Ứng dụng và thực hành sáng tạo của cảm biến EC chất lượng nước trong ngành nuôi trồng thủy sản của Kazakhstan

Là một quốc gia chủ chốt ở Trung Á, Kazakhstan sở hữu nguồn tài nguyên nước dồi dào và tiềm năng to lớn cho phát triển nuôi trồng thủy sản. Với sự tiến bộ của công nghệ nuôi trồng thủy sản toàn cầu và quá trình chuyển đổi sang các hệ thống thông minh, các công nghệ giám sát chất lượng nước đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong ngành nuôi trồng thủy sản của quốc gia này. Bài viết này khám phá một cách có hệ thống các trường hợp ứng dụng cụ thể của cảm biến độ dẫn điện (EC) trong ngành nuôi trồng thủy sản của Kazakhstan, phân tích các nguyên lý kỹ thuật, hiệu quả thực tế và xu hướng phát triển trong tương lai của chúng. Bằng cách xem xét các trường hợp điển hình như nuôi cá tầm ở Biển Caspi, trại giống cá ở Hồ Balkhash và các hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn ở vùng Almaty, bài viết này cho thấy cách cảm biến EC giúp nông dân địa phương giải quyết các thách thức về quản lý chất lượng nước, cải thiện hiệu quả nuôi trồng và giảm thiểu rủi ro môi trường. Ngoài ra, bài viết còn thảo luận về những thách thức mà Kazakhstan đang phải đối mặt trong quá trình chuyển đổi trí tuệ nuôi trồng thủy sản và các giải pháp tiềm năng, cung cấp tài liệu tham khảo quý giá cho việc phát triển nuôi trồng thủy sản ở các khu vực tương tự khác.

Tổng quan về ngành nuôi trồng thủy sản của Kazakhstan và nhu cầu giám sát chất lượng nước

Là quốc gia không giáp biển lớn nhất thế giới, Kazakhstan tự hào có nguồn tài nguyên nước phong phú, bao gồm các vùng nước lớn như Biển Caspi, Hồ Balkhash và Hồ Zaysan, cũng như nhiều con sông, tạo nên điều kiện tự nhiên độc đáo cho phát triển nuôi trồng thủy sản. Ngành nuôi trồng thủy sản của quốc gia này đã tăng trưởng ổn định trong những năm gần đây, với các loài nuôi chính bao gồm cá chép, cá tầm, cá hồi cầu vồng và cá tầm Siberia. Nuôi cá tầm ở vùng Caspi nói riêng đã thu hút sự chú ý đáng kể nhờ sản lượng trứng cá muối giá trị cao. Tuy nhiên, ngành nuôi trồng thủy sản của Kazakhstan cũng phải đối mặt với nhiều thách thức, chẳng hạn như chất lượng nước biến động đáng kể, kỹ thuật nuôi trồng tương đối lạc hậu và tác động của khí hậu khắc nghiệt, tất cả đều kìm hãm sự phát triển của ngành.

Trong môi trường nuôi trồng thủy sản của Kazakhstan, độ dẫn điện (EC), là một thông số quan trọng về chất lượng nước, có ý nghĩa giám sát đặc biệt. EC phản ánh tổng nồng độ các ion muối hòa tan trong nước, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình điều hòa thẩm thấu và các chức năng sinh lý của sinh vật thủy sinh. Giá trị EC thay đổi đáng kể giữa các vùng nước khác nhau ở Kazakhstan: Biển Caspi, là một hồ nước mặn, có giá trị EC tương đối cao (khoảng 13.000–15.000 μS/cm); khu vực phía tây của Hồ Balkhash, là nước ngọt, có giá trị EC thấp hơn (khoảng 300–500 μS/cm), trong khi khu vực phía đông của hồ, không có lối thoát, có độ mặn cao hơn (khoảng 5.000–6.000 μS/cm). Các hồ trên núi cao như Hồ Zaysan cho thấy giá trị EC thậm chí còn thay đổi nhiều hơn. Những điều kiện chất lượng nước phức tạp này khiến việc giám sát EC trở thành một yếu tố quan trọng để nuôi trồng thủy sản thành công ở Kazakhstan.

Theo truyền thống, nông dân Kazakhstan dựa vào kinh nghiệm để đánh giá chất lượng nước, sử dụng các phương pháp chủ quan như quan sát màu nước và hành vi của cá để quản lý. Cách tiếp cận này không chỉ thiếu tính khoa học mà còn gây khó khăn cho việc phát hiện kịp thời các vấn đề tiềm ẩn về chất lượng nước, thường dẫn đến cá chết hàng loạt và thiệt hại kinh tế. Khi quy mô nuôi trồng mở rộng và mức độ thâm canh tăng lên, nhu cầu giám sát chất lượng nước chính xác ngày càng trở nên cấp thiết. Việc giới thiệu công nghệ cảm biến EC đã mang đến cho ngành nuôi trồng thủy sản Kazakhstan một giải pháp giám sát chất lượng nước đáng tin cậy, theo thời gian thực và tiết kiệm chi phí.

Trong bối cảnh môi trường cụ thể của Kazakhstan, việc giám sát EC mang lại nhiều ý nghĩa quan trọng. Thứ nhất, giá trị EC phản ánh trực tiếp sự thay đổi độ mặn trong các thủy vực, điều này rất quan trọng để quản lý cá có độ mặn rộng (ví dụ: cá tầm) và cá có độ mặn hẹp (ví dụ: cá hồi vân). Thứ hai, sự gia tăng EC bất thường có thể báo hiệu ô nhiễm nước, chẳng hạn như xả nước thải công nghiệp hoặc nước thải nông nghiệp mang theo muối và khoáng chất. Ngoài ra, giá trị EC có mối tương quan nghịch với nồng độ oxy hòa tan - nước có EC cao thường có oxy hòa tan thấp hơn, gây nguy cơ cho sự sống còn của cá. Do đó, việc giám sát EC liên tục giúp người nuôi điều chỉnh chiến lược quản lý kịp thời để ngăn ngừa căng thẳng và tử vong cho cá.

Chính phủ Kazakhstan gần đây đã nhận thức được tầm quan trọng của việc giám sát chất lượng nước đối với sự phát triển nuôi trồng thủy sản bền vững. Trong các kế hoạch phát triển nông nghiệp quốc gia, chính phủ đã bắt đầu khuyến khích các doanh nghiệp nông nghiệp áp dụng thiết bị giám sát thông minh và cung cấp một phần trợ cấp. Đồng thời, các tổ chức quốc tế và các công ty đa quốc gia đang thúc đẩy công nghệ và thiết bị nông nghiệp tiên tiến tại Kazakhstan, đẩy nhanh hơn nữa việc ứng dụng cảm biến EC và các công nghệ giám sát chất lượng nước khác tại quốc gia này. Sự hỗ trợ về chính sách và việc áp dụng công nghệ này đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc hiện đại hóa ngành nuôi trồng thủy sản của Kazakhstan.

Nguyên lý kỹ thuật và các thành phần hệ thống của cảm biến EC chất lượng nước

Cảm biến độ dẫn điện (EC) là thành phần cốt lõi của hệ thống giám sát chất lượng nước hiện đại, hoạt động dựa trên các phép đo chính xác về khả năng dẫn điện của dung dịch. Trong các ứng dụng nuôi trồng thủy sản của Kazakhstan, cảm biến EC đánh giá tổng chất rắn hòa tan (TDS) và độ mặn bằng cách phát hiện các đặc tính dẫn điện của các ion trong nước, cung cấp hỗ trợ dữ liệu quan trọng cho việc quản lý canh tác. Về mặt kỹ thuật, cảm biến EC chủ yếu dựa trên các nguyên lý điện hóa: khi hai điện cực được nhúng vào nước và một điện áp xoay chiều được áp dụng, các ion hòa tan di chuyển theo hướng để tạo thành dòng điện và cảm biến tính toán giá trị EC bằng cách đo cường độ dòng điện này. Để tránh các lỗi đo lường do phân cực điện cực, các cảm biến EC hiện đại thường sử dụng nguồn kích thích AC và các kỹ thuật đo tần số cao để đảm bảo độ chính xác và ổn định của dữ liệu.

Về cấu trúc cảm biến, cảm biến EC trong nuôi trồng thủy sản thường bao gồm một phần tử cảm biến và một mô-đun xử lý tín hiệu. Phần tử cảm biến thường được làm bằng điện cực titan hoặc bạch kim chống ăn mòn, có khả năng chịu được nhiều loại hóa chất trong nước nuôi trồng trong thời gian dài. Mô-đun xử lý tín hiệu khuếch đại, lọc và chuyển đổi các tín hiệu điện yếu thành tín hiệu đầu ra chuẩn. Cảm biến EC thường được sử dụng trong các trang trại ở Kazakhstan thường sử dụng thiết kế bốn điện cực, trong đó hai điện cực tạo ra dòng điện không đổi và hai điện cực còn lại đo chênh lệch điện áp. Thiết kế này loại bỏ hiệu quả nhiễu từ phân cực điện cực và điện thế giao diện, cải thiện đáng kể độ chính xác của phép đo, đặc biệt là trong môi trường nuôi trồng có sự thay đổi độ mặn lớn.

Bù trừ nhiệt độ là một khía cạnh kỹ thuật quan trọng của cảm biến EC, vì giá trị EC bị ảnh hưởng đáng kể bởi nhiệt độ nước. Các cảm biến EC hiện đại thường được tích hợp đầu dò nhiệt độ có độ chính xác cao, tự động bù trừ các phép đo về giá trị tương đương ở nhiệt độ tiêu chuẩn (thường là 25°C) thông qua các thuật toán, đảm bảo khả năng so sánh dữ liệu. Do vị trí nội địa của Kazakhstan, biên độ nhiệt độ lớn trong ngày và sự thay đổi nhiệt độ theo mùa khắc nghiệt, chức năng bù trừ nhiệt độ tự động này đặc biệt quan trọng. Các bộ truyền tín hiệu EC công nghiệp từ các nhà sản xuất như Shandong Renke cũng cung cấp khả năng chuyển đổi bù trừ nhiệt độ thủ công và tự động, cho phép thích ứng linh hoạt với các kịch bản canh tác đa dạng ở Kazakhstan.

Từ góc độ tích hợp hệ thống, các cảm biến EC trong các trang trại nuôi trồng thủy sản Kazakhstan thường hoạt động như một phần của hệ thống giám sát chất lượng nước đa thông số. Bên cạnh EC, các hệ thống này còn tích hợp chức năng giám sát các thông số chất lượng nước quan trọng như oxy hòa tan (DO), pH, thế oxy hóa khử (ORP), độ đục và nitơ amoniac. Dữ liệu từ các cảm biến khác nhau được truyền qua bus CAN hoặc các công nghệ truyền thông không dây (ví dụ: TurMass, GSM) đến bộ điều khiển trung tâm, sau đó được tải lên nền tảng đám mây để phân tích và lưu trữ. Các giải pháp IoT từ các công ty như Weihai Jingxun Changtong cho phép người nông dân xem dữ liệu chất lượng nước theo thời gian thực thông qua ứng dụng điện thoại thông minh và nhận cảnh báo về các thông số bất thường, cải thiện đáng kể hiệu quả quản lý.

Bảng: Các thông số kỹ thuật điển hình của cảm biến EC nuôi trồng thủy sản

Trong các ứng dụng thực tế tại Kazakhstan, phương pháp lắp đặt cảm biến EC cũng rất đặc biệt. Đối với các trang trại ngoài trời quy mô lớn, cảm biến thường được lắp đặt bằng phương pháp đặt phao hoặc lắp cố định để đảm bảo vị trí đo lường mang tính đại diện. Trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS) tại nhà máy, việc lắp đặt đường ống là phổ biến, trực tiếp theo dõi sự thay đổi chất lượng nước trước và sau khi xử lý. Các màn hình EC công nghiệp trực tuyến của Gandon Technology cũng cung cấp các tùy chọn lắp đặt theo dòng chảy, phù hợp với các mô hình nuôi trồng thủy sản mật độ cao đòi hỏi phải theo dõi nước liên tục. Do mùa đông khắc nghiệt ở một số vùng của Kazakhstan, các cảm biến EC cao cấp được trang bị thiết kế chống đóng băng để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy ở nhiệt độ thấp.

Bảo trì cảm biến là chìa khóa để đảm bảo độ tin cậy giám sát lâu dài. Một thách thức chung mà các trang trại Kazakhstan phải đối mặt là hiện tượng bám bẩn sinh học - sự phát triển của tảo, vi khuẩn và các vi sinh vật khác trên bề mặt cảm biến, ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo. Để giải quyết vấn đề này, các cảm biến EC hiện đại sử dụng nhiều thiết kế cải tiến, chẳng hạn như hệ thống tự làm sạch của Shandong Renke và công nghệ đo lường dựa trên huỳnh quang, giúp giảm đáng kể tần suất bảo trì. Đối với các cảm biến không có chức năng tự làm sạch, "giá đỡ tự làm sạch" chuyên dụng được trang bị chổi cơ học hoặc làm sạch siêu âm có thể làm sạch bề mặt điện cực định kỳ. Những tiến bộ công nghệ này cho phép các cảm biến EC hoạt động ổn định ngay cả ở những vùng xa xôi của Kazakhstan, giảm thiểu sự can thiệp thủ công.

Với những tiến bộ trong công nghệ IoT và AI, các cảm biến EC đang phát triển từ các thiết bị đo lường đơn thuần thành các nút ra quyết định thông minh. Một ví dụ đáng chú ý là eKoral, một hệ thống do Haobo International phát triển, không chỉ giám sát các thông số chất lượng nước mà còn sử dụng các thuật toán học máy để dự đoán xu hướng và tự động điều chỉnh thiết bị nhằm duy trì điều kiện nuôi trồng tối ưu. Sự chuyển đổi thông minh này có tầm quan trọng đáng kể đối với sự phát triển bền vững của ngành nuôi trồng thủy sản Kazakhstan, giúp nông dân địa phương khắc phục những thiếu sót về kinh nghiệm kỹ thuật, cải thiện hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm.

Trường hợp ứng dụng giám sát EC tại một trang trại nuôi cá tầm biển Caspi

Khu vực Biển Caspi, một trong những vùng nuôi trồng thủy sản quan trọng nhất của Kazakhstan, nổi tiếng với nghề nuôi cá tầm và sản xuất trứng cá tầm chất lượng cao. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, biến động độ mặn ngày càng tăng ở Biển Caspi, cùng với ô nhiễm công nghiệp, đã đặt ra những thách thức nghiêm trọng cho nghề nuôi cá tầm. Một trang trại nuôi cá tầm lớn gần Aktau đã tiên phong trong việc áp dụng hệ thống cảm biến EC, giải quyết thành công những thay đổi môi trường này thông qua giám sát thời gian thực và điều chỉnh chính xác, trở thành hình mẫu cho ngành nuôi trồng thủy sản hiện đại ở Kazakhstan.

Trang trại trải rộng khoảng 50 ha, sử dụng hệ thống nuôi bán khép kín, chủ yếu nuôi các loài có giá trị cao như cá tầm Nga và cá tầm sao. Trước khi áp dụng giám sát EC, trang trại hoàn toàn dựa vào việc lấy mẫu thủ công và phân tích trong phòng thí nghiệm, dẫn đến độ trễ dữ liệu nghiêm trọng và không thể phản ứng kịp thời với những thay đổi về chất lượng nước. Năm 2019, trang trại đã hợp tác với Haobo International để triển khai hệ thống giám sát chất lượng nước thông minh dựa trên IoT, với các cảm biến EC là thành phần cốt lõi được bố trí chiến lược tại các vị trí quan trọng như cửa xả nước, ao nuôi và cửa thoát nước. Hệ thống sử dụng công nghệ truyền dẫn không dây TurMass để gửi dữ liệu thời gian thực đến phòng điều khiển trung tâm và các ứng dụng di động của nông dân, cho phép giám sát liên tục 24/7.

Là loài cá euryhaline (độ mặn cao), cá tầm Caspi có thể thích nghi với nhiều biến động độ mặn, nhưng môi trường sinh trưởng tối ưu của chúng đòi hỏi giá trị EC từ 12.000–14.000 μS/cm. Sự chênh lệch ngoài phạm vi này gây ra căng thẳng sinh lý, ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng và chất lượng trứng cá muối. Thông qua việc theo dõi EC liên tục, các kỹ thuật viên trang trại đã phát hiện ra những biến động đáng kể theo mùa của độ mặn nước đầu vào: trong quá trình tuyết tan vào mùa xuân, lượng nước ngọt chảy vào tăng lên từ sông Volga và các sông khác đã làm giảm giá trị EC ven biển xuống dưới 10.000 μS/cm, trong khi lượng bốc hơi lớn vào mùa hè có thể làm tăng giá trị EC lên trên 16.000 μS/cm. Những biến động này trước đây thường bị bỏ qua, dẫn đến sự phát triển không đồng đều của cá tầm.

Bảng: So sánh hiệu quả của ứng dụng giám sát EC tại trang trại cá tầm Caspian

Dựa trên dữ liệu EC theo thời gian thực, trang trại đã triển khai một số biện pháp điều chỉnh chính xác. Khi giá trị EC giảm xuống dưới mức lý tưởng, hệ thống tự động giảm lượng nước ngọt chảy vào và kích hoạt tuần hoàn để tăng thời gian giữ nước. Khi giá trị EC quá cao, hệ thống tăng cường bổ sung nước ngọt và tăng cường sục khí. Những điều chỉnh này, trước đây dựa trên đánh giá thực nghiệm, giờ đây đã được hỗ trợ bởi dữ liệu khoa học, cải thiện thời điểm và quy mô điều chỉnh. Theo báo cáo của trang trại, sau khi áp dụng giám sát EC, tốc độ tăng trưởng của cá tầm tăng 28%, sản lượng trứng cá muối cao cấp tăng từ 65% lên 82%, và tỷ lệ tử vong do các vấn đề về chất lượng nước giảm từ 12% xuống 4%.

Việc giám sát EC cũng đóng vai trò quan trọng trong việc cảnh báo sớm ô nhiễm. Vào mùa hè năm 2021, các cảm biến EC đã phát hiện sự gia tăng bất thường trong giá trị EC của một ao nuôi vượt quá mức dao động bình thường. Hệ thống ngay lập tức phát cảnh báo và các kỹ thuật viên nhanh chóng xác định rò rỉ nước thải từ một nhà máy gần đó. Nhờ phát hiện kịp thời, trang trại đã cô lập ao nuôi bị ảnh hưởng và kích hoạt hệ thống lọc khẩn cấp, ngăn chặn thiệt hại lớn. Sau sự cố này, các cơ quan môi trường địa phương đã hợp tác với trang trại để thiết lập mạng lưới cảnh báo chất lượng nước khu vực dựa trên việc giám sát EC, bao phủ các khu vực ven biển rộng lớn hơn.

Về hiệu quả năng lượng, hệ thống giám sát EC mang lại những lợi ích đáng kể. Trước đây, trang trại thường thay nước quá mức để phòng ngừa, gây lãng phí năng lượng đáng kể. Nhờ giám sát EC chính xác, các kỹ thuật viên đã tối ưu hóa các chiến lược thay nước, chỉ điều chỉnh khi cần thiết. Dữ liệu cho thấy mức tiêu thụ năng lượng bơm của trang trại đã giảm 35%, tiết kiệm khoảng 25.000 đô la chi phí điện hàng năm. Ngoài ra, nhờ điều kiện nước ổn định hơn, việc sử dụng thức ăn cho cá tầm đã được cải thiện, giảm chi phí thức ăn khoảng 15%.

Nghiên cứu điển hình này cũng gặp phải những thách thức kỹ thuật. Môi trường biển Caspi có độ mặn cao đòi hỏi độ bền cảm biến cực cao, với các điện cực cảm biến ban đầu bị ăn mòn chỉ trong vài tháng. Sau khi cải tiến bằng điện cực hợp kim titan đặc biệt và vỏ bảo vệ được cải tiến, tuổi thọ của cảm biến đã được kéo dài hơn ba năm. Một thách thức khác là tình trạng đóng băng mùa đông, ảnh hưởng đến hiệu suất của cảm biến. Giải pháp bao gồm lắp đặt các bộ sưởi nhỏ và phao chống băng tại các điểm giám sát quan trọng để đảm bảo hoạt động quanh năm.

Ứng dụng giám sát EC này minh họa cách đổi mới công nghệ có thể thay đổi các phương pháp canh tác truyền thống. Quản lý trang trại chia sẻ: “Trước đây, chúng tôi phải làm việc trong bóng tối, nhưng với dữ liệu EC thời gian thực, chúng tôi như có 'mắt dưới nước' - chúng tôi có thể thực sự hiểu và kiểm soát môi trường sống của cá tầm.” Thành công của trường hợp này đã thu hút sự chú ý từ các doanh nghiệp nông nghiệp khác của Kazakhstan, thúc đẩy việc áp dụng cảm biến EC trên toàn quốc. Năm 2023, Bộ Nông nghiệp Kazakhstan thậm chí đã xây dựng các tiêu chuẩn công nghiệp về giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản dựa trên trường hợp này, yêu cầu các trang trại vừa và lớn phải lắp đặt thiết bị giám sát EC cơ bản.

Thực hành điều chỉnh độ mặn tại trại giống cá ở hồ Balkhash

Hồ Balkhash, một hồ nước quan trọng ở đông nam Kazakhstan, là môi trường sinh sản lý tưởng cho nhiều loài cá thương mại nhờ hệ sinh thái nước lợ độc đáo. Tuy nhiên, điểm đặc trưng của hồ là sự chênh lệch độ mặn lớn giữa phía đông và phía tây—khu vực phía tây, được cung cấp nước bởi sông Ili và các nguồn nước ngọt khác, có độ mặn thấp (EC ≈ 300–500 μS/cm), trong khi khu vực phía đông, do không có cửa thoát nước, tích tụ muối (EC ≈ 5.000–6.000 μS/cm). Sự chênh lệch độ mặn này đặt ra những thách thức đặc biệt cho các trại giống cá, thúc đẩy các doanh nghiệp nuôi trồng thủy sản địa phương khám phá các ứng dụng sáng tạo của công nghệ cảm biến EC.

Trại cá giống “Aksu”, tọa lạc trên bờ phía tây Hồ Balkhash, là cơ sở sản xuất cá bột lớn nhất khu vực, chủ yếu nuôi các loài cá nước ngọt như cá chép, cá chép bạc và cá chép đầu to, đồng thời cũng thử nghiệm các loài cá đặc sản thích nghi với môi trường nước lợ. Các phương pháp ương giống truyền thống gặp phải tình trạng tỷ lệ nở không ổn định, đặc biệt là trong mùa xuân khi tuyết tan, dòng chảy sông Ili dâng cao gây ra biến động EC nước đầu vào mạnh (200–800 μS/cm), ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự phát triển của trứng và tỷ lệ sống của cá bột. Năm 2022, trại cá giống đã giới thiệu hệ thống điều chỉnh độ mặn tự động dựa trên cảm biến EC, qua đó thay đổi căn bản tình hình.

Lõi của hệ thống sử dụng các bộ phát tín hiệu EC công nghiệp của Shandong Renke, với dải đo rộng từ 0–20.000 μS/cm và độ chính xác cao ±1%, đặc biệt phù hợp với môi trường độ mặn biến đổi của Hồ Balkhash. Mạng lưới cảm biến được triển khai tại các điểm chính như kênh dẫn nước vào, bể ấp và hồ chứa, truyền dữ liệu qua đường truyền CAN đến bộ điều khiển trung tâm được kết nối với các thiết bị trộn nước ngọt/nước hồ để điều chỉnh độ mặn theo thời gian thực. Hệ thống cũng tích hợp giám sát nhiệt độ, oxy hòa tan và các thông số khác, cung cấp hỗ trợ dữ liệu toàn diện cho việc quản lý trại giống.

Quá trình ấp trứng cá rất nhạy cảm với sự thay đổi độ mặn. Ví dụ, trứng cá chép nở tốt nhất trong phạm vi EC từ 300–400 μS/cm, với độ lệch làm giảm tỷ lệ nở và tỷ lệ biến dạng cao hơn. Thông qua việc theo dõi EC liên tục, các kỹ thuật viên phát hiện ra rằng các phương pháp truyền thống cho phép biến động EC thực tế trong bể ấp vượt xa mong đợi, đặc biệt là trong quá trình thay nước, với biên độ lên tới ±150 μS/cm. Hệ thống mới đạt được độ chính xác điều chỉnh ±10 μS/cm, nâng tỷ lệ nở trung bình từ 65% lên 88% và giảm tỷ lệ biến dạng từ 12% xuống dưới 4%. Sự cải thiện này đã thúc đẩy đáng kể hiệu quả sản xuất cá bột và lợi nhuận kinh tế.

Trong quá trình nuôi cá bột, việc theo dõi EC cũng tỏ ra có giá trị tương đương. Trại giống áp dụng phương pháp thích nghi dần dần với độ mặn để chuẩn bị thả cá bột vào các khu vực khác nhau của Hồ Balkhash. Sử dụng mạng lưới cảm biến EC, các kỹ thuật viên kiểm soát chính xác sự thay đổi độ mặn trên khắp các ao nuôi, chuyển đổi từ nước ngọt tinh khiết (EC ≈ 300 μS/cm) sang nước lợ (EC ≈ 3.000 μS/cm). Sự thích nghi chính xác này đã cải thiện tỷ lệ sống sót của cá bột lên 30–40%, đặc biệt là đối với các lô cá được thả vào các vùng phía đông có độ mặn cao hơn của hồ.

Dữ liệu giám sát EC cũng giúp tối ưu hóa hiệu quả sử dụng tài nguyên nước. Khu vực Hồ Balkhash đang đối mặt với tình trạng khan hiếm nước ngày càng gia tăng, và các trại giống truyền thống phụ thuộc rất nhiều vào nước ngầm để điều chỉnh độ mặn, một giải pháp tốn kém và không bền vững. Bằng cách phân tích dữ liệu cảm biến EC lịch sử, các kỹ thuật viên đã phát triển một mô hình pha trộn nước ngầm-hồ tối ưu, giúp giảm 60% lượng nước ngầm sử dụng mà vẫn đáp ứng được các yêu cầu của trại giống, tiết kiệm khoảng 12.000 đô la mỗi năm. Phương pháp này đã được các cơ quan môi trường địa phương khuyến khích như một mô hình bảo tồn nước.

Một ứng dụng sáng tạo trong trường hợp này là tích hợp giám sát EC với dữ liệu thời tiết để xây dựng các mô hình dự báo. Khu vực hồ Balkhash thường có mưa lớn và tuyết tan vào mùa xuân, gây ra hiện tượng dâng dòng đột ngột của sông Ili, ảnh hưởng đến độ mặn đầu vào trại giống. Bằng cách kết hợp dữ liệu mạng lưới cảm biến EC với dự báo thời tiết, hệ thống dự đoán sự thay đổi EC đầu vào trước 24–48 giờ, tự động điều chỉnh tỷ lệ pha trộn để chủ động điều chỉnh. Chức năng này đã chứng tỏ vai trò quan trọng trong trận lũ lụt mùa xuân năm 2023, duy trì tỷ lệ nở trên 85% trong khi các trại giống truyền thống gần đó giảm xuống dưới 50%.

Dự án gặp phải những thách thức trong việc thích ứng. Nước hồ Balkhash chứa nồng độ cacbonat và sunfat cao, dẫn đến hiện tượng đóng cặn điện cực, làm giảm độ chính xác của phép đo. Giải pháp là sử dụng các điện cực chống đóng cặn đặc biệt với cơ chế làm sạch tự động, thực hiện vệ sinh cơ học 12 giờ một lần. Ngoài ra, sinh vật phù du dồi dào trong hồ bám vào bề mặt cảm biến, được giảm thiểu bằng cách tối ưu hóa vị trí lắp đặt (tránh các khu vực có sinh khối cao) và bổ sung thêm hệ thống khử trùng bằng tia UV.

Thành công của trại giống “Aksu” chứng minh công nghệ cảm biến EC có thể giải quyết những thách thức trong nuôi trồng thủy sản trong các điều kiện sinh thái đặc thù. Trưởng dự án nhận xét: “Đặc điểm độ mặn của hồ Balkhash từng là vấn đề đau đầu nhất của chúng tôi, nhưng giờ đây chúng là một lợi thế quản lý khoa học - bằng cách kiểm soát chính xác độ mặn, chúng tôi tạo ra môi trường lý tưởng cho các loài cá và giai đoạn tăng trưởng khác nhau.” Trường hợp này cung cấp những hiểu biết quý giá cho nuôi trồng thủy sản ở các hồ tương tự, đặc biệt là những hồ có độ mặn dao động theo mùa hoặc độ mặn thay đổi theo độ mặn.

Chúng tôi cũng có thể cung cấp nhiều giải pháp khác nhau cho

1. Máy đo cầm tay đo chất lượng nước đa thông số

2. Hệ thống phao nổi cho chất lượng nước đa thông số

3. Bàn chải làm sạch tự động cho cảm biến nước đa thông số

4. Bộ máy chủ và mô-đun không dây phần mềm hoàn chỉnh, hỗ trợ RS485 GPRS / 4g / WIFI / LORA / LORAWAN

Để biết thêm Cảm biến chất lượng nước thông tin,

Vui lòng liên hệ với Công ty TNHH Công nghệ Honde.

Email: info@hondetech.com

Trang web của công ty:www.hondetechco.com

Điện thoại: +86-15210548582