Environmental Pollution: ИИ прогнозирует влияние микропластика на свойства почвы

Пластиковые отходы и их накопление в природе стали одной из главных экологических проблем. Озабоченность вызывает не только загрязнение океанов, но и присутствие пластика в почве по всему миру, которое, как известно, провоцирует серьезные проблемы с экологией и здоровьем.

Поскольку в результате естественных и антропогенных процессов пластик распадается на мелкие частицы, известные как микропластик (MP), в почве, они резко изменяют свойства почвы. Более того, они также поглощаются растениями, потенциально попадая в пищевую цепочку человека и вызывая осложнения со здоровьем.

Понимание влияния MP на свойства почвы имеет большое значение для корпоративной устойчивости, в частности, в рамках «экологического» аспекта целей экологического, социального и управленческого менеджмента (ESG). Глобальные корпорации часто сталкиваются с растущими ожиданиями в отношении внедрения экологичных стратегий, при этом особое внимание уделяется решению проблем, связанных с пластиком, что является основой этих инициатив. Однако основные механизмы, определяющие воздействие MP на окружающую среду, до сих пор остаются неизвестными. Взаимодействие почвы и MP является сложным из-за неоднородности почвы и разнообразия MP, что затрудняет прогнозирование и смягчение их воздействия на свойства почвы.

Чтобы решить эту проблему недостатка исследований MP в почве, группа ученых под руководством профессора Йонг Сик Ока использовала алгоритмы машинного обучения (ML) для оценки и прогнозирования влияния MP на свойства почвы. Профессор Ок является профессором KU HCR, президентом Международной ассоциации ESG (Environmental, Social and Governance) (IESGA), а также председателем и программным директором Программы устойчивого управления отходами Ассоциации университетов Тихоокеанского региона (APRU SWM Program).

ОД — это динамичная и преобразующая область искусственного интеллекта (ИИ), которая использует алгоритмы и модели для обучения и прогнозирования на основе огромных массивов данных с высокой точностью. Использование ML для всестороннего понимания роли MP в почвенных системах не требует больших затрат времени и ресурсов и закладывает основу для будущих исследований в этой области, — объясняет профессор Ок, автор-корреспондент данного исследования.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Environmental Pollution, вслед за двумя критическими обзорами профессора Ока, опубликованными в сборнике «Пластмассы в окружающей среде» в журнале Nature Reviews Earth and Environment.

Алгоритмы ML были запрограммированы для прогнозирования влияния MP на свойства почвы и обнаружили, что различные факторы MP, такие как тип, размер, форма и дозировка, значительно изменяют свойства почвы. В частности, размер MP был определен как основной фактор, влияющий на свойства почвы. Кроме того, было установлено, что форма, тип и дозировка MP также оказывают значительное влияние на химические свойства почв.

Это новаторское исследование предоставляет важные данные для поддержки принятия обоснованных решений по утилизации пластиковых отходов, что соответствует глобальному вниманию к устойчивому развитию и принципам ESG. Оно подчеркивает важность инновационных исследований для руководства усилиями корпораций в области устойчивого развития, где проблемы, связанные с пластиком, вызывают все большую озабоченность. Применение методов ML к этой проблеме демонстрирует потенциал передовых технологий для развития устойчивых практик и создания более экологичного, экологически сознательного будущего, — говорит профессор Ок.

Эти количественные данные о влиянии MP на характеристики почвы представляют собой прорыв в понимании и смягчении дилеммы пластиковых отходов. Использование алгоритмов ML в исследовании знаменует собой революционный переход от традиционно сложных и ресурсоемких методов прогнозирования и интерпретации влияния MP на свойства почвы.

Наш подход, основанный на ML-алгоритмах, подчеркивает потенциал передовых технологий для решения проблемы загрязнения окружающей среды MP. Такие исследования, основанные на данных, могут стать основой для принятия обоснованных решений по утилизации пластиковых отходов, в то же время согласуясь с глобальными целями устойчивого развития и принципами ESG, социальной ответственности и вовлечения общества. Кроме того, это может произвести революцию в корпоративных усилиях по устойчивому развитию и проложить путь к созданию большего количества «зеленых» рабочих мест и устойчивому развитию, чтобы создать более зеленый и экологически сознательный мир для нынешнего и будущих поколений, — отмечает профессор Ок.

Применение ОД для изучения влияния MP в контексте ESG согласуется с социальной ответственностью, способствуя развитию устойчивых практик с положительным влиянием на общество. Корпорации, борющиеся с загрязнением окружающей среды MP, могут не только уменьшить свой экологический след, но и укрепить доверие общества, применяя решения в области ОД. Эти усилия, в свою очередь, могут повлиять на отраслевые стандарты, потенциально создавая рабочие места и стимулируя экономический рост в смежных областях.

Мы последовательно рассматриваем глобальные угрозы, связанные с загрязнением окружающей среды пластиком, и важность почвенных экосистем, примером чего является наш вклад в виде трех статей в новаторские специальные выпуски Nature Journals «Почвы в пищевых системах» и „Пластик в окружающей среде“, — заключает профессор Ок.

26.12.2023