使用咖啡粉和快速生长的植物增强的植物修复:整合机器学习用于预测建模
Liting Hao1, Hongliang Zhou1, Ziheng Zhao1
1Key Laboratory of Urban Stormwater System and Water Environment, Ministry of Education/Sino-Dutch R&D Centre for Future Wastewater Treatment Technologies, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing, 100044, PR China.
Journal of environmental management
|October 9, 2024
概括
这项研究使用咖啡粉和小麦草等快速生长的植物来增强的植物修复,显著提高了的去除效率. 机器学习模型准确地预测和优化过程,为重金属污染提供可持续的解决方案.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 生物修复是一种生物修复.
- 植物科学 植物科学
背景情况:
- (V) 污染给环境带来了挑战.
- 植物修复提供了一种可持续的方法,但通常受植物生长速度的限制.
- 将咖啡粉与快速生长的植物相结合,可以提高植物修复效率.
研究的目的:
- 通过将咖啡粉与快速生长的植物相结合来研究增强 (V) 植物修复的方法.
- 评估咖啡对植物压力指标和微生物群落的影响.
- 开发和验证用于预测和优化V植物修复的机器学习模型.
主要方法:
- 使用大麦草,小麦草和麦草进行V植物修复实验.
- 加入咖啡粉,以评估它们对V去除和植物压力的影响.
- 采用渐变增强和XGBoost模型进行预测和优化,使用MSE和R2.2进行评估.
- 分析了植物根酶活动 (CAT,POD,SOD) 和微生物群落丰度的变化.
主要成果:
- 在6天内,草实现了48.7%的V5+去除.
- 带咖啡渣的小麦草显示V5+去除率从30.51%增加到62.91%.
- 机器学习模型显示出高的预测准确性 (R2 = 0.95,MSE = 1.20).
- 咖啡粉减少了瑞草根中的氧化应激标志物,并改变了微生物群落.
结论:
- 咖啡粉在快速生长的植物中显著提高了V植物修复效率.
- 机器学习为优化植物修复过程提供了一个强大的工具.
- 这种综合方法为污染的环境提供了新的,可持续的解决方案.
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