无人机实验室:实时电化学探测农业水域中酸盐

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 农业工程 农业工程
• 传感器技术 传感器技术

背景情况:

• 农业产生的过度酸盐 (NO3-) 浸出会降低水质,并导致肥胖.
• 监测农业流域的酸盐水平对于有效管理至关重要.
• 在偏远的农业河流中,传统的水质监测是具有挑战性和耗时的.

研究的目的:

• 开发和评估一种用于飞行中酸盐传感的新型无人机实验室平台.
• 在难以到达的农业环境中实时评估水质.
• 提高酸盐监测的效率和成本效益.

主要方法:

• 在DJI M350无人机上集成环静电,电化学酸盐传感器和开放电路电位计装置.
• 使用ESP32微控制器进行飞行操作和数据记录的无线控制系统的开发.
• 在农业水域的地下排水口进行酸盐量化现场部署.

主要成果:

• 无人机平台在每个地点7分钟内实现了飞行中的酸盐传感.
• 电化学传感器显示出高灵敏度 (-61.4 ± 0.92 mV dec-1) 和精度 (94.5 ± 1.05%).
• 在具有挑战性的排水口中成功量化酸盐度,平均为5.39 ± 0.62 ppm.

结论:

• 实验室在无人机平台提供了一个可扩展和具有成本效益的解决方案,用于实时流域监测.
• 这项技术显著提高了采样效率,并消除了延迟实验室测试的需要.
• 该系统为优化化肥料使用和评估营养管理策略提供了宝贵的工具.