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  

Svenska förskolor klimatanpassas

2026-10-23

Tolv förskolor i Norrköping har anpassats för att fungera bättre under varma sommardagar, efter att kommunen kartlagt både uppmätta temperaturer och hur värmen upplevs av personalen, rapporterar sverigesradio.se.


Värme Kyla Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk)

ExpoVA till norra Sverige

2026-10-22

10-13 november är det dags för ExpoVA:s uppskattade turné i norra Sverige. De lyckliga orterna som får besök den här gången är i tur och ordning Luleå, Umeå, Örnsköldsvik och Sundsvall.


Vatten & avlopp (yttre VA)

Andelen elever som söker ett yrkesprogram ökar

2026-10-22

Fler och fler högstadieelever väljer ett yrkesprogram när de gör sitt gymnasieval. Jämfört med föregående läsår ökade andelen sökande till bland annat vvs- och fastighetsprogrammet, enligt Skolverkets statistik.


Allmän Utbildning & FoU Arbetsmarknad

Nya slamregler kan vänta

2026-10-22

Billig fosfor från reningsverk lockar när gödselpriser stiger, men slam kan bära på PFAS, tungmetaller och läkemedelsrester. Nu anser fleramyndigheter att dagens regelverk är föråldrat och kan behöva skärpas. Lyssna på Vetenskapsradion.


Vatten & avlopp (yttre VA) Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk)

Lund blir testbädd för hållbar vattenomställning

2026-10-22

Policylabb för urban vattenomställning, där kommuner, VA-organisationer, fastighetsaktörer och forskare tillsammans undersöker hur styrning, samverkan och planering kan bidra till en mer hållbar vattenanvändning i våra städer får sin bas i Lund.


Vatten & avlopp (yttre VA) Sanitet (Fastighets VA) Utbildning & FoU Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk)

Dramatisk kostnadsutveckling för VA, el och fjärrvärme

2026-10-21

Kostnaderna för fjärrvärme, el, vatten och avlopp fortsätter att öka kraftigt. I år har priserna totalt ökat med cirka 6,9 procent, mer än tio gånger inflationen, visar årets Nils Holgerssonrapport.


Värme Vatten & avlopp (yttre VA) El Utbildning & FoU

Afa För­säkring satsar miljoner på forskning om arbetsmiljö

2026-10-20

Åtta nya forsknings­projekt tilldelas närmare 38 miljoner kronor från Afa För­säkring för forskning inom arbetsmiljö och hälsa. Flera av projekten berör exponering för skadliga ämnen och luftburen smitta.


Allmän Brand & säkerhet Utbildning & FoU Arbetsmarknad

Starkt värmepumpskvartal

2026-10-20

Försäljningen av värmepumpar under årets tredje kvartal 2026 utvecklades starkt. Efterfrågan stärktes inom alla segment och bekräftar den positiva marknadsutveckling som präglat värmepumpsbranschen under de senaste åren.


Värme Kyla Geoenergi Utbildning & FoU Arbetsmarknad

Visst lyft i byggindustrin

2026-10-20

Bygginvesteringarna i bostäder, lokaler och anläggningar återhämtar sig. De ökar med sex procent under prognosperioden 2026-2027, enligt Byggföretagens nya konjunkturprognos.


Allmän Utbildning & FoU Arbetsmarknad

Stort stöd till CCS

2026-10-16

Energimyndigheten beviljar 9,3 miljarder kronor i bio-CCS-stöd för att lagra 5,75 miljoner ton koldioxid.


Allmän Utbildning & FoU Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk)