I. Các kịch bản ứng dụng chính
Các cảm biến chất lượng nước ở Brazil chủ yếu được triển khai trong các tình huống chính sau:
1. Hệ thống cấp nước và xử lý nước thải đô thị
Nghiên cứu điển hình: SABESP (Công ty vệ sinh cơ bản của bang São Paulo), công ty cung cấp nước lớn nhất ở Mỹ Latinh, sử dụng rộng rãi các cảm biến chất lượng nước đa thông số trên toàn bộ mạng lưới cung cấp nước, từ hồ chứa đến nhà máy xử lý nước.
Các tình huống:
Giám sát nguồn nước: Giám sát theo thời gian thực các thông số như độ pH, oxy hòa tan (DO), độ đục, mật độ tảo (diệp lục-a) và cảnh báo vi khuẩn lam độc hại trong các hệ thống hồ chứa lớn (ví dụ: Hệ thống Cantareira) để đảm bảo an toàn cho nguồn nước thô.
Kiểm soát quy trình xử lý: Các cảm biến trong nhà máy xử lý được sử dụng để kiểm soát chính xác liều lượng hóa chất (ví dụ: chất đông tụ, chất khử trùng) trong các quá trình như đông tụ, lắng, lọc và khử trùng, giúp cải thiện hiệu quả và giảm chi phí.
Giám sát Mạng lưới Phân phối: Các điểm giám sát được thiết lập trên toàn bộ mạng lưới phân phối nước đô thị rộng lớn để theo dõi nồng độ clo dư, độ đục và các chỉ số khác theo thời gian thực. Điều này đảm bảo an toàn cho nước máy trong quá trình vận chuyển và cho phép xác định nhanh chóng các sự cố ô nhiễm.
2. Giám sát xả thải công nghiệp
Nghiên cứu điển hình: Viện Môi trường và Tài nguyên thiên nhiên tái tạo Brazil (IBAMA) và các cơ quan môi trường nhà nước.
Các tình huống:
Giám sát tuân thủ: Các ngành công nghiệp có nguy cơ ô nhiễm cao (ví dụ: bột giấy và giấy, khai thác mỏ, hóa chất, chế biến thực phẩm) được yêu cầu lắp đặt hệ thống giám sát nước thải tự động trực tuyến tại các cửa xả thải. Các cảm biến liên tục đo các thông số như Nhu cầu oxy hóa học (COD), tổng nitơ, tổng phốt pho, kim loại nặng (ví dụ: thủy ngân, chì, yêu cầu cảm biến chuyên dụng), độ pH và lưu lượng.
Vai trò: Đảm bảo việc xả nước thải tuân thủ các tiêu chuẩn do Hội đồng Môi trường Quốc gia (CONAMA) đặt ra. Việc truyền dữ liệu theo thời gian thực đến các cơ quan quản lý giúp ngăn chặn việc xả thải trái phép và cung cấp bằng chứng trực tiếp cho cơ quan thực thi pháp luật.
3. Giám sát ô nhiễm nguồn không điểm trong nông nghiệp
Nghiên cứu điển hình: Các viện nghiên cứu nông nghiệp và môi trường ở các tiểu bang nông nghiệp lớn như Mato Grosso.
Các tình huống:
Giám sát lưu vực sông: Mạng lưới cảm biến được triển khai ở các lưu vực sông có hoạt động canh tác thâm canh quy mô lớn để theo dõi những thay đổi về nitrat, phốt phát, độ đục và dư lượng thuốc trừ sâu.
Vai trò: Đánh giá tác động của việc sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu đối với các nguồn nước, nghiên cứu các mô hình ô nhiễm không phải nguồn điểm và cung cấp dữ liệu để thông báo về Thực hành quản lý tốt nhất (BMP) và các chính sách môi trường.
4. Giám sát sinh thái nguồn nước tự nhiên (sông, hồ, bờ biển)
Các nghiên cứu điển hình:
Nghiên cứu Lưu vực Sông Amazon: Các nhóm nghiên cứu từ Viện Nghiên cứu Quốc gia Amazon (INPA) và các trường đại học sử dụng các cảm biến đặt trên phao hoặc gắn trên tàu để theo dõi nhiệt độ nước, độ dẫn điện (để ước tính nồng độ chất tan), độ đục, oxy hòa tan và dòng CO2 trong Sông Amazon và các nhánh của nó. Điều này rất quan trọng để nghiên cứu thủy văn và chu trình sinh địa hóa của khu rừng mưa nhiệt đới lớn nhất thế giới.
Giám sát phú dưỡng ven biển: Ở vùng nước ven biển của các thành phố lớn như Rio de Janeiro và São Paulo, các cảm biến được sử dụng để giám sát phú dưỡng do xả nước thải, đưa ra cảnh báo sớm về hiện tượng tảo nở hoa có hại (thủy triều đỏ) và bảo vệ ngành du lịch và nuôi trồng thủy sản.
Các tình huống: Phao giám sát cố định, tàu giám sát di động và cảm biến di động gắn trên máy bay không người lái.
5. Cảnh báo sớm và giám sát sau thảm họa khai thác mỏ (Cực kỳ quan trọng)
Nghiên cứu điển hình: Đây là một trong những tình huống ứng dụng quan trọng nhất, mặc dù bi thảm, ở Brazil. Sau sự cố vỡ đập chứa chất thải ở Minas Gerais (ví dụ như thảm họa Samarco năm 2015 và Vale năm 2019), cảm biến chất lượng nước đã trở thành công cụ thiết yếu.
Các tình huống:
Hệ thống cảnh báo sớm: Mạng lưới cảm biến thời gian thực được lắp đặt trên các con sông hạ lưu đập chứa chất thải đang hoạt động để theo dõi sự gia tăng đột ngột về độ đục, có thể đóng vai trò là chỉ báo cảnh báo sớm về sự cố vỡ đập.
Đánh giá và Theo dõi Ô nhiễm: Sau thảm họa, các mạng lưới cảm biến rộng khắp được triển khai tại các lưu vực sông bị ảnh hưởng (ví dụ: sông Rio Doce, sông Paraopeba) để liên tục theo dõi độ đục, nồng độ kim loại nặng (ví dụ: sắt, mangan) và độ pH. Điều này đánh giá mức độ lan rộng, cường độ và tác động sinh thái lâu dài của ô nhiễm, từ đó định hướng các nỗ lực khắc phục.
II. Vai trò và lợi ích chính
Dựa trên các trường hợp trên, vai trò của cảm biến chất lượng nước ở Brazil có thể được tóm tắt như sau:
Bảo vệ sức khỏe cộng đồng: Đảm bảo an toàn nước uống cho hàng chục triệu cư dân thành thị thông qua việc giám sát thời gian thực các nguồn nước và mạng lưới phân phối, ngăn ngừa sự bùng phát của các bệnh lây truyền qua đường nước.
Bảo vệ môi trường và thực thi pháp luật: Cung cấp “bằng chứng xác thực” cho các cơ quan quản lý môi trường, cho phép giám sát hiệu quả các nguồn ô nhiễm công nghiệp và đô thị, bảo vệ hệ sinh thái sông, hồ và biển, và cho phép hành động có mục tiêu chống lại các hoạt động xả thải trái phép.
Cảnh báo sớm về thiên tai và ứng phó khẩn cấp: Cung cấp các cảnh báo sớm quan trọng trong các lĩnh vực như khai thác mỏ, giúp tiết kiệm thời gian quý báu cho việc sơ tán cộng đồng ở hạ lưu. Sau tai nạn, chúng cho phép đánh giá nhanh mức độ ô nhiễm để định hướng ứng phó khẩn cấp.
Cải thiện hiệu quả hoạt động: Giúp các công ty cấp nước tối ưu hóa quy trình xử lý, tiết kiệm hóa chất và năng lượng tiêu thụ, do đó giảm chi phí hoạt động.
Hỗ trợ nghiên cứu khoa học: Cung cấp cho các nhà khoa học dữ liệu chất lượng nước liên tục, dài hạn và tần suất cao để nghiên cứu cơ chế của các hệ sinh thái độc đáo (như Amazon), tác động của biến đổi khí hậu và tác động của các hoạt động nông nghiệp đến môi trường.
Minh bạch dữ liệu và nhận thức của công chúng: Một số dữ liệu giám sát (ví dụ: chất lượng nước biển) được công khai, giúp mọi người quyết định xem có nên bơi hay câu cá, do đó tăng cường tính minh bạch trong quản lý tài nguyên nước.
Bản tóm tắt
Thông qua việc ứng dụng các cảm biến chất lượng nước, Brazil đang tích cực giải quyết các thách thức về tài nguyên nước: ô nhiễm từ quá trình đô thị hóa nhanh chóng, nguy cơ tai nạn công nghiệp, tác động của việc mở rộng nông nghiệp, và trách nhiệm bảo vệ di sản thiên nhiên đẳng cấp thế giới. Những công nghệ này tạo thành cốt lõi của một hệ thống quản lý môi trường nước toàn diện, đa tầng, bao gồm “cảnh báo sớm”, “giám sát”, “thực thi” và “nghiên cứu”. Mặc dù vẫn còn nhiều thách thức về phạm vi triển khai, tích hợp dữ liệu và tài trợ, nhưng việc ứng dụng thực tế của chúng đã chứng minh giá trị và tính cần thiết to lớn.
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 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
Thời gian đăng: 01-09-2025