来自西班牙的研究人员设计了一种便携式电子鼻(e-nose),在嗅出污水处理厂的臭味方面几乎和人类的鼻子一样灵敏。与无人机配合使用,这种轻便的电子鼻可以测量不同气味的浓度,预测气味强度,并为管理部门制作工厂的实时气味地图。该方法于11月16日发表在《iscience》杂志上。
(图片来源论文)
传统上,污水厂的气味是通过人工嗅觉来测量。尽管该方法被认为是黄金标准,但该过程成本高、速度慢、频率低,无法让操作人员快速应对问题或准确定位臭味的根源。
为了更好地监测污水厂的恶臭排放,研究团队设计了一个便携式电子鼻,在人工智能(ai)的帮助下进行实时监控和数据可视化。该团队从工厂收集了几袋空气,并训练电子鼻嗅出刺鼻的化学物质,如硫化氢、氨和二氧化硫,它们的气味分别像臭鸡蛋、尿液和烧焦的火柴。电子鼻还配备了一个二氧化碳的传感器,这是细菌活动的一个指标。在实验室环境中,电子鼻的表现几乎与人类的鼻子一样好。
研究人员随后将1.3公斤(2.9磅)的电子鼻安装在一架无人机上,并在1月至6月期间将其送入西班牙南部一家中型废水处理厂的天空。
结果表明,无人机上的电子鼻对于废水异味监测是可行的。在现场测试中分析相同的空气样本时,电子鼻的13个测量值中有10个与人类小组的评估一致。在无人机和人工智能算法的帮助下,该团队还绘制了气味浓度的时间和空间图,并首次通过无人机的测量结果预测了气味的强度。
研究人员说:“这项工作也可能对其他设施产生影响,如垃圾填埋场、堆肥厂,甚至是有牛和猪的大型农场。”
该研究论文题为"rhinos: a lightweight portable electronic nose for real-time odour quantification in wastewater treatment plants",已发表在《iscience》期刊上。
前瞻经济学人app资讯组
参考资料:https://www.cell.com/iscience/fulltext/s2589-0042(21)01342-0?_returnurl=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/s2589004221013420?showall=true
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