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Wasser ist die Essenz des Lebens, doch Millionen Menschen weltweit haben immer noch keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser. Unter den zahlreichen Herausforderungen bei der Erreichung einer universellen Wassersicherheit stellt die zeitaufwändige und kostspielige Natur der traditionellen Wasserqualitätsprüfung ein erhebliches Hindernis dar – insbesondere in abgelegenen Gebieten, in denen die Probenentnahme, der Transport, die Laboranalyse und die Ergebnisinterpretation erhebliche Ressourcen verbrauchen.

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) und UNICEF arbeiten zusammen, um diesen Prozess durch die Entwicklung und den Einsatz tragbarer Wasserprüfgeräte zu revolutionieren. Diese Innovationen zielen darauf ab, die Vor-Ort-Bewertung der Wasserqualität schneller, erschwinglicher und einfacher zu gestalten und die Welt der Erreichung der globalen Ziele für Wassersicherheit näher zu bringen.

Um die Zuverlässigkeit tragbarer Testgeräte zu gewährleisten, richtete die WHO 2019 eine technische Beratungsgruppe ein und entwickelte ein umfassendes Bewertungsprotokoll. Die Bewertung konzentriert sich auf Geräte, die zur Erkennung von Escherichia coli (E. coli) entwickelt wurden, einem wichtigen Indikator für fäkale Verunreinigungen im Wasser.

Die evaluierten Geräte lassen sich in zwei Kategorien einteilen, die sich nach ihren Quantifizierungsmethoden richten: Koloniezählsysteme und suspensionsbasierte Messungen, die statistische Methoden der wahrscheinlichsten Anzahl (MPN) verwenden.

Die meisten quantitativen tragbaren Geräte in der Bewertung verwenden Koloniezähltechniken. Die Mehrheit verwendet Membranfiltration mit 100-ml-Proben, obwohl zwei Produkte 1-ml-Proben ohne Filtration analysieren. Ein innovatives System verwendet ein Gelmedium, das eine direkte Koloniezählung ohne Membranfiltration ermöglicht.

Zu den teilnehmenden Koloniezählsystemen gehören:

• Compact Dry EC-Platten (1 ml)
• Compact Dry ECO-Platten (1 ml)
• Compact Dry ECO-Platten mit Membranfiltration (100 ml)
• 3M Petrifilm SEC-Platten mit Membranfiltration (100 ml)
• Sartorius Chromocult Nutrient Pads mit Membranfiltration (100 ml)
• Delagua-Kit mit Membranfiltration und Laurylsulfat-Brühe (100 ml)
• Trace2o AquaSafe WSL20-Kit mit Membranfiltration und Laurylsulfat-Brühe (100 ml)
• Hach MEL-Kit mit Membranfiltration und m-ColiBlue24-Medium (100 ml)
• Trace2o WaterScope mit Membranfiltration (100 ml)
• Aquagenx Gel EC CFU-Beutel (100 ml)

Diese Kategorie umfasst Geräte, die Proben in mehrere Unterproben unter Verwendung proprietärer Kammern oder Wells aufteilen und dann das Kontaminationsniveau mithilfe von statistischen MPN-Standardmethoden berechnen. Beispielsweise misst das Fluidion ALERT LAB optische Veränderungen in Absorption und Fluoreszenz im Laufe der Zeit, um das Kontaminationsniveau zu bestimmen.

Andere suspensionsbasierte Geräte verwenden 10- oder 100-ml-Proben, um das Vorhandensein von E. coli anzuzeigen. Für quantitative Ergebnisse werden 100-ml-Proben in 96 Unterproben von jeweils etwa 1 ml in Deep-Well-Platten aufgeteilt. Der MPN-Wert wird basierend auf positiven Well-Zählungen nach der Inkubation berechnet.

Zu den teilnehmenden suspensionsbasierten Systemen gehören:

• HiMedia HiSelective (100 ml)
• EC Blue (100 ml)
• AquaChrom ECC (100 ml)
• Hach Pathoscreen (100 ml)
• Resorufin (100 ml)
• IDEXX MPN-Röhrchen (10 ml)
• ECC MPN (100 ml)
• Aquagenx Compartment Bag Test EC+TC MPN (100 ml)
• Palintest Colitag MPN (100 ml)
• Fluidion ALERT LAB (40 ml)

In Zusammenarbeit mit der WHO startete UNICEF das Projekt zur schnellen Wasserprüfung, um die Entwicklung von Feldtestgeräten der nächsten Generation zu beschleunigen. Die Initiative erstellte ein Target Product Profile (TPP), das die idealen Eigenschaften für Feldtestgeräte umreißt, erstmals im September 2016 veröffentlicht und im Dezember 2019 und November 2022 aktualisiert wurde.

Im Mai 2022 arbeitete UNICEF mit dem nigerianischen Bundesministerium für Wasserressourcen zusammen, um zwei neue Methoden zur schnellen Wasserprüfung in den ländlichen Gemeinden von Abuja zu testen. Die einwöchige Bewertung untersuchte verschiedene Wasserquellen, darunter Bohrungen, Flusswasser und Aufbereitungsanlagen des Abuja Water Board.

Ein Prototypgerät lieferte Ergebnisse für Gesamtcoliforme und E. coli innerhalb einer Stunde, während ein anderes allgemeine biologische Messwerte in nur 15 Minuten lieferte. Die Feldtests lieferten den Entwicklern wichtiges Feedback zur Benutzerfreundlichkeit in ressourcenarmen Umgebungen und zu praktischen Umsetzungsproblemen.

UNICEF und WHO arbeiten weiterhin mit Entwicklern und Industriepartnern zusammen, um einen Bewertungsrahmen für diese Produkte zu erstellen. Sie haben sich mit AOAC International zusammengetan, um Leistungstestmethoden für innovative Produkte zu entwickeln, die nicht auf Inkubation, Koloniezählung oder MPN-Analyse basieren.

Durch diese konzertierten Bemühungen werden tragbare Wasserprüfgeräte eine zunehmend wichtige Rolle bei der Erreichung der globalen Ziele für sauberes Wasser spielen, insbesondere in unterversorgten Gemeinden, in denen herkömmliche Labortests nach wie vor unpraktisch sind.