Mesterséges intelligencia találta meg a csapvíz potenciálisan veszélyes vegyületeit

A csapvíz fertőtlenítése a modern közegészségügy egyik legfontosabb vívmánya. A klór és más fertőtlenítőszerek baktériumokat, vírusokat és parazitákat pusztítanak el, ezzel súlyos víz útján terjedő betegségeket előzve meg. A folyamatnak azonban van egy kevésbé ismert következménye: a fertőtlenítőszerek reakcióba léphetnek a vízben természetesen jelen lévő szerves anyagokkal, és új vegyületek, úgynevezett fertőtlenítési melléktermékek keletkezhetnek.

Ezekből már több százat ismer a tudomány, de sok esetében alig rendelkezünk toxikológiai adatokkal. Egy amerikai kutatócsoport ezért mesterséges intelligenciát vetett be annak meghatározására, hogy mely vegyületeket lenne érdemes a legsürgősebben laboratóriumban megvizsgálni.

Az eredmények alapján több jelenleg nem szabályozott vegyületcsoport potenciálisan nagyobb toxicitást mutathat, mint egyes olyan melléktermékek, amelyek koncentrációját már korlátozzák az ivóvízben. Fontos azonban, hogy ez kockázati rangsorolás, nem pedig bizonyíték arra, hogy a csapvíz fogyasztása veszélyes lenne.

Több mint ezer vegyületet rangsorolt az algoritmus

A Stevens Institute of Technology kutatói először 227 olyan fertőtlenítési melléktermék adatait gyűjtötték össze, amelyekről már rendelkezésre álltak laboratóriumi toxicitási eredmények.

Négy különböző vizsgálati típusból származó adatokat használtak. Többek között sejtkárosító és DNS-károsító hatásokat, fejlődési rendellenességeket vettek figyelembe.

A mesterségesintelligencia-modell ezekből az adatokból tanulta meg felismerni a vegyületek szerkezete és lehetséges toxicitása közötti kapcsolatokat. Ezután olyan anyagokra is becslést készített, amelyekhez még nem áll rendelkezésre megfelelő kísérleti adat.

A módszerrel végül 1163 fertőtlenítési mellékterméket tudtak rangsorolni potenciális toxicitásuk alapján.

Miért keletkeznek egyáltalán ezek az anyagok?

Az ivóvíz fertőtlenítésére használt klór vagy klóramin nem egyszerűen eltűnik a vízkezelés után. Reakcióba léphet a forrásvízben található természetes szerves anyagokkal, például növényi maradványokból, talajból vagy algákból származó szénvegyületekkel.

A legismertebbek közé tartoznak a trihalometánok. Az Egyesült Államokban ezek bizonyos képviselőinek koncentrációját már szabályozzák. A probléma az, hogy a kutatók folyamatosan fedeznek fel újabb melléktermékeket, miközben hagyományos laboratóriumi vizsgálatuk lassú és költséges.

A mesterséges intelligencia éppen ezt a szűk keresztmetszetet próbálja áthidalni.

Három vegyületcsoport különösen magasra került a listán

A becslések szerint egyes ilyen vegyületek potenciális toxicitása két-tízszer magasabb lehetett, mint a szabályozott trihalometánoké és halogénezett ecetsavaké.

Ez azonban nem jelenti azt, hogy az emberek automatikusan veszélyes mennyiségben találkoznak ezekkel az anyagokkal. A tényleges egészségügyi kockázathoz a toxicitás mellett azt is tudni kell, milyen koncentrációban fordul elő egy adott vegyület, és mekkora az emberi expozíció.