Filipina, sebagai sebuah negara kepulauan, mempunyai sumber air yang banyak tetapi juga menghadapi cabaran pengurusan kualiti air yang ketara. Artikel ini memperincikan kes aplikasi sensor kualiti air 4-dalam-1 (memantau nitrogen ammonia, nitrogen nitrat, jumlah nitrogen dan pH) merentasi pelbagai sektor di Filipina, termasuk pengairan pertanian, bekalan air perbandaran, tindak balas bencana kecemasan dan perlindungan alam sekitar. Dengan menganalisis senario dunia sebenar ini, kita dapat memahami bagaimana teknologi sensor bersepadu ini membantu Filipina menangani cabaran pengurusan kualiti air, meningkatkan kecekapan pemantauan dan menyediakan sokongan data masa nyata untuk membuat keputusan.
Latar Belakang dan Cabaran Pemantauan Kualiti Air di Filipina
Sebagai sebuah negara kepulauan yang terdiri daripada lebih 7,000 pulau, Filipina mempunyai pelbagai sumber air, termasuk sungai, tasik, air bawah tanah dan persekitaran marin yang luas. Walau bagaimanapun, negara ini menghadapi cabaran unik dalam pengurusan kualiti air. Pembandaran yang pesat, aktiviti pertanian yang intensif, pembangunan perindustrian dan bencana alam yang kerap (seperti taufan dan banjir) menimbulkan ancaman serius kepada kualiti sumber air. Berlatarbelakangkan ini, peranti pemantauan kualiti air bersepadu seperti sensor 4-dalam-1 (mengukur nitrogen ammonia, nitrogen nitrat, jumlah nitrogen dan pH) telah menjadi alat penting untuk pengurusan kualiti air di Filipina.
Isu kualiti air di Filipina menunjukkan kepelbagaian serantau. Di kawasan pertanian intensif, seperti Luzon Tengah dan sebahagian Mindanao, penggunaan baja yang berlebihan telah menyebabkan peningkatan tahap sebatian nitrogen (terutamanya nitrogen ammonia dan nitrogen nitrat) dalam badan air. Kajian menunjukkan bahawa kehilangan pengewapan ammonia daripada urea yang digunakan di permukaan di sawah padi Filipina boleh mencapai sekitar 10%, mengurangkan kecekapan baja dan menyumbang kepada pencemaran air. Di kawasan bandar seperti Metro Manila, pencemaran logam berat (terutamanya plumbum) dan pencemaran mikrob merupakan kebimbangan utama dalam sistem air perbandaran. Di kawasan yang terjejas oleh bencana alam seperti Taufan Haiyan di Bandar Tacloban, sistem bekalan air yang rosak menyebabkan pencemaran najis sumber air minuman, menyebabkan lonjakan penyakit cirit-birit.
Kaedah pemantauan kualiti air tradisional menghadapi pelbagai batasan di Filipina. Analisis makmal memerlukan pengumpulan sampel dan pengangkutan ke makmal berpusat, yang memakan masa dan mahal, terutamanya untuk kawasan pulau terpencil. Di samping itu, peranti pemantauan parameter tunggal tidak dapat memberikan pandangan menyeluruh tentang kualiti air, sementara penggunaan berbilang peranti secara serentak meningkatkan kerumitan sistem dan kos penyelenggaraan. Oleh itu, sensor bersepadu yang mampu memantau berbilang parameter utama secara serentak mempunyai nilai tertentu untuk Filipina.
Nitrogen ammonia, nitrogen nitrat, jumlah nitrogen dan pH merupakan petunjuk penting untuk menilai kesihatan air. Nitrogen ammonia terutamanya berasal daripada larian air pertanian, kumbahan domestik dan air sisa industri, dengan kepekatan tinggi yang secara langsung toksik kepada hidupan akuatik. Nitrogen nitrat, hasil akhir pengoksidaan nitrogen, menimbulkan risiko kesihatan seperti sindrom bayi biru apabila ditelan secara berlebihan. Jumlah nitrogen mencerminkan jumlah nitrogen dalam air dan merupakan petunjuk utama untuk menilai risiko eutrofikasi. Sementara itu, pH mempengaruhi transformasi spesies nitrogen dan keterlarutan logam berat. Di bawah iklim tropika Filipina, suhu tinggi mempercepatkan proses penguraian organik dan transformasi nitrogen, menjadikan pemantauan masa nyata parameter ini amat penting.
Kelebihan teknikal sensor 4-dalam-1 terletak pada reka bentuk bersepadu dan keupayaan pemantauan masa nyata. Berbanding dengan sensor parameter tunggal tradisional, peranti ini menyediakan data serentak pada pelbagai parameter berkaitan, meningkatkan kecekapan pemantauan dan mendedahkan saling hubungan antara parameter. Contohnya, perubahan pH secara langsung mempengaruhi keseimbangan antara ion ammonium (NH₄⁺) dan ammonia bebas (NH₃) dalam air, yang seterusnya menentukan risiko pengewapan ammonia. Dengan memantau parameter ini bersama-sama, penilaian kualiti air dan risiko pencemaran yang lebih komprehensif dapat dicapai.
Di bawah keadaan iklim Filipina yang unik, sensor 4-dalam-1 mesti menunjukkan kebolehsuaian persekitaran yang kuat. Suhu dan kelembapan yang tinggi boleh menjejaskan kestabilan dan jangka hayat sensor, manakala hujan yang kerap boleh menyebabkan perubahan mendadak dalam kekeruhan air, mengganggu ketepatan sensor optik. Oleh itu, sensor 4-dalam-1 yang digunakan di Filipina biasanya memerlukan pampasan suhu, reka bentuk anti-biofouling dan rintangan terhadap kejutan dan kemasukan air untuk menahan persekitaran pulau tropika yang kompleks di negara ini.
Aplikasi dalam Pemantauan Air Pengairan Pertanian
Sebagai sebuah negara pertanian, padi merupakan tanaman ruji yang paling penting di Filipina, dan penggunaan baja nitrogen yang cekap adalah penting untuk pengeluaran padi. Penggunaan sensor kualiti air 4-dalam-1 dalam sistem pengairan Filipina menyediakan sokongan teknikal yang mantap untuk pembajaan tepat dan kawalan pencemaran bukan sumber titik. Dengan memantau nitrogen ammonia, nitrogen nitrat, jumlah nitrogen dan pH dalam air pengairan dalam masa nyata, petani dan juruteknik pertanian boleh mengurus penggunaan baja dengan lebih saintifik, mengurangkan kehilangan nitrogen dan mencegah larian air pertanian daripada mencemarkan badan air di sekeliling.
Pengurusan Nitrogen Sawah Padi dan Penambahbaikan Kecekapan Baja
Di bawah iklim tropika Filipina, urea merupakan baja nitrogen yang paling biasa digunakan di sawah padi. Kajian menunjukkan bahawa kehilangan pengewapan ammonia daripada urea yang digunakan di permukaan di sawah padi Filipina boleh mencapai sekitar 10%, berkait rapat dengan pH air pengairan. Apabila pH air sawah padi meningkat melebihi 9 disebabkan oleh aktiviti alga, pengewapan ammonia menjadi laluan utama kehilangan nitrogen, walaupun dalam tanah berasid. Sensor 4-dalam-1 membantu petani menentukan masa dan kaedah pembajaan yang optimum dengan memantau pH dan tahap nitrogen ammonia dalam masa nyata.
Penyelidik pertanian Filipina telah menggunakan sensor 4-dalam-1 untuk membangunkan "teknologi penempatan dalam pacuan air" untuk baja nitrogen. Teknik ini meningkatkan kecekapan penggunaan nitrogen dengan ketara dengan mengawal keadaan air ladang dan kaedah pembajaan secara saintifik. Langkah-langkah utama termasuk: menghentikan pengairan beberapa hari sebelum pembajaan untuk membolehkan tanah kering sedikit, menggunakan urea ke permukaan, dan kemudian menyiram sedikit untuk membantu nitrogen menembusi lapisan tanah. Data sensor menunjukkan bahawa teknik ini boleh menghantar lebih 60% nitrogen urea ke dalam lapisan tanah, mengurangkan kehilangan gas dan larian sambil meningkatkan kecekapan penggunaan nitrogen sebanyak 15–20%.
Percubaan lapangan di Luzon Tengah menggunakan sensor 4-dalam-1 mendedahkan dinamik nitrogen di bawah kaedah pembajaan yang berbeza. Dalam aplikasi permukaan tradisional, sensor mencatatkan lonjakan mendadak dalam nitrogen ammonia 3–5 hari selepas pembajaan, diikuti dengan penurunan yang cepat. Sebaliknya, penempatan dalam menghasilkan pembebasan nitrogen ammonia yang lebih beransur-ansur dan berpanjangan. Data pH juga menunjukkan turun naik yang lebih kecil dalam pH lapisan air dengan penempatan dalam, sekali gus mengurangkan risiko pengewapan ammonia. Penemuan masa nyata ini memberikan panduan saintifik untuk mengoptimumkan teknik pembajaan.
Penilaian Beban Pencemaran Saliran Pengairan
Kawasan pertanian intensif di Filipina menghadapi cabaran pencemaran bukan sumber titik yang ketara, terutamanya pencemaran nitrogen daripada saliran sawah padi. Sensor 4-dalam-1 yang digunakan di parit saliran dan perairan penerima sentiasa memantau variasi nitrogen untuk menilai impak alam sekitar daripada amalan pertanian yang berbeza. Dalam projek pemantauan di Wilayah Bulacan, rangkaian sensor mencatatkan jumlah beban nitrogen sebanyak 40–60% lebih tinggi dalam saliran pengairan semasa musim hujan berbanding musim kemarau. Penemuan ini memaklumkan strategi pengurusan nutrien bermusim.
Sensor 4-dalam-1 juga telah memainkan peranan penting dalam projek sains warganegara di komuniti luar bandar Filipina. Dalam satu kajian di Barbaza, Wilayah Antique, para penyelidik telah bekerjasama dengan petani tempatan untuk menilai kualiti air daripada pelbagai sumber menggunakan sensor 4-dalam-1 mudah alih. Keputusan menunjukkan bahawa walaupun air perigi memenuhi piawaian pH dan jumlah pepejal terlarut, pencemaran nitrogen (terutamanya nitrogen nitrat) dikesan, dikaitkan dengan amalan pembajaan berdekatan. Penemuan ini mendorong komuniti untuk melaraskan masa dan kadar pembajaan, sekali gus mengurangkan risiko pencemaran air bawah tanah.
*Jadual: Perbandingan Aplikasi Sensor 4-dalam-1 dalam Sistem Pertanian Filipina yang Berbeza
| Senario Aplikasi | Parameter yang Dipantau | Penemuan Utama | Penambahbaikan Pengurusan |
|---|---|---|---|
| Sistem pengairan padi | Nitrogen ammonia, pH | Urea yang disapu di permukaan menyebabkan peningkatan pH dan kehilangan pengewapan ammonia sebanyak 10%. | Penempatan mendalam yang didorong oleh air digalakkan |
| Saliran pertanian sayur-sayuran | Nitrogen nitrat, jumlah nitrogen | Kehilangan nitrogen 40–60% lebih tinggi pada musim hujan | Penyesuaian masa pembajaan, tanaman penutup bumi ditambah |
| Perigi komuniti luar bandar | Nitrogen nitrat, pH | Pencemaran nitrogen dikesan dalam air perigi, pH alkali | Penggunaan baja yang dioptimumkan, perlindungan telaga yang lebih baik |
| Sistem akuakultur-pertanian | Nitrogen ammonia, jumlah nitrogen | Pengairan air sisa menyebabkan pengumpulan nitrogen | Kolam rawatan yang dibina, jumlah pengairan terkawal |
Kami juga boleh menyediakan pelbagai penyelesaian untuk
1. Meter genggam untuk kualiti air berbilang parameter
2. Sistem Pelampung Terapung untuk kualiti air berbilang parameter
3. Berus pembersih automatik untuk sensor air berbilang parameter
4. Set lengkap pelayan dan modul tanpa wayar perisian, menyokong RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Untuk maklumat lanjut tentang sensor air,
sila hubungi Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Laman web syarikat: www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Masa siaran: 27 Jun 2025