NIDAD 3 Microbiología del agua Virus Bacterias Algas Protozoos Hongos microscópicos Habitan en: Aguas naturales Aguas dulces Estuarios Aguas saladas Aguas termales Los microorganismos del agua son: INDÍGENAS Característicos de la masa de agua natural TRANSITORIOS Entran al agua en forma intermitente, procedentes de: •El aire •El suelo •Procesos industriales •Procesos domésticos PAPEL DE LOS MICROORGANISMOS EN EL AGUA Bacterias que causan cambios organolépticos en el agua Bacterias que obstruyen conducciones de agua Principalmente: ferrobacterias y sulfobacterias Ferrobacterias Filamentosas Oxidan carbonato ferroso Hidróxido férrico 4FeCO3 + O2 + 6H2O 4FeOH + 4CO2 + 40 cal Soluble insoluble precipita en la membrana celular En medio ácido + ferrocianato de K azul de prusia Hábitat de las ferrobacterias: Grandes depósitos geológicos de Fe Canalizaciones y conducciones donde frecuentemente produce obstrucciones El FeOH precipitado forma costras en el interior de tuberías de hierro en aguas ricas en este elemento 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 facultativa, principal causante de obstrucciones) + 1/2 O2 ________________> S + H2O + 41 cal Bacterias que producen color en el agua Bacterias que al oxidar Fe++ y Mn++ producen indirectamente alteraciones de color en el agua La producción de color en el agua es importante en abastecimientos provenientes de pozos El hierro contenido en sus aguas promueve la actividad oxidante de las bacterias Crenothrix, Leptothrix, Gallionella Obtienen energía oxidando Fe++ (soluble) Fe+++ (insoluble) Coloración pardo bermellón en el agua Bacterias que producen olor y sabor en el agua Origen del olor y del sabor: bacterias y otros microorganismos Productos de descomposición de bacterias anaerobias: Mercaptanos Gas sulfhídrico Subproductos aminados Ácidos grasos, etc Olor intenso en el agua Desechos Microorganismos (bacterias) Sabor en el agua El sabor Se acentúa con la cloración, especialmente si es producido por compuestos fenólicos Actinomycetos: Promueven la descomposición de: Plantas acuáticas Algas (Anabaena, Oscillatoria, Aphanizomenon, diatomeas) Utilizan su nitrógeno a expensas del cual aumentan sus poblaciones Olor y sabor en el agua Streptomyces produce olor a tierra en: Producen olor y sabor en el agua: el agua el suelo en cultivo El cloro libre intensifica este olor Crenothrix (ferrobacteria) Beggiatoa (Sulfobacteria) Distribución de los microorganismos en el medio acuático Los microorganismos pueden estar a cualquier profundidad Hasta en las fosas oceánicas Las capas superiores y los sedimentos del fondo albergan las mayores poblaciones de microorganismos, particularmente en aguas profundas Hay una diversidad de pruebas para intentar supervisar la calidad del agua No se utiliza la enumeración de bacterias de cada comunidad, porque: Es difícil por los métodos sofisticados que requiere La comunidad bacteriana varían mucho y rápido ante cambios ambientales. Es más sencillo identificar y enumerar pequeños invertebrados bénticos o algas perifíticas. Los microorganismos pueden contribuir a la contaminación de diversas maneras: Produciendo enfermedades Creando una biomasa estéticamente desagradable Generando metabolitos tóxicos. En áreas de polución doméstica predominan: Bacterias: Coliformes Estreptococos fecales Especies de Bacillus, Proteus, Clostridium, Thiothrix, Thiobacillus,etc. Patógenos causantes de infecciones del tracto intestinal Los microorganismos en el agua pueden afectar la salud de personas, animales, plantas y otros organismos Organismos patógenos transportados por el agua Bacterias Virus Protozoos Escherichia Salmonella Shigella Vibrio Leptospira Mycobacterium Enterovirus Hepatitis A Adenovirus Coxsackie A y B Reovirus Parvovirus Entamoeba Acanthamoeba Giardia Schistosoma Si hay fecales en el agua de consumo, hay posibilidad de: Fiebre tifoidea: Salmonella tiphi, otras salmonelas Transmisión por alimento y eventualmente por el agua Cólera Vibrio cholerae Endémica en Asia: niños Epidémica en América: adultos y niños Disentería amebiana: Entamoeba hystolitica agua y alimentos Disentería bacilar o shiguelosis: Shiguella spp Mayor susceptibilidad en niños de 1 4 años Otras enfermedades: Poliomielitis Gastroenteritis viral y por Escherichia coli Dermatomicosis En aguas recreacionales con más de 2500 coliformes/100mL, pueden aparecer infecciones de ojos, nariz, oídos y garganta Principales enfermedades relacionadas con el agua Enfermedad Cólera Hepatitis infecciosa Leptospirosis Paratifoidea Tularemia Tifoidea Desintería amibiana Desintería bacilara Gastroenteritis Ascariasis Conjuntivitis Enfermedades diarreicas Lepra Sarna Úlcera de la piel Tiña tracoma Tipo de relación con el agua Transmitida por el agua Por el agua o por el agua para el aseo Personal Por el agua para asea Continuación: Enfermedad Tipo de relación con el agua Gusano de Guínea Esquistosomiasis Desarrolladas en el agua Paludismo Oncocercosis Enfermedad del sueño Fiebre amarilla Insectos vectores relacionados con el agua Figura 1.Diarrea es un síntoma muy común en las enfermedades transmitidas por el agua Grupos mas vulnerables: niños y personas mayores Ejemplos de algunas enfermedades que se han presentado en los últimos años 1993 en Milwaukee, EE.UU, 400 000 personas enfermaron por quistes de Cryotosporidium. 2000 en Walkerton, Canadá, 2 300 personas enfermaron debido a E.coli O157:H7 En un futuro otros organismos patógenos aparecerán y se extenderán en el agua, debido al aumento de la actividad agrícola, aumento en el crecimiento de la población, aumento de la migración y cambio climático. Además también se puede producir una mayor resistencia de los microorganismos a los agentes desinfectantes EL AGUA ACTUA COMO VEHICULO DEL AGENTE PATÓGENO Propagación de virus humanos en el agua Excretas humanas Impregnación de suelos Mares Aguas residuales Ríos y lagos Abono con lodos de depuradoras Agua subterránea Mariscos Recreación Agua potable HOMBRE Verduras Agua de riego Aerosoles Contaminación por microorganismos patógenos Los microorganismos patógenos se encuentran en todas las aguas residuales La utilización indiscriminada de los mismos cursos fluviales para: baños agua de bebida y eliminación de residuos Pone la población en peligro A no ser que los cauces de agua se examinen y traten minuciosamente. Para evitar las enfermedades existen: Procedimientos para examinar el agua y determinar su calidad microbiológica. Métodos de purificación del agua para proporcionar agua potable y segura Métodos de tratamiento de aguas residuales antes de su eliminación o reutilización Procedimientos para examinar el agua y determinar su calidad microbiológica. El aislamiento de un microorganismo patógeno constituiría la prueba irrefutable de peligro potencial Pero pueden estar en número tan pequeño que su aislamiento sea difícil y no adecuado como sistema de "alarma". Los procedimientos actuales de análisis del agua se basan en que: la mayoría de los microoraganismos patógenos alcanzan cauces como resultado de la contaminación fecal Detectarla a bajos niveles es la mejor garantía para preservar la potabilidad de las reservas de agua. La contaminación fecal puede ser demostrada mediante la detección en el agua de bacterias que están presentes en números muy elevados en el contenido intestinal del hombre y de otros animales. "Prueba de la Determinación de Coliformes”: Única prueba microbiológica vigente en muchos países del mundo Un examen bacteriológico estricto no garantiza completamente que la muestra de agua se encuentre necesariamente libre de otro tipo de patógenos que tengan características de supervivencia distintas. Un incremento general en la incidencia de un patógeno exigiría rápidamente el uso de otros análisis más complicados. Para qué se hacen los análisis de agua: Evaluar la calidad de las aguas de abastecimiento doméstico a nivel urbano y rural Evaluar la calidad de las aguas costeras y aguas dulces destinadas a recreación Detectar la influencia de los pozos sépticos, ubicados en la cercanía de la línea de costa y de ríos y quebradas Analizar los aportes de los pluviales a la carga bacteriana del cuerpo receptor Cuantificar la influencia de descargas puntuales importantes, como plantas de tratamiento de líquidos cloacales e industriales. Microorganismos indicadores de la calidad del agua En el análisis rutinario de aguas no se aíslan patógenos porque: Podrían no aparecer en muestras de laboratorio pues: Tienen acceso en forma esporádica No sobreviven en el agua por mucho tiempo Necesitan mucho tiempo para detectarse Si están en número muy pequeño no se pueden detectar por métodos de laboratorio Se usan microorganismos indicadores: Su presencia en el agua prueba que está polucionada con material fecal de personas o animales de sangre caliente Se encuentran sólo en aguas polucionadas Y cuando están presentes en el agua indican la posibilidad de patógenos Método de determinación del número de gérmenes Número de gérmenes: Número de unidades formadoras de colonias totales o de una especie determinada en un g o en 1 mL de material investigado bajo condiciones de cultivo definidas
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