Efter en serie steg med olika kemiska reagenser, färgen som utvecklas på en testremsa jämförs med en referenstabell som tillhandahålls av kittillverkaren. En mörkare färg indikerar en högre koncentration av arsenik i vattenprovet. Kredit:R. Reddy
Omkring 25 miljoner bangladeshier riskerar att utveckla hudskador och cancer på grund av osäkra nivåer av arsenik i dricksvattnet.
Forskare vid University of Michigan har tagit upp allvarliga farhågor med prestandan hos vissa arseniktestsatser som vanligtvis används i Bangladesh för att övervaka vattenföroreningar.
Deras studie testade åtta kommersiellt tillgängliga arseniktestsatser, och fann att flera – inklusive de mest använda i Bangladesh – presterade dåligt.
"Konsekvensen är att brunnsvatten kan ha arsenik långt över gränsen för säkert dricksvatten, även om testresultatet säger att nivån är mycket lägre och säker, sa Kim Hayes, U-M professor i bygg- och miljöteknik och en av studiens ledande forskare.
"Dessa resultat pekar på behovet för tillverkare att säkerställa noggrannheten hos kit, och i synnerhet, att de medföljande kalibreringsfärgtabellerna överensstämmer med satsens prestanda, " sa Hayes. Studien publicerades online i november i Vattenforskning och kommer att dyka upp i den tryckta utgåvan av tidskriften för mars 2020.
Arsenik i vatten är ett långvarigt problem i Bangladesh. Omkring 25 miljoner bangladeshier löper allvarliga risker att utveckla hudskador och cancer på grund av osäkra nivåer av arsenik i dricksvattnet. Att testa vattenkvaliteten och dela resultaten med invånarna har varit en av de mest effektiva åtgärderna för att minska antalet hushåll som konsumerar arsenikförorenat vatten.
På landsbygden arsenikdrabbade platser, statliga myndigheter och icke-statliga organisationer förlitar sig ofta på fälttestsatser för att övervaka dricksvattenkvaliteten. Raghav Reddy, som nyligen doktorerade från U-M i miljöteknik, lärde sig genom samtal med lokala användare av fälttestsatser att det fanns farhågor om kitens noggrannhet.
Detta ledde U-M-teamet, i samarbete med Asia Arsenic Network, en icke-statlig organisation i Bangladesh, att testa åtta kommersiellt tillgängliga arsenikfälttestsatser tillverkade av Hach, Econo Quick, Econo Quick II, LaMotte, Snabbt, Snabb II, Wagtech och Merck. Kitnoggrannheten utvärderades genom att jämföra kitresultaten med arsenikmätningar med en etablerad laboratoriemetod (hydridgenererande atomabsorptionsspektroskopi, HG-AAS) med certifierade arsenikstandarder.
Över 300 mätningar av arseniktestsatser kördes över 21 olika vattenprover i Bangladesh och 14 olika testkitslådor med åtta kommersiella produkter. För en undergrupp av vattenprover, de färdiga testremsorna presenterades också för en panel på fem personer bestående av statliga och NGO-anställda som regelbundet använder arsenikfälttestsatser. Jämförelse från panelen av testremsans färg med kalibreringsfärgblock möjliggjorde en bedömning av variabiliteten av färgmatchning med ögat av expertanvändare.
Till sist, en färgskanner, används för att eliminera användarberoende färgmatchningsfel, användes för att bedöma noggrannheten och precisionen för varje kit. De mest exakta kiten gav fälttestvärden närmast labbtestade arsenikvärden. De mest exakta kiten var mycket konsekventa när de upprepades. Två kit (LaMotte och Quick II) gav exakta och exakta uppskattningar av arsenik; fyra kit (Econo-Quick, Snabbt, Wagtech och Merck) var antingen korrekta eller exakta, men inte båda; och två kit (Hach och Econo-Quick II) var varken exakta eller exakta.
Hach- och Econo-Quick-satserna är de två mest använda fältsatserna i Bangladesh idag. Hach-kitetsresultaten varierade mellan replikatmätningar och alltid underskattade arseniknivåer över hela intervallet av testade koncentrationer. Econo-Quick-satsen visade god repeterbarhet mellan replikatmätningar men tenderade att överskatta arsenik med en faktor två.
Arsenikdetektion för alla kit i denna studie är baserad på Gutzeit-metoden, i vilka arsenikarter bildar ett färgat komplex på en papperstestremsa med färgintensitet proportionell mot arsenikkoncentrationen i vattenprover. Tillverkarna tillhandahåller ett färgkalibreringsdiagram för manuell färgmatchning.
"Enkelt uttryckt, färgerna på Hach-testremsorna är för ljusa, i jämförelse med de mörkare färgblocksdiagrammen som tillhandahålls av tillverkaren, för en verifierad arsenikkoncentration i laboratoriemätningar, medan Econo-Quick-testremsorna är för mörka, ”, sade Hayes. ”Särskilt oroande finnas utrustningar som producerar mer ljus färgtestremsor än de att. En sådan underskattning av arsenik innebär att en brunn kan märkas som att den uppfyller en säker vattenkvalitetsstandard när den faktiskt inte gör det."
"Våra resultat betyder att individer kan dricka och laga mat med arsenikförorenat vatten samtidigt som de tror att det är säkert på grund av felaktiga testsatser, sa Reddy.
Studien ger tre rekommendationer:kittillverkare bör ta itu med rapporterade felaktigheter; beslutsfattare bör noggrant utvärdera sin användning av fältsatser för arsenikmätningar; och kitanvändare bör utföra kvalitetskontroller för att identifiera potentiellt felaktiga resultat.