机器学习模型的适用性,用于评估固体废物材料中长期污染物漏的情况
Amirhossein Ershadi1, Michael Finkel1, Bernd Susset1
1Center for Applied Geoscience, University of Tübingen, Schnarrenbergstraße 94-96, 72076 Tübingen, Germany.
Waste management (New York, N.Y.)
|September 12, 2023
概括
机器学习模型显著减少了评估建筑垃圾漏的测试时间. 这些模型准确地预测化学度,使材料的重复利用速度更快.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 地质化学 地质化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 柱子漏试验是评估受污染的土壤和废物再利用的标准.
- 目前的方法需要大约7天的时间来准确评估长期的漏行为.
- 减少测试时间对于建筑中高效的材料再利用至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证机器学习 (ML) 模型,用于预测水度.
- 为了减少柱子漏试验所需的时间.
- 为了能够准确地预测各种液体-固体 (LS) 比率的化学泄漏情况.
主要方法:
- 使用参数和非参数ML技术开发线性和组合模型.
- 在来自德国建筑和拆除废弃物 (CDW) 的82列漏试验数据集上训练ML模型.
- 使用Shapley添加式解释 (SHAP) 进行模型特征的灵敏度分析.
主要成果:
- 获得的高R平方值:硫酸盐 (0.94), (0.97), (0.82),铜 (0.92),以及15种美国环保署PAH (0.98).
- 模型根据较低的LS值准确地预测了LS2和LS4的漂水度.
- 电导率和pH值被确定为关键预测特征,以及初始化合物度.
结论:
- ML模型为传统的柱子浸试验提供了更快的替代方案.
- 精确预测漏水度有助于安全地重复使用建筑和拆除废物.
- 开发的模型为环境风险评估和废物管理提供了有价值的工具.
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