Latar Belakang Pengembangan Produk
Badan air besar di seluruh dunia—baik samudra maupun danau—sedang menghadapi tingkat pencemaran yang bervariasi. Hal ini terutama disebabkan oleh kenyataan bahwa manusia telah melebih-lebihkan kapasitas pemurnian diri (self-purification) sistem air luas tersebut, sehingga memicu pembuangan limbah ilegal yang didorong oleh rasa aman yang keliru. Dalam beberapa tahun terakhir, krisis pencemaran air khas kerap terjadi di setiap benua utama.
Australia – Great Barrier Reef: Survei lingkungan pada tahun 2025 mengungkapkan eutrofikasi parah. Garam nutrien seperti nitrogen dan fosfor ditemukan pada kadar sangat tinggi, menyebabkan kejadian pemutihan karang berulang dan ledakan bulu babi. Komunitas karang di dasar laut telah mengalami kerusakan luas.
Nigeria – Delta Sungai Niger: Pencemaran minyak dan logam berat telah menyebabkan kematian luas pada hutan bakau. Sektor perikanan nasional nyaris kolaps, dan angka kanker di kalangan penduduk setempat meningkat secara signifikan.
Eropa – Laut Baltik: Pencemaran nitrogen dan fosfor memicu ledakan alga masif hampir setiap tahun, yang sangat merugikan industri perikanan. Namun, pembuangan air limbah dari kota-kota di sekitarnya masih belum terkendali.
Di Tiongkok, badan air utama seperti Danau Dianchi, Danau Tai, dan Danau Hong semuanya mengalami ledakan alga akibat eutrofikasi. Laut Selatan Tiongkok dan Laut Tiongkok Timur juga mengalami pencemaran parah akibat pembuangan air limbah dan tumpahan minyak, sehingga menimbulkan kerugian ekonomi yang tak terukur bagi sektor perikanan, ekosistem, dan pariwisata.
Sebagai tanggapan terhadap meningkatnya permintaan untuk memantau badan air besar, JIDE telah mengembangkan sistem sensor online multi-parameter yang dirancang khusus untuk laut dan danau. Mengingat keterbatasan teknologi saat ini, parameter seperti fosfor total dan nitrogen total tetap sulit diukur secara langsung menggunakan sensor. Oleh karena itu, pada laut terbuka dan di tengah danau besar, sistem ini dipasang pada stasiun pelampung besar.
Sistem ini dapat mengukur parameter utama, antara lain:
• Suhu
• pH
• ORP (Potensial Oksidasi–Reduksi)
• Konduktivitas/TDS
• Oksigen Terlarut
• Kekeruhan/SS
• Klorofil
• Alga Biru–Hijau
• Ion kalium (K⁺)
• Ion amonium (NH₄⁺)
• Ion nitrat (NO₃⁻)
• Ion klorida (Cl⁻)
• Ion fluorida (F⁻)
Pengukuran ini memberikan pemantauan waktu nyata serta kemampuan peringatan dini terhadap kadar nutrien berlebih, eutrofikasi, ledakan alga, dan penurunan kadar oksigen.
JDMPA - 6S – Konfigurasi Tertinggi
Model JDMPA - 6S merupakan konfigurasi tertinggi dalam seri ini. Unit utama mampu menampung hingga tujuh sensor. Sensor-sensor tersebut beroperasi berdasarkan prinsip deteksi elektrokimia, optik, dan fisik untuk mengukur parameter masing-masing.
Semua port sensor pada unit utama menggunakan antarmuka universal. Sensor dapat dipasang ke port mana pun, dan unit utama secara otomatis mengenali jenis sensor. Unit utama JDMPA-6S mampu membaca data sensor, mengonfigurasi parameter sensor, serta melakukan operasi kalibrasi. Bergantung pada pengaturan pengguna, unit ini dapat menyimpan data secara lokal, mengirimkan data ke platform akuisisi data, atau mengirimkan data langsung ke komputer atau ponsel cerdas. Komunikasi data didukung baik melalui transmisi kabel maupun transmisi nirkabel Bluetooth.
Prinsip Pengukuran Setiap Parameter
1. Kedalaman
JIDE menggunakan sensor tekanan—elemen pengindera piezoresistif yang diisolasi oleh diafragma bergelombang berbahan stainless steel—untuk mengukur kedalaman air. Salah satu sisi sensor menghadap ke air, sedangkan sisi lainnya terpapar ruang hampa untuk mengukur tekanan. Kedalaman dihitung dengan mengurangkan tekanan atmosfer dari tekanan air.
Faktor-faktor yang memengaruhi pengukuran kedalaman meliputi tekanan barometrik, kerapatan air, dan suhu. Melakukan kalibrasi "nol" di udara memberikan acuan terhadap tekanan atmosfer setempat.
2. Konduktivitas
JIDE menggunakan empat elektroda grafit untuk mengukur konduktivitas suatu larutan. Dua elektroda mengukur arus, dan dua elektroda lainnya mengukur tegangan; konduktivitas dihitung berdasarkan pengukuran-pengukuran ini. Nilai konduktivitas hasil pengukuran dikalikan dengan konstanta sel (dalam 1/cm) untuk mengonversinya menjadi konduktivitas dalam milisiemens per sentimeter (mS/cm).
Setiap sensor dilengkapi sensor suhu internal. Namun, nilai suhu yang diukur oleh sensor ini tidak direkam maupun ditampilkan; sensor ini digunakan secara eksklusif untuk kompensasi sensor. Kalibrasi nilai suhu mengacu pada sensor suhu yang terpasang pada probe konduktivitas.
3. Oksigen Terlarut
Sensor oksigen terlarut optik JIDE didasarkan pada prinsip pemadamfluoresensi. Cahaya biru dengan panjang gelombang tertentu diarahkan ke bahan fluoresen yang terpasang pada substrat kaca, sehingga bahan tersebut memancarkan fluoresensi. Dalam kondisi tanpa oksigen, durasi fluoresensi paling panjang. Ketika oksigen hadir pada membran sensor, durasi fluoresensi menjadi lebih pendek.
Untuk memastikan akurasi dan stabilitas, cahaya merah dipancarkan ke arah bahan fluoresen selama setiap siklus pengukuran sebagai acuan guna menentukan durasi fluoresensi.
Konsentrasi oksigen berbanding terbalik dengan durasi fluoresensi. Hubungan ini dapat dijelaskan secara kuantitatif melalui persamaan Stern–Volmer:
((T₀/T) – 1) terhadap tekanan parsial O₂.
Hubungan ini bukanlah hubungan yang sepenuhnya linier (terutama pada tekanan oksigen yang lebih tinggi); data yang relevan memerlukan analisis regresi nonlinier berbentuk polinomial. Karakteristik nonlinier ini tidak berubah secara signifikan seiring waktu dan tidak akan memengaruhi akurasi pengukuran dalam jangka panjang.
4. pH / ORP / AMMO (Amonium) – Opsional
Sistem ini terdiri dari elektroda pH dan modul sirkuit front-end untuk mengukur keasaman/kebasaan air, atau elektroda ORP dan modul sirkuit front-end untuk mengukur potensial reduksi-oksidasi. ORP merupakan pengukuran non-kimia yang mewakili potensial gabungan dari semua zat terlarut dalam medium tersebut.
Alternatif lainnya, sensor amonium (NH₄⁺) dapat dipilih. Sensor ini terdiri dari elektroda amonium dan modul sirkuit front-end. Ketika elektroda amonium digunakan bersama dengan elektroda referensi, sensor ini mengukur tegangan dalam satuan milivolt, yang kemudian dikonversi menjadi nilai konsentrasi ion menggunakan metode perhitungan tertentu.
Untuk memudahkan perawatan, sensor ini memiliki desain unik yang memungkinkan penggantian elektroda atau tutup membran di lapangan. Sebuah konektor terletak di antara modul sirkuit atas dan elektroda. Untuk mengganti elektroda, cukup lepaskan elektroda lama dengan memutar ulang dan pasang elektroda baru—tidak diperlukan langkah tambahan.
5. Kekeruhan
Kekeruhan merupakan pengukuran tidak langsung terhadap konsentrasi padatan tersuspensi dalam air. Sensor kekeruhan memancarkan cahaya inframerah ke dalam sampel dan mengukur cahaya yang dihamburkan oleh partikel-partikel dalam air. Kekeruhan merupakan indikator kualitas air yang penting sekaligus parameter dasar untuk menilai perubahan lingkungan. Padatan tersuspensi dalam badan air alami berasal dari berbagai sumber yang tidak pasti (misalnya: lumpur, tanah liat, sedimen, alga, dan bahan organik), namun semua partikel tersebut memengaruhi transmisi cahaya dan menghasilkan sinyal kekeruhan.
6. Total Alga
Sensor alga total menggunakan eksitasi dua panjang gelombang untuk mengukur secara bersamaan konsentrasi klorofil dan alga biru-hijau.
• Molekul klorofil memancarkan fluoresensi ketika terpapar cahaya biru; intensitas fluoresensi digunakan untuk menghitung konsentrasi klorofil.
• Fikosianin (pigmen dalam alga biru-hijau) memancarkan fluoresensi ketika terpapar cahaya oranye; intensitas fluoresensi digunakan untuk menghitung konsentrasi alga biru-hijau.
Adopsi di Lapangan
Analyzer online seri JDMPA dari JIDE kini telah banyak digunakan di lautan dan danau besar di seluruh Tiongkok. Para insinyur menghargai desain housing yang kokoh dan tahan lama, protokol komunikasi MODBUS terbuka yang memudahkan integrasi jaringan, serta desain modular yang mudah dirawat dan komponennya dapat diganti. Fitur-fitur ini menjadikan seri JDMPA pilihan utama bagi para profesional di lapangan.
EN
