MicrobiologíaMicrobiología del agua del agua

Microbiología del aguaMicrobiología del agua- El agua es un recurso natural esencialEl agua es un recurso natural esencial para la vida y se considera como un alimento.para la vida y se considera como un alimento.- Es imprescindible para la vida porque: - Es imprescindible para la vida porque: Estabiliza la temperatura corporal.Estabiliza la temperatura corporal.Porta nutrientes y productos de desecho.Porta nutrientes y productos de desecho.Es reactivo y medio donde se producen reaccionesEs reactivo y medio donde se producen reacciones- Es el disolvente universal.- Es el disolvente universal.

Es la única sustancia que se encuentra en 3 estados Es la única sustancia que se encuentra en 3 estados físicos.físicos.

Núcleo 99,6 Corteza terrestre 0,375 Hidrósfera 0,025 Atmósfera 0,0001

Distribución porcentual de la estructura de la tierraComposición 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 %

• Las capas superiores y los sedimentos del fondo albergan las mayores poblaciones de microorganismos, particularmente en aguas profundas

Distribución de los microorganismos en el medio Distribución de los microorganismos en el medio acuáticoacuático

Microorganismos planctonicos y bentónicosMicroorganismos planctonicos y bentónicos( fotosíntéticos y heterótrofos )( fotosíntéticos y heterótrofos )

Planton: Fotótrofas y hetrótrofas

Epiliton: heterótrofas bentónicas sobre partículas

Bentos: Fotótrofas y hetrótrofas

Bentos: hetrótrofas, muchas anaeróbicas

ZONA ZONA LITORALLITORAL

ZONA PROFUNDAZONA PROFUNDASedimentación

ZONA ZONA LIMNÉTICALIMNÉTICA

Nivel de compensaciónOxidantes del Azufre

• 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

HOMBRE

Impregnación de suelos

Abono con lodos de depuradoras

Aguas residuales

Mares Ríos y lagos Agua de riego

Agua subterránea

Mariscos Recreación Agua potable Verduras Aerosoles

Enfermedades de origen hídrico y sus agentes etiológicos

Enfermedades Agentes De origen bacteriano:• Fiebres tifoideas y paratifoideas S. typhi, S paratyphi A y B• Disentería bacilar Shigella• Cólera V. cholerae• Gastroenteritis agudas E. coli enterotoxigénico Y diarreas Campylobacter jejuni/ coli Y. enterocolítica Salmonella sp., Shigella sp. De origen vírico:• Hepatitis A Virus de la Hepatitis A• Hepatitis no A no B Virus de la Hepatitis no A no B.• Poliomielitis Virus poliomielítico• Gastroenteritis agudas Norwalk, Rotavirus, Astrovirus• Calicivirus, Coronavirus, Enterovirus De origen parasitario:• Disentería amebiana Entamoeba histolytica• Gastroenteritis G. lamblia

Flora microbiana de las aguas Flora microbiana de las aguas naturalesnaturales

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 SuperficialAgua Superficial

Flora microbiana de las aguas naturalesFlora 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 superficialAgua 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)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 NATURALAGUA MINERAL NATURALCARACTERISTICAS:

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 NATURALAGUA 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

DEFINICIONESDEFINICIONES• 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 mineralesOtras 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 naturalesAguas 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 naturalesAguas minerales naturalesMicroflora 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 aguaFlora 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

Microorganismos no coliformesMicroorganismos no coliformesBacterias 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.

• Bacterias que causan cambios organolépticos en el agua

Bacterias que causan cambios organolépticos en

el agua

FerrobacteriasFilamentosasFilamentosasOxidan carbonato ferrosoOxidan carbonato ferroso Hidróxido férricoHidróxido férrico

4FeCO3 + O2 + 6H2O 4FeOH + 4CO2 + 40 calSoluble insoluble

precipita en la

membrana celular

En medio ácido + ferrocianato de K azul de prusia

Sulfobacterias

Thiothrix, Beggiatoa (anaerobia

facultativa, principal causante de obstrucciones)

H2S + 1/2 O2 ________________> S + H2O + 41 cal

• Origen: hidrotermal y volcánico

• Características de aguas poluídas ricas en H2S

• Intervienen en procesos de descomposición orgánica:– Oxidando el H2S

– Liberando E para biosíntesis

La producción de color en el

agua es importante en

abastecimientos provenientes

de pozos

El Fe y Mn contenido en sus aguas promueve la actividad

oxidante de las bacterias

Productos de descomposición de bacterias anaerobias:– Mercaptanos– Gas sulfhídrico– Subproductos aminados– Ácidos grasos, etc

Olor

Cloración(fenoles)

Sabor2+ 2+

Aspectos sanitariosAspectos 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 sanitariosAspectos 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 SanitariaInspección 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 indicadoresCriterios 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 coliformeGrupo 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 RELACION ENTRE COLIFORMES TOTALES, TERMOTOLERANTES Y

E .coliE .coli

C

Coliformes Totales

Coliformes termotolerantes

Escherichia coli

Agua PotableAgua 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 aguaPotabilización 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 convencionalTratamiento convencional

Agua cruda

Cribado Sedimentación

Cámara de mezcla del floculante

Cámara de floculación

Canales de sedimentación

Clarificador

Cloración Almacenamiento Distribución

Potabilización del aguaPotabilización 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 Parámetros Bacteriológicos del agua potable: Norma técnica de INDECOPIpotable: Norma técnica de INDECOPI

Parámetro Unidades Concentración

de medida máxima

Coliformes totales número/100 mL 0

Coliformes número/100 mL 0

termotolerantes

Bacterias Heterótrofas número/mL 22 ó 37ºC 500