科学家们开发了一种使用智能手机技术和人工智能来测量水碱度的简便方法,这一突破可能会对水资源管理产生重要影响。
来自凯斯西储大学和康奈尔大学的研究人员旨在创建一种不需要任何特殊设备的水质测试方法,如Tech Xplore所发布的摘要所述。该技术能够快速且精确地测量淡水和咸水中的碱度水平,这将帮助机构节省水质测试的成本。
碱度对于维持稳定的pH值和防止水质有害变化至关重要。高碱度可以中和酸性物质,保护水体免受污染的影响,并对海洋生物的健康至关重要。此外,了解碱度对于水处理和其他工业过程也非常重要。
目前测量碱度的方法既昂贵又需要特定的设备,使其在广泛使用时变得不切实际——尤其是在资源有限的地区。因此,研究团队寻求一种更简单的解决方案,以便偏远和城市社区都能进行水质监测。
研究团队在《生态环境与健康》期刊上介绍了这种无需设备的碱度分析方法,该方法结合了低成本的商业试剂、智能手机技术和机器学习模型。
这些试剂会根据水中不同碱度水平产生颜色变化。智能手机摄像头捕捉这些变化,然后通过机器学习模型处理,将颜色强度与碱度水平相关联。
该研究的资深作者张惠春博士解释了这项技术如何革新水质测试:“这种基于人工智能的方法标志着水质监测的一个重要里程碑。它挑战了越来越复杂和昂贵的分析技术的趋势,为其他水质参数的类似进展奠定了基础。”
由于该技术将降低水质监测的成本,它将帮助偏远和脆弱的社区获得清洁、安全的饮用水。如果该技术得到广泛应用,还可以改善工业和农业过程中的水资源管理,并减少水道污染,从而造福动物和生态系统。
尽管人工智能无疑会对许多社区和企业产生重大积极影响,但其对环境的影响也不容忽视。麻省理工学院新闻报道指出,训练和部署人工智能模型需要大量电力和水资源,这增加了污染并给电网带来压力。
然而,随着世界迅速转向太阳能和风能等清洁能源,这种情况应该会有所缓解。此外,人工智能还在一些有益的领域得到应用,例如监测极端天气和减少化肥中有害化学物质的使用。
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