2.6 BACTERIAS DEL AGUALa mayor parte de las bacterias no interesan al ingeniero, sin embargo, un grupo, los colibacilos, son de extraordinaria importancia. Entre ellos se incluye un cierto número de organismos, de los cuales los más importantes son:El Aerobacter aerógenes : se encuentra en las plantas, semillas o granos, en el suelo y en cantidades variables en las heces del hombre y de los animales.La Escherichia coli (E. Coli), habita normalmente en el intestino del hombre y de los animales y que se elimina en los excrementos, no se considera patógeno pero puede originar infecciones en los conductos genito urinarios.

Los colibacilos son indicadores muy útiles de contaminación ya que demuestran que el agua:a) ha estado en contacto con el suelo o plantas.b) Ha sido contaminada por aguas residuales.Las colibacilos no proliferan en el agua y mueren a ritmo logarítmico, con lo cual pueden quedar unos pocos individuos viviendo en el agua potable durante semanas o meses. El ritmo de mortalidad es mayor en aguas saladas.

2.6.1 Relación entre las bacterias patógenas y los ColibacilosLos E. Coli se eliminan en cantidades enormes en los excrementos, pudiendo estos contener de 5 a 500 millones por gramo; y la cantidad media de excrementos es de unos 82 gramos diarios por persona.El contenido de colibacilos en las aguas residuales varía según sus concentración, de 25000 a 500000 por ml, dependiendo de la hora del día en que se practicó el muestreo. Las bacterias patógenas son menos numerosas y al exponerlas a la luz, y a temperaturas desfavorables mueren por los menos a la misma velocidad que los colibacilos.

2.6.2 Recuento de bacteriasEl método más recomendable para determinar el número de bacterias es la técnica del filtro de membrana. En este método se hace pasar un volumen conocido de muestra a través de un filtro de acetato de celulosa (aberturas menores que 0.5 micras).Las bacterias presentes son retenidas en el filtro, el cual se lava con una solución tapón estéril, se coloca sobre una placa con elementos nutrientes, las bacterias que crecen en el medio nutritivo dan lugar a colonias visibles. El medio nutritivo utilizado y la temperatura de incubación dependen del tipo de bacteria de que se trate.

• Para bacterias coliformes se emplea caldo M-Endo o LES endo Agar y la incubación se hace a 35° durante 20 a 22 horas. Las colonias muestran un color entre rosa y rojo oscuro.

• Para coliformes fecales ( que están aclimatados a las temperaturas existentes en los intestinos), se emplea caldo M-FC y la incubación se realiza a 44.5 °C durante 22 horas , las colonias desarrolladas tienen color azul.

• Para estreptococos fecales se utiliza Agar-M-Enterococos o Agar Estreptococos KF, durante 48 horas. Las colonias son de color rosa a rojo oscuro

2.6.3 Determinación de los colibacilosLos colibacilos son un grupo de bacilos no formadores de esporas, gramnegativos, aerobios y anaerobios, que fermentan la lactosa con desprendimiento de gas en un intervalo de 48 horas a 35 °C. La técnica empleada se basa en esta propiedad.Para este fin se colocan cantidades apropiadas de agua a ensayar en tubos esterilizados, conteniendo un medio nutritivo y se incuban durante 24 horas a 35 °C. Luego se examina la presencia o ausencia de gas. La presencia de gas en un tubo constituye una prueba presuntiva positiva, si no hay es un ensayo negativo.

Los tubos que presentan desprendimiento de gas se someten a un ensayo de confirmación, para lo cual su contenido se trasvasa a otro tubo que contiene caldo biliar al verde brillante. Este se incuba otras 48 horas, y si desprende gas constituye un ensayo confirmado.El número más probable (NMP) de colibacilos se obtiene aplicando leyes de la estadística a los resultados de los ensayos. Existen tablas que permiten la rápida determinación del NMP.El cuadro siguiente puede usarse para determinar el NMP cuando se usen 5 porciones de 10 ml, 1 de 1 ml y otra de 0.1 ml.

Porciones de 10 ml Porcion de 1 mlde 1 m

Porción de 1/10 mlPorción de

NMP

- - - - -+ - - - -+ + - - -+ + + - -+ + + + -+ + + + ++ + + + ++ + + + +

- - - - - - + +

- - - - - - - +

< 2.2 2.2 5.0 8.8 15.0 38.0 240 2400 o >

2.7 LOS VIRUS EN EL AGUALos virus son agentes parásitos de menor tamaño que las bacterias (de 0.02 a 0.3 micras). Sus células están constituidas esencialmente por proteína pura con reacción específica, necesitando una célula determinada del huésped para que les sirva como fuente para su reproducción. Los virus no se desarrollan en medios distintos a los de su huésped natural, lo cual hace que su recuento o, incluso el conocimiento de su presencia sean difíciles.

Los virus que pertenecen al grupo conocido como virus entéricos, infectan el tracto intestinal de humanos y animales y excretados en sus heces. La mayor parte de los virus patógenos de origen hídrico causan enfermedades gastrointestinales agudas.El virus más importante asociado con epidemias de origen hídrico es el de la hepatitis infecciosa. Para ejemplo sirve el de la epidemia ocurrida en Nueva Delhi, diciembre de 1955, con 20 000 a 40 000 casos de hepatitis infecciosa.

2.8 ORGANISMOS MICROSCÓPICOS• Algas.- Son pequeños vegetales clorofílicos, generalmente

unicelulares de varias formas y tamaños que viven en el agua. Cuando se presentan en gran número pueden enturbiar el agua.• Los Protozoos.- Constituyen la forma más reducida y sencilla

de vida animal. Un protozoo que tiene importancia en el aspecto sanitario es la entoameba histolytica, productora de la disentería amebiana. Forma unos quistes que se evacúan con los excrementos de las personas infectadas y viven largo tiempo en el agua. Sin embargo un contenido de cloro residual libre de 2 ppm (partes por millón), los mata al cabo de 30 minutos de contacto.

• Los hongos.- Son vegetales sin clorofila, lo que les permite desarrollarse en ausencia de luz solar. En ocasiones pueden encontrar condiciones favorables en grandes tuberías de agua y crecer extraordinariamente. Al morir, su descomposición da origen a sabores y olores desagradables.

2.9 LA TURBIDEZLas aguas turbias son las que contienen materias visibles en suspensión. Aunque la turbidez puede provenir de algas o de otros organismos vivos o muertos, en general se debe al barro o arcilla. La intensidad y carácter de la turbidez depende del tipo de suelo sobre el que haya circulado y la velocidad de la misma. En aguas detenidas, las partículas pesadas sedimentan rápidamente, en tanto que las arcillas finamente divididas se sedimentan con gran lentitud. Las aguas subterráneas se presentan por lo general más claras debido a que las materias que producen la turbidez han sido retenidas por filtración, así mismo las aguas de los lagos son más limpias que las de los ríos.La turbidez se mide en unidades de turbidez y se mide por métodos nefelométricos por comparación con una solución normalizada de formacina.

2.10 EL COLORSe debe a materias en solución en forma coloidal, lo que ha diferenciarse del enturbiamiento que puede dar lugar a un color aparente. El color verdadero en las aguas de abastecimiento, se debe en general, a la presencia de colorantes procedentes de la descomposición de vegetales.El color del agua no solo es cuestionada por su aspecto, sino que puede manchar la ropa y ser perjudicial para los procesos industriales. El color se expresa en unidades de color y se mide en comparación con unidades estándar de platino-cobalto.

2.11 ACIDEZ Y ALCALINIDADLas impurezas que dan origen más corrientemente a la alcalinidad son los carbonatos y bicarbonatos de calcio, sodio y magnesio. En los análisis la alcalinidad se expresa en miligramos por litro, referida al carbonato de calcio equivalente.En el proceso de tratamiento es necesario saber que la acción de los coagulantes empleados para clarificar requiere suficiente alcalinidad para asegurar una reacción apropiada.

La causa más normal de la acidez de un agua es el anhídrido carbónico, que puede hallarse presente de un modo natural o bien como resultado de las reacciones de los productos químicos coagulantes empleados en el tratamiento de la misma. De hecho se halla bajo la forma de ácido carbónico puesto que el anhídrido se une al agua para formar H2CO3(ácido carbónico).La acidez se mide por el carbonato cálcico necesario para neutralizar el ácido carbónico y al igual que la alcalinidad se expresa en mg/lt.

2.12 EL PHEs la medida de la concentración de iones de hidrógeno libres en el agua, varía de 1 a 14.El agua y otros productos químicos disueltos en ella se ionizan en mayor o menor grado.La reacción de ionización del agua puede escribirse.

HOH ----> H+ + OH-

Esta reacción tiene un equilibrio definido por la ecuación.[H] [OH ]/[HOH] = Kw

En donde [H] es la actividad del ión hidrógeno; [OH] la del ión hidroxilo y [HOH] la del agua. Puesto que ésta es el elemento solvente, su actividad se define como la unidad. En las soluciones diluidas, las actividades se pueden sustituir por las concentraciones molares dando.

[H][OH] = Kw (10-14 a 20 °C)

Tomando logaritmos de ambos miembros.log[H] + log[OH] = - 14-log[H] - log[OH] = 14

Llamando -log = ppH + pOH = 14

En soluciones neutras [OH] = [H] y por lo tanto pH = pOH = 7. Al aumentar la acidez se aumenta el valor de [H] y, por lo tanto disminuye el pH. Los valores bajos del pH están asociados a acideces altas y los pH. Los valores bajos del pH están asociados a acideces altas y los pH altos a la alcalinidad cáustica.El pH es importante para el control de un cierto número de procesos de tratamiento de aguas.

Son dos los métodos generales usados para determinar el valor del pH. El método colorimétrico (con indicadores) y el método electrométrico mediante un potenciómetro o pHmetro.2.12 LA DUREZAUna característica del agua que se manifiesta por la neutralización del jabón se debe a la presencia de calcio y magnesio. Esta dureza se llama temporal ya que se suprime haciendo hervir el agua.La dureza de no carbonatos se origina por la presencia de sulfatos y cloruros de cationes divalentes . Como no le afecta la ebullición se llama dureza permanente. Los cloruros de magnesio y de calcio son muy corrosivos para las calderas de vapor y producen con facilidad picaduras y estrías en los tubos de las mismas.

Los sulfatos de calcio y magnesio también originan incrustaciones en las calderas.Los compuestos más comunes de sodio, como el carbonato, bicarbonato, sulfato y cloruro, no producen dureza.El carbonato y bicarbonato, por el contrario, se unen a la grasa y aceite de la piel para formar jabón, dando origen con ello a la sensación resbaladiza del agua alcalina blanda.

2.13 CRITERIOS SOBRE LA CALIDAD DEL AGUABásicamente el agua que se suministra debe cumplir dos condiciones:a) No debe ser peligrosa para la salud o vida de los

consumidores.b) El sistema de poderse operar a un costo razonable.Para cumplir con lo primero, con lo primero, el agua no debe contener ni microorganismos patógenos ni sustancias tóxicas o nocivas para la salud.Para cumplir con lo segundo, características del agua deben ser tales que no produzcan daño, ni a la red de distribución, ni alas industrias, ni a la economía privada.

a) Normas bacteriológicasDesde el punto de vista bacteriológico, se ha establecido que el agua no debe mostrar la presencia de E. Coli. Esta regla no tiene en cuenta los virus entéricos ni los protozoarios que pueden existir en el agua y que son potencialmente peligrosos.La dificultad que entraña aislarlos y detectarlos, hace que hasta ahora, en el control rutinario de las plantas de tratamiento, no se hagan pruebas para constatar su presencia.Debe observarse que la calidad del agua que se produce en planta no necesariamente es la misma que se distribuye en la red.

Para el agua dentro de la red de distribución, las normas OMS recomiendan que:1.- En el curso del año, el 95 % de las muestras no deben contener ningún germen coliforme en 100 ml.2.- Ninguna muestra ha de contener E. Coli en 100 ml.3.- Ninguna muestra ha de contener más de 10 gérmenes coliformes por 100 ml.4.- En ningún caso han de hallarse gérmenes coliformes en 100 ml de dos muestras consecutivas .b) Normas Fisico-químicas Las sustancias que un agua no debe contener se pueden clasificar en dos grupos:1.- Sustancias tóxicas.2.- Sustancias que pueden producir determinadas enfermedades.