AI upptäcker förorenat dricksvatten

2021-09-29 Slussen Building Services

https://slussen.azureedge.net/image/353/vatten_2.jpg

Rent vatten för alla. Det är ett av FN:s 17 globala hållbarhetsmål i Agenda 2030. Att testa och analysera vatten är dock ett omfattande och tidskrävande jobb. Ett tvärvetenskapligt forskningsprojekt vid Örebro universitet har nu visat att artificiell intelligens kan göra processen snabbare och mer exakt.

Förorenat vatten är ett stort problem i världen. Enligt Unicef saknar över två miljarder människor tillgång till rent dricksvatten. För att kunna uppnå FN:s globala hållbarhetsmål om rent vatten för alla, är en viktig fråga hur man på det mest effektiva och tillförlitliga sättet testar vattenkvaliteten.

Professor Jana Jass vid Örebro universitet kom på idén att det kanske går att kombinera biologi och artificiell intelligens för att hitta en lösning. Det blev upprinnelsen till forskningsprojektet Biolearning, som nu pågått under tre år.

– Idén var att se om AI kan hitta biomarkörer som visar om vattnet är förorenat och utifrån dem analysera och utvärdera om det är drickbart eller inte, säger Jana Jass, projektansvarig och professor inom biologi vid Institutionen för naturvetenskap och teknik, och fortsätter:

– Med traditionella tester är det svårt att bedöma toxiciteten hos föroreningar i exempelvis låga koncentrationer. Genom att använda AI och biomarkörer för föroreningar, kan vi få tillförlitliga värden även för små doser, vilket kan förbättra arbetet med toxikologiska tester.

Jagadish Mangu valde att utgå från arsenik i olika koncentrationsnivåer, från 0,1 till 100 mikrogram per liter. Testerna genomfördes på maskar som sedan undersöktes för att se vilka förändringar i genuttryck som arseniken hade orsakat.

Använde explainable AI för att rangordna gendata

När den datan hade samlats ihop var det dags för Martin Längkvist, AI-forskare vid Institutionen för naturvetenskap och teknik, att hjälpa till. För att analysera datan använde han sig av två AI-modeller; dels maskininlärning, dels så kallad ”explainable AI”.

– Från början visste vi inte om det skulle fungera. AI kräver stora datamängder och inom biologi är det svårt att få fram, så vi var tvungna att hantera mindre mängder med data – men det gick att lösa. Genom att använda explainable AI kunde vi rangordna datan efter olika klasser för att se om det finns en specifik gen som reagerar på en förorening och en annan gen som reagerar då det inte finns någon förorening.

https://slussen.azureedge.net/image/353/oru.jpg
Bild från ett stereomikroskåp som visar olika stadier av utveckling hos de maskar som använts i forskningsprojektet..

Experimentet lyckades. Jagadish Mangu och Martin Längkvist upptäckte att AI:n kunde berätta hur mycket arsenik som fanns i vattnet och även peka ut vilka gener som är viktiga att hålla koll på när man vill ta reda på nivåer av föroreningar.

– En annan intressant sak var generna som styr immunförsvaret. Höga koncentrationer av arsenik sägs kunna försämra immunförsvaret och vi kunde se att flera gener korrelerade med immunförsvaret när man utsätts för arsenik, säger Jagadish Mangu.

– Det är vanligt att det blir små variationer i datan när olika personer har hanterat proven. Här såg vi att AI:n utifrån de variationerna till och med kunde upptäcka vem som hanterat provet – det var också en intressant upptäckt, säger Martin Längkvist.

I förlängningen skulle forskningsprojektets resultat kunna innebära att AI används för att snabbare genomföra storskaliga analyser av vattenkvalitet.

”Vill se om AI:n även kan avgöra blandningar av olika föroreningar”

Det finns dock mer att forska kring för Jana och hennes team, och Biolearning fortsätter till hösten 2022.

– Nu har vi testat med en metall, arsenik, med det är även vanligt med organiska föroreningar i vatten. Så jag vill bredda experimentet och se om AI:n även kan analysera och avgöra blandningar av olika sorters föroreningar, säger Jagadish Mangu.

– Från mitt perspektiv vore det intressant att veta om en AI-modell som tränats på en typ av förorening går att använda även på en annan förorening som den inte tränats på. Jag tror också att AI:n skulle kunna användas som ett hjälpmedel för att skräddarsy framtida experiment, säger Martin Längkvist.

Källa: Örebro universitet

 


 Dela     Tillbaka  

Lyssningstips: Klotet - om parasiter i kranvattnet

2026-01-28

Rent dricksvatten känns som en självklarhet i Sverige. Men i Visby har man behövt hämta eller koka dricksvattnet i två månader då vattnet kontaminerats. Ämnet diskuteras i Sveriges Radios Klotet.


Vatten & avlopp (yttre VA) Brand & säkerhet

Landets unga ventilationsmontörer tävlar om finalplatser

2026-01-28

Den 2–4 februari genomför landets gymnasieelever, på inriktningen ventilation, ett uttagningsprov till finalen i SM Unga Ventilationsmontörer 2026.


Ventilation Utbildning & FoU Arbetsmarknad

Prisregn hos Föreningen Vatten

2026-01-28

Föreningen Vatten har utsett årets pristagare till sina fem vattenpriser. VATTEN-priset tilldelas Björn Gullefors, bolagsjuriset på Uppsala Vatten och Avfall.


Vatten & avlopp (yttre VA)

Legionella hittat på Gotlandsfärja

2026-01-28

Legionellabakterier har hittats i en hytt på en färja mellan Oskarshamn och Visby, rapporterar bland annat sverigesradio.se.


Allmän Brand & säkerhet

Höga ozonhalter från luftrenare utgör hälsorisk

2026-01-26

En gemensam granskning av Elsäkerhetsverket och Kemikalieinspektionen visar att flera luftrenare på den svenska marknaden avger för höga halter av ozon.


Ventilation Utbildning & FoU

Stora Inneklimatpriset - antalet förslag ökar...

2026-01-26

Förslagen till Stora Inneklimatpriset fortsätter komma in. Men kanske sitter du på vinnaren? Missa inte att lämna ditt förslag före 1 mars 2026. Prisutdelningen hålls på Nordbygg 23 april.


Allmän

Åtgärder för byggnader och energieffektivisering

2026-01-26

Regeringen flaggar för flera åtgärder kopplade till energieffektivisering och elektrifiering.


Allmän

Luftföroreningar kan öka risken för ALS

2026-01-23

Långvarig exponering för luftföroreningar kan kopplas till ökad risk för svåra nervsjukdomar som ALS och verkar även bidra till ett snabbare sjukdomsförlopp. Det visar en svensk studie från Karolinska Institutet.


Allmän Utbildning & FoU

Youtuber livesänder 24 h som ventilationsmontör i Ö-vik

2026-01-22

Den 29 januari intar Youtubern Manfred Erlandsson Örnsköldsvik, som praktiserande ventilationsmontör. Under 24 timmar livesänder han oavbrutet sina upplevelser från jobbet och Ö-vik utanför arbetstiden.


Ventilation Utbildning & FoU Arbetsmarknad

Ny version av Boverkets klimatdatabas

2026-01-21

Boverket har publicerat en ny version av sin klimatdatabas. Uppdateringen innebär bland annat att nya klimatdata för sju energislag har lagts till.


Allmän Utbildning & FoU