"شبكة السماء تحت الماء": تستحضر صورة شبكة استشعار واسعة وذكية

أولاً: سيناريوهات التطبيق الرئيسية
تُستخدم أجهزة استشعار جودة المياه في البرازيل بشكل أساسي في السيناريوهات الرئيسية التالية:

1. أنظمة إمداد المياه ومعالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية

دراسة حالة: تستخدم شركة SABESP (شركة الصرف الصحي الأساسية لولاية ساو باولو)، وهي أكبر شركة مرافق مياه في أمريكا اللاتينية، على نطاق واسع أجهزة استشعار جودة المياه متعددة المعايير في جميع أنحاء شبكة الإمداد الخاصة بها، من الخزانات إلى محطات معالجة المياه.

السيناريوهات:

مراقبة مصادر المياه: مراقبة في الوقت الحقيقي لمعلمات مثل الرقم الهيدروجيني والأكسجين المذاب والعكارة وكثافة الطحالب (الكلوروفيل-أ) وتنبيهات البكتيريا الزرقاء السامة في أنظمة الخزانات الكبيرة (مثل نظام كانتاريرا) لضمان سلامة المياه الخام.

التحكم في عملية المعالجة: تُستخدم أجهزة الاستشعار داخل محطات المعالجة للتحكم بدقة في جرعات المواد الكيميائية (مثل المواد المخثرة والمطهرات) أثناء عمليات مثل التخثر والترسيب والترشيح والتطهير، مما يحسن الكفاءة ويقلل التكاليف.

مراقبة شبكة التوزيع: تُنشأ نقاط مراقبة في جميع أنحاء شبكة توزيع المياه الحضرية الواسعة لتتبع الكلور المتبقي، والعكارة، وغيرها من المؤشرات في الوقت الفعلي. وهذا يضمن سلامة مياه الصنبور أثناء النقل، ويتيح التعرف السريع على حالات التلوث.

2. مراقبة تصريف مياه الصرف الصناعي

دراسة حالة: المعهد البرازيلي للبيئة والموارد الطبيعية المتجددة (IBAMA) والوكالات البيئية الحكومية.

السيناريوهات:

مراقبة الامتثال: يتعين على الصناعات ذات المخاطر العالية للتلوث (مثل صناعة اللب والورق، والتعدين، والصناعات الكيميائية، وتصنيع الأغذية) تركيب أنظمة مراقبة آلية متصلة بالإنترنت للنفايات السائلة عند منافذ تصريفها. تقيس أجهزة الاستشعار باستمرار معايير مثل الطلب الكيميائي على الأكسجين (COD)، والنيتروجين الكلي، والفوسفور الكلي، والمعادن الثقيلة (مثل الزئبق والرصاص، والتي تتطلب أجهزة استشعار خاصة)، ودرجة الحموضة، ومعدل التدفق.

الدور: ضمان امتثال تصريف مياه الصرف الصحي للمعايير التي وضعها المجلس الوطني للبيئة (CONAMA). يساعد نقل البيانات في الوقت الفعلي إلى الجهات التنظيمية على منع التصريفات غير القانونية ويوفر أدلة مباشرة لإنفاذ القانون.

3. رصد التلوث الزراعي من مصادر غير محددة

دراسة حالة: مؤسسات البحوث الزراعية والبيئية في الولايات الزراعية الرئيسية مثل ماتو غروسو.

السيناريوهات:

مراقبة مستجمعات المياه: يتم نشر شبكات الاستشعار في أحواض الأنهار التي تشهد زراعة مكثفة واسعة النطاق لمراقبة التغيرات في النترات والفوسفات والعكارة ومخلفات المبيدات.

الدور: تقييم تأثير استخدام الأسمدة والمبيدات على المسطحات المائية، ودراسة أنماط التلوث غير المحدد المصدر، وتقديم البيانات لإرشاد أفضل الممارسات الإدارية والسياسات البيئية.

4. الرصد البيئي للمسطحات المائية الطبيعية (الأنهار والبحيرات والسواحل)

دراسات حالة:

أبحاث حوض الأمازون: تستخدم فرق بحثية من المعهد الوطني لأبحاث الأمازون (INPA) وجامعات أخرى أجهزة استشعار مثبتة على عوامات أو سفن لرصد درجة حرارة المياه، والتوصيل الكهربائي (لتقدير تركيز المواد المذابة)، والعكارة، والأكسجين المذاب، وتدفقات ثاني أكسيد الكربون في نهر الأمازون وروافده. يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية لدراسة دورة المياه والدورات البيوجيوكيميائية لأكبر غابة استوائية مطيرة في العالم.

مراقبة التخثث الساحلي: في المياه الساحلية للمدن الكبرى مثل ريو دي جانيرو وساو باولو، تُستخدم أجهزة الاستشعار لمراقبة التخثث الناجم عن تصريف مياه الصرف الصحي، مما يوفر إنذارات مبكرة عن ازدهار الطحالب الضارة (المد الأحمر) وحماية صناعات السياحة وتربية الأحياء المائية.

السيناريوهات: عوامات مراقبة ثابتة، وسفن مراقبة متنقلة، وأجهزة استشعار محمولة مثبتة على طائرات بدون طيار.

5. الإنذار المبكر بالكوارث التعدينية والمراقبة اللاحقة للكوارث (مهم للغاية)

دراسة حالة: يُعد هذا أحد أهم سيناريوهات التطبيق، وإن كان مأساويًا، في البرازيل. فبعد انهيار سدود مخلفات التعدين في ميناس جيرايس (مثل كارثة ساماركو عام 2015 وكارثة فالي عام 2019)، أصبحت أجهزة استشعار جودة المياه أدوات حيوية.

السيناريوهات:

أنظمة الإنذار المبكر: يتم تركيب شبكات استشعار في الوقت الحقيقي في الأنهار الواقعة أسفل سدود مخلفات التعدين النشطة لمراقبة الارتفاعات المفاجئة في العكارة، والتي يمكن أن تكون بمثابة مؤشر إنذار مبكر لحدوث خرق.

تقييم التلوث وتتبعه: بعد وقوع كارثة، تُنشر شبكات واسعة من أجهزة الاستشعار في أحواض الأنهار المتضررة (مثل نهر ريو دوسي ونهر باراوبيبا) لمراقبة العكارة وتركيزات المعادن الثقيلة (مثل الحديد والمنغنيز) ودرجة الحموضة بشكل مستمر. ويُقيّم هذا مدى انتشار التلوث وشدته وتأثيره البيئي طويل الأمد، مما يُرشد جهود المعالجة.

ثانيًا: الأدوار والمزايا الرئيسية
بناءً على الحالات المذكورة أعلاه، يمكن تلخيص دور أجهزة استشعار جودة المياه في البرازيل على النحو التالي:

حماية الصحة العامة: يضمن سلامة مياه الشرب لعشرات الملايين من سكان المدن من خلال المراقبة الآنية لمصادر المياه وشبكات التوزيع، مما يمنع تفشي الأمراض المنقولة بالمياه.

حماية البيئة وإنفاذ القانون: يوفر "أدلة قاطعة" للهيئات التنظيمية البيئية، مما يتيح مراقبة فعالة لمصادر التلوث الصناعية والحضرية، وحماية النظم الإيكولوجية للأنهار والبحيرات والبحار، ويسمح باتخاذ إجراءات محددة ضد التصريفات غير القانونية.

نظام الإنذار المبكر بالكوارث والاستجابة للطوارئ: يوفر هذا النظام إنذارات مبكرة بالغة الأهمية في قطاعات مثل التعدين، مما يتيح وقتاً ثميناً لإجلاء المجتمعات المحلية في المناطق المجاورة. وبعد وقوع حادث، يُمكّن هذا النظام من إجراء تقييم سريع للتلوث لتوجيه الاستجابة للطوارئ.

تحسين الكفاءة التشغيلية: يساعد شركات المياه على تحسين عمليات المعالجة، مما يوفر في استهلاك المواد الكيميائية والطاقة، وبالتالي يقلل من تكاليف التشغيل.

دعم البحث العلمي: يزود العلماء ببيانات جودة المياه طويلة الأجل ومستمرة وعالية التردد لدراسة آليات النظم البيئية الفريدة (مثل الأمازون)، وتأثيرات تغير المناخ، والآثار البيئية للأنشطة الزراعية.

الشفافية في البيانات والتوعية العامة: يتم نشر بعض بيانات الرصد (مثل جودة مياه الشاطئ)، مما يساعد الناس على اتخاذ قرار بشأن السباحة أو الصيد، وبالتالي زيادة الشفافية في إدارة موارد المياه.

ملخص
من خلال تطبيق أجهزة استشعار جودة المياه، تتصدى البرازيل بفعالية لتحديات مواردها المائية، والتي تشمل التلوث الناتج عن التوسع الحضري السريع، ومخاطر الحوادث الصناعية، وتأثير التوسع الزراعي، ومسؤولية حماية التراث الطبيعي ذي الأهمية العالمية. تُشكل هذه التقنيات جوهر نظام شامل ومتعدد المستويات لإدارة البيئة المائية، يمتد ليشمل الإنذار المبكر، والرصد، والإنفاذ، والبحث. ورغم وجود تحديات في نطاق النشر، وتكامل البيانات، والتمويل، فقد أثبت تطبيقها العملي قيمتها وضرورتها البالغة.

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 المياه متعدد المعايير

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

للمزيد من أجهزة استشعار المياه معلومة،

يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

موقع الشركة الإلكتروني:www.hondetechco.com

الهاتف: +86-15210548582