有毒物质在水中检测到机器学习的帮助

从油砂开采废料,存储在尾矿池,可以构成风险的自然栖息地和邻近社区时渗入地下水和地表生态系统。bet188真人

直到现在,油砂行业所面临的挑战是,正确的分析有毒废料已经难以实现无需复杂和冗长的测试。有积压。例如,仅在阿尔伯塔省,估计有14亿立方米的流体尾矿,土木工程助理教授尼古拉斯•Peleato解释说,不列颠哥伦比亚的欧垦那根大学校园(UBCO)。

他的研究团队在UBCO工程学院发现了一个新的,更快和更可靠的方法,分析这些样本。这是第一步,Peleato博士说,但是结果很乐观。

“当前方法需要使用昂贵的设备,可能需要数天或数周的结果,”他补充道。“需要一种低成本的方法来监控这些水域更频繁地来保护公众和水生生态系统。”

随着硕士学生玛丽亚克劳迪娅林康Remolina,研究人员利用荧光光谱快速检测关键毒素在水里。他们还跑结果通过一个模拟程序,准确地预测水的成分。

成分可以作为基准进行进一步测试的其他样本,林康解释道。研究人员使用的是卷积神经网络处理数据的网状拓扑结构,如一个图像。是类似的,她说,努力的造型类型用于分类识别指纹、面部识别,甚至无人驾驶汽车。

“造型考虑变化的背景水质和分离难以探测信号,因此它可以实现高度准确的结果,“林康说。

研究观察了有毒的有机化合物的混合物,包括环烷的酸可以在许多石油来源。通过使用高维荧光,研究人员可以识别大多数类型的有机物质。

“建模方法搜索关键材料,和地图样本的组成、“Peleato解释道。“最初的样本分析的结果通过强大的处理图像处理模型来准确确定全面的结果。”

虽然迄今的结果是令人鼓舞的,林康和Peleato博士谨慎的技术需要进一步评估范围更大,这一点可能会有潜在的额外的毒素将筛选。

Peleato解释这种潜在的筛查工具是第一步,但它确实有一些限制因为并非所有毒素或环烷酸可以只发现那些荧光。和技术将为未来必须扩大,更深入的测试。

虽然它不会取代目前的分析方法更准确,Peleato博士说这种方法将使油砂行业准确屏幕和治疗其废料。这是一个必要步骤继续满足加拿大环境部长理事会的标准和指导方针。

这项研究发表在《有害物质,是由加拿大自然科学和工程研究委员会发现补助计划。

参考:李Remolina MCR, Z, Peleato海里。应用机器学习方法的快速荧光技术检测表面环烷酸和苯酚在自然水域。j .危害板牙。2022;430:128491。doi:10.1016 / j.jhazmat.2022.128491

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