التطبيقات العملية وتحليل الأثر لأجهزة استشعار أيون الأمونيوم في مراقبة جودة المياه في ماليزيا

خلفية رصد جودة المياه وتحديات تلوث الأمونيوم في ماليزيا

باعتبارها دولة زراعية وصناعية هامة في جنوب شرق آسيا، تواجه ماليزيا تحديات متزايدة الخطورة فيما يتعلق بتلوث المياه، حيث برز تلوث أيونات الأمونيوم (NH₄⁺) كمؤشر حاسم لسلامة المياه. ومع تقدم المشاريع البيئية الوطنية، مثل برنامج "نهر الحياة" الماليزي، اكتسبت تقنية استشعار أيونات الأمونيوم انتشارًا واسعًا في جميع أنحاء البلاد، لتشكل تطبيقات متعددة المستويات، بدءًا من إعادة تأهيل الأنهار الحضرية وصولًا إلى الاستزراع المائي.

تزخر ماليزيا بموارد مائية وفيرة، تشمل أنهارًا وبحيرات ومصادر مياه جوفية عديدة، تُعدّ مصدرًا لمياه الشرب لملايين الأشخاص، وتدعم في الوقت نفسه الري الزراعي والإنتاج الصناعي والنظم البيئية. إلا أن التوسع الحضري السريع والتنمية الزراعية قد أثّرا بشكل كبير على البيئة المائية في ماليزيا، حيث أصبح تلوث الأمونيوم أحد أبرز المشكلات. وتنشأ أيونات الأمونيوم بشكل أساسي من جريان الأسمدة الزراعية ومياه الصرف الصحي المنزلية ومياه الصرف الصناعي. ولا تقتصر أضرار التركيزات المفرطة على التسبب في ظاهرة التخثث المائي فحسب، بل تُشكّل أيضًا مخاطر صحية من خلال تحوّلها إلى نتريت ونترات، مما يزيد بشكل خاص من خطر الإصابة بميثيموغلوبين الدم لدى الرضع (متلازمة الطفل الأزرق).

تُظهر بيانات وزارة البيئة الماليزية أن تركيزات الأمونيوم في العديد من الأنهار الرئيسية قد تجاوزت عتبة الإنذار البالغة 0.3 ملغم/لتر. ويُظهر نهر كلانج، النهر الرئيسي في كوالالمبور، باستمرار مستويات أمونيوم في مصبه تتراوح بين 2 و3 ملغم/لتر، وهو ما يتجاوز بكثير معايير منظمة الصحة العالمية لمياه الشرب. ويُعدّ هذا الوضع خطيرًا بشكل خاص في المناطق الزراعية في سيلانغور والمناطق الصناعية في بينانغ، حيث أصبح تلوث الأمونيوم عائقًا أمام التنمية المستدامة.

تواجه أساليب الرصد التقليدية قيوداً متعددة في ماليزيا:

• يستغرق التحليل المختبري من 24 إلى 48 ساعة، ولا يمكنه عكس التغيرات في الوقت الفعلي.
• يواجه أسلوب أخذ العينات اليدوي صعوبات بسبب جغرافية ماليزيا المعقدة
• تفتقر البيانات المجزأة بين الوكالات إلى إدارة موحدة

هذه العوامل تعيق الاستجابات الفعالة لتحديات تلوث الأمونيوم.

المبادئ التكنولوجية لأجهزة استشعار الأمونيوم ومدى ملاءمتها لماليزيا

تستخدم أجهزة استشعار الأمونيوم الحديثة المنتشرة في ماليزيا بشكل أساسي ثلاث طرق للكشف، لكل منها مزايا مميزة لسيناريوهات المراقبة المختلفة:

1. تقنية الأقطاب الانتقائية للأيونات (ISE)
   • الأكثر استخدامًا في ماليزيا
   • يقيس التغيرات المحتملة عبر غشاء حساس للأمونيوم
   • المزايا: بنية بسيطة، تكلفة منخفضة، استجابة سريعة (أقل من دقيقتين)
   • مثال: حققت أجهزة استشعار ISE المحسّنة من شركة Xianhe Environmental في مشروع نهر كلانج دقة ±0.05 ملغم/لتر مع تعويض درجة الحرارة والطلاءات المضادة للتداخل.
2. تقنية التألق الضوئي
   • يكشف عن تغيرات التألق الناتجة عن الأصباغ المتفاعلة مع الأمونيوم
   • لا يتأثر بلون الماء/التعكر
   • الحد الأدنى من المعايرة المطلوبة
   • مثال: أنظمة المراقبة المتنقلة من شركة MIC-騰晖 Telecom تجمع بين هذه التقنية والطاقة الشمسية وتقنية NB-IoT للمناطق النائية
3. تقنية قياس الألوان
   • يقيس تغيرات اللون الناتجة عن تفاعلات مؤشر الأمونيوم
   • استجابة أبطأ (15-30 دقيقة) ولكنها انتقائية للغاية
   • مثالي للاستخدامات الزراعية
   • مثال: نظام مراقبة الري الدقيق التابع لمعهد البحوث البحرية والبحوث الزراعية والغذائية (MARDI)
   • كما يمكننا تقديم مجموعة متنوعة من الحلول لـ

     1. جهاز قياس محمول باليد لقياس جودة المياه متعددة المعايير

     2. نظام العوامات العائمة لقياس جودة المياه متعددة المعايير

     3. فرشاة تنظيف تلقائية لمستشعر الماء متعدد المعايير

     4. مجموعة كاملة من الخوادم ووحدة البرامج اللاسلكية، تدعم RS485 وGPRS و4G وWIFI وLORA وLORAWAN

      

     يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.

     Email: info@hondetech.com

     موقع الشركة الإلكتروني:www.hondetechco.com

     الهاتف: +86-15210548582