用微生物诱导的碳酸盐沉作为物理屏障来控制海水入的应用的统计和机器学习分析
Charalampos Konstantinou1, Yuze Wang2
1Department of Civil and Environmental Engineering, University of Cyprus, Nicosia, Cyprus.
Journal of contaminant hydrology
|March 24, 2024
概括
微生物诱导的碳酸盐沉 (MICP) 可以通过降低含水层的液压导电性来防止海水的入侵. 机器学习模型确定了最佳的MICP参数,以有效减少沿海环境中的透性.
科学领域:
- 地质科学 地质科学
- 环境工程 环境工程
- 微生物学 微生物学
背景情况:
- 海水入沿海水层是一个主要的环境和经济问题.
- 像地下水这样的传统解决方案也有局限性.
- 微生物诱导碳酸盐沉 (MICP) 提供了一个有前途的替代方案,以减少液压导电性和创建障碍.
研究的目的:
- 为了解决MICP对海水入侵的有效性的相互矛盾结果.
- 使用统计和机器学习 (ML) 方法来确定最佳的MICP参数.
- 推断导致液压导电性降低的原因,并将MICP的发现概括起来.
主要方法:
- 数据整理和探索性分析.
- 开发和比较各种ML模型 (kNN,SVR,RF,XgBoost,Linear,EnL-WA,EnL-Stack) 的使用情况.
- 基于凝固水平和土壤特性预测透性降低的模型评估.
主要成果:
- 在ML模型中,成功地捕获了关于凝固的透性降低配置文件.
- 集合学习 (EnL-Stack) 和随机森林 (RF) 是表现最好的算法.
- 有效的MICP的关键参数包括细菌光学密度,尿酶活性,化度,流量和与多孔介质特性相互作用.
结论:
- 当生物化学参数被优化时,MICP是一种有效的方法来降低液压导电性,并防止海水入侵.
- 机器学习模型为初步评估和确定特定地点条件的最佳MICP配方提供了有价值的工具.
- 该研究得出了各种水泥化级别的最大透性降低概况.
