作者:ByRodielon PutolEarth.com staff writer
2024年12月22日
环境保护的新曙光正在出现——人工智能 (AI) 在理解和减轻化学品对水生生物的影响方面发挥着不可或缺的作用。
它是尖端技术和环境科学的完美结合,可以彻底改变我们保护水健康的方法。
这一突破来自于一个意想不到的来源——被称为“水蚤”的微小水蚤。水蚤。研究人员发现,这些微小的甲壳类动物对水质变化高度敏感,可以作为潜在环境危害的极好标记。
这项创新研究是来自以下领域的科学家的共同努力伯明翰大学、中国生态环境科学研究中心(RCEES)和德国亥姆霍兹环境研究中心(UFZ)。
研究小组分析了北京附近潮白河水系的水样,该水体暴露在污染物来自多个来源,包括农业、家庭废物和工业。
该研究的资深作者、伯明翰大学环境研究与正义中心主任约翰·科尔伯恩教授详细阐述了这项研究。
– 有大量的化学品在环境中。水安全不能一次只评估一种物质,”科尔伯恩教授说。
– 现在,我们有办法监测环境水中样本中化学物质的总量,以发现哪些未知物质共同作用,对包括人类在内的动物产生毒性。 –
发表于期刊环境科学与技术,研究表明这些微小的水蚤可以表明水生环境中各种化学混合物的存在(和潜在危害)。
一些化学品,尤其是组合物,可能会影响水生生物的重要生物过程。
特别令人担忧的是,这些化学组合可能产生的环境危害可能比化学品单独存在时更大。
– 我们的创新方法利用水蚤作为发现环境中潜在有毒物质的哨兵物种,”主要作者、伯明翰大学的李晓静博士解释道。
“通过使用人工智能方法,我们可以识别哪些化学物质可能对水生生物特别有害,即使浓度很低,通常不会引起关注。”
该团队对先进人工智能的使用改变了游戏规则。该论文的共同第一作者、伯明翰大学的 Jiarui Zhou 博士领导了该技术的开发人工智能算法。
“我们的方法展示了先进的计算方法如何帮助解决紧迫的环境挑战,”周博士说。
–通过同时分析大量生物和化学数据,我们可以更好地了解和预测环境风险。 –
这一突破为我们提供了一种新工具,可以识别以前未知的对水生生物构成风险的化学组合,从而实现更全面的环境监测。
该研究还将支持对化学物质排放到水道中的更明智的监管,最终改善环境保护。
资金由英国皇家学会国际合作奖、欧盟地平线 2020 研究和创新计划以及自然环境研究委员会创新人才计划提供。
在持续的支持下,人工智能和勤奋的水蚤将继续为保护我们宝贵的水体发挥自己的作用。
人工智能在这项研究中发挥着核心作用。通过利用先进的计算方法,研究团队显着推进了环境科学的发展。
人工智能可以分析大量数据集,包括生物反应水蚤以及污染水样的化学特征,从而揭示传统方法经常遗漏的复杂模式和相互作用。
最显着的成果之一是能够识别传统测试可能被忽视的有害化学组合。
机器学习算法可以预测哪些混合物对水生生物构成最大风险,即使在以前认为安全的浓度下也是如此。
这种预测能力不仅提高了监测效率,还为环境监管机构提供了可操作的见解。
展望未来,人工智能的潜在应用将超越水蚤和河流。类似的方法可以应用于其他生态系统,为环境监测和保护的综合工具包铺平道路。
完整的研究发表在期刊上环境科学与技术。
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