กรณีศึกษาการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์ 4-in-1 สำหรับวัดแอมโมเนียไนโตรเจน ไนเตรตไนโตรเจน ไนโตรเจนรวม และค่า pH ในประเทศฟิลิปปินส์

ประเทศฟิลิปปินส์เป็นประเทศหมู่เกาะที่มีทรัพยากรน้ำอุดมสมบูรณ์ แต่ก็เผชิญกับความท้าทายด้านการจัดการคุณภาพน้ำอย่างมาก บทความนี้จะกล่าวถึงกรณีการใช้งานของเซ็นเซอร์คุณภาพน้ำแบบ 4-in-1 (ตรวจสอบแอมโมเนียไนโตรเจน ไนเตรตไนโตรเจน ไนโตรเจนรวม และค่า pH) ในภาคส่วนต่างๆ ในประเทศฟิลิปปินส์ รวมถึงการชลประทานทางการเกษตร การจัดหาน้ำประปาในเขตเทศบาล การรับมือภัยพิบัติฉุกเฉิน และการรักษาสิ่งแวดล้อม การวิเคราะห์สถานการณ์จริงเหล่านี้จะช่วยให้เราเข้าใจว่าเทคโนโลยีเซ็นเซอร์แบบบูรณาการนี้ช่วยให้ฟิลิปปินส์รับมือกับความท้าทายด้านการจัดการคุณภาพน้ำ ปรับปรุงประสิทธิภาพการตรวจสอบ และให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์เพื่อสนับสนุนการตัดสินใจได้อย่างไร

ภูมิหลังและความท้าทายของการตรวจสอบคุณภาพน้ำในประเทศฟิลิปปินส์

ฟิลิปปินส์เป็นประเทศหมู่เกาะที่มีเกาะมากกว่า 7,000 เกาะ จึงมีทรัพยากรน้ำที่หลากหลาย ทั้งแม่น้ำ ทะเลสาบ น้ำบาดาล และแหล่งน้ำทางทะเลที่กว้างขวาง อย่างไรก็ตาม ประเทศนี้เผชิญกับความท้าทายเฉพาะด้านในการจัดการคุณภาพน้ำ การขยายตัวของเมืองอย่างรวดเร็ว กิจกรรมทางการเกษตรอย่างเข้มข้น การพัฒนาอุตสาหกรรม และภัยพิบัติทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นบ่อยครั้ง (เช่น พายุไต้ฝุ่นและน้ำท่วม) เป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อคุณภาพของทรัพยากรน้ำ ด้วยเหตุนี้ อุปกรณ์ตรวจสอบคุณภาพน้ำแบบบูรณาการ เช่น เซนเซอร์ 4-in-1 (วัดแอมโมเนียไนโตรเจน ไนเตรตไนโตรเจน ไนโตรเจนรวม และค่า pH) จึงกลายเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการจัดการคุณภาพน้ำในฟิลิปปินส์

ปัญหาคุณภาพน้ำในฟิลิปปินส์มีความแตกต่างกันไปตามแต่ละภูมิภาค ในพื้นที่เกษตรกรรมเข้มข้น เช่น ภาคกลางของเกาะลูซอนและบางส่วนของเกาะมินดาเนา การใช้ปุ๋ยมากเกินไปทำให้ระดับสารประกอบไนโตรเจน (โดยเฉพาะแอมโมเนียไนโตรเจนและไนเตรตไนโตรเจน) ในแหล่งน้ำสูงขึ้น งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าการสูญเสียแอมโมเนียจากการระเหยของยูเรียที่ใช้บนผิวดินในนาข้าวของฟิลิปปินส์อาจสูงถึงประมาณ 10% ซึ่งลดประสิทธิภาพของปุ๋ยและก่อให้เกิดมลพิษทางน้ำ ในเขตเมืองเช่นเมโทรมานิลา การปนเปื้อนของโลหะหนัก (โดยเฉพาะตะกั่ว) และมลพิษจากจุลินทรีย์เป็นปัญหาสำคัญในระบบประปาของเทศบาล ในภูมิภาคที่ได้รับผลกระทบจากภัยพิบัติทางธรรมชาติ เช่น พายุไต้ฝุ่นไห่หยานในเมืองทาคลอบัน ระบบประปาที่เสียหายทำให้แหล่งน้ำดื่มปนเปื้อนอุจจาระ ส่งผลให้โรคท้องร่วงเพิ่มสูงขึ้น

วิธีการตรวจสอบคุณภาพน้ำแบบดั้งเดิมในฟิลิปปินส์มีข้อจำกัดหลายประการ การวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการต้องมีการเก็บตัวอย่างและขนส่งไปยังห้องปฏิบัติการส่วนกลาง ซึ่งใช้เวลานานและมีค่าใช้จ่ายสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่เกาะห่างไกล นอกจากนี้ อุปกรณ์ตรวจสอบแบบพารามิเตอร์เดียวไม่สามารถให้ภาพรวมที่ครอบคลุมของคุณภาพน้ำได้ ในขณะที่การใช้อุปกรณ์หลายตัวพร้อมกันจะเพิ่มความซับซ้อนของระบบและค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา ดังนั้น เซ็นเซอร์แบบบูรณาการที่สามารถตรวจสอบพารามิเตอร์สำคัญหลายตัวพร้อมกันจึงมีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับฟิลิปปินส์

แอมโมเนียไนโตรเจน ไนเตรตไนโตรเจน ไนโตรเจนรวม และค่า pH เป็นตัวชี้วัดที่สำคัญในการประเมินสุขภาพของน้ำ แอมโมเนียไนโตรเจนส่วนใหญ่มาจากน้ำเสียจากการเกษตร น้ำเสียจากครัวเรือน และน้ำเสียจากอุตสาหกรรม โดยความเข้มข้นสูงจะเป็นพิษโดยตรงต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ ไนเตรตไนโตรเจน ซึ่งเป็นผลผลิตสุดท้ายของการออกซิเดชันของไนโตรเจน ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพ เช่น โรคตัวเขียวในทารก หากบริโภคมากเกินไป ไนโตรเจนรวมสะท้อนถึงปริมาณไนโตรเจนโดยรวมในน้ำและเป็นตัวชี้วัดสำคัญในการประเมินความเสี่ยงของภาวะยูโทรฟิเคชัน ในขณะเดียวกัน ค่า pH มีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงของสารประกอบไนโตรเจนและความสามารถในการละลายของโลหะหนัก ภายใต้สภาพภูมิอากาศเขตร้อนของฟิลิปปินส์ อุณหภูมิสูงจะเร่งการย่อยสลายของสารอินทรีย์และกระบวนการเปลี่ยนแปลงของไนโตรเจน ทำให้การตรวจสอบพารามิเตอร์เหล่านี้แบบเรียลไทม์มีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง

ข้อได้เปรียบทางเทคนิคของเซ็นเซอร์ 4-in-1 อยู่ที่การออกแบบแบบบูรณาการและความสามารถในการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ เมื่อเทียบกับเซ็นเซอร์แบบพารามิเตอร์เดียวแบบดั้งเดิม อุปกรณ์เหล่านี้ให้ข้อมูลพร้อมกันเกี่ยวกับพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องหลายตัว ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการตรวจสอบและเปิดเผยความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์ต่างๆ ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงค่า pH ส่งผลโดยตรงต่อความสมดุลระหว่างไอออนแอมโมเนียม (NH₄⁺) และแอมโมเนียอิสระ (NH₃) ในน้ำ ซึ่งจะกำหนดความเสี่ยงของการระเหยของแอมโมเนีย การตรวจสอบพารามิเตอร์เหล่านี้ร่วมกันทำให้สามารถประเมินคุณภาพน้ำและความเสี่ยงมลพิษได้อย่างครอบคลุมมากขึ้น

ภายใต้สภาพภูมิอากาศที่เป็นเอกลักษณ์ของฟิลิปปินส์ เซ็นเซอร์ 4-in-1 ต้องแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมได้อย่างดีเยี่ยม อุณหภูมิและความชื้นสูงอาจส่งผลต่อความเสถียรและอายุการใช้งานของเซ็นเซอร์ ในขณะที่ฝนตกบ่อยอาจทำให้ความขุ่นของน้ำเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลัน ซึ่งรบกวนความแม่นยำของเซ็นเซอร์แบบออปติคอล ดังนั้น เซ็นเซอร์ 4-in-1 ที่ใช้งานในฟิลิปปินส์จึงมักต้องมีการชดเชยอุณหภูมิ การออกแบบป้องกันการเกาะติดของสิ่งมีชีวิต และความทนทานต่อแรงกระแทกและการซึมของน้ำ เพื่อให้สามารถทนต่อสภาพแวดล้อมเกาะเขตร้อนที่ซับซ้อนของประเทศได้

การประยุกต์ใช้ในการตรวจสอบปริมาณน้ำเพื่อการชลประทานทางการเกษตร

ฟิลิปปินส์เป็นประเทศเกษตรกรรม และข้าวเป็นพืชหลักที่สำคัญที่สุด การใช้ปุ๋ยไนโตรเจนอย่างมีประสิทธิภาพมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตข้าว การนำเซ็นเซอร์คุณภาพน้ำแบบ 4-in-1 มาใช้ในระบบชลประทานของฟิลิปปินส์เป็นการสนับสนุนทางเทคนิคที่แข็งแกร่งสำหรับการใส่ปุ๋ยอย่างแม่นยำและการควบคุมมลพิษจากแหล่งที่ไม่เฉพาะเจาะจง ด้วยการตรวจสอบแอมโมเนียไนโตรเจน ไนเตรตไนโตรเจน ไนโตรเจนทั้งหมด และค่า pH ในน้ำชลประทานแบบเรียลไทม์ เกษตรกรและช่างเทคนิคทางการเกษตรสามารถจัดการการใช้ปุ๋ยได้อย่างเป็นวิทยาศาสตร์มากขึ้น ลดการสูญเสียไนโตรเจน และป้องกันน้ำเสียจากการเกษตรไม่ให้ปนเปื้อนแหล่งน้ำโดยรอบ

การจัดการไนโตรเจนในนาข้าวและการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้ปุ๋ย

ภายใต้สภาพภูมิอากาศเขตร้อนของฟิลิปปินส์ ยูเรียเป็นปุ๋ยไนโตรเจนที่ใช้กันมากที่สุดในนาข้าว งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าการสูญเสียไนโตรเจนจากการระเหยของยูเรียที่ใส่บนผิวดินในนาข้าวของฟิลิปปินส์อาจสูงถึงประมาณ 10% ซึ่งมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับค่า pH ของน้ำชลประทาน เมื่อค่า pH ของน้ำในนาข้าวสูงกว่า 9 เนื่องจากการเจริญเติบโตของสาหร่าย การระเหยของแอมโมเนียจะกลายเป็นช่องทางหลักของการสูญเสียไนโตรเจน แม้ในดินที่เป็นกรดก็ตาม เซ็นเซอร์ 4-in-1 นี้ช่วยให้เกษตรกรสามารถกำหนดเวลาและวิธีการใส่ปุ๋ยที่เหมาะสมที่สุดโดยการตรวจสอบค่า pH และระดับไนโตรเจนแอมโมเนียแบบเรียลไทม์

นักวิจัยด้านการเกษตรของฟิลิปปินส์ได้ใช้เซ็นเซอร์ 4-in-1 ในการพัฒนาเทคโนโลยี "การใส่ปุ๋ยไนโตรเจนลึกโดยใช้พลังน้ำ" เทคนิคนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ไนโตรเจนอย่างมีนัยสำคัญโดยการควบคุมสภาพน้ำในแปลงและการใส่ปุ๋ยอย่างเป็นวิทยาศาสตร์ ขั้นตอนสำคัญ ได้แก่ การหยุดการให้น้ำก่อนการใส่ปุ๋ยไม่กี่วันเพื่อให้ดินแห้งเล็กน้อย การใส่ยูเรียลงบนผิวดิน และจากนั้นให้น้ำเบาๆ เพื่อช่วยให้ไนโตรเจนซึมลงสู่ชั้นดิน ข้อมูลจากเซ็นเซอร์แสดงให้เห็นว่าเทคนิคนี้สามารถส่งไนโตรเจนจากยูเรียได้มากกว่า 60% ลงสู่ชั้นดิน ลดการสูญเสียในรูปก๊าซและการไหลบ่าของน้ำ ในขณะเดียวกันก็เพิ่มประสิทธิภาพการใช้ไนโตรเจนได้ 15-20%

การทดลองภาคสนามในภาคกลางของเกาะลูซอนโดยใช้เซ็นเซอร์ 4-in-1 เผยให้เห็นพลวัตของไนโตรเจนภายใต้วิธีการใส่ปุ๋ยที่แตกต่างกัน ในการใส่ปุ๋ยแบบดั้งเดิมบนผิวดิน เซ็นเซอร์บันทึกการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของแอมโมเนียไนโตรเจน 3-5 วันหลังการใส่ปุ๋ย ตามด้วยการลดลงอย่างรวดเร็ว ในทางตรงกันข้าม การใส่ปุ๋ยในระดับลึกส่งผลให้มีการปล่อยแอมโมเนียไนโตรเจนอย่างค่อยเป็นค่อยไปและยาวนานกว่า ข้อมูลค่า pH ยังแสดงให้เห็นถึงความผันผวนของค่า pH ในชั้นน้ำที่น้อยลงเมื่อใส่ปุ๋ยในระดับลึก ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการระเหยของแอมโมเนีย ผลการค้นพบแบบเรียลไทม์เหล่านี้ให้คำแนะนำทางวิทยาศาสตร์สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพเทคนิคการใส่ปุ๋ย

การประเมินปริมาณมลพิษจากการระบายน้ำเพื่อการชลประทาน

พื้นที่เกษตรกรรมแบบเข้มข้นในฟิลิปปินส์เผชิญกับความท้าทายอย่างมากจากมลพิษที่ไม่ระบุแหล่งกำเนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งมลพิษไนโตรเจนจากน้ำทิ้งในนาข้าว เซ็นเซอร์ 4-in-1 ที่ติดตั้งในคูระบายน้ำและแหล่งรับน้ำจะตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของไนโตรเจนอย่างต่อเนื่องเพื่อประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากวิธีการทำฟาร์มที่แตกต่างกัน ในโครงการตรวจสอบในจังหวัดบูลาคัน เครือข่ายเซ็นเซอร์บันทึกปริมาณไนโตรเจนทั้งหมดในน้ำทิ้งจากการชลประทานสูงกว่าในฤดูฝนถึง 40-60% เมื่อเทียบกับฤดูแล้ง ผลการวิจัยเหล่านี้เป็นข้อมูลสำคัญในการกำหนดกลยุทธ์การจัดการธาตุอาหารตามฤดูกาล

เซ็นเซอร์ 4-in-1 ยังมีบทบาทสำคัญในโครงการวิทยาศาสตร์ภาคประชาชนในชุมชนชนบทของฟิลิปปินส์ ในการศึกษาที่เมืองบาร์บาซา จังหวัดอันติเก นักวิจัยได้ร่วมมือกับเกษตรกรในท้องถิ่นเพื่อประเมินคุณภาพน้ำจากแหล่งต่างๆ โดยใช้เซ็นเซอร์ 4-in-1 แบบพกพา ผลการศึกษาพบว่า แม้ว่าน้ำบาดาลจะมีค่า pH และปริมาณของแข็งที่ละลายทั้งหมดอยู่ในเกณฑ์มาตรฐาน แต่ก็ตรวจพบมลพิษไนโตรเจน (ส่วนใหญ่เป็นไนเตรตไนโตรเจน) ซึ่งเชื่อมโยงกับการใส่ปุ๋ยในบริเวณใกล้เคียง ผลการค้นพบเหล่านี้กระตุ้นให้ชุมชนปรับเวลาและอัตราการใส่ปุ๋ย ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของมลพิษในน้ำบาดาล

*ตาราง: การเปรียบเทียบการใช้งานเซ็นเซอร์ 4-in-1 ในระบบการเกษตรต่างๆ ของฟิลิปปินส์

เรายังสามารถนำเสนอโซลูชันที่หลากหลายสำหรับ
1. เครื่องวัดแบบพกพาสำหรับวัดคุณภาพน้ำหลายพารามิเตอร์
2. ระบบทุ่นลอยน้ำสำหรับตรวจวัดคุณภาพน้ำหลายพารามิเตอร์
3. แปรงทำความสะอาดอัตโนมัติสำหรับเซ็นเซอร์วัดค่าน้ำหลายพารามิเตอร์
4. ชุดเซิร์ฟเวอร์และโมดูลซอฟต์แวร์ไร้สายครบชุด รองรับ RS485 GPRS /4G/WIFI/LORA/LORAWAN

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเซ็นเซอร์วัดระดับน้ำ
โปรดติดต่อบริษัท Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
เว็บไซต์บริษัท: www.hondetechco.com
โทร: +86-15210548582