit ang mga mananaliksik sa agrikultura ng Pilipinas ng 4-in-1 sensors upang bumuo ng "water-driven deep placement technology" para sa mga pataba na nitroheno. Ang pamamaraang ito ay makabuluhang nagpapabuti sa kahusayan ng paggamit ng nitroheno 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 hayaang bahagyang matuyo ang lupa, paglalagay ng urea sa ibabaw, at pagkatapos ay bahagyang pagdidilig upang matulungan ang nitroheno na makapasok sa patong ng lupa. Ipinapakita ng datos ng sensor na ang pamamaraang ito ay maaaring maghatid ng mahigit 60% ng urea nitrogen sa patong ng lupa, na binabawasan ang mga gaseous at runoff losses habang pinapataas ang kahusayan ng paggamit ng nitroheno ng 15-20%.

Ang mga pagsubok sa larangan sa Gitnang Luzon gamit ang 4-in-1 sensors ay nagpakita ng nitrogen dynamics sa ilalim ng iba't ibang pamamaraan ng pagpapabunga. Sa tradisyonal na aplikasyon sa ibabaw, ang mga sensor ay nakapagtala ng matinding pagtaas sa ammonia nitrogen 3-5 araw pagkatapos ng pagpapabunga, na sinundan ng mabilis na pagbaba. Sa kabaligtaran, ang malalim na paglalagay ay nagresulta sa mas unti-unti at mas matagal na paglabas ng ammonia nitrogen. Ang datos ng pH ay nagpakita rin ng mas maliliit na pagbabago-bago sa pH ng patong ng tubig na may malalim na paglalagay, na nagbabawas sa mga panganib ng ammonia volatilization. Ang mga real-time na natuklasang ito ay nagbigay ng siyentipikong gabay para sa pag-optimize ng mga pamamaraan ng pagpapabunga.

Pagtatasa ng Karga ng Polusyon sa Drainage ng Irigasyon

Ang mga rehiyong pang-agrikultura sa Pilipinas ay nahaharap sa mga makabuluhang hamon sa polusyon na hindi direktang pinagmumulan, lalo na ang polusyon ng nitroheno mula sa drainage ng palayan. Ang mga 4-in-1 sensor na inilagay sa mga kanal at mga tatanggap ng tubig ay patuloy na nagmomonitor ng mga pagkakaiba-iba ng nitroheno upang masuri ang epekto sa kapaligiran ng iba't ibang mga kasanayan sa pagsasaka. Sa isang proyekto sa pagsubaybay sa Lalawigan ng Bulacan, ang mga sensor network ay nakapagtala ng 40-60% na mas mataas na kabuuang nitrogen load sa drainage ng irigasyon sa panahon ng tag-ulan kumpara sa tag-init. Ang mga natuklasang ito ay nagbigay-impormasyon sa mga pana-panahong estratehiya sa pamamahala ng sustansya.

Ang mga 4-in-1 sensor ay gumanap din ng mahalagang papel sa mga proyekto ng citizen science sa mga rural na komunidad sa 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 pinagmumulan gamit ang mga portable 4-in-1 sensor. Ipinakita ng mga resulta na habang ang tubig sa balon ay nakakatugon sa mga pamantayan ng pH at total dissolved solids, ang polusyon sa nitrogen (pangunahin ang nitrate nitrogen) ay natukoy, na nauugnay sa mga kalapit na kasanayan sa pagpapabunga. Ang mga natuklasang ito ang nag-udyok sa komunidad na ayusin ang oras at bilis ng pagpapabunga, na nagbawas sa mga panganib ng polusyon sa tubig sa lupa.

*Talahanayan: Paghahambing ng mga Aplikasyon ng 4-in-1 Sensor sa Iba't Ibang Sistema ng Agrikultura sa Pilipinas

Maaari rin kaming magbigay ng iba't ibang solusyon para sa
1. Handheld meter para sa kalidad ng tubig na may maraming parameter
2. Sistema ng lumulutang na buoy para sa kalidad ng tubig na may maraming parameter
3. Awtomatikong brush para sa paglilinis ng sensor ng tubig na may maraming parameter
4. Kumpletong hanay ng mga server at software wireless module, sumusuporta sa RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

Para sa karagdagang impormasyon tungkol sa sensor ng tubig,
mangyaring makipag-ugnayan sa Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Website ng kompanya: www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582