Отходы нефтяных песков, хранящиеся в хвостохранилищах, могут представлять опасность для природной среды обитания и соседних населенных пунктов, когда они просачиваются в грунтовые воды и поверхностные экосистемы.
До сих пор проблема для индустрии нефтяных песков заключалась в том, что надлежащий анализ токсичных отходов трудно провести без сложных и длительных испытаний. К тому же существует отставание. Например, только в Альберте насчитывается около 1,4 миллиарда кубометров жидких хвостов, объясняет Николас Пелеато, доцент кафедры гражданского строительства в кампусе Университета Британской Колумбии в Оканагане (UBCO). Статья об исследовании опубликована в журнале Journal of Hazardous Materials.
Группа исследователей из Инженерной школы UBCO обнаружила новый, более быстрый и надежный метод анализа этих образцов. Это первый шаг, говорит доктор Пелеато, но результаты выглядят многообещающими.
“Существующие методы требуют дорогостоящего оборудования, и получение результатов может занять несколько дней или недель. Необходим недорогой метод для более частого мониторинга этих вод в целях защиты населения и водных экосистем”, — делится ученый.
Специалисты использовали флуоресцентную спектроскопию для быстрого обнаружения ключевых токсинов в воде. Они также прогнали полученные результаты через программу моделирования, которая точно предсказывает состав воды.
Полученный состав можно использовать в качестве эталона для дальнейшего тестирования других образцов, объясняет Ринкон.
Исследователи используют конволюционную нейронную сеть, которая обрабатывает данные в виде топологии сетки, как на изображении. Это похоже на тип моделирования, используемый для классификации трудно идентифицируемых отпечатков пальцев, распознавания лиц и даже самодвижущихся автомобилей.
“Моделирование учитывает изменчивость фонового качества воды и позволяет отделить труднодоступные сигналы, в результате чего можно получить очень точные результаты”, — отмечают специалисты.
В исследовании рассматривалась смесь токсичных органических соединений, включая нафтеновые кислоты, которые можно найти во многих источниках нефти. Используя высокомерную флуоресценцию, ученые могут идентифицировать большинство типов органики.
