Lançar um feixe de luz em amostras de água potencialmente contaminadas pode ser a chave para a detecção em tempo real de hidrocarbonetos e pesticidas na água.

Os pesquisadores da UBC Okanagan estão testando o uso da fluorescência para monitorar a qualidade da água. Os resultados, eles dizem, mostram uma grande promessa.

Quando um feixe de luz é lançado na água, ele excita os elétrons nas moléculas de certos compostos e os faz emitir luz. As características da luz emitida são como uma impressão digital e podem ser usadas para identificar certos contaminantes, explica Nicolas Peleato, professor assistente da Escola de Engenharia da UBCO.

"O desafio de usar esta abordagem de fluorescência é que eles são tipicamente específicos da fonte; o que significa que temos que calibrar para uma fonte de água em particular e antecipar quais contaminantes específicos queremos procurar, "diz Peleato." Em nosso trabalho mais recente, desenvolvemos uma técnica de processamento de dados que expande a eficácia de uma fonte de água para outras. "

Isso significa que sua nova técnica remove muitas das suposições no início do processo. Como Peleato aponta, cada fonte de água tem uma composição ligeiramente diferente de compostos orgânicos, que pode ocultar os sinais de contaminantes, portanto, calibrar para cada fonte é crucial para a precisão da detecção.

Usando algoritmos de aprendizado de máquina, Peleato e seu aluno de pós-graduação Ziyu Li desenvolveram uma abordagem que aborda o desafio dos modelos de fontes específicas por meio do mapeamento de suas semelhanças.

De acordo com Li, não é exatamente um método de tamanho único, mas está perto.

“Ao estabelecer um processo que identifica padrões semelhantes entre as fontes de água, a detecção de fluorescência se torna uma opção viável em tempo real, detecção precisa de hidrocarbonetos e pesticidas, "explica Li.

Durante o processo de teste, os pesquisadores procuram formas únicas de sinais de fluorescência. Cada forma única indica a presença de impurezas e ajuda os pesquisadores a determinar o que é a impureza e a distingui-la de outros compostos.

Água contaminada com hidrocarbonetos é conhecida por ser cancerígena e pode ser perigosa, ou tóxico, à flora e à fauna.

Os pesquisadores agora estão voltando sua atenção para o uso desta nova abordagem para detectar e monitorar produtos químicos, como os principais contaminantes tóxicos em bacias de rejeitos de areia oleosa que podem impactar as águas superficiais e subterrâneas.

"Construir um modelo abrangente que transita perfeitamente de uma fonte de água para outra irá acelerar o monitoramento, e tem potencial para mudar o jogo, "diz Peleato.