Modeling phytoremediation of heavy metal contaminated soils through machine learning

植物修复 污染 土壤水分 土壤污染 重金属 环境科学 植物提取工艺 环境化学 环境工程 采矿工程 超量积累植物 地质学 化学 土壤科学 生态学 生物
作者
Liang Shi,Jie Li,Kumuduni Niroshika Palansooriya,Yahua Chen,Deyi Hou,Erik Meers,Daniel C.W. Tsang,Xiaonan Wang,Yong Sik Ok
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier]
卷期号:441: 129904-129904 被引量:118
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2022.129904
摘要

As an important subtopic within phytoremediation, hyperaccumulators have garnered significant attention due to their ability of super-enriching heavy metals. Identifying the factors that affecting phytoextraction efficiency has important application value in guiding the efficient remediation of heavy metal contaminated soil. However, it is challenging to identify the critical factors that affect the phytoextraction of heavy metals in soil-hyperaccumulator ecosystems because the current projections on phytoremediation extrapolations are rudimentary at best using simple linear models. Here, machine learning (ML) approaches were used to predict the important factors that affecting phytoextraction efficiency of hyperaccumulators. ML analysis was based on 173 data points with consideration of soil properties, experimental conditions, plant families, low-molecular-weight organic acids from plants, plant genes, and heavy metal properties. Heavy metal properties, especially the metal ion radius, were the most important factors that affect heavy metal accumulation in shoots, and the plant family was the most important factor that affect the bioconcentration factor, metal extraction ratio, and remediation time. Furthermore, the Crassulaceae family had the highest potential as hyperaccumulators for phytoremediation, which was related to the expression of genes encoding heavy metal transporting ATPase (HMA), Metallothioneins (MTL), and natural resistance associated macrophage protein (NRAMP), and also the secretion of malate and threonine. New insights into the effects of plant characteristics, experimental conditions, soil characteristics, and heavy metal properties on phytoextraction efficiency from ML model interpretation could guide the efficient phytoremediation by identifying the best hyperaccumulators and resolving its efficient remediation mechanisms.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
7秒前
沉默的冬寒完成签到 ,获得积分10
8秒前
10秒前
小山己几完成签到,获得积分10
12秒前
11mao11完成签到 ,获得积分10
13秒前
爱吃蓝莓果完成签到,获得积分10
17秒前
悦耳的城完成签到 ,获得积分10
19秒前
精明一寡发布了新的文献求助10
30秒前
37秒前
江边鸟发布了新的文献求助10
43秒前
风清扬发布了新的文献求助80
53秒前
57秒前
Karl完成签到,获得积分10
57秒前
余慵慵完成签到 ,获得积分10
57秒前
abdul发布了新的文献求助10
1分钟前
不如看海完成签到 ,获得积分10
1分钟前
kuyi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yuyu877完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
丢星完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
分手吧亚索完成签到,获得积分10
1分钟前
波西米亚完成签到,获得积分10
1分钟前
xiaoyi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
路路完成签到 ,获得积分10
1分钟前
WL完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研小白完成签到 ,获得积分10
2分钟前
chenxiaofang完成签到 ,获得积分10
2分钟前
单纯的小土豆完成签到 ,获得积分10
2分钟前
平淡冬亦完成签到 ,获得积分10
2分钟前
天才小能喵完成签到 ,获得积分0
2分钟前
Ds完成签到,获得积分10
2分钟前
清脆的靖仇完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Akim应助方式产生的采纳,获得10
2分钟前
魔幻的妖丽完成签到 ,获得积分0
2分钟前
heniancheng完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
Sunny发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5590668
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4676614
关于积分的说明 14795485
捐赠科研通 4634654
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2532901
邀请新用户注册赠送积分活动 1501349
关于科研通互助平台的介绍 1468783