Потребности Филиппин в аквакультуре и мониторинге качества воды

Филиппины — архипелажное государство с протяженной береговой линией и богатыми водными ресурсами. Аквакультура (особенно разведение креветок и тилапии) является важнейшей экономической опорой страны. Однако высокоплотное рыбоводство приводит к увеличению концентрации углекислого газа (CO₂) в воде, главным образом в результате дыхания выращиваемых организмов и разложения органических веществ.

Чрезмерно высокий уровень CO₂ представляет собой прямую угрозу:

1. Закисление воды: CO₂ растворяется в воде, образуя угольную кислоту, которая снижает pH и влияет на физиологические функции водных организмов. Это особенно пагубно сказывается на процессе кальцификации у моллюсков и ракообразных (например, креветок), приводя к замедлению роста панциря.
2. Токсичность: Высокие концентрации CO₂ являются наркотическим и токсичным веществом для рыб, повреждая их дыхательную систему и повышая восприимчивость к заболеваниям.
3. Реакция на стресс: Даже при уровнях, не вызывающих острую токсичность, длительное воздействие повышенной концентрации CO₂ вызывает стресс у сельскохозяйственных животных, что приводит к задержке роста и снижению эффективности преобразования корма.

Хотя традиционный мониторинг pH может косвенно отражать изменения кислотности, он не позволяет определить источник кислотности (будь то CO₂ или другие органические кислоты). Поэтому прямой мониторинг парциального давления углекислого газа (pCO₂) в воде в режиме реального времени становится крайне важным.

Гипотетический пример: креветочная ферма в провинции Пангасинан, Лусон.

Название проекта: Проект интеллектуального управления качеством воды на основе Интернета вещей

Местоположение: Креветочная ферма среднего размера в провинции Пангасинан на острове Лусон.

Техническое решение:
На ферме была внедрена система мониторинга «Интернет вещей» (IoT), интегрированная с датчиками CO₂ для измерения качества воды. Основные компоненты включали:

• Погружной датчик CO₂ для измерения концентрации CO₂ непосредственно в помещении: используется недисперсионная инфракрасная (NDIR) технология. Этот датчик обеспечивает высокую точность и долговременную стабильность, позволяя напрямую измерять парциальное давление растворенного газа CO₂.
• Многопараметрический зонд для измерения качества воды: одновременное измерение ключевых параметров, таких как pH, растворенный кислород (DO), температура и соленость.
• Модуль регистрации и передачи данных: данные с датчиков передаются в режиме реального времени на облачную платформу по беспроводной сети (например, 4G/5G или LoRaWAN).
• Централизованная система управления и оповещения: фермеры могут просматривать данные в режиме реального времени и исторические тенденции на компьютере или в мобильном приложении. Система запрограммирована с учетом безопасных пороговых значений концентрации CO₂; автоматическая сигнализация (SMS или уведомление в приложении) срабатывает, если уровень превышает допустимый предел.

Процесс подачи заявки и ее ценность:

1. Мониторинг в режиме реального времени: Фермеры могут круглосуточно отслеживать уровень CO₂ в каждом пруду, отказываясь от ручного, периодического отбора проб воды и лабораторного анализа.
2. Точное принятие решений:
   • Когда система оповещает о повышении уровня CO₂, фермеры могут дистанционно или автоматически активировать аэраторы. Увеличение содержания растворенного кислорода не только удовлетворяет биологические потребности, но и способствует разложению органических веществ аэробными бактериями, снижая образование CO₂ в источнике.
   • Сопоставление данных с показателями pH и температуры позволяет более точно оценить общее состояние воды и токсическое воздействие CO₂.
3. Улучшенные льготы:
   • Снижение риска: Эффективно предотвращает крупномасштабные вспышки заболеваний или гибель креветок, вызванные накоплением CO₂.
   • Повышение урожайности: Поддержание оптимального качества воды приводит к более быстрым темпам роста и повышению эффективности кормления, что в конечном итоге увеличивает производство и экономическую отдачу.
   • Экономия затрат: сокращается ненужный обмен воды (экономия воды и энергии) и использование лекарственных препаратов, что позволяет внедрить более экологичную и устойчивую модель ведения сельского хозяйства.

Другие потенциальные области применения (в контексте Филиппин)

1. Безопасность грунтовых и питьевых вод: Многие районы Филиппин зависят от грунтовых вод. Мониторинг CO₂ в грунтовых водах помогает оценить влияние геологической активности (например, вулканизма) на качество воды и определить ее коррозионную активность, что имеет важное значение для защиты трубопроводов.
2. Исследования окружающей среды и мониторинг изменения климата: воды Филиппин являются важными поглотителями углерода. Научно-исследовательские учреждения могут размещать высокоточные датчики CO₂ в ключевых морских районах (например, в районах коралловых рифов) для изучения поглощения CO₂ океаном и вызванного этим закисления океана, предоставляя данные для защиты хрупких экосистем, таких как коралловые рифы.
3. Очистка сточных вод: На городских очистных сооружениях мониторинг выбросов CO₂ в ходе биологических процессов может помочь оптимизировать эффективность очистки и рассчитать углеродный след.

Вызовы и перспективы на будущее

• Проблемы:
  • Стоимость: Высокоточные датчики для измерения параметров почвы остаются относительно дорогими, что представляет собой значительные первоначальные инвестиции для мелких фермеров.
  • Техническое обслуживание: Датчики требуют регулярной калибровки и очистки (для предотвращения биологического обрастания), что предполагает определенный уровень технических навыков у пользователей.
  • Инфраструктура: В отдаленных островных районах стабильное электроснабжение и покрытие сети могут быть проблематичными.
• Перспективы:
  • По мере развития сенсорных технологий и снижения их стоимости, их применение на Филиппинах будет становиться все более распространенным.
  • Интеграция с искусственным интеллектом (ИИ) позволит системам не только предупреждать, но и прогнозировать тенденции изменения качества воды с помощью машинного обучения, открывая путь к полностью автоматизированной аэрации и кормлению — к настоящему «умному рыбоводству».
  • Правительство и отраслевые ассоциации могут продвигать эту технологию как ключевой инструмент для повышения международной конкурентоспособности и устойчивости филиппинского сектора аквакультуры.

Заключение

Хотя найти конкретный документ под названием «Пример применения датчиков CO₂ компанией XX на Филиппинах» может быть непросто, несомненно, что датчики CO₂ для оценки качества воды имеют значительный и неотложный потенциал применения на Филиппинах, особенно в важнейшей отрасли аквакультуры. Это представляет собой необходимый переход от традиционного земледелия, основанного на опыте, к точному управлению, основанному на данных, что имеет решающее значение для обеспечения продовольственной безопасности и экономической стабильности страны.

Мы также можем предложить различные решения для

1. Портативный измеритель для многопараметрического анализа качества воды.

2. Система плавучих буев для многопараметрического мониторинга качества воды.

3. Автоматическая щетка для очистки многопараметрического датчика воды.

4. Полный комплект серверов и программного обеспечения беспроводного модуля, поддерживающий RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

Дополнительные датчики воды информация,

Пожалуйста, свяжитесь с компанией Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Веб-сайт компании:www.hondetechco.com

Тел.: +86-15210548582