წყლის ხარისხის სენსორების გამოყენების შემთხვევები საერთაშორისო გარემოსდაცვით მონიტორინგსა და მართვაში

წყლის რესურსების დაცვისა და წყლის უსაფრთხოებისადმი გლობალური ყურადღების გამახვილების ფონზე, წყლის ხარისხის სენსორები მონაცემთა შეგროვების ქვაკუთხედად იქცა, მათი გამოყენება კი ღრმად არის ინტეგრირებული გარემოსდაცვითი მონიტორინგის სხვადასხვა სცენარში. ქვემოთ მოცემული საერთაშორისო შემთხვევების კვლევები ასახავს, ​​თუ როგორ თამაშობენ ეს სენსორები კრიტიკულ როლს სხვადასხვა კონტექსტში.

შემთხვევა 1: ამერიკის შეერთებული შტატები – წყლის ხარისხის რეალურ დროში მონიტორინგის ქსელი დელავერის მდინარის აუზში

ფონი:
დელავერის მდინარის აუზი სასმელი წყლით ამარაგებს შეერთებული შტატების ჩრდილო-აღმოსავლეთით მცხოვრებ დაახლოებით 15 მილიონ ადამიანს, რაც მისი წყლის ხარისხის მართვას და წყალდიდობის კონტროლს კრიტიკულად მნიშვნელოვანს ხდის.

გამოყენება და გადაწყვეტა:
აუზის მართვის ორგანომ შექმნა წყლის ხარისხის რეალურ დროში მონიტორინგის ქსელი, რომელიც მთელ წყალშემკრებ აუზს მოიცავს. მდინარეების, წყალსაცავების და წყალმიმღებების ძირითად წერტილებში განლაგებულია მრავალპარამეტრიანი წყლის ხარისხის სენსორები, რომლებიც უწყვეტად ზომავენ:

• ფიზიკური პარამეტრები: წყლის ტემპერატურა, სიმღვრივე, გამტარობა
• ქიმიური პარამეტრები: გახსნილი ჟანგბადი, pH, ნიტრატის კონცენტრაცია

ეს სენსორები მონაცემებს ცენტრალურ საკონტროლო ცენტრს რეალურ დროში თანამგზავრის ან ფიჭური ქსელების საშუალებით გადასცემენ. თუ ანომალია გამოვლინდება (მაგ., ქარიშხლის ან პოტენციური დაბინძურების შედეგად გამოწვეული სიმღვრივის მკვეთრი მატება), სისტემა დაუყოვნებლივ ააქტიურებს განგაშის სიგნალს.

შედეგები:

• სასმელი წყლის უსაფრთხოება: წყლის გამწმენდი ნაგებობები შეიძლება წინასწარ იყვნენ გაფრთხილებულნი წყაროს წყლის ხარისხის ცვლილებების შესახებ, რაც მათ საშუალებას მისცემს დაუყოვნებლივ შეცვალონ გამწმენდი პროცესები.
• წყალდიდობისა და დაბინძურების გაფრთხილების დამხმარე საშუალებები: უზრუნველყოფს რეალურ დროში მონაცემებს წყალდიდობის მოდელებისთვის და საშუალებას იძლევა დაბინძურების წყაროების სწრაფი იდენტიფიცირებისა, რაც ამცირებს საგანგებო რეაგირების დროს.
• ეკოსისტემის კვლევის მხარდაჭერა: გრძელვადიანი, უწყვეტი მონაცემები ღირებულ ინფორმაციას იძლევა კლიმატის ცვლილებისა და ადამიანის საქმიანობის წყალშემკრები აუზის ეკოლოგიაზე ზემოქმედების შესასწავლად.

შემთხვევა 2: ევროკავშირი – საკვები ნივთიერებების სენსორების მონიტორინგი და სოფლის მეურნეობის მართვა სენის ესტუარში

ფონი:
ევროპაში, განსაკუთრებით წყლის ჩარჩო დირექტივით შეზღუდულ წევრ სახელმწიფოებში, წყლის ხარისხის გაუმჯობესების ცენტრალურ გამოწვევას წარმოადგენს სოფლის მეურნეობის არაწერტილოვანი წყაროებიდან დაბინძურების (მაგ., აზოტისა და ფოსფორის საკვები ნივთიერებების) კონტროლი. საფრანგეთში სენის ესტუარი ერთ-ერთი ასეთი ტერიტორიაა.

გამოყენება და გადაწყვეტა:
ადგილობრივმა გარემოსდაცვითმა სააგენტოებმა მდინარის ესტუარსა და მის მთავარ შენაკადებში მაღალი სიზუსტის ნიტრატის სენსორები განათავსეს. ეს სენსორები არა მხოლოდ ფაქტობრივი მონიტორინგისთვის გამოიყენება, არამედ სასოფლო-სამეურნეო საქმიანობის მონაცემებთან ინტეგრირებულია ზუსტი სოფლის მეურნეობის მართვის უკუკავშირის სისტემის შესაქმნელად.

• სენსორები განუწყვეტლივ აკონტროლებენ ნიტრატების კონცენტრაციებს, ადგენენ მათ დროებით და სივრცით ვარიაციების რუკას.
• მონაცემები მიეწოდება ადგილობრივ სასოფლო-სამეურნეო კოოპერატივებსა და ფერმერებს, რაც ნათლად აჩვენებს სხვადასხვა სასოფლო-სამეურნეო პრაქტიკისა და სასუქის გამოყენების დროის რეალურ გავლენას ქვედა დინების წყლის ხარისხზე.

შედეგები:

• ხელს უწყობს ზუსტ სოფლის მეურნეობას: ფერმერებს შეუძლიათ მონიტორინგის მონაცემების საფუძველზე ოპტიმიზაცია გაუკეთონ სასუქის გამოყენების დროსა და რაოდენობას, შეამცირონ საკვები ნივთიერებების წყაროდან ჩამონადენი, ამავდროულად შეინარჩუნონ მოსავლიანობა და შეასრულონ გარემოსდაცვითი ვალდებულებები.
• პოლიტიკის ეფექტიანობის შეფასება: ეს მონიტორინგის ქსელი იძლევა რაოდენობრივ მტკიცებულებებს ევროკავშირის საერთო სასოფლო-სამეურნეო პოლიტიკის გარემოსდაცვითი სარგებლის შესაფასებლად.

შემთხვევა 3: სინგაპური – ყოვლისმომცველი ზონდირება ქალაქის წყლის სისტემაში ჭკვიანი ერის ჩარჩოს ფარგლებში

ფონი:
როგორც „ჭკვიანი ერის“ მოდელი, სინგაპურმა სრულად ინტეგრირებული აქვს სენსორული ტექნოლოგია წყლის მთელ მარყუჟში, მათ შორის NEWater-ის წარმოებაში, სასმელი წყლის განაწილებასა და ჩამდინარე წყლების გამწმენდ სისტემებში.

გამოყენება და გადაწყვეტა:

• წყალსაცავები და წყლის წყაროები: წყაროს წყლის უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად, 24/7 რეჟიმში შეუფერხებელი მონიტორინგისთვის გამოიყენება მრავალპარამეტრიანი წყლის ხარისხის სენსორები და ბიოსენსორები (მაგ., ცოცხალი თევზის გამოყენება ტოქსიკურობის მონიტორინგისთვის).
• წყლის განაწილების ქსელი: ქალაქის წყალმომარაგების მილებში განთავსებულია სენსორების ფართო ქსელი, რომლებიც რეალურ დროში აკონტროლებენ ისეთ ძირითად ინდიკატორებს, როგორიცაა ნარჩენი ქლორი, pH და სიმღვრივე. თუ ანომალია გამოვლინდება ან ნარჩენი ქლორი არასაკმარისია, სისტემას შეუძლია ავტომატურად შეცვალოს ქლორირების დოზები ან სწრაფად აღმოაჩინოს პოტენციური დაბინძურების წერტილები, რაც უზრუნველყოფს წყლის უსაფრთხოებას „ბოლო მილში“.
• ჩამდინარე წყლების გამწმენდი ნაგებობები: ამიაკის აზოტის, ნიტრატის და COD-ის (ქიმიური ჟანგბადის მოთხოვნილების) ონლაინ სენსორები ოპტიმიზაციას უკეთებენ აერაციისა და ნალექის დამუშავების პროცესებს, მნიშვნელოვნად აუმჯობესებენ ეფექტურობას და ამცირებენ ენერგიის მოხმარებას.

შედეგები:

• დახურული ციკლის მართვის საშუალებას იძლევა: მონაცემებზე დაფუძნებული მართვა „ონკანიდან ონკანამდე“ უზრუნველყოფს მსოფლიო დონის წყალმომარაგების უსაფრთხოებას და ეფექტურობას.
• ოპერაციული ეფექტურობის გაზრდა: სენსორული მონაცემები წყლის ობიექტების ფუნქციონირებას გამოცდილებაზე დაფუძნებულიდან პროგნოზირებად და ოპტიმიზებულზე გადაჰყავს, რაც ზოგავს ოპერაციულ ხარჯებს.

შემთხვევა 4: იაპონია – ტბის ეკოსისტემების გრძელვადიანი სენსორული მონიტორინგი და კვლევა

ფონი:
იაპონიაში მრავალი მნიშვნელოვანი ტბაა, მაგალითად, ბივას ტბა, რომლის ეკოსისტემის ჯანმრთელობა მნიშვნელოვან საზრუნავს წარმოადგენს. ევტროფიკაციისა და ციანობაქტერიული ყვავილობის პრევენცია მართვის ერთ-ერთი მთავარი აქცენტია.

გამოყენება და გადაწყვეტა:
კვლევითი ინსტიტუტები და მართვის ორგანოები ტბებში ვერტიკალური პროფილირების მონიტორინგის ბუიებს ათავსებენ. ეს ბუიები აღჭურვილია წყლის ხარისხის სენსორებით, რომლებიც სხვადასხვა სიღრმეზე ზომავენ:

• ქლოროფილ-a-ს კონცენტრაცია (პირდაპირ მიუთითებს წყალმცენარეების ბიომასაზე)
• ფიკოციანინი (სპეციფიკურია ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეებისთვის)
• გახსნილი ჟანგბადი (გამოიყენება წყლის სტრატიფიკაციისა და ანოქსიური პირობების დასადგენად)
• წყლის ტემპერატურა

ეს ბუიები მონაცემებს მაღალი სიხშირეებით აგროვებენ გრძელვადიან პერსპექტივაში, ქმნიან ტბის ეკოსისტემის დინამიურ მოდელებს, ხშირად თანამგზავრულ დისტანციურ ზონდირებასთან ერთად.

შედეგები:

• წყალმცენარეების ყვავილობის ზუსტი პროგნოზირება: ქლოროფილ-a-სა და ფიკოციანინის უწყვეტი მონიტორინგი წყალმცენარეების ყვავილობის რამდენიმე დღით ადრე პროგნოზირების საშუალებას იძლევა, რაც მენეჯერებს საკვანძო დროს აძლევს კონტრზომების გასატარებლად.
• ეკოლოგიური გაგების გაღრმავება: გრძელვადიანი, მაღალი გარჩევადობის მონაცემები შეუცვლელ სამეცნიერო საფუძველს ქმნის იმის გასაგებად, თუ როგორ რეაგირებენ ტბის ეკოსისტემები კლიმატის ცვლილებაზე.

დასკვნა

აშშ-ში წყალშემკრები აუზების მასშტაბური მართვიდან დაწყებული ევროკავშირში სოფლის მეურნეობის დაბინძურების კონტროლით და სინგაპურში ურბანული ჭკვიანი წყლის სისტემებიდან იაპონიაში ტბების ეკოსისტემის კვლევით დამთავრებული, ეს საერთაშორისო შემთხვევები ნათლად აჩვენებს, რომ წყლის ხარისხის სენსორები გასცდა მონაცემთა შეგროვების მარტივ ინსტრუმენტებს. ისინი ახლა ძირითადი აქტივებია ზუსტი გარემოსდაცვითი მართვის მისაღწევად, საზოგადოებრივი უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად, სამეცნიერო კვლევების წინსვლისა და ინფრასტრუქტურის ოპერატიული ეფექტურობის გაუმჯობესებისთვის. რადგან ნივთების ინტერნეტის და ხელოვნური ინტელექტის ტექნოლოგიები აგრძელებენ განვითარებას, წყლის ხარისხის სენსორების გლობალური გამოყენება უდავოდ კიდევ უფრო ღრმა და ინტელექტუალური გახდება.

ჩვენ ასევე შეგვიძლია შემოგთავაზოთ სხვადასხვა სახის გადაწყვეტილებები,

1. ხელის მრიცხველი მრავალპარამეტრიანი წყლის ხარისხისთვის

2. მცურავი ბუის სისტემა მრავალპარამეტრიანი წყლის ხარისხისთვის

3. ავტომატური საწმენდი ჯაგრისი მრავალპარამეტრიანი წყლის სენსორისთვის

4. სერვერებისა და პროგრამული უზრუნველყოფის უსადენო მოდულის სრული კომპლექტი, მხარს უჭერს RS485 GPRS /4g/WIFI/LORAWAN-ს

მეტი წყლის სენსორისთვის ინფორმაცია,

გთხოვთ, დაუკავშირდეთ Honde Technology Co., LTD-ს.

Email: info@hondetech.com

კომპანიის ვებსაიტი:www.hondetechco.com

ტელ: +86-15210548582