Инструмент на основе ИИ может прогнозировать загрязнение водных путей кишечной палочкой
Закрытие пляжей и рек из-за загрязнения воды нарушает отдых людей, наносит ущерб туристическому бизнесу и создает риски для здоровья населения. Часто предупреждения появляются уже после того, как люди успели искупаться в опасной воде. Чтобы решить эту проблему, ученые из FAMU-FSU College of Engineering разработали систему на основе искусственного интеллекта, способную заранее прогнозировать риск заражения водоемов кишечной палочкой.
Новая модель анализирует экологические и гидрометеорологические данные – в том числе осадки, расход воды, мутность и температуру – чтобы заранее выявлять опасные условия в местах для купания. Исследование показало, что система определяет угрозу загрязнения примерно с 85-процентной точностью и может предупреждать о риске за сутки до достижения опасных уровней бактерий. Обычно проверка качества воды требует ручного отбора проб и лабораторного анализа, результаты которого становятся известны только через 18-24 часа. За это время люди уже могут подвергнуться воздействию зараженной воды. Разработанная система позволяет оценивать риск практически в реальном времени без ожидания лабораторных тестов.
По словам исследователей, подобные технологии особенно важны после аварий на очистных сооружениях или сильных дождей, когда уровень кишечной палочки может резко увеличиваться всего за несколько часов. В качестве примера ученые привели утечку сточных вод в 2023 году после сбоя на станции очистки Big Creek. Заражение воды кишечной палочкой способно вызывать у купающихся желудочно-кишечные расстройства, тошноту и слабость. Наибольшей опасности подвергаются дети и пожилые люди. Авторы исследования отмечают, что последствия поздних предупреждений затрагивают не только медицину. Неожиданное закрытие пляжей приводит к потерям для гостиниц, туристических компаний и бизнеса, связанного с отдыхом на воде, а муниципалитетам приходится тратить дополнительные средства на экстренные уведомления и меры реагирования.
Исследование также показало, что урбанизация усиливает проблему загрязнения. С 2007 по 2023 год площадь непроницаемых поверхностей в исследуемом районе выросла с 24% до 28%, что изменило пути стока дождевой воды и повысило уровень загрязнений в ручьях. Ученые подчеркивают, что изменение климата и нестабильные осадки делают подобные прогнозные системы особенно важными. По их словам, переход от реактивного контроля качества воды к предиктивному мониторингу поможет одновременно защищать здоровье населения и снижать экономический ущерб.
