Vedenlaadun EC-antureiden innovatiiviset sovellukset ja käytännöt Kazakstanin vesiviljelyteollisuudessa

Keski-Aasian keskeisenä maana Kazakstanilla on runsaat vesivarat ja valtava potentiaali vesiviljelyn kehittämiseen. Maailmanlaajuisten vesiviljelyteknologioiden kehittyessä ja älykkäisiin järjestelmiin siirtymisen myötä vedenlaadun seurantateknologioita sovelletaan yhä enemmän maan vesiviljelyalalla. Tässä artikkelissa tarkastellaan systemaattisesti sähkönjohtavuusantureiden (EC) erityisiä sovellustapauksia Kazakstanin vesiviljelyteollisuudessa ja analysoidaan niiden teknisiä periaatteita, käytännön vaikutuksia ja tulevaisuuden kehityssuuntia. Tutkimalla tyypillisiä tapauksia, kuten sampien viljelyä Kaspianmerellä, Balkhash-järven kalankasvatusta ja kiertovesiviljelyjärjestelmiä Almatyn alueella, tämä artikkeli paljastaa, kuinka EC-anturit auttavat paikallisia viljelijöitä ratkaisemaan vedenlaadun hallintaan liittyviä haasteita, parantamaan viljelyn tehokkuutta ja vähentämään ympäristöriskejä. Lisäksi artikkelissa käsitellään Kazakstanin kohtaamia haasteita vesiviljelyn älykkyyden muutoksessa ja mahdollisia ratkaisuja, tarjoten arvokkaita referenssejä vesiviljelyn kehittämiseen muilla vastaavilla alueilla.

Yleiskatsaus Kazakstanin vesiviljelyteollisuuteen ja vedenlaadun seurantatarpeisiin

Maailman suurimpana sisämaavaltiona Kazakstanilla on rikkaat vesivarat, kuten suuret vesistöt, kuten Kaspianmeri, Balkhash-järvi ja Zaysanjärvi, sekä lukuisat joet, jotka tarjoavat ainutlaatuiset luonnonolosuhteet vesiviljelyn kehittämiselle. Maan vesiviljelyala on osoittanut tasaista kasvua viime vuosina, ja tärkeimpiin viljeltyihin lajeihin kuuluvat karppi, sampi, kirjolohi ja siperiansampi. Erityisesti sampiviljely Kaspianmeren alueella on herättänyt merkittävää huomiota sen arvokkaan kaviaarintuotannon ansiosta. Kazakstanin vesiviljelyala kohtaa kuitenkin myös lukuisia haasteita, kuten merkittäviä vedenlaadun vaihteluita, suhteellisen takapajuisia viljelytekniikoita ja äärimmäisten ilmastojen vaikutuksia, jotka kaikki rajoittavat alan tulevaa kehitystä.

Kazakstanin vesiviljelyympäristöissä sähkönjohtavuudella (EC) on kriittisenä vedenlaatuparametrina erityinen seurannan merkitys. EC heijastaa vedessä liuenneiden suolaionien kokonaispitoisuutta ja vaikuttaa suoraan vesieliöiden osmosäätelyyn ja fysiologisiin toimintoihin. EC-arvot vaihtelevat merkittävästi Kazakstanin eri vesistöjen välillä: Kaspianmerellä, suolaisena järvenä, on suhteellisen korkeat EC-arvot (noin 13 000–15 000 μS/cm); Balkhash-järven läntisellä alueella, joka on makeaa vettä, EC-arvot ovat alhaisemmat (noin 300–500 μS/cm), kun taas sen itäisellä alueella, jolla ei ole laskuaukkoa, on korkeampi suolapitoisuus (noin 5 000–6 000 μS/cm). Alppijärvien, kuten Zaysan-järven, EC-arvot vaihtelevat vielä enemmän. Nämä monimutkaiset vedenlaatuolosuhteet tekevät EC-seurannasta kriittisen tekijän Kazakstanin onnistuneelle vesiviljelylle.

Perinteisesti kazakstanilaiset maanviljelijät luottivat kokemukseen vedenlaadun arvioinnissa käyttäen subjektiivisia menetelmiä, kuten veden värin ja kalojen käyttäytymisen tarkkailua. Tästä lähestymistavasta puuttui tieteellinen tarkkuus, ja se myös vaikeutti mahdollisten vedenlaatuongelmien nopeaa havaitsemista, mikä usein johti laajamittaisiin kalojen kuolemiin ja taloudellisiin tappioihin. Viljelysmittakaavan laajentuessa ja tehostamisen lisääntyessä tarkan vedenlaadun seurannan kysyntä on tullut yhä kiireellisemmäksi. EC-anturiteknologian käyttöönotto on tarjonnut Kazakstanin vesiviljelyteollisuudelle luotettavan, reaaliaikaisen ja kustannustehokkaan ratkaisun vedenlaadun seurantaan.

Kazakstanin erityisessä ympäristökontekstissa happipitoisuuden seurannalla on useita tärkeitä vaikutuksia. Ensinnäkin happipitoisuuden arvot heijastavat suoraan vesistöjen suolapitoisuuden muutoksia, mikä on ratkaisevan tärkeää euryhaliinikalojen (esim. sampi) ja stenohaliinikalojen (esim. kirjolohi) hoidossa. Toiseksi happipitoisuuden epänormaali nousu voi viitata veden saastumiseen, kuten teollisuuden jätevesipäästöihin tai suoloja ja mineraaleja kuljettaviin maatalouden valumiin. Lisäksi happipitoisuudet korreloivat negatiivisesti liuenneen hapen pitoisuuksien kanssa – korkea happipitoisuus vedessä sisältää tyypillisesti vähemmän liuennutta happea, mikä uhkaa kalojen selviytymistä. Siksi jatkuva happipitoisuuden seuranta auttaa viljelijöitä mukauttamaan hoitostrategioita nopeasti kalojen stressin ja kuolleisuuden estämiseksi.

Kazakstanin hallitus on äskettäin tunnustanut vedenlaadun seurannan merkityksen kestävälle vesiviljelyn kehitykselle. Kansallisissa maatalouden kehityssuunnitelmissaan hallitus on alkanut kannustaa maatalousyrityksiä ottamaan käyttöön älykkäitä seurantalaitteita ja tarjoaa osittaisia tukia. Samaan aikaan kansainväliset järjestöt ja monikansalliset yritykset edistävät edistyneitä viljelyteknologioita ja -laitteita Kazakstanissa, mikä nopeuttaa entisestään EC-antureiden ja muiden vedenlaadun seurantateknologioiden käyttöönottoa maassa. Tämä poliittinen tuki ja teknologian käyttöönotto ovat luoneet suotuisat olosuhteet Kazakstanin vesiviljelyalan nykyaikaistamiselle.

Vedenlaadun EC-antureiden tekniset periaatteet ja järjestelmäkomponentit

Sähkönjohtavuusanturit (EC) ovat nykyaikaisten vedenlaadun seurantajärjestelmien ydinosa, ja ne toimivat liuoksen johtavuuskapasiteetin tarkkojen mittausten perusteella. Kazakstanin vesiviljelysovelluksissa EC-anturit arvioivat liuenneiden kiintoaineiden kokonaismäärää (TDS) ja suolapitoisuutta havaitsemalla vedessä olevien ionien johtavuusominaisuuksia, mikä tarjoaa kriittistä datatukea viljelyn hallintaan. Teknisestä näkökulmasta EC-anturit perustuvat ensisijaisesti sähkökemiallisiin periaatteisiin: kun kaksi elektrodia upotetaan veteen ja niihin syötetään vaihtojännite, liuenneet ionit liikkuvat suuntaisesti muodostaen sähkövirran, ja anturi laskee EC-arvon mittaamalla tämän virran voimakkuuden. Elektrodin polarisaatiosta johtuvien mittausvirheiden välttämiseksi nykyaikaiset EC-anturit käyttävät yleisesti vaihtovirtaherätelähteitä ja korkeataajuisia mittaustekniikoita tietojen tarkkuuden ja vakauden varmistamiseksi.

Anturirakenteen osalta vesiviljelyssä käytettävät EC-anturit koostuvat tyypillisesti tunnistuselementistä ja signaalinkäsittelymoduulista. Tunnistuselementti on usein valmistettu korroosionkestävistä titaani- tai platinaelektrodeista, jotka kestävät erilaisia kemikaaleja viljelyvedessä pitkiä aikoja. Signaalinkäsittelymoduuli vahvistaa, suodattaa ja muuntaa heikkoja sähköisiä signaaleja standardimuotoisiksi lähtösignaaleiksi. Kazakstanin viljelylaitoksissa yleisesti käytetyt EC-anturit käyttävät usein nelielektrodista rakennetta, jossa kaksi elektrodia syöttää vakiovirtaa ja kaksi muuta mittaavat jännite-eroja. Tämä rakenne poistaa tehokkaasti elektrodien polarisaatiosta ja rajapintapotentiaalista johtuvat häiriöt, mikä parantaa merkittävästi mittaustarkkuutta, erityisesti viljelyympäristöissä, joissa suolapitoisuus vaihtelee suuresti.

Lämpötilakompensointi on EC-antureiden kriittinen tekninen osa, koska veden lämpötila vaikuttaa merkittävästi EC-arvoihin. Nykyaikaisissa EC-antureissa on yleensä sisäänrakennetut tarkat lämpötila-anturit, jotka kompensoivat mittaukset automaattisesti vastaaviksi arvoiksi standardilämpötilassa (yleensä 25 °C) algoritmien avulla varmistaen tietojen vertailukelpoisuuden. Kazakstanin sijainnin sisämaassa, suurten vuorokausittaisten lämpötilavaihteluiden ja äärimmäisten vuodenaikojen lämpötilan muutosten vuoksi tämä automaattinen lämpötilakompensointitoiminto on erityisen tärkeä. Shandong Renken kaltaisten valmistajien teollisuuskäyttöön tarkoitetut EC-lähettimet tarjoavat myös manuaalisen ja automaattisen lämpötilakompensoinnin kytkennän, mikä mahdollistaa joustavan mukautumisen erilaisiin viljelytilanteisiin Kazakstanissa.

Järjestelmäintegraation näkökulmasta kazakstanilaisten vesiviljelylaitosten EC-anturit toimivat tyypillisesti osana moniparametrista vedenlaadun seurantajärjestelmää. EC-anturien lisäksi tällaiset järjestelmät integroivat valvontatoimintoja kriittisille vedenlaatuparametreille, kuten liuenneelle hapelle (DO), pH:lle, hapetus-pelkistyspotentiaalille (ORP), sameudelle ja ammoniumtypelle. Erilaisten antureiden tiedot lähetetään CAN-väylän tai langattomien viestintätekniikoiden (esim. TurMass, GSM) kautta keskusohjaimeen ja ladataan sitten pilvialustalle analysointia ja tallennusta varten. Weihai Jingxun Changtongin kaltaisten yritysten IoT-ratkaisut mahdollistavat viljelijöiden reaaliaikaisen vedenlaatutiedon tarkastelun älypuhelinsovellusten kautta ja hälytysten vastaanottamisen poikkeavista parametreista, mikä parantaa merkittävästi hallinnon tehokkuutta.

Taulukko: Vesiviljelyyn tarkoitettujen EC-antureiden tyypilliset tekniset parametrit

Kazakstanin käytännön sovelluksissa EC-antureiden asennusmenetelmät ovat myös erottuvia. Suurilla ulkotiloilla anturit asennetaan usein poijuihin perustuvilla tai kiinteillä menetelmillä edustavien mittauspaikkojen varmistamiseksi. Tehdaskiertovesiviljelyjärjestelmissä (RAS) putkistoasennus on yleistä, ja veden laadun muutoksia seurataan suoraan ennen käsittelyä ja sen jälkeen. Gandon Technologyn online-teolliset EC-mittarit tarjoavat myös läpivirtausasennusvaihtoehtoja, jotka sopivat tiheästi viljelyyn, joka vaatii jatkuvaa veden seurantaa. Joidenkin Kazakstanin alueiden äärimmäisen kylmyyden vuoksi huippuluokan EC-anturit on varustettu jäätymisenestoaineella, joka varmistaa luotettavan toiminnan matalissa lämpötiloissa.

Antureiden huolto on avainasemassa pitkäaikaisen seurannan luotettavuuden varmistamisessa. Kazakstanin maatilojen yleinen haaste on biolikaantuminen – levien, bakteerien ja muiden mikro-organismien kasvu antureiden pinnoilla, mikä vaikuttaa mittaustarkkuuteen. Tämän ratkaisemiseksi nykyaikaiset EC-anturit hyödyntävät erilaisia innovatiivisia rakenteita, kuten Shandong Renken itsepuhdistusjärjestelmiä ja fluoresenssiin perustuvia mittaustekniikoita, jotka vähentävät merkittävästi huoltotarvetta. Antureille, joissa ei ole itsepuhdistustoimintoja, elektrodipinnat voidaan puhdistaa säännöllisesti erityisillä "itsepuhdistuvilla kiinnikkeillä", joissa on mekaaniset harjat tai ultraäänipuhdistus. Nämä teknologiset edistysaskeleet mahdollistavat EC-antureiden vakaan toiminnan myös Kazakstanin syrjäisillä alueilla, mikä minimoi manuaalisen hoidon tarpeen.

Esineiden internetin ja tekoälyteknologioiden kehityksen myötä EC-anturit kehittyvät pelkistä mittauslaitteista älykkäiksi päätöksentekoyksiköiksi. Merkittävä esimerkki on Haobo Internationalin kehittämä eKoral-järjestelmä, joka paitsi seuraa vedenlaatuparametreja, myös käyttää koneoppimisalgoritmeja trendien ennustamiseen ja laitteiden automaattiseen säätämiseen optimaalisten viljelyolosuhteiden ylläpitämiseksi. Tällä älykkäällä muutoksella on merkittävä merkitys Kazakstanin vesiviljelyalan kestävälle kehitykselle, sillä se auttaa paikallisia viljelijöitä voittamaan teknisen kokemuksen puutteet ja parantamaan tuotannon tehokkuutta ja tuotteiden laatua.

EY:n seurantahakemus Kaspianmeren sampikasvattamolla

Kaspianmeren alue, yksi Kazakstanin tärkeimmistä vesiviljelyalueista, on tunnettu korkealaatuisesta sampikasvatuksestaan ja kaviaarin tuotannostaan. Viime vuosina Kaspianmeren lisääntyvät suolapitoisuuden vaihtelut yhdistettynä teollisuuden saasteisiin ovat kuitenkin asettaneet vakavia haasteita sampikasvatukselle. Aktaun lähellä sijaitseva suuri sampikasvattamo oli edelläkävijä EC-anturijärjestelmän käyttöönotossa ja vastasi onnistuneesti näihin ympäristömuutoksiin reaaliaikaisen seurannan ja tarkkojen säätöjen avulla. Siitä tuli malliesimerkki modernille vesiviljelylle Kazakstanissa.

Laitos kattaa noin 50 hehtaaria ja käyttää puolisuljettua viljelyjärjestelmää pääasiassa arvokkaille lajeille, kuten venäläissammelle ja tähtisammelle. Ennen EC-seurannan käyttöönottoa laitos luotti kokonaan manuaaliseen näytteenottoon ja laboratorioanalyyseihin, mikä johti vakaviin tiedonsiirtoviiveisiin ja kyvyttömyyteen reagoida nopeasti vedenlaadun muutoksiin. Vuonna 2019 laitos teki yhteistyötä Haobo Internationalin kanssa ottaakseen käyttöön IoT-pohjaisen älykkään vedenlaadun seurantajärjestelmän, jonka ydinkomponentteina ovat EC-anturit, jotka on sijoitettu strategisesti tärkeisiin paikkoihin, kuten vedenottoaukkoihin, viljelylammikoihin ja valumavesien poistoaukkoihin. Järjestelmä käyttää langatonta TurMass-tiedonsiirtoa reaaliaikaisen tiedon lähettämiseen keskusvalvomoon ja viljelijöiden mobiilisovelluksiin, mikä mahdollistaa keskeytymättömän seurannan 24/7.

Euryhaliinisina kaloina Kaspiansampi pystyy sopeutumaan erilaisiin suolapitoisuuden vaihteluihin, mutta niiden optimaalinen kasvuympäristö vaatii EC-arvoja välillä 12 000–14 000 μS/cm. Poikkeamat tästä vaihteluvälistä aiheuttavat fysiologista stressiä, mikä vaikuttaa kasvunopeuteen ja kaviaarin laatuun. Jatkuvan EC-seurannan avulla kalanviljelyteknikot havaitsivat merkittäviä kausittaisia vaihteluita sisääntuloveden suolapitoisuudessa: kevään lumen sulamisen aikana lisääntynyt makean veden virtaus Volga-joesta ja muista joista laski rannikoiden EC-arvot alle 10 000 μS/cm, kun taas voimakas kesähaihtuminen saattoi nostaa EC-arvot yli 16 000 μS/cm. Nämä vaihtelut on aiemmin usein jätetty huomiotta, mikä on johtanut epätasaiseen sampikasvuun.

Taulukko: EY:n seurantasovellusten vaikutusten vertailu Kaspianmeren sampikasvattamolla

Reaaliaikaisten EC-tietojen perusteella laitos toteutti useita tarkkuussäätötoimenpiteitä. Kun EC-arvot laskivat ihanteellisen alueen alapuolelle, järjestelmä vähensi automaattisesti makean veden sisäänvirtausta ja aktivoi kierrätyksen veden pidättymisajan pidentämiseksi. Kun EC-arvot olivat liian korkeita, se lisäsi makean veden täydennystä ja tehosti ilmastusta. Nämä aiemmin empiiriseen arvioon perustuvat säädöt saivat nyt tieteellistä tietoa, mikä paransi säätöjen ajoitusta ja suuruutta. Laitoksen raporttien mukaan EC-seurannan käyttöönoton jälkeen sampien kasvuvauhti kasvoi 28 %, premium-kaviaarin saanto nousi 65 %:sta 82 %:iin ja vedenlaatuongelmista johtuva kuolleisuus laski 12 %:sta 4 %:iin.

Myös EC-seuranta oli ratkaisevassa roolissa saasteiden varhaisvaroituksessa. Kesällä 2021 EC-anturit havaitsivat lammen EC-arvoissa epänormaaleja piikkejä, jotka ylittivät normaalin vaihtelun. Järjestelmä antoi välittömästi hälytyksen, ja teknikot tunnistivat nopeasti jätevesivuodon läheisestä tehtaasta. Nopean havaitsemisen ansiosta maatila eristi vaurioituneen lammen ja aktivoi hätäpuhdistusjärjestelmät, estäen suuret tappiot. Tämän tapahtuman jälkeen paikalliset ympäristövirastot tekivät yhteistyötä tilan kanssa perustaakseen alueellisen EC-seurantaan perustuvan vedenlaadun varoitusverkoston, joka kattaa laajemmat rannikkoalueet.

Energiatehokkuuden kannalta EC-seurantajärjestelmä tuotti merkittäviä etuja. Perinteisesti vesilaitos vaihtoi vettä liikaa varotoimenpiteenä, mikä tuhlasi huomattavasti energiaa. Tarkan EC-seurannan avulla teknikot optimoivat vedenvaihtostrategioita ja tekivät säätöjä vain tarvittaessa. Tiedot osoittivat, että vesilaitoksen pumppujen energiankulutus laski 35 %, mikä säästi vuosittain noin 25 000 dollaria sähkökustannuksissa. Lisäksi vakaampien vesiolosuhteiden ansiosta sampien rehun käyttöaste parani, mikä alensi rehukustannuksia noin 15 %.

Tässä tapaustutkimuksessa kohtasimme myös teknisiä haasteita. Kaspianmeren runsassuolainen ympäristö vaati antureilta äärimmäistä kestävyyttä, sillä alkuperäiset anturielektrodit korrodoituivat kuukausien kuluessa. Parannusten jälkeen, joissa käytettiin erityisiä titaaniseoselektrodeja ja vahvistettuja suojakoteloita, käyttöikä pidentyi yli kolmeen vuoteen. Toinen haaste oli talven jäätyminen, joka vaikutti antureiden suorituskykyyn. Ratkaisuun kuului pienten lämmittimien ja jäänestopoijujen asentaminen tärkeimpiin seurantapisteisiin ympärivuotisen toiminnan varmistamiseksi.

Tämä EC-seurantasovellus osoittaa, kuinka teknologinen innovaatio voi mullistaa perinteisiä viljelykäytäntöjä. Tilanhoitaja totesi: "Ennen työskentelimme pimeässä, mutta reaaliaikaisten EC-tietojen avulla se on kuin meillä olisi 'vedenalaiset silmät' – voimme todella ymmärtää ja hallita sampien ympäristöä." Tämän tapauksen menestys on herättänyt muiden kazakstanilaisten viljelyyritysten huomion ja edistänyt EC-antureiden käyttöönottoa valtakunnallisesti. Vuonna 2023 Kazakstanin maatalousministeriö jopa kehitti alan standardeja vesiviljelyn vedenlaadun seurannalle tämän tapauksen perusteella, ja ne edellyttävät keskisuurilta ja suurilta tiloilta EC-seurantalaitteiden asentamista.

Suolapitoisuuden säätelykäytännöt Balkhash-järven kalankasvattamolla

Balkhašjärvi, merkittävä vesistö Kaakkois-Kazakstanissa, tarjoaa ainutlaatuisen murtovesiekosysteeminsä ansiosta ihanteellisen lisääntymisympäristön useille kaupallisille kalalajeille. Järven erottuva piirre on kuitenkin sen suuri suolapitoisuusero idän ja lännen välillä – läntisellä alueella, jota ruokkii Ili-joki ja muut makean veden lähteet, on alhainen suolapitoisuus (EC ≈ 300–500 μS/cm), kun taas itäisellä alueella, jonne ei ole ulosvirtausaukkoa, kertyy suolaa (EC ≈ 5 000–6 000 μS/cm). Tämä suolapitoisuusgradientti asettaa erityisiä haasteita kalankasvattamoille, mikä on saanut paikalliset maatalousyritykset tutkimaan EC-anturiteknologian innovatiivisia sovelluksia.

Balkhash-järven länsirannalla sijaitseva ”Aksu”-kalankasvatamo on alueen suurin poikasten tuotantokeskus. Siellä kasvatetaan pääasiassa makean veden lajeja, kuten karppeja, hopeapaksuja ja isopääpaksuja, mutta kokeillaan myös murtoveteen sopeutuneita erikoiskaloja. Perinteisissä hautomomenetelmissä kuoriutumisnopeudet olivat epävakaita, erityisesti kevään lumen sulamisen aikana, kun Ili-joen virtaamat aiheuttivat dramaattisia tuloveden suolapitoisuuden vaihteluita (200–800 μS/cm), mikä vaikutti vakavasti mädin kehitykseen ja poikasten selviytymiseen. Vuonna 2022 hautomo otti käyttöön automaattisen suolapitoisuuden säätöjärjestelmän, joka perustuu suolapitoisuuden säätöön ja muutti tilanteen perusteellisesti.

Järjestelmän ytimessä käytetään Shandong Renken teollisuuskäyttöön tarkoitettuja EC-lähettimiä, joissa on laaja 0–20 000 μS/cm mittausalue ja ±1 %:n tarkkuus, mikä sopii erityisesti Balkhash-järven vaihtelevaan suolapitoisuuteen. Anturiverkko on sijoitettu keskeisiin kohtiin, kuten tulokanaviin, inkubaattorisäiliöihin ja tekoaltaisiin, ja se lähettää tietoja CAN-väylän kautta keskusohjaimeen, joka on yhdistetty makean veden/järviveden sekoituslaitteisiin reaaliaikaista suolapitoisuuden säätöä varten. Järjestelmä integroi myös lämpötilan, liuenneen hapen ja muiden parametrien seurannan, mikä tarjoaa kattavan datatuen hautomoiden hallintaan.

Kalojen mädin haudonta on erittäin herkkä suolapitoisuuden muutoksille. Esimerkiksi karpin mädit kuoriutuvat parhaiten suolapitoisuuden (EC) ollessa 300–400 μS/cm, ja poikkeamat aiheuttavat pienempiä kuoriutumisasteita ja suurempia epämuodostumien määriä. Jatkuvan EC-seurannan avulla teknikot havaitsivat, että perinteiset menetelmät mahdollistivat haudontasäiliöiden EC-arvon vaihtelut, jotka ylittivät odotukset huomattavasti, erityisesti vedenvaihtojen aikana, ja vaihtelut olivat jopa ±150 μS/cm. Uusi järjestelmä saavutti ±10 μS/cm säätötarkkuuden, nostaen keskimääräisiä kuoriutumisasteita 65 prosentista 88 prosenttiin ja vähentäen epämuodostumia 12 prosentista alle 4 prosenttiin. Tämä parannus paransi merkittävästi poikasten tuotannon tehokkuutta ja taloudellista tuottoa.

Poikaskasvatuksen aikana suolapitoisuuden seuranta osoittautui yhtä arvokkaaksi. Hautomo käyttää asteittaista suolapitoisuuden sopeuttamista poikasten valmisteluun Balkhash-järven eri osiin vapauttamista varten. Suolapitoisuuden anturiverkon avulla teknikot kontrolloivat tarkasti suolapitoisuuksia kasvatuslammikoissa siirtyen puhtaasta makeasta vedestä (suolapitoisuus ≈ 300 μS/cm) murtoveteen (suolapitoisuus ≈ 3 000 μS/cm). Tämä tarkka sopeuttaminen paransi poikasten selviytymisastetta 30–40 %, erityisesti järven suolapitoisemmille itäisille alueille tarkoitettujen erien osalta.

Myös EC-seurantatiedot auttoivat optimoimaan vesivarojen tehokkuutta. Balkhash-järven alueella on kasvava vesipula, ja perinteiset hautomot olivat erittäin riippuvaisia pohjavedestä suolapitoisuuden säätöön, mikä oli kallista ja kestämätöntä. Analysoimalla historiallisia EC-anturitietoja teknikot kehittivät optimaalisen järven ja pohjaveden sekoittumismallin, joka vähensi pohjaveden käyttöä 60 % ja täytti samalla hautomoiden vaatimukset, säästäen noin 12 000 dollaria vuodessa. Paikalliset ympäristövirastot edistivät tätä käytäntöä mallina veden säästämiselle.

Innovatiivinen sovellus tässä tapauksessa oli EC-seurannan integrointi säätietoihin ennustavien mallien rakentamiseksi. Balkhash-järven alueella on usein keväällä rankkasateita ja lumen sulamista, jotka aiheuttavat Ili-joen äkillisiä virtausaaltoja, jotka vaikuttavat hautomoiden sisääntulon suolapitoisuuteen. Yhdistämällä EC-anturiverkon tiedot sääennusteisiin järjestelmä ennustaa sisääntulon EC-muutokset 24–48 tuntia etukäteen ja säätää automaattisesti sekoitussuhteita ennakoivaa säätelyä varten. Tämä toiminto osoittautui kriittiseksi kevään 2023 tulvien aikana, sillä se piti kuoriutumisasteen yli 85 prosentissa, kun taas lähistöllä sijaitsevien perinteisten hautomoiden kuoriutumisaste laski alle 50 prosentin.

Projektissa kohtasimme sopeutumiseen liittyviä haasteita. Balkhash-järven vesi sisältää korkeita karbonaatti- ja sulfaattipitoisuuksia, mikä johtaa elektrodien kalkiutumiseen ja heikentää mittaustarkkuutta. Ratkaisuksi käytettiin erityisiä kalkinpoistoelektrodeja, joissa oli automaattiset puhdistusmekanismit, jotka suorittivat mekaanisen puhdistuksen 12 tunnin välein. Lisäksi järvessä runsaasti planktonia tarttui anturipintoihin, mitä lievennettiin optimoimalla asennuspaikkoja (välttäen korkean biomassan alueita) ja lisäämällä UV-sterilointia.

”Aksu”-hautomon menestys osoittaa, kuinka EC-anturiteknologia voi ratkaista vesiviljelyn haasteita ainutlaatuisissa ekologisissa ympäristöissä. Projektipäällikkö huomautti: ”Balkhash-järven suolapitoisuus oli aikoinaan suurin ongelmamme, mutta nyt se on tieteellinen hallintaetu – hallitsemalla EC:tä tarkasti luomme ihanteelliset ympäristöt eri kalalajeille ja kasvuvaiheille.” Tämä tapaus tarjoaa arvokasta tietoa vesiviljelyyn vastaavissa järvissä, erityisesti sellaisissa, joissa on suolapitoisuusgradientteja tai kausittaisia suolapitoisuuden vaihteluita.

Voimme tarjota myös erilaisia ratkaisuja mm.

1. Kädessä pidettävä mittari moniparametriseen vedenlaatuun

2. Kelluva poijujärjestelmä moniparametriseen vedenlaatuun

3. Automaattinen puhdistusharja moniparametriselle vesianturille

4. Täydellinen palvelin- ja ohjelmistolangaton moduulisarja, tukee RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN-verkkoja

Lisätietoja vedenlaadun anturista tiedot,

ota yhteyttä Honde Technology Co., LTD:hen.

Email: info@hondetech.com

Yrityksen verkkosivusto:www.hondetechco.com

Puh: +86-15210548582