Rewolucyjna technologia może zmienić sposób monitorowania jakości wody
Możliwość zarządzania jakością wody w czasie rzeczywistym odgrywa kluczową rolę w budowaniu bardziej ekologicznie zrównoważonego społeczeństwa. Warunki związane z klimatem i działalnością człowieka stale się zmieniają, a ponieważ wywierają one wpływ na stan jezior, rzek, strumieni i wód przybrzeżnych, jakość wody musi być nieustannie monitorowana, by wszelkie potencjalne problemy były możliwie szybko wykrywane.
Modyfikacja tradycyjnych technologii monitorowania jakości wody
Monitorowanie jakości wody tradycyjnie opiera się na ręcznym pobieraniu próbek za pomocą czerpaka. Próbki umieszcza się w otwartym pojemniku lub w butelce, a następnie przesyła do laboratorium celem przeprowadzenia analizy. Proces ten jest powszechnie stosowany, ale jest też czasochłonny: wyniki analizy pojawiają się po kilku dniach i zapewniają jedynie migawkowy obraz różnych mierzonych zmiennych, przez co przeprowadzanie porównań lub ocen zmian wartości parametrów w czasie jest utrudnione. Co więcej, złożoność, nietrwałość i wysoka cena bieżących systemów monitorowania in situ sprawiają, że są one niepraktyczne, szczególnie w przypadku działań przeprowadzanych na małą skalę. Firma T.E. Laboratories, specjalizująca się w analizie i badaniu wody i środowiska, zaprezentowała rozwiązanie alternatywne wobec obsługiwanych ręcznie i stosowanych in situ systemów pobierania próbek i gromadzenia danych. „W 2021 roku na rynek trafiło urządzenie Aquamonitrix®, czyli nowy rodzaj autonomicznego, prowadzącego pomiary w czasie rzeczywistym analizatora, który jest w stanie mierzyć in situ, z wysoką dokładnością i specyficznością, stężenie azotanów i azotynów w wodach naturalnych i przemysłowych”, wyjaśnia Sandra Lacey, badaczka z firmy T.E. Laboratories. „Nasz lekki, przenośny i wieloparametrowy analizator opiera się na autonomicznym urządzeniu mikrofluidycznym, które może przeprowadzać kalibrację in situ oraz bardzo częste pomiary w ramach długotrwałych obserwacji. Finansowany przez UE projekt H2OMon pozwolił przyspieszyć prace rozwojowe nad tą nowatorską technologią analityczną, a następnie wprowadzić ją na rynek”, dodaje Lacey.
Technologia
Wyższa niż w tradycyjnych analizatorach dokładność i specyficzność pomiarów azotynów i azotanów wykonywanych z użyciem urządzenia Aquamonitrix® wynika z uzupełnienia opatentowanej technologii detekcji optycznej (detekcja UV-LED) chromatografią jonową, która umożliwia separację jonów. Separacja chromatograficzna wykorzystuje fakt, że w przypadku jonów azotanowych siła przyciągania jest wyższa, co opóźnia ich przepływ przez kolumnę i oznacza, że jony azotynowe docierają do detektora jako pierwsze. Rozwiązanie to zapewnia niezrównaną precyzję pomiaru poziomu azotynów nawet w obecności wysokich stężeń azotanów. Aquamonitrix® to niezwykle czuły analizator: granica wykrywalności azotynów to nawet 0,05 mg/l, a azotanów – 0,6 mg/l. W urządzeniu zastosowano ponadto materiały antyporostowe, co zabezpiecza je przed bakteriami, jonami i innymi naładowanymi cząstkami obecnymi w próbce wody.
System do zdalnego monitorowania
„Kolejną cechą odróżniającą Aquamonitrix® od innych systemów jest wbudowany moduł komunikacji IoT, który na bieżąco ostrzega o zmianie stężeń azotanów lub azotynów, dzięki czemu operatorzy mogą niezwłocznie podejmować działania zaradcze, by ograniczyć szkody w środowisku i uniknąć wysokich kar”, wyjaśnia Lacey. Operatorzy mogą wyświetlać wyniki pomiarów w czasie rzeczywistym za pomocą narzędzia Datamonitrix – nowo opracowanej platformy do zarządzania danymi. „Dysponując aktualnymi informacjami na temat jakości wody, kierownictwo zakładu może podejmować decyzje dotyczące bezpieczeństwa, eksploatacji i działań interwencyjnych, by zapewnić zgodność z przepisami i zoptymalizować procesy oczyszczania”. Lacey dodaje na koniec: „Obecnie sprzedajemy nasze analizatory w całej Europie, pomagając rozwiązać globalny problem obecności zanieczyszczeń biogennych w systemach wodnych. Pracujemy także nad udoskonalonymi wersjami urządzenia, które będą zdolne do wykrywania większej liczby analitów”.
Słowa kluczowe
H2OMon, analizator, azotany, azotyny, jakość wody, Aquamonitrix®, zanieczyszczenia biogenne, zdalne monitorowanie, Datamonitrix
