A precisão e usabilidade do ponto

npj Clean Water volume 6, Número do artigo: 5 (2023) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

O flúor geogênico contamina a água de dezenas de milhões de pessoas. No entanto, muitos desconhecem o teor de flúor devido, em parte, às deficiências dos métodos de detecção. Testes de biossensores são uma abordagem relativamente nova para testes de qualidade da água que abordam muitas dessas deficiências, mas nunca foram testados por não especialistas em um cenário do "mundo real". Portanto, procuramos avaliar a precisão e a usabilidade de um biossensor de flúor no ponto de uso usando pesquisas e testes de campo no Condado de Nakuru, no Quênia. Testes de biossensores classificaram com precisão flúor elevado (≥1,5 ppm) em 89,5% das 57 amostras testadas. A usabilidade também foi alta; todos os participantes foram capazes de usar o teste e interpretaram corretamente todas as amostras, exceto uma. Esses dados sugerem que os testes de biossensores podem fornecer dados precisos e significativos sobre a qualidade da água que ajudam não especialistas a tomar decisões sobre a água que consomem. O aumento da escala dessas tecnologias pode fornecer novas abordagens para rastrear o progresso global em direção ao Objetivo de Desenvolvimento Sustentável 6.

A contaminação da água e seus encargos econômicos e de saúde resultantes são uma preocupação de saúde global urgente1. O Objetivo de Desenvolvimento Sustentável (ODS) 6 acompanha o progresso em direção à "disponibilidade e gestão sustentável de água e saneamento para todos". O progresso em direção à meta 6.1 do ODS, a proporção de seres humanos com "acesso universal e equitativo a água potável segura e acessível" é rastreada principalmente usando dados sobre o acesso à infraestrutura de água potável relatados por escritórios nacionais de estatísticas para o Fundo de Emergência das Crianças das Nações Unidas (UNICEF) e o Programa Conjunto de Monitoramento (JMP) da Organização Mundial da Saúde (OMS)2.

As estimativas atuais com base nos dados do JMP indicam que dois bilhões de pessoas em todo o mundo não têm acesso a serviços de água potável gerenciados com segurança2, de modo que não estamos no caminho certo para atingir a meta 6.1 até 20303. Mesmo essa estimativa pode ser excessivamente otimista, pois os dados atuais sobre a qualidade da água são limitados4 . Especificamente, menos da metade dos estados membros das Nações Unidas têm recursos para gerar dados de qualidade da água robustos o suficiente para conduzir a governança3. Como tal, há uma necessidade reconhecida de tecnologias de coleta de dados mais amplamente utilizáveis ​​para rastrear a presença de contaminantes da água identificados pela OMS como prioritários5, especificamente E. Coli, arsênico, nitritos e flúor6.

Níveis perigosos de flúor são encontrados em fontes de água usadas por dezenas de milhões de pessoas em todo o mundo7,8. A exposição a concentrações de flúor acima de 1,5 ppm (ou 1,5 mg/L), limite estabelecido pela OMS6, normalmente ocorre quando sais fluoretados de ocorrência natural se infiltram em aquíferos subterrâneos. Níveis elevados de flúor nas águas subterrâneas ocorrem globalmente e são particularmente preocupantes no norte e leste da África, Oriente Médio e partes da América do Norte e do Sul9,10. Embora haja benefícios para a saúde da exposição ao flúor abaixo de 1 ppm, incluindo a prevenção da cárie dentária11 e tratamento dos sintomas da osteoporose12, a exposição crônica a altos níveis de flúor tem uma série de efeitos adversos, principalmente fluorose dentária e esquelética13. A fluorose fragiliza os dentes e os ossos ao se ligar ao cálcio dentro deles e pode causar complicações de saúde debilitantes ao longo da vida14,15.

Um dos maiores obstáculos para mitigar a exposição ao fluoreto geogênico nocivo é a dificuldade em identificar sua presença: o flúor na água é incolor, inodoro e indetectável pelo sabor abaixo de 2,4 ppm16. Felizmente, é fácil quantificar com precisão os níveis de flúor em configurações de laboratório usando técnicas como cromatografia de íons ou eletrodos de detecção de íons7. Além disso, sondas fluorescentes de ponta capazes de detectar níveis nanomolares de analito17,18,19 podem oferecer um método ainda mais simples para análise de amostras em laboratório. No entanto, todas essas tecnologias exigem infraestrutura significativa e experiência para operar, necessitando de uma abordagem centralizada para seu uso. Uma abordagem centralizada, por sua vez, exige que as amostras sejam coletadas no campo e enviadas ao laboratório, criando custos adicionais e restrições logísticas nos testes e na comunicação dos resultados em áreas potencialmente afetadas.