Исследователи разработали инновационный способ мгновенного мониторинга загрязнений воды
Исследователи Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ) создали инновационный способ мониторинга загрязнений воды, который позволяет обнаруживать опасные вещества без необходимости брать дополнительные образцы. По их мнению, это решение уменьшит время реагирования на сбросы загрязнённых сточных вод примерно на 30%, а также снизит расходы на лабораторные анализы до 20%.
Опубликованные в журнале Applied System Innovation результаты подчёркивают важность проблемы загрязнения водоемов, являющейся одной из наиболее актуальных экологических задач в современном мире.
Ежедневная загрузка водных объектов тоннами сточных вод, содержащих разнообразные опасные компоненты, остаётся серьёзной проблемой. Согласно статистике Росстата, фиксируется рост концентраций хлоридов и фенола в сточных водах.
Это подчёркивает необходимость непрерывного мониторинга и создания новых технологий контроля качества воды, убеждены учёные ВолгГТУ. Они предложили методику, которая способна облегчить и ускорить анализ водных проб.
Данная технология основана на интеллектуальной обработке данных, получаемых с помощью специализированных сенсоров, и не предполагает проведение дополнительных заборов проб или лабораторных экспертиз.
«Поскольку лабораторные исследования сточных вод выполняются нечасто, крайне важно выявлять изменения состава воды по косвенным признакам. Наше программное обеспечение даёт возможность определить факты сброса неочищенных сточных вод без проведения дополнительных измерений и лабораторных испытаний», — пояснила профессор кафедры «Системы автоматизированного проектирования и поискового конструирования» ВолгГТУ Алла Кравец.
Для контроля процесса сброса сточных вод обычно используются параметры предельно допустимого сброса и концентрация загрязнителей. Предложенный учёными ВолгГТУ метод позволяет фиксировать превышение допустимых уровней загрязняющих веществ в сточных водах предприятий с применением искусственного интеллекта.
По словам специалистов, внедрение данной технологии даст возможность сократить время реакции на экологические инциденты на 30%, а расходы на лабораторные исследования — на 20%. Предложенный метод отлично подходит для внедрения в интеллектуальные системы мониторинга качества водных ресурсов.
Ученые университета уверены, что своевременное реагирование на изменения состава воды поможет минимизировать негативное воздействие на окружающую среду. Большинство существующих методов анализа качества воды основаны на алгоритмах с размеченными данными, которые сталкиваются с проблемами дисбаланса классов, шумов и пропущенных значений, отметили исследователи.