Les Filipines, com a nació arxipèlaga, posseeixen abundants recursos hídrics, però també s'enfronten a importants reptes en la gestió de la qualitat de l'aigua. Aquest article detalla els casos d'aplicació d'un sensor de qualitat de l'aigua 4 en 1 (monitorització del nitrogen amonià, del nitrogen nitrat, del nitrogen total i del pH) en diversos sectors de les Filipines, com ara el reg agrícola, el subministrament d'aigua municipal, la resposta a desastres d'emergència i la protecció del medi ambient. Analitzant aquests escenaris del món real, podem entendre com aquesta tecnologia de sensors integrats ajuda les Filipines a abordar els reptes de la gestió de la qualitat de l'aigua, millorar l'eficiència del monitoratge i proporcionar suport de dades en temps real per a la presa de decisions.
Antecedents i reptes del monitoratge de la qualitat de l'aigua a les Filipines
Com a nació arxipèlaga que comprèn més de 7.000 illes, les Filipines compten amb recursos hídrics diversos, com ara rius, llacs, aigües subterrànies i extensos entorns marins. Tanmateix, el país s'enfronta a reptes únics en la gestió de la qualitat de l'aigua. La ràpida urbanització, les activitats agrícoles intensives, el desenvolupament industrial i els freqüents desastres naturals (com ara tifons i inundacions) representen greus amenaces per a la qualitat dels recursos hídrics. En aquest context, els dispositius integrats de control de la qualitat de l'aigua, com el sensor 4 en 1 (que mesura nitrogen amonià, nitrogen nitrat, nitrogen total i pH), s'han convertit en eines essencials per a la gestió de la qualitat de l'aigua a les Filipines.
Els problemes de qualitat de l'aigua a les Filipines presenten variabilitat regional. A les zones d'agricultura intensiva, com ara Luzon Central i parts de Mindanao, l'ús excessiu de fertilitzants ha provocat nivells elevats de compostos de nitrogen (especialment nitrogen amoniàlic i nitrogen de nitrats) a les masses d'aigua. Els estudis mostren que les pèrdues per volatilització d'amoníac de la urea aplicada superficialment als arrossars filipins poden arribar al voltant del 10%, cosa que redueix l'eficiència dels fertilitzants i contribueix a la contaminació de l'aigua. A les zones urbanes com Metro Manila, la contaminació per metalls pesants (especialment plom) i la contaminació microbiana són preocupacions importants en els sistemes d'aigua municipals. A les regions afectades per desastres naturals com el tifó Haiyan a la ciutat de Tacloban, els sistemes de subministrament d'aigua danyats van provocar contaminació fecal de les fonts d'aigua potable, causant pics de malalties diarreiques.
Els mètodes tradicionals de monitorització de la qualitat de l'aigua s'enfronten a múltiples limitacions a les Filipines. L'anàlisi de laboratori requereix la recollida de mostres i el transport a laboratoris centralitzats, cosa que requereix molt de temps i és costosa, especialment per a zones insulars remotes. A més, els dispositius de monitorització d'un sol paràmetre no poden proporcionar una visió completa de la qualitat de l'aigua, mentre que l'ús de diversos dispositius simultàniament augmenta la complexitat del sistema i els costos de manteniment. Per tant, els sensors integrats capaços de monitoritzar diversos paràmetres clau simultàniament tenen un valor particular per a les Filipines.
El nitrogen amoníac, el nitrogen nitrat, el nitrogen total i el pH són indicadors crítics per avaluar la salut de l'aigua. El nitrogen amoníac prové principalment de l'escolament agrícola, les aigües residuals domèstiques i les aigües residuals industrials, i les altes concentracions són directament tòxiques per a la vida aquàtica. El nitrogen nitrat, el producte final de l'oxidació del nitrogen, presenta riscos per a la salut com la síndrome del nadó blau quan s'ingereix en excés. El nitrogen total reflecteix la càrrega global de nitrogen a l'aigua i és un indicador clau per avaluar els riscos d'eutrofització. El pH, mentrestant, influeix en la transformació de les espècies de nitrogen i la solubilitat dels metalls pesants. En el clima tropical de les Filipines, les altes temperatures acceleren els processos de descomposició orgànica i transformació del nitrogen, cosa que fa que el seguiment en temps real d'aquests paràmetres sigui especialment important.
Els avantatges tècnics dels sensors 4 en 1 resideixen en el seu disseny integrat i les seves capacitats de monitorització en temps real. En comparació amb els sensors tradicionals d'un sol paràmetre, aquests dispositius proporcionen dades simultànies sobre múltiples paràmetres relacionats, millorant l'eficiència del monitoratge i revelant les interrelacions entre els paràmetres. Per exemple, els canvis de pH afecten directament l'equilibri entre els ions d'amoni (NH₄⁺) i l'amoníac lliure (NH₃) a l'aigua, cosa que al seu torn determina el risc de volatilització de l'amoníac. Monitoritzant aquests paràmetres conjuntament, es pot aconseguir una avaluació més completa de la qualitat de l'aigua i els riscos de contaminació.
En les condicions climàtiques úniques de les Filipines, els sensors 4 en 1 han de demostrar una forta adaptabilitat ambiental. Les altes temperatures i la humitat poden afectar l'estabilitat i la vida útil del sensor, mentre que les pluges freqüents poden causar canvis sobtats en la terbolesa de l'aigua, cosa que interfereix amb la precisió dels sensors òptics. Per tant, els sensors 4 en 1 desplegats a les Filipines solen requerir compensació de temperatura, dissenys antibioincrustació i resistència als cops i a l'entrada d'aigua per suportar el complex entorn tropical insular del país.
Aplicacions en el monitoratge de l'aigua de reg agrícola
Com a nació agrícola, l'arròs és el cultiu bàsic més important de les Filipines, i l'ús eficient dels fertilitzants nitrogenats és fonamental per a la producció d'arròs. L'aplicació de sensors de qualitat de l'aigua 4 en 1 en els sistemes de reg filipins proporciona un suport tècnic robust per a la fertilització de precisió i el control de la contaminació de fonts no puntuals. En monitoritzar el nitrogen amonià, el nitrogen nitrat, el nitrogen total i el pH de l'aigua de reg en temps real, els agricultors i els tècnics agrícoles poden gestionar l'ús de fertilitzants de manera més científica, reduir les pèrdues de nitrogen i evitar que l'escolament agrícola contamini les masses d'aigua circumdants.
Gestió del nitrogen als camps d'arròs i millora de l'eficiència dels fertilitzants
En el clima tropical de les Filipines, la urea és el fertilitzant nitrogenat més utilitzat en els arrossars. La investigació mostra que les pèrdues per volatilització d'amoníac de la urea aplicada superficialment als arrossars filipins poden arribar al voltant del 10%, estretament relacionades amb el pH de l'aigua de reg. Quan el pH de l'aigua dels arrossars puja per sobre de 9 a causa de l'activitat de les algues, la volatilització d'amoníac esdevé una via important per a la pèrdua de nitrogen, fins i tot en sòls àcids. El sensor 4 en 1 ajuda els agricultors a determinar el moment i els mètodes òptims de fertilització mitjançant el control del pH i els nivells de nitrogen amònic en temps real.
Investigadors agrícoles filipins han utilitzat sensors 4 en 1 per desenvolupar una "tecnologia de col·locació profunda impulsada per aigua" per a fertilitzants nitrogenats. Aquesta tècnica millora significativament l'eficiència de l'ús del nitrogen mitjançant el control científic de les condicions de l'aigua del camp i els mètodes de fertilització. Els passos clau inclouen: aturar el reg uns dies abans de la fertilització per permetre que el sòl s'assequi lleugerament, aplicar urea a la superfície i després regar lleugerament per ajudar el nitrogen a penetrar a la capa del sòl. Les dades dels sensors mostren que aquesta tècnica pot subministrar més del 60% del nitrogen de la urea a la capa del sòl, reduint les pèrdues gasoses i d'escolament alhora que augmenta l'eficiència de l'ús del nitrogen en un 15-20%.
Els assajos de camp a Luzon Central utilitzant sensors 4 en 1 van revelar la dinàmica del nitrogen sota diferents mètodes de fertilització. En l'aplicació superficial tradicional, els sensors van registrar un pic brusc de nitrogen amònic entre 3 i 5 dies després de la fertilització, seguit d'un ràpid descens. En canvi, la col·locació profunda va provocar un alliberament més gradual i prolongat de nitrogen amònic. Les dades de pH també van mostrar fluctuacions més petites en el pH de la capa d'aigua amb la col·locació profunda, reduint els riscos de volatilització de l'amoníac. Aquestes troballes en temps real van proporcionar orientació científica per optimitzar les tècniques de fertilització.
Avaluació de la càrrega contaminant del drenatge de reg
Les regions agrícoles intensives de les Filipines s'enfronten a importants reptes de contaminació de fonts no puntuals, en particular la contaminació per nitrogen procedent del drenatge dels arrossars. Sensors 4 en 1 desplegats a les rases de drenatge i aigües receptores controlen contínuament les variacions de nitrogen per avaluar l'impacte ambiental de les diferents pràctiques agrícoles. En un projecte de monitorització a la província de Bulacan, les xarxes de sensors van registrar càrregues totals de nitrogen entre un 40 i un 60% més altes en el drenatge de reg durant l'estació de pluges en comparació amb l'estació seca. Aquestes troballes van informar les estratègies de gestió de nutrients estacionals.
Els sensors 4 en 1 també han jugat un paper clau en projectes de ciència ciutadana a les comunitats rurals filipines. En un estudi a Barbaza, a la província d'Antic, els investigadors van col·laborar amb agricultors locals per avaluar la qualitat de l'aigua de diferents fonts mitjançant sensors portàtils 4 en 1. Els resultats van mostrar que, si bé l'aigua de pou complia amb els estàndards de pH i sòlids totals dissolts, es va detectar contaminació per nitrogen (principalment nitrogen per nitrats), relacionada amb les pràctiques de fertilització properes. Aquestes troballes van impulsar la comunitat a ajustar el moment i les taxes de fertilització, reduint els riscos de contaminació de les aigües subterrànies.
*Taula: Comparació d'aplicacions de sensors 4 en 1 en diferents sistemes agrícoles filipins
| Escenari d'aplicació | Paràmetres monitoritzats | Conclusions clau | Millores de gestió |
|---|---|---|---|
| Sistemes de reg d'arròs | nitrogen d'amoníac, pH | La urea aplicada superficialment va provocar un augment del pH i una pèrdua del 10% per volatilització d'amoníac | Promoguda la col·locació profunda impulsada per l'aigua |
| Drenatge del cultiu d'hortalisses | Nitrogen nitrat, nitrogen total | Pèrdua de nitrogen entre un 40 i un 60% més alta durant l'estació de pluges | Moment de fertilització ajustat, cultius de cobertura afegits |
| Pous comunitaris rurals | Nitrogen nitrat, pH | Contaminació per nitrogen detectada a l'aigua de pou, pH alcalí | Ús optimitzat de fertilitzants, protecció millorada del pou |
| Sistemes d'aqüicultura i agricultura | nitrogen d'amoníac, nitrogen total | El reg amb aigües residuals va provocar acumulació de nitrogen | Estanys de tractament construïts, volum de reg controlat |
També podem oferir diverses solucions per a
1. Mesurador portàtil per a la qualitat de l'aigua multiparàmetre
2. Sistema de boia flotant per a la qualitat de l'aigua multiparàmetre
3. Raspall de neteja automàtic per a sensor d'aigua multiparàmetre
4. Conjunt complet de servidors i mòdul sense fil de programari, compatible amb RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Per obtenir més informació sobre el sensor d'aigua,
Poseu-vos en contacte amb Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Lloc web de l'empresa: www.hondetechco.com
Telèfon: +86-15210548582
Data de publicació: 27 de juny de 2025