Tema 5. Contaminació microbiana de l'aigua (2010)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Ciencias Ambientales - 3º curso
Asignatura Microbiologia ambiental
Año del apunte 2010
Páginas 5
Fecha de subida 31/08/2014
Descargas 1
Subido por

Vista previa del texto

TEMA 5. CONTAMINACIÓ MICROBIANA DE L’AIGUA ™ Introducció L’aigua és un medi de transmissió de malalties. Encara que actualment hi ha sistemes de tractament d’aigua per eliminar els patògens.
Dades de UNICEF, diuen que hi ha un 18% de la població mundial que no té accés a fonts segures d’aigua potable i un 40% de la població, no té sistemes de depuració de cap tipus. Això fa que cada 15 segons mori una persona al món per una malaltia associada al consum d’aigua contaminada.
Hi ha textos de fa uns 4000 anys que expliquen que l’aigua, abans de ser consumida, s’ha de bullir amb una moneda de coure.
A l’edat mitjana, tot s’abocava al carrer, cosa que provocà epidèmies molt greus, com per exemple al 1854 va haver una epidèmia de còlera i un metge anomenat John Snow (considerat el primer epidemiòleg) va fer un mapa de Londres estudiant el número de vivendes, el número de morts per còlera i la companyia de subministrament d’aigua a les diferents zones.
Així, va concloure que en una zona la companyia agafava l’aigua del riu Tàmesi però just a la zona on s’abocava l’aigua residual, aleshores, les persones s’infectaven de Vibrio cholerae amb molta facilitat.
Exemple.: la filtració amb sorra va fer disminuir d’un 70% a un 10% la incidència de febre tifoidea.
™ Origen dels patògens Normalment tenen un origen fecal humà o animal.
El consum d’aquests patògens pot donar-se a partir de beure aigua contaminada, o bé per contaminació d’aliments (absorció de patògens per marisc) o contaminació d’aliments per mala higiene.
Això fa que les aigües residuals hagin de: 1. Tractar-se (EDAR).
2. Potabilitzar (ETAP).
3. Control de qualitat.
™ Potabilització d’aigua A Catalunya, l’agència que gestiona el tractament de l’aigua és l’ACA.
Aigua potable Æ apta pel consum humà.
Potabilització Æ És el procés pel qual es converteix aigua més o menys contaminada en aigua apta pel consum humà. L'aigua en sortir de la planta potabilitzadora reuneix unes característiques organolèptiques, fisicoquímiques i microbiològiques, regulades per llei, que en permeten el consum públic i que garanteixen una aigua potable de qualitat La potabilització es fa a les ETAP, on s’eliminen els contaminants.
46 - - - La font d’aigua pot ser superficial o subterrània, les quals s’ha de tractar de manera diferent: 1. Superficial Æ Estan molt brutes i s’ha de fer un tractament intensiu. Però, l’avantatge que té, és que es pot veure la evolució a simple vista i que és més fàcil d’obtenir.
2. Subterrània Æ es car obtenir-la, no es veuen els canvis en la qualitat, en canvi, són aigües molt més netes.
Existeixen unes lleis estatals que regules la potabilització de l’aigua. A més, classifiquen l’aigua abans de ser potabilitzada en 3 grups: A1: més neta, A2: mitjanament neta, A3: molt bruta.
Funcionament de la potabilitzadora • Són processos fisico-químics.
• Veurem l’exemple de tractament d’un aigua A3, el qual consta de les següents fases: 1. Captació Æ depèn de si és aigua superficial o subterrània.
2. Desbast Æ eliminació de partícules de gran mida (8-10 cm).
Així, progressivament es va disminuint el diàmetre dels contaminants, obtenint un aigua amb sorra, la qual es treu amb desarenadors.
Si l’aigua té molt greix, s’usen desgreixadors.
3. Precloració Æ oxidació de matèria orgànica i inorgànica per tal que sigui més fàcil de precipitar. També té cert efecte desinfectant.
4. Sedimentació Æ el material particulat cau per gravetat, s’aconsegueixen eliminar partícules de fins a 100 micres.
5. Addició d’agents coagulants i floculació Æ les substàncies provoquen agregats de materials orgànics i inorgànics oxidats, així com microorganismes, que després sedimenten. Ex.: FeCl3, Fe2(SO4)3.
S’aconsegueixen eliminar el 80-90% dels microorganismes, però s’han d’eliminar el 100%.
™ Normativa BOE Hi ha una normativa al BOE que ens indica els microorganismes que no han d’estar presents en l’aigua pel consum.
Al BOE, també ens indiquen com fer la metodologia per detectar aquests microorganismes: 1) Recompte d’aerobis totals en placa.
2) Recompte de E. Coli / coliforms 3) Enterococs 4) Clostridium perfringens 5) Bacteriòfags / enterovirus 47 - - - - - - Nivells dels controls Æ hi ha 3 nivells de control, que s’estableixen des de diversos àmbits: 1) Empresa potabilitzadora (ETAP).
2) Empresa de distribució (vigilància sanitària).
3) Ajuntament.
• Depenent dels nivells de control, es fan diferents anàlisis.
La freqüència dels anàlisis, depèn de l’aigua (m3) que es potabilitza per any, això en el cas del control a nivell de ETAP. L’anàlisi a nivell municipal, depèn de la població que té aquell municipi.
Després de fer tots els controls químics i bacteriològics, hem de fer un anàlisi de virus abans de dir que l’aigua és potable. Aquests enterovirus, poden tenir una supervivència en aigua molt més elevada que qualsevol bacteri. Per fer aquesta detecció, es fa un cultiu de E. Coli i es veu si hi ha fags contra aquest bacteri, cosa que implica que hi ha contaminació. Si dóna negatiu, tampoc podem dir que l’aigua és potable, sinó que s’han de fer moltes altres proves.
Podríem usar com a indicadors altres bacteris que es trobin en el tracte gastrointestinal humà i que siguin més abundants que E. Coli, com per exemple bacteroides fragilis, el qual no s’usa perquè és anaeròbic i no pot créixer en aigua, encara que podem trobar fags d’aquests bacteris, cosa que el fa interessant, ja que es multiplica només al tracte gastrointestinal com els enterovirus i no es troba en femta d’altres animals. Aquests fags es detecten al laboratori amb cultius de B. Fragilis. Si ens dóna positiu, vol dir que l’aigua està contaminada i si és negatiu, diem que no és concloent.
Aquests anàlisis de virus, són molt sofisticats i els fan pocs laboratoris.
Per fer els anàlisis, cal: 1) Concentrar la mostra d’aigua per ultrafiltració, ultracentrifugació, precipitació, adsorció (complicat).
2) Efecte citopàtic Æ cultiu cel·lulars / animals: injectar aigua i veure l’efecte.
3) Enumeració i tipus de lesions.
4) Identificació Æ immunologia / molecular (pCR Æ “primers” específics de virus).
Protozous Æ es detecten mitjançant la concentració de la mostra d’aigua i per microscòpia, encara que també hi ha tècniques moleculars.
™ Microorganismes patògens presents a l’aigua i malalties associades En aigües subterrànies, trobem aproximadament els mateixos microorganismes en tots els països. Ex.: Als EEUU, en 23 anys, només hi ha 71000 casos de contaminacions amb aquesta aigua, això és degut a què aquesta aigua està més neta. En més d’un 50% dels casos, l’agent causal no s’ha pogut determinar.
48 - - - - - - - - Veiem que Cryptosporidium va causar el 71% dels casos de gastroenteritits, cosa deguda a què en 1993 el sistema de filtració de la depuradora de Milwakee no va funcionar.
A Catalunya, els metges han de declarar les malalties registrades per tal de fer estadístiques. Això revela que la majoria de malalties són d’etiologia desconeguda.
Generalitats • El període d’incubació és molt variable (Norwalk virus Æ 6-12h, hepatitis A Æ més de 30 dies). A més, hi ha gent infectada que no té símptomes.
• Una persona infectada pot alliberar: protozous (106-107 · g), virus entèrics (1010 · g) o bacteris (105-109 · g), sobretot Shigella.
Origen Æ pot ser autòcton (viuen en la pròpia aigua) o bé provenir del tracte gastrointestinal humà o animal.
Patologies Æ poden afectar al tracte gastrointestinal, al fetge, al SN, al sistema respiratori...
Transmissió Æingesta d’aigua, contacte amb aigua, fomites, inhalació d’aerosols, consum de menjar contaminat...
Dosis infectives Æ molt variable ja que depenen de molts factors, com de l’edat, estat del sistema immunitari, acidesa, nutrició, etc. Exemple.: La dosi infectiva de Vibrio cholera és de 106 però això és dóna a pH àcid de l’estómac, així doncs, si aquest es neutralitza, la dosi infectiva disminueix a 104.
Bacteris viables no cultivables • Són bacteris que no creixen en medis de cultiu habituals i causen moltes complicacions en la població.
• Normalment, s’han descrit en bacteris gramnegatius de tipus gammaproteobacteris.
• Són microorganismes coneguts que de cop i volta deixen de créixer al laboratori.
• Aquests, pateixen canvis a nivell cel·lular: morfologia arrodonida, menor volum, composició de macromolècules diferent, aturada del creixement. Això és l’efecte d’un canvi en l’expressió gènica.
• Els paràmetres que intervenen en la no viabilitat són: temperatura, radiacions, O2, humitat, biocides, salinitat, matèria orgànica o presència d’altres éssers vius.
• Una solució, seria detectar els microorganismes per mètodes moleculars, així, encara que no siguin cultivables podríem identificarlos.
49 - Aigua – Patologia • Parlem de 2 problemàtiques: 1) Malalties emergents ƒ Són malalties noves o que tornen a aparèixer.
ƒ Veiem que a partir dels anys 90, hi ha un augment considerable de microorganismes patògens (bacteris i virus), sobretot gràcies al avenç de les eines diagnòstiques.
ƒ La raó d’aquest emergència és deguda a què ha hagut canvis en diversos àmbits: ambiental, humà, noves tecnologies, avenços científics, etc.
ƒ Actualment, hi ha una revista dedicada completament a aquestes malalties emergents.
ƒ Exemples.: Norwalk, HEV, Rotavirus, Vibrio cholerae 0139, Escherichia coli 0157:H7, etc Æ tenen una problemàtica molt gran de tipus diagnòstic.
2) Cianobacteris ƒ Els “blooms” de cianobacteris creixen en aigües eutròfiques.
ƒ Els cianobacteris produeixen toxines hetatotòxiques, neurotòxiques, endotoxines, que es dilueixen a l’aigua, però en ambients on hi ha molts cianobacteris, poden arribar a afectar a persones i animals.
ƒ Aquestes toxines, podrien estar implicades en malalties degeneratives (esclerosi lateral aminotròfica Æ toxina A de cianobacteris), com per exemple el cas de l’Alzheimer i la saxtoxina.
50 ...