AI dự đoán ảnh hưởng của vi nhựa đến tính chất đất
Rác thải nhựa đã trở thành mối lo ngại lớn về môi trường trong thời gian gần đây. Ngoài ô nhiễm nhựa trong đại dương, sự xuất hiện của rác thải nhựa trong đất ở khắp mọi nơi cũng gây ra các vấn đề nghiêm trọng về môi trường và sức khỏe.
Khi các mảnh nhựa chuyển thành các mẩu vi nhựa nhỏ hơn trong đất thông qua các quá trình tự nhiên và nhân tạo, chúng làm thay đổi mạnh mẽ các tính chất đất. Hơn nữa, thực vật có thể hấp thụ vi nhựa, dẫn đến sự xâm nhập của vi nhựa vào chuỗi thức ăn và ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Việc nắm bắt tác động của vi nhựa đối với tính chất đất có ý nghĩa quan trọng đối với tính bền vững của doanh nghiệp, đặc biệt là trong khía cạnh “môi trường” thuộc các mục tiêu môi trường, xã hội và quản trị (ESG). Các tập đoàn toàn cầu đang phải đối mặt với kỳ vọng ngày càng tăng về việc thực hiện các chiến lược thân thiện với môi trường, bao gồm xử lý các vấn đề liên quan đến rác thải nhựa.
Tuy nhiên, người ta vẫn chưa hiểu rõ các cơ chế đằng sau tác động của vi nhựa đến tính chất đất. Tương tác giữa đất và vi nhựa rất phức tạp do tính không đồng nhất của đất và tính đa dạng của vi nhựa. Đây là thách thức lớn trong việc dự đoán và giảm thiểu tác động của vi nhựa đối với tính chất đất.
Để giải quyết vấn đề này, một nhóm các nhà khoa học do GS. Yong Sik Ok (Đại học Hàn Quốc – KU) đứng đầu đã sử dụng các thuật toán học máy để đánh giá và dự đoán ảnh hưởng của vi nhựa đến các tính chất của đất. Giáo sư Ok hiện là Chủ tịch Hiệp hội Môi trường, xã hội và quản trị quốc tế (IESGA), đồng thời là Chủ tịch và Giám đốc Chương trình Quản lý chất thải bền vững cho Hiệp hội các Đại học Vành đai Thái Bình Dương (Chương trình APRU SWM).
“Học máy là một lĩnh vực trí tuệ nhân tạo năng động và linh hoạt, sử dụng các thuật toán và mô hình để tìm hiểu và đưa ra dự đoán từ các bộ dữ liệu khổng lồ với độ chính xác cao. Việc sử dụng học máy để nghiên cứu vai trò của vi nhựa trong đất giúp tiết kiệm thời gian và chi phí, đồng thời cung cấp nền tảng cho nghiên cứu trong tương lai về chủ đề này”, giáo sư Ok giải thích.
Nhóm nghiên cứu đã công bố kết quả vào tháng 11/2023 trên tạp chí Environmental Pollution.
Họ đã lập trình các thuật toán học máy để dự đoán ảnh hưởng của vi nhựa đến tính chất đất và phát hiện ra rằng các nhân tố vi nhựa khác nhau, chẳng hạn về chủng loại, kích thước, hình dạng và số lượng, làm thay đổi đáng kể các tính chất đất. Cụ thể, các nhà nghiên cứu nhận thấy kích thước vi nhựa là yếu tố chính tác động đến tính chất đất. Bên cạnh đó, hình dạng, chủng loại và số lượng vi nhựa cũng ảnh hưởng rõ rệt đến tính chất hóa học của đất.
“Nghiên cứu tiên phong này cung cấp nguồn dữ liệu cần thiết hỗ trợ quá trình ra quyết định đúng đắn về quản lý rác thải nhựa, phù hợp với mối quan tâm toàn cầu về tính bền vững và các nguyên tắc ESG. Nó nhấn mạnh tầm quan trọng của nghiên cứu đổi mới trong việc dẫn dắt các nỗ lực phát triển bền vững của doanh nghiệp, trong đó các vấn đề liên quan đến rác thải nhựa ngày càng được quan tâm. Việc áp dụng kỹ thuật học máy cho vấn đề này cho thấy tiềm năng của công nghệ tiên tiến trong việc thúc đẩy các hoạt động bền vững và tạo ra một tương lai xanh hơn, quan tâm đến hệ sinh thái hơn”, giáo sư Ok nói.
Những hiểu biết định lượng về ảnh hưởng của vi nhựa đến tính chất đất là một bước tiến lớn trong nghiên cứu và giảm thiểu rác thải nhựa. Việc chuyển đổi từ các phương pháp truyền thống để dự đoán và diễn giải tác động của vi nhựa đến tính chất đất – vốn phức tạp và tốn nhiều tài nguyên, sang phương pháp học máy cũng là một thay đổi đột phá.
“Chúng tôi đã liên tục giải quyết các mối đe dọa toàn cầu do ô nhiễm nhựa và tầm quan trọng của hệ sinh thái đất, bằng cách đóng góp ba bài báo cho các số đặc biệt mang tính đột phá trên ‘Soils in Food Systems’ and ‘Plastics in the Environment’ của tạp chí Nature”, giáo sư Ok nói. □
Thanh An lược dịch
Nguồn: https://phys.org/news/2023-12-ai-microplastics-soil-properties.html
Bài đăng Tia Sáng số 1/2024
