Filippiinien vesiviljelyn ja vedenlaadun seurantatarpeet

Filippiinit on saaristovaltio, jolla on pitkä rannikko ja runsaat vesiluonnonvarat. Vesiviljely (erityisesti katkarapujen ja tilapian viljely) on maan talouden elintärkeä tukipilari. Tiheä viljely johtaa kuitenkin hiilidioksidipitoisuuksien (CO₂) lisääntymiseen vedessä, mikä johtuu pääasiassa viljeltyjen organismien hengityksestä ja orgaanisen aineksen hajoamisesta.

Liian korkeat hiilidioksidipitoisuudet aiheuttavat suoria uhkia:

1. Veden happamoituminen: CO₂ liukenee veteen muodostaen hiilihappoa, mikä alentaa pH-arvoa ja vaikuttaa vesieliöiden fysiologisiin toimintoihin. Tämä on erityisen haitallista äyriäisten ja simpukoiden (kuten katkarapujen) kalkkeutumisprosessille ja johtaa kuoren kasvun heikkenemiseen.
2. Myrkyllisyys: Suuret CO₂-pitoisuudet ovat huumaavia ja myrkyllisiä kaloille, vahingoittaen niiden hengityselimiä ja lisäämällä alttiutta taudeille.
3. Stressireaktio: Jopa akuutin myrkyllisyyden rajoissa pitkäaikainen altistuminen kohonneelle CO₂-pitoisuudelle aiheuttaa stressiä viljellyille lajeille, mikä johtaa kasvun hidastumiseen ja rehunkäytön tehokkuuden heikkenemiseen.

Vaikka perinteinen pH-mittaus voi epäsuorasti heijastaa happamuuden muutoksia, se ei pysty erottamaan happamuuden lähdettä (olipa kyseessä sitten CO₂ tai muut orgaaniset hapot). Siksi hiilidioksidin osapaineen (pCO₂) suora, reaaliaikainen seuranta vedessä on ratkaisevan tärkeää.

Hypoteettinen tapaus: Katkarapufarmi Pangasinanissa, Luzonilla

Projektin nimi: IoT-pohjainen älykäs vedenlaadun hallintaprojekti

Sijainti: Keskikokoinen katkarapuviljelmä Pangasinanin maakunnassa Luzonin saarella.

Tekninen ratkaisu:
Maatila otti käyttöön esineiden internetin (IoT) valvontajärjestelmän, joka on integroitu vedenlaatua mittaaviin CO₂-kaasuantureihin. Ydinkomponentteihin kuuluivat:

• In-situ upotettava CO₂-anturi: Käyttää ei-dispersiivistä infrapunateknologiaa (NDIR). Tämä anturi tarjoaa suuren tarkkuuden ja pitkäaikaisen vakauden, mikä mahdollistaa liuenneen CO₂-kaasun osapaineen suoran mittaamisen.
• Moniparametrinen vedenlaadun anturi: Mittaa samanaikaisesti tärkeimpiä parametreja, kuten pH:ta, liuennutta happea (DO), lämpötilaa ja suolapitoisuutta.
• Tiedonkeruulaite ja lähetysmoduuli: Anturidata lähetetään reaaliajassa pilvialustalle langattoman verkon (esim. 4G/5G tai LoRaWAN) kautta.
• Keskusohjaus- ja hälytysjärjestelmä: Viljelijät voivat tarkastella reaaliaikaisia ​​tietoja ja historiallisia trendejä tietokoneella tai mobiilisovelluksella. Järjestelmään on ohjelmoitu CO₂-pitoisuuden turvakynnykset; automaattinen hälytys (tekstiviesti tai sovellusilmoitus) laukeaa, jos tasot ylittävät rajan.

Hakuprosessi ja arvo:

1. Reaaliaikainen seuranta: Viljelijät voivat seurata kunkin lammen hiilidioksidipitoisuuksia 24/7, jolloin he eivät enää luota manuaaliseen, ajoittaiseen vesinäytteenottoon ja laboratorioanalyyseihin.
2. Tarkka päätöksenteko:
   • Kun järjestelmä hälyttää nousevista hiilidioksidipitoisuuksista, viljelijät voivat aktivoida ilmastuslaitteita etänä tai automaattisesti. Liuenneen hapen lisääminen ei ainoastaan ​​vastaa biologiseen kysyntään, vaan myös edistää orgaanisen aineksen hajoamista aerobisten bakteerien avulla, mikä vähentää hiilidioksidin tuotantoa lähteellä.
   • Datan korrelointi pH-arvon ja lämpötilan kanssa mahdollistaa tarkemman arvion veden yleisestä terveydentilasta ja hiilidioksidin myrkyllisistä vaikutuksista.
3. Parannetut edut:
   • Riskien vähentäminen: Ehkäisee tehokkaasti CO₂:n kertymisestä johtuvia laajamittaisia ​​taudinpurkauksia tai kuolleisuutta katkarapukannoissa.
   • Lisääntynyt tuotto: Optimaalisen vedenlaadun ylläpitäminen johtaa nopeampaan kasvuvauhtiin ja parempaan rehun hyötysuhteeseen, mikä lopulta lisää tuotantoa ja taloudellista hyötyä.
   • Kustannussäästöt: Vähentää tarpeetonta vedenvaihtoa (säästää vettä ja energiaa) ja lääkkeiden käyttöä, mikä mahdollistaa ympäristöystävällisemmän ja kestävämmän viljelymallin.

Muita mahdollisia sovellusalueita (Filippiinien kontekstissa)

1. Pohjaveden ja juomaveden turvallisuus: Monet Filippiinien alueet ovat riippuvaisia ​​pohjavedestä. Pohjaveden hiilidioksidipitoisuuden seuranta auttaa arvioimaan geologisen toiminnan (esim. vulkanismin) vaikutusta veden laatuun ja määrittää sen syövyttävyyden, mikä on tärkeää putkistojen suojaamisen kannalta.
2. Ympäristötutkimus ja ilmastonmuutoksen seuranta: Filippiinien vedet ovat tärkeitä hiilinieluja. Tutkimuslaitokset voivat ottaa käyttöön tarkkoja hiilidioksidisensoreita keskeisillä merialueilla (esim. koralliriuttojen alueilla) tutkiakseen valtameren hiilidioksidin imeytymistä ja siitä johtuvaa valtameren happamoitumista, mikä tarjoaa tietoa herkkien ekosysteemien, kuten koralliriuttojen, suojelemiseksi.
3. Jäteveden käsittely: Kaupunkien jätevedenpuhdistamoissa hiilidioksidipäästöjen seuranta biologisten prosessien aikana voi auttaa optimoimaan käsittelytehokkuutta ja laskemaan hiilijalanjälkeä.

Haasteet ja tulevaisuudennäkymät

• Haasteet:
  • Kustannukset: Tarkat in situ -anturit ovat edelleen suhteellisen kalliita, mikä edustaa merkittävää alkuinvestointia pienviljelijöille.
  • Huolto: Anturit vaativat säännöllistä kalibrointia ja puhdistusta (biologisen likaantumisen estämiseksi), mikä vaatii käyttäjiltä tietynlaista teknistä taitoa.
  • Infrastruktuuri: Vakaa virransyöttö ja verkon kattavuus voivat olla ongelmallisia syrjäisillä saarialueilla.
• Näkymät:
  • Anturiteknologian kehittyessä ja kustannusten laskiessa sen soveltaminen Filippiineillä yleistyy.
  • Integrointi tekoälyn (AI) kanssa mahdollistaa järjestelmien paitsi varoituksen myös vedenlaadun trendien ennustamisen koneoppimisen avulla, mikä tasoittaa tietä täysin automatisoidulle ilmastukselle ja ruokinnalle – siirtyen kohti todellista "älykästä vesiviljelyä".
  • Hallitus ja teollisuusjärjestöt voivat edistää tätä teknologiaa keskeisenä työkaluna Filippiinien vesiviljelyalan kansainvälisen kilpailukyvyn ja kestävyyden parantamiseksi.

Johtopäätös

Vaikka tietyn dokumentin löytäminen otsikolla ”Case Study of CO₂ Sensor Application by XX Company in the Philippines” voi olla haastavaa, on varmaa, että vedenlaatua mittaavilla CO₂-antureilla on merkittävää ja kiireellistä sovelluspotentiaalia Filippiineillä, erityisesti maan kulmakiviviljelyteollisuudessa. Se edustaa välttämätöntä siirtymistä perinteisestä kokemuspohjaisesta viljelystä datalähtöiseen ja tarkkaan hallintaan, mikä on olennaista maan ruokaturvan ja taloudellisen vakauden varmistamiseksi.

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

Lisää vesiantureita varten tiedot,

ota yhteyttä Honde Technology Co., LTD:hen.

Email: info@hondetech.com

Yrityksen verkkosivusto:www.hondetechco.com

Puh: +86-15210548582