Потребности Филиппин в мониторинге аквакультуры и качества воды

Филиппины – архипелагическое государство с протяжённой береговой линией и богатыми водными ресурсами. Аквакультура (особенно разведение креветок и тилапии) – важнейшая составляющая экономики страны. Однако высокая плотность посадки приводит к повышению концентрации углекислого газа (CO₂) в воде, главным образом за счёт дыхания выращиваемых организмов и разложения органических веществ.

Чрезмерно высокий уровень CO₂ представляет прямую угрозу:

1. Закисление воды: CO₂ растворяется в воде, образуя угольную кислоту, снижая pH и влияя на физиологические функции водных организмов. Это особенно пагубно влияет на процесс кальцификации моллюсков и ракообразных (например, креветок), приводя к замедлению роста раковин.
2. Токсичность: высокие концентрации CO₂ оказывают наркотическое и токсичное действие на рыб, повреждая их дыхательную систему и повышая восприимчивость к болезням.
3. Реакция на стресс: Даже при уровнях ниже острой токсичности длительное воздействие повышенного уровня CO₂ вызывает стресс у выращиваемых видов, что приводит к задержке роста и снижению эффективности конверсии корма.

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

Гипотетический случай: креветочная ферма в Пангасинане, 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 внедрена система мониторинга Интернета вещей (IoT), интегрированная с датчиками качества воды и уровня CO₂. Основные компоненты включают:

• Погружной датчик CO₂ для измерения на месте: использует технологию недисперсионного инфракрасного излучения (NDIR). Этот датчик обеспечивает высокую точность и долговременную стабильность, позволяя напрямую измерять парциальное давление растворенного CO₂.
• Многопараметрический зонд качества воды: одновременное измерение ключевых параметров, таких как pH, растворенный кислород (DO), температура и соленость.
• Модуль регистрации и передачи данных: данные датчиков передаются в режиме реального времени на облачную платформу через беспроводную сеть (например, 4G/5G или LoRaWAN).
• Центральная система управления и оповещения: Фермеры могут просматривать данные в режиме реального времени и исторические тенденции на компьютере или мобильном приложении. Система запрограммирована на безопасные пороговые значения концентрации CO₂; при превышении предельно допустимых значений срабатывает автоматическая сигнализация (SMS или уведомление в приложении).

Процесс подачи заявки и ее стоимость:

1. Мониторинг в режиме реального времени: фермеры могут отслеживать уровень CO₂ в каждом пруду круглосуточно, избавившись от необходимости 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 концентрации растворенного кислорода не только удовлетворяет биологические потребности, но и способствует разложению органических веществ аэробными бактериями, снижая образование CO₂ в источнике.
   • Сопоставление данных с pH и температурой позволяет более точно оценить общее состояние воды и токсическое воздействие CO₂.
3. Улучшенные преимущества:
   • Снижение риска: эффективно предотвращает крупномасштабные вспышки заболеваний или случаи смертности среди креветок, вызванные накоплением CO₂.
   • Повышение урожайности: поддержание оптимального качества воды приводит к более быстрым темпам роста и повышению эффективности кормления, что в конечном итоге повышает производительность и экономическую отдачу.
   • Экономия средств: сокращается ненужный водообмен (экономится вода и энергия) и использование лекарств, что позволяет использовать более экологичную и устойчивую модель земледелия.

Другие потенциальные области применения (в контексте Филиппин)

1. Безопасность грунтовых вод и питьевой воды: многие районы Филиппин зависят от грунтовых вод. Мониторинг CO₂ в грунтовых водах помогает оценить влияние геологической активности (например, вулканической) на качество воды и определить её коррозионную активность, что важно для защиты трубопроводов.
2. Исследования окружающей среды и мониторинг изменения климата: воды Филиппин являются важными поглотителями углерода. Научно-исследовательские институты могут размещать высокоточные датчики CO₂ в ключевых морских районах (например, в районах коралловых рифов) для изучения поглощения CO₂ океаном и последующего закисления океана, предоставляя данные для защиты уязвимых экосистем, таких как коралловые рифы.
3. Очистка сточных вод: на городских очистных сооружениях сточных вод мониторинг выбросов CO₂ во время биологических процессов может помочь оптимизировать эффективность очистки и рассчитать углеродный след.

Проблемы и перспективы на будущее

• Проблемы:
  • Стоимость: Высокоточные датчики точного измерения остаются относительно дорогими и представляют собой значительную первоначальную инвестицию для мелких фермеров.
  • Техническое обслуживание: Датчики требуют регулярной калибровки и очистки (для предотвращения биологического загрязнения), что требует от пользователей определенного уровня технических навыков.
  • Инфраструктура: Стабильное электроснабжение и покрытие сети могут быть проблематичными в отдаленных островных районах.
• Перспективы:
  • По мере развития сенсорных технологий и снижения затрат их применение на Филиппинах будет становиться все более распространенным.
  • Интеграция с искусственным интеллектом (ИИ) позволит системам не только предупреждать, но и прогнозировать тенденции качества воды с помощью машинного обучения, прокладывая путь к полностью автоматизированной аэрации и кормлению — двигаясь к настоящей «интеллектуальной аквакультуре».
  • Правительство и отраслевые ассоциации могут продвигать эту технологию как ключевой инструмент 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, очевидно, что датчики CO₂ для измерения качества воды имеют значительный и актуальный потенциал применения на Филиппинах, особенно в ключевой отрасли аквакультуры. Это отражает необходимый переход от традиционного земледелия, основанного на опыте, к точному управлению на основе данных, что крайне важно для обеспечения продовольственной безопасности и экономической стабильности страны.

Мы также можем предложить различные решения для

1. Портативный многопараметрический измеритель качества воды

2. Система плавучих буев для многопараметрического контроля качества воды

3. Автоматическая щетка для очистки многопараметрического датчика воды

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

Для большего количества датчиков воды информация,

пожалуйста, свяжитесь с Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Сайт компании:www.hondetechco.com

Тел.: +86-15210548582