Дезинфекция питьевой воды спасла миллионы жизней, остановив распространение холеры, брюшного тифа и дизентерии. Но у этого эффективного метода есть побочный эффект. Для очистки воды во всем мире используют хлор и хлорамин. Эти вещества уничтожают опасные микроорганизмы, но при этом реагируют с органическими соединениями, которые в небольших количествах присутствуют почти в любой природной воде. В результате образуются побочные продукты дезинфекции — сотни химических веществ, часть которых может быть небезопасна для человека.
О некоторых из них известно давно. Например, тригалометаны и галоуксусные кислоты связывают с повышенным риском рака мочевого пузыря и нарушениями развития плода. Как отмечает доцент Технологического института Стивенса Тао Йе, таких регулируемых соединений всего 11, тогда как потенциальных побочных продуктов описаны сотни, и о большинстве из них почти нет данных.
Проблема в том, что проверка токсичности каждого вещества в лаборатории требует больших затрат времени и ресурсов, поэтому ученый предложил использовать искусственный интеллект. Вместе с аспирантом Раввином Сикдером и Пэном Гао из Гарвардской школы общественного здравоохранения имени Т. Х. Чана исследователи собрали данные о токсичности 227 химических соединений из опубликованных экспериментов и обучили модель машинного обучения выявлять потенциально опасные свойства.
Алгоритм позволил оценить токсичность 1163 побочных продуктов дезинфекции. Для части из них прогнозируемая опасность оказалась в 2−10 раз выше, чем у веществ, уже находящихся под контролем регуляторов. Результаты работы опубликованы в журнале Environmental Science & Technology Letters.
Это не означает, что водопроводная вода стала опасной. В стакане водопроводной воды никогда не будет всех этих вредных побочных продуктов одновременно — это общее количество соединений, которые теоретически могут образоваться в зависимости от того, какие органические вещества присутствуют в воде, и какие химические вещества используются для ее очистки. В разных частях мира вода содержит разные органические вещества, и для ее очистки используются разные химические вещества.
Тем, кто хочет дополнительно снизить воздействие побочных продуктов дезинфекции, ученые советуют простые меры. Бытовые фильтры заметно уменьшают их концентрацию, а кипячение помогает удалить часть соединений за счет испарения.
Разработанная модель уже доступна другим исследователям и может помочь точнее и быстрее обновлять стандарты безопасности питьевой воды.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что водопроводная вода оказалась чище, чем в автомате.
