Microbiología del agua Microbiología del agua - El agua es un recurso natural esencial para la vida y se considera como un alimento. - Es imprescindible para la vida porque: Estabiliza la temperatura corporal. Porta nutrientes y productos de desecho. Es reactivo y medio donde se producen reacciones - Es el disolvente universal. Es la única sustancia que se encuentra en 3 estados físicos. Distribución porcentual de la estructura de la tierra Núcleo Corteza terrestre Hidrósfera Atmósfera 99,6 0,375 0,025 0,0001 Composición de la Hidrósfera % Mares 97,2 Casquetes polares 2,15 Agua subterránea 0,63 Agua superficial 0,019 Agua en la atmósfera 0,01 • Agua disponible: 0,65 % • Agua total: 100,0 • Agua dulce: 3,0 % • Agua dulce disponible: 0,5 % • Agua dulce utilizable: 0,003 % % Distribución de los microorganismos en el medio acuático • Las capas superiores y los sedimentos del fondo albergan las mayores poblaciones de microorganismos, particularmente en aguas profundas Microorganismos planctonicos y bentónicos ( fotosíntéticos y heterótrofos ) ZONA LITORAL Bentos: Fotótrofas y hetrótrofas Planton: Fotótrofas y hetrótrofas Epiliton: heterótrofas bentónicas sobre partículas Nivel de compensación Oxidantes del Azufre Bentos: hetrótrofas, muchas anaeróbicas ZONA LIMNÉTICA ZONA PROFUNDA Sedimentación • Microbiología del agua • • • • • Virus Bacterias Algas Protozoos Hongos microscópicos Habitan en: • Aguas naturales • Aguas dulces • Estuarios • Aguas saladas • Aguas termales Propagación de virus humanos en el agua Excretas humanas Impregnación de suelos Aguas residuales Abono con lodos de depuradoras Mares Ríos y lagos Agua subterránea Verduras Agua de riego Aerosoles Mariscos Recreación Agua potable HOMBRE Enfermedades de origen hídrico y sus agentes etiológicos Enfermedades De origen bacteriano: Fiebres tifoideas y paratifoideas Disentería bacilar Cólera Gastroenteritis agudas Y diarreas Agentes S. typhi, S paratyphi A y B Shigella V. cholerae E. coli enterotoxigénico Campylobacter jejuni/ coli Y. enterocolítica Salmonella sp., Shigella sp. Virus de la Hepatitis A Virus de la Hepatitis no A no B. Virus poliomielítico Norwalk, Rotavirus, Astrovirus Calicivirus, Coronavirus, Enterovirus Entamoeba histolytica G. lamblia • • • • • • • • • De origen vírico: Hepatitis A Hepatitis no A no B Poliomielitis Gastroenteritis agudas De origen parasitario: • Disentería amebiana • Gastroenteritis Flora microbiana de las aguas naturales Agua atmosférica: • Es el agua condensada en nubes, que se precipita en forma de nieve, granizo y lluvia. • La flora microbiana procede del aire. • El agua al descender lava las capas de aire arrastrando partículas de polvo en suspensión con los microorganismos adheridos a ella. • La mayoría de estos microorganismos son eliminados del aire de esta forma en las primera fases de la precipitación. Agua Superficial Flora microbiana de las aguas naturales • Agua superficial • Agua contenida en los lagos, pantanos, ríos, arroyos y mares. • Están sometidas en mayor o menor grado a contaminación periódica con microorganismos, por el agua atmosférica (precipitaciones), por las corrientes superficiales y por todos los desechos y residuos que se vierten en ella. • Las poblaciones microbianas difieren en su número y en su calidad según la procedencia del agua, su composición en elementos nutritivos y las condiciones geográficas, biológicas y climatológicas. Agua superficial • Agua de mar (Tº: 5ºC; grado de salinidad : 3,2 a 3,6%), se encuentran: • Pseudomonas, Vibrio, Flavobacterium y Achromobacter. • En los sedimentos de la zona litoral viven bacterias y protozoos. Agua Edáfica (Terrestre) Es el agua subterránea que impregna el terreno cuando todos los poros de los materiales que forman el suelo y las rocas están saturados. Las bacterias y demás partículas que tiene en suspensión se separan por filtración según su tamaño, permeabilidad y la profundidad a que penetra el agua. Los pozos y manantiales bien localizados dan agua de muy buena calidad desde el punto de vista bacteriológico. AGUA MINERAL NATURAL CARACTERISTICAS: El agua mineral natural debe diferenciarse claramente del agua potabilizada o agua común para beber en razón de: Bacteriológicamente sanas Tienen su origen en un estrato o yacimiento subterráneo Brotan de un manantial en uno o varios puntos de alumbramiento, naturales o perforados. Caracterizada por sus minerales y sus respectivas proporciones relativas, oligo-elementos y/u otros constituyentes; composición y temperatura en la captación las que deberán permanecer estables en el marco de las fluctuaciones naturales. • • • • AGUA MINERAL NATURAL • CLASIFICACION O TIPOS DE AGUA MINERAL Aguas hiposódicas diuréticas: Bajo contenido en sodio – menos de 20 mg/l. Aguas de débil mineralización: Tienen aportes de Calcio inferiores a 150 mg/l y de Magnesio de menos de 50 mg/l. Aguas de mineralización fuerte: Aquella con residuo seco superior a 1500 mg/l DEFINICIONES • AGUA MINERALIZADA ARTIFICIALMENTE: Elaborada con agua potable adicionada de minerales de uso permitido, gasificada o no, envasada en recipientes Bromatológicamente aptos, de cierre hermético e inviolable. Pueden consignarse en la rotulación datos analíticos de resultados de análisis químicos Y bacteriológicos realizados en laboratorios oficiales". Otras aguas minerales – Aguas magnéticas. > 50 mg/l de magnesio. – Aguas Fluoradas. > 1 mg/l de fluoruros. – Aguas ferruginosas. > 1 mg/l de hierro. – Aguas sódicas. > 200 mg/l de sodio Indicadas para dietas pobres en sodio: no más de 20 mg/l de sodio. Aguas minerales naturales • Proceden directamente de un manantial o de una perforación subterránea hasta llegar a la bolsa de agua. • Recogidas en condiciones que garanticen su pureza bacteriológica original. • Sin ningún tratamiento, excepto los de decantación, sustitución de gas o embotellado. • El cierre de la botella ha de hacerse en el origen, al salir el agua del manantial. • Tienen ciertas sales minerales en proporciones relativas, así como indicios de ciertos elementos u otros constituyentes Aguas minerales naturales Microflora autóctona: • Flora aerobia y psicrótrofa. • Bajas necesidades de N. • Flavobacterium, Cytophaga, Micrococus y Nocardia. Fuente exógena (Bacterias alóctonas): • Almacenamiento previo al embotellado. • Bacterias mesófilas. • Del aire del entorno o del propio embotellado • P. cepacia, P. aeruginosa y P. fluorescens. Flora microbiana del agua Gérmenes habituales: • Vibrio, Pseudomonas, Chromobacter, Achromobacter y Corynebacterium y algas microscópicas. Gérmenes de origen telúrico: • Bacterias esporuladas, Bacillus, Clostridium, Streptomyces y aveces esporas esporas fúngicas. Gérmenes de origen humano o animal: • Enterobacteriaceae, E. coli, coliformes Salmonella, Shigella, Streptococcus fecales, C. perfringens, V. cholerae Bacterias mucilaginosas: • Elaboran sustancias viscosas ya en forma de estructuras capsulares o como productos de secreción extracelular. Gallionella Bacterias ferruginosas: • Existen en abundancia antes de su canalización. • Transforman los compuestos solubles de hierro en compuestos insolubles: Fe (0H)3 • Pueden producir mucílagos, colorear y comunicar olor y gusto desagradable. Bacterias sulfurosas o sulfato reductoras: (Corrosión). • Thiobacillus, oxida S elemental a H2S04, acidifica el agua (pH = 1 ) Desulfovibrio desulfuricans reduce sulfatos y compuestos de S a H2S. Microorganismos no coliformes • Bacterias que causan cambios organolépticos en el agua Bacterias que causan cambios organolépticos en el agua Ferrobacterias Filamentosas Oxidan carbonato ferroso Hidróxido férrico 4FeCO3 + O2 + 6H2O 4FeOH + 4CO2 + 40 cal insoluble precipita en la membrana celular En medio ácido + ferrocianato de K azul de prusia Soluble Sulfobacterias • Origen: hidrotermal y volcánico • Características de aguas poluídas ricas en H2S • Intervienen en procesos de descomposición orgánica: – Oxidando el H2S – Liberando E para biosíntesis Thiothrix, Beggiatoa (anaerobia H2S + 1/2 O2 ________________ facultativa, principal causante de obstrucciones) > S + H2O + 41 cal La producción de color en el agua es importante en abastecimiento s provenientes de pozos Olor Productos de descomposición de bacterias anaerobias: – Mercaptanos – Gas sulfhídrico – Subproductos aminados – Ácidos grasos, etc El Fe y Mn contenido en sus aguas promueve la actividad oxidante de las bacterias 2+ 2+ Sabor Cloración (fenoles) Aspectos sanitarios • El agua contaminada con productos residuales o detritus, domésticos o industriales es agua “Polucionada”. • En zonas rurales, el agua de las viviendas aisladas procede casi siempre de venas subterráneas, pozos y manantiales. • El agua superficial no debe emplearse para bebida a menos que no se someta a depuración. Aspectos sanitarios • El agua superficial está expuesta al riego permanente de polución y al contagio de infecciones. Es necesario que los suministros estén situados a distancias convenientes de posibles focos de contaminación: Letrinas, pozos negros y patios de granja. • Los pozos se construyen de modo que se prevengan filtraciones o derrames dentro de los mismos. Inspección Sanitaria Comprende: • Examen del agua natural en su origen y de las circunstancias que pueden influir en su calidad. • Vigilancia de las operaciones en la planta de depuración o en la construcción del pozo. • Revisión del estado de la conducción hidráulica hasta el consumidor. • La potabilidad sólo puede determinarse por medio de análisis químicos y bacteriológicos. Pruebas bacteriológicas de polución: No se aislan bacterias patógenas porque: • Existe probabilidad de que lleguen al agua esporádicamente y no sobrevivan en ella durante mucho tiempo. • Si existen en muy pequeño número es fácil no encontrarlos. • El examen de laboratorio requiere más de 24 hs. • Ciertas especies bacterianas en particular E. coli y coliformes, estreptococos fecales y C. perfringens son huéspedes normales del intestino del hombre y animales • Se busca demostrar la presencia de bacterias indicadoras de contaminación fecal: Grupo coliforme porque: Las bacterias coliformes, en particular E. coli, existen en gran número en el intestino humano. Viven en el agua durante más tiempo que los patógenos. Informa la presencia de posibles patógenos que puedan estar en el agua. • Los indicadores de tratamiento: Permiten evaluar la eficacia de un tratamiento frente a un microorganismo concreto, o frente a un grupo definido. Criterios para búsqueda de indicadores • Estarán presentes cuando los microorganismo patógenos lo estén. • Aparecerán en mayor número que los patógenos. • Se comportarán de igual forma que los patógenos durante su desarrollo natural y en el curso de los procesos de tratamiento de las aguas. • Se podrán detectar, cuantificar e identificar por métodos sencillos. Grupo coliforme • • • • Bacilos aerobios y anaerobios facultativos. Gram negativos. Asporógenos. Producen ácido y gas a partir de la fermentación de la lactosa. • E. coli, Enterobacter, Klebsiella, Citrobacter. • Técnicas bacteriológicas: - Recuento en placa. - Comprobación de la presencia de bacterias coliformes RELACION ENTRE COLIFORMES TOTALES, TERMOTOLERANTES Y E .coli Escherichia C coli Coliformes termotolerantes Coliformes Totales Agua Potable • Se considera agua potable o agua apta para el consumo humano, toda agua, natural o producida por un tratamiento de potabilización que cumpla con las normas de calidad establecidas para tal fin. • Estas normas se basan en estudios toxicológicos y epidemiológicos, así como en consideraciones estéticas. Potabilización del agua • Proceso mediante el cual se transforma agua más o menos contaminada en agua apta para el consumo humano • Al salir de la planta potabilizadora: Reúne características organolépticas, fisicoquímicas, microbiológicas y relativas a sustancias tóxicas o radiactivas, reguladas por ley, que garantizan su calidad. Tratamiento convencional Agua cruda Cribado Sedimentación Cámara de mezcla del floculante Cámara de floculación Distribución Clarificador Cloración Canales de sedimentación Almacenamiento Potabilización del agua El agua recibe varios tratamientos para: • Eliminar microorganismos patógenos. • Eliminar sustancias químicas dañinas para la salud. • Evitar color, olor y sabor desagradables. • Disminuir el efecto corrosivo que daría a los utensilios de cocina, tuberías y cañerías. Parámetros Bacteriológicos del agua potable: Norma técnica de INDECOPI Parámetro Unidades de medida Coliformes totales Coliformes termotolerantes Bacterias Heterótrofas número/100 mL número/100 mL número/mL 22 ó 37ºC Concentración máxima 0 0 500