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Microbiología del agua María Alexandra Méndez Leal mariamendezl@usantotomas.edu.co Agua y salud El 80% de todas las epidemias en el mundo han sido relacionadas por contaminación con agua. Según la OMS (2004) en la mayor parte del mundo, el agua contaminada y la deficiencia en la higiene y saneamiento, son las mayores causas de diarrea, estimándose que anualmente mueren 1.8 millones de personas, de las cuales el 90% son niños menores de 5 años. OMS: Informan que más del 50% de las camas de los hospitales de los países del tercer mundo, están ocupadas por pacientes afectados por enfermedades de origen hídrico. Agua y salud Ministerio de Desarrollo Económico, la situación de Colombia es grave, 10 millones de habitantes no cuentan con servicio de acueducto, 16 millones no poseen alcantarillado y 27 millones no toman agua apta para consumo humano. Alrededor de 900 municipios de los 1123, en nuestro país consumen agua sin el adecuado tratamiento para consumo humano. Agua y salud La diarrea es la responsable de unas 153.000 muertes al año en América Latina (OPS, 2000), incidiendo en el 85% de todas las muertes de niños menores de 5 años. Para superar semejante crisis, se requiere disponer de servicios de agua potable y alcantarillado a una tasa de 32.000 personas por día (Reunión de ministros de salud y ambiente Otawwa Canada, Marzo 2002) Agua y salud La conclusión de la conferencia de las Naciones Unidas sobre el agua dice: “Todos los pueblos, cualquiera que sea su grado de desarrollo y sus condiciones sociales y económicas, poseen un derecho al agua potable en cantidad y calidad suficiente para atender sus necesidades básicas”. Para los estudios ecológicos La rigurosidad de la información primaria generada por un proyecto, depende de: La planeación El diseño del muestreo La colecta de datos y muestras en campo El manejo y custodia hasta el ingreso en laboratorio, al herbario o a bases de información. El premuestreo o salidas de reconocimiento, mostraran las particularidades de las condiciones ecológicas, éstas conllevan a arreglos in situ de métodos estandarizados. Monitoreo Es un proceso Implica: colecta, análisis e interpretación de datos físicos, químicos y biológicos, de un área definida, para caracterizar y comparar las condiciones y cambios en los indicadores elegidos, presentes en un determinado tiempo, con el fin de establecer si corresponden a variaciones propias del sistema o a variaciones producto de los impactos antrópicos. Muestreo El muestreo es diferente del monitoreo. La toma de la muestra puntual que no permite ver diferencias en el tiempo y el espacio. No es significativo sacar conclusiones generales con un muestreo. Requiere de la preparación aplicada y del cumplimiento de técnicas y procedimientos para la toma, preservación, transporte y custodia de las muestras. Ecosistemas acuáticos Sistemas lóticos o aguas corrientes Ríos, riachuelos, arroyos y quebradas, asociados a lugares de erosión, transporte y sedimentación de materiales (1%). Sistemas lénticos Lagos, lagunas, ciénagas, planos inundables, estuarios y embalses, relacionados con zonas que almacenan un volumen importante de agua que carece de flujo unidireccional. Calidad del ambiente acuático (presenta variaciones espacio-temporales debida a factores externos e internos al cuerpo de agua) 1. Lista de concentraciones, especificaciones y aspectos físicos de sustancias orgánicas e inorgánicas. 2. La composición y el estado de la biota acuática presente en el cuerpo de agua. Parámetros a medir Indicadores físicos y químicos Indicadores hidro-morfológicos Indicadores biológicos Indicadores biológicos o Bioindicadores La presencia (proporción) o ausencia de determinados individuos, puede indicar de manera directa y precisa concentraciones específicas de alguna sustancia contaminante, por tanto, constituyen una forma de establecer las condiciones cualitativos de un cuerpo acuático. Dan información de la situación tanto momentánea como de lo acontecido algún tiempo antes de la toma de la muestra. Indicadores biológicos o bioindicadores El muestreo de éstos parámetros es complementario al muestreo de parámetros físico-químicos, puesto que se precisa la caracterización ecológica de los hábitat y de las condiciones climáticas. La síntesis de estos datos dan mayor robustez a los análisis y conclusiones de cualquier estudio ambiental. Parámetros microbiológicos Parámetro Tipo de envase Volumen del recipiente Refrigerar a 4°C Preservantes Cantidad (ml) Coliformes fecales y totales Envase de vidrio transparente 120 ml X No - Aerobios mesófilos 500 ml X No - Fuente: Osorio-Ramírez; 2011 Indicadores comúnmente usados Coliformes totales Coliformes fecales Escherichia coli Estreptococos fecales y Enterococos Estafilococos Bacteriófagos Indicadores comúnmente usados Clostridium sulfito reductoras Pseudomonas Mycobacterias Productores de H2S Aeromonas Toma de muestras sistemas lóticos Materiales: Frasco de vidrio esterilizado y guantes de látex. Procedimiento: Todo el proceso de realiza con protección, por esto es indispensable colocarse guantes plástico. Se abre la tapa del envase estéril, bajo el agua para evitar contaminación por bacterias del aire y se llena con la muestra de agua a analizar, de forma que la boca del frasco se quede aguas debajo de la corriente, para evitar llenado brusco. Toma de muestras bacteriológicas El envase no se debe rebosar de agua. Se tapa rápidamente el envase estéril con la muestra. Todas las muestras colectadas se refrigeran a una temperatura entre 2 y 8 °C, por no más de 24 horas antes del análisis para disminuir la actividad metabólica de la muestra. Decreto 475 de 1998 (normas técnicas para la calidad del agua) Calidad del agua (Decreto 1575 del 2007) Es el resultado de comparar las características físicas, químicas y microbiológicas encontradas en el agua, con el contenido de las normas que regulan la materia. Contaminación del ambiente acuático Introducción por el hombre directa o indirectamente de sustancias o energía lo cual resulta en problemas como: -Daños en los organismos vivos. -Efectos sobre la salud de los humanos. -Impedimento de actividades acuáticas como natación, buceo, canotaje, pesca, etc. -Interferencia sobre actividades económicas como el riego, el abastecimiento de agua para la industria, etc. Descripción de la calidad del agua puede realizarse: 1. Midiendo variables físicas (Turbiedad, sólidos totales, etc.). Químicas (pH, acidez, etc.) o biológicas (bioensayos). 1. Utilizando el índice de calidad del agua (IQA: Es la expresión global o integrada en la cual se combinan factores naturales de tipo morfológico, geográfico y/o climático con las características fisicoquímicas y biológicas del agua, sin ignorar la estética de la zona). Analizar la calidad del agua de acuerdo con su estado: Agua cruda (superficial, subterránea, marina, lluvia, océanos, etc.): Agua que se encuentra en el ambiente y no ha recibido ningún tratamiento, ni modificación de su estado natural. Agua residual: Aquella que ha sido utilizada en cualquier uso benéfico. Agua tratada (agua potable): Aquella que se le han variado o cambiado sus características físicas, químicas y biológicas con el propósito de utilizarla en algún uso benéfico. Agua cruda Su calidad depende: -Posición geográfica, -Origen (mar, subterránea, superficial). -Hábitos de los pobladores. Fuentes: Agua superficial y Agua subterránea. Decreto 1575 del 2007: Es el agua natural que no ha sido sometida a proceso de tratamiento para su potabilización. Aguas residuales Conocimiento de la naturaleza es fundamental para el diseño, operación y control de los sistemas de aguas residuales (recolección y tratamiento). Agrupadas en: Aguasresiduales domésticas (ARD) Aguas residuales industriales (ARI) Aguas residuales comerciales (ARC) C a ra c te rís tic a s m á s im p o rt a n te s d e la s a g u a s re si d u a le s e n g e n e ra l y su p ro c e d e n c ia Característica Procedencia Color ARD, ARI, degradación natural materia orgánica Olor ARD, ARI Sólidos ARD, ARI, erosión, infiltración, conexiones erradas Temperatura ARD, ARI Carbohidratos ARD, ARI, ARC Grasas y aceites ARD, ARI, ARC Pesticidas Residuos agrícolas Fenoles ARI Proteínas ARD, ARI Detergentes ARD, ARI Metales pesado ARI Fósforo ARD, pesticidas Nitrógeno ARD, ARI H2S, Metano Descomposición materia orgánica Parásitos y virus ARD Fuente: Sierra, 2011. Agua tratada (potable) La calidad del agua tratada depende del uso que se le vaya a dar. La regulación depende del país. Decreto 1575 del 2007: Es aquella que por cumplir las características físicas, químicas y microbiológicas, en las condiciones señaladas en el presente decreto y demás normas que la reglamenten, es apta para consumo humano. Se utiliza en bebida directa, en la preparación de alimentos o en la higiene personal. Enfermedades de origen microbiológico Helminto: Ascaris lumbricoides Consumir alimentos o bebidas contaminados con huevos de áscaris. Relacionada con una higiene personal deficiente y condiciones sanitarias precarias. Hábitat. Intestino delgado, hembra deposita 200.000 huevos/día Helmintos: Enterobius vermicularis Pequeño parásito popularmente conocido como oxiuro o piduyes, el nombre correcto es enterobiasis. Infección intestinal asociada a prurito anal nocturno (sobre todo en niños) Normatividad Decreto 1575 del 2007 Por el cual se establece el Sistema para la protección y Control de la Calidad del Agua para consumo Humano. Resoluciones reglamentarias Resolución 2115 del 2007 Resolución 0811 del 2008 Resolución 12186 del 1991 Resolución 1618 de 2010 y otros Decreto 1575 del 2007 Sistema para la Protección y Control de la Calidad del Agua para Consumo Humano Finalidad: Monitorear, prevenir y controlar los riesgos para la salud humana causados por su consumo, exceptuando el agua envasada. ¿Quién tiene que aplicarlo?: Personas prestadoras que suministren o distribuyan agua para consumo humano, cruda o tratada, en todo el territorio nacional, independientemente del uso que de ella se haga para otras actividades económicas, a las direcciones territoriales de salud, autoridades ambientales y sanitarias y a los usuarios. Decreto 1575 del 2007 Capitulo I. DISPOSICIONES GENERALES Art.1. Objetivo y Campo de aplicación. Art. 2. Definiciones. Capitulo II. CARACTERÍSTICAS Y CRITERIOS DE LA CALIDAD DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO Art. 3. Características del agua para consumo humano. Capitulo III. RESPONSABLES DEL CONTROL Y VIGILANCIA PARA GARANTIZAR LA CALIDAD DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO Art. 4. Responsables Art. 5. Responsabilidad de los ministerios de la protección social y de ambiente, vivienda y desarrollo territorial Art. 6. Responsabilidad de la superintendencia de servicios públicos domiciliarios. Art. 7. Responsabilidad del instituto nacional de salud – INS Decreto 1575 del 2007 Art. 8. Responsabilidad de las direcciones departamentales, distritales y municipales de salud. Art. 9. Responsabilidad de las personas prestadoras. Art. 10. Responsabilidad de los usuarios. Art. 11. Coordinación intersectorial. Capítulo IV. INSTRUMENTOS BÁSICOS PARA GARANTIZAR LA CALIDAD DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO Art. 12. Índice de riesgo de la calidad del agua para consumo humano – IRCA-. Art. 13. Índice de riesgo municipal por abastecimiento de agua para consumo humano – IRABAm Art. 14. Elaboración de los índices. Art. 15. Mapa de riesgo de la calidad de agua para consumo humano Art. 16. Información de sustancias potencialmente tóxicas. Decreto 1575 del 2007 Capitulo V. PROCESOS BÁSICOS DEL CONTROL Y LA VIGILANCIA PARA GARANTIZAR LA CALIDAD DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO Art. 17. Procesos. Art. 18. Autocontrol. Art. 19. Reportes de control. Art. 20. Análisis de muestras de vigilancia. Art. 21. Reportes de vigilancia. Art. 22. Lugares y puntos de muestreo para el control y la vigilancia. Art. 23. Libre acceso para vigilancia. Art. 24. Fortalecimiento a las acciones de vigilancia. Decreto 1575 del 2007 Capitulo VI. DISPOSICIONES COMUNES. Art. 25. Sistemas de información. Art. 26. Informe nacional de la calidad del agua. Art. 27. Requisitos mínimos para la autorización de los laboratorios que realizan análisis de agua para consumo humano. Art. 28. Concesiones de agua para consumo humano. Capitulo VII. DISPOSICIONES FINALES. Art. 29. Análisis de vulnerabilidad. Art. 30. Contenido del plan operacional de emergencia o plan de contingencia. Art. 31. Activación del plan de contingencia. Art. 32. Declaratoria del estado de emergencia y de vuelta a la normalidad. Art. 33. Sistemas de alarma. Art. 34. Aplicación de medidas sanitarias de seguridad. Art. 35. Vigencia y derogatorias. SIVICAP El Instituto Nacional de Salud –INS- , en cumplimiento del Decreto 1575 de 2007 y sus resoluciones reglamentarias, desarrollo el aplicativo "Sistema de Información de la Vigilancia de la Calidad del Agua para Consumo Humano-SIVICAP", que permite a todas las Autoridades Sanitarias departamentales, reportar los datos de la vigilancia de la calidad del agua, en función de sus actividades de Inspección, Vigilancia y Control en el país. Actualmente, se encuentra en funcionamiento el nuevo sistema-SIVICAP WEB, para reporte en línea de la información de la calidad del agua e incluye el cálculo de los indicadores IRCA, IRABA, BPS Y MAPA DE RIESGO. Además, permite compartir más eficientemente la información generada y actualizada, con los diferentes usuarios directos o indirectos del sector. SIVICAP “Consumo humano” http://www.ins.gov.co/sivicap/Paginas/sivicap.aspx SIVICAP “Piscinas” http://www.ins.gov.co/sivicap/Paginas/sivicap.aspx IRCA: Es el grado de riesgo de ocurrencia de enfermedades relacionadas con el no cumplimiento de las características físicas, químicas y microbiológicas del agua para consumo humano. http://www.minsalud.gov.co/sites/rid/Lists/BibliotecaDigital/RIDE/VS/PP/SA/Informe%20Nacional%20Calidad%20de%20A gua%20Julio%202007%20a%20Diciembre%202011.pdf Departamento del Meta Resolución 2115 del 2007 (señalan características, instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua para consumo humano) Capitulo I. DEFINICIONES Art. 1. Definiciones Capitulo II. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO Art. 2. Características físicas. Art. 3. Conductividad Art. 4. Potencial de hidrogeno. Resolución 2115 del 2007 Art. 5. Características químicas de sustancias que tienen reconocido efecto adverso en la salud humana. Art. 6. Características químicas de sustancias que tienen implicaciones sobre la salud humana. Art. 7. Características químicas que tienen consecuencias económicas e indirectas sobre la salud humana. Art. 8. Características químicas relacionadas con los plaguicidas y otras sustancias. Art. 9. Características químicas de otras sustancias utilizadas en la potabilización. Resolución 2115 del 2007 Capitulo III. CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS. Art. 10. Técnicas para realizar análisis microbiológicos. Para Escherichia coli y Coliformes totales: Filtración por membrana, Sustrato Definido, enzima sustrato y presencia - ausencia. Se podrán adoptar otras técnicas y metodologías debidamente validadas por el Instituto Nacional de Salud - INS - o éste realizará una revalidación con base en documentos soporte de organismos internacionales que presenten los solicitantes. Filtración por membrana (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21 ª Ed. 2005. 9222B StandardTotal Coliform Membrane Filter Procedure) Los resultados del Recuento de Coliformes, se expresan cuantitativamente como Nº Coliformes/100 mL de muestra. Si no se ha observado colonias Coliformes informar como “<1 Coliformes/100 mL de muestra”. Los resultados para E. coli, se expresan cualitativamente como “Presencia” o “Ausencia”. http://analyticalbiotech.wordpress.com/analisis-microbiologico-de-aguas/ Sustrato definido: Colilert http://prezi.com/uwmjjfwqxe4b/tecnica-del-sustrato-definido/ Enzima - sustrato Presencia - Ausencia http://slideplayer.es/slide/21785/ Resolución 2115 del 2007 Para Giardia y Cryptosporidium: Las técnicas y metodologías de análisis para estos microorganismos deben ser validadas por el Instituto Nacional de Salud – INS - o revalidadas por éste con base en documentos soporte de organismos internacionales que presenten los solicitantes. Resolución 2115 del 2007 Art. 11. Características microbiológicas: Del agua para consumo humano deben enmarcarse dentro de los siguientes valores máximos aceptables desde el punto de vista microbiológico, los cuales son establecidos teniendo en cuenta los límites de confianza del 95% y para técnicas con habilidad de detección desde 1 Unidad Formadora de Colonia (UFC) ó 1 microorganismo en 100 cm³ de muestra: Resolución 2115 del 2007 PARÁGRAFO 1. Como prueba complementaria se recomienda realizar la determinación de microorganismos mesofílicos, cuyo valor máximo aceptable será de 100 UFC en 100 cm³. PARÁGRAFO 2. Ninguna muestra de agua para consumo humano debe contener E. coli en 100 cm³ de agua, independientemente del método de análisis utilizado. PARÁGRAFO 3. El valor aceptable para Giardia es de cero (0) Quistes y para Cryptosporidium debe ser de cero (0) Ooquistes por volumen fijado según la metodología aplicada. Resolución 2115 del 2007 Art. 12. Otras consideraciones microbiológicas. Resolución 2115 del 2007 Capitulo IV. INSTRUMENTOS BÁSICOS PARA GARANTIZAR LA CALIDAD DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO Art. 13. Índice de riesgo de la calidad del agua para consumo humano – IRCA-. El valor del IRCA es cero (0) puntos cuando cumple con los valores aceptables para cada una de las características físicas, químicas y microbiológicas contempladas en la presente Resolución y cien puntos (100) para el más alto riesgo cuando no cumple ninguno de ellos. Resolución 2115 del 2007 Art. 14. Cálculo del IRCA. Art. 15. Clasificación del nivel de riesgo. Art. 16. Procedimiento del registro del IRCA. Art. 17. - Índice de riesgo municipal por abastecimiento de agua para consumo humano - IRABAm. Art. 18. Cálculo del IRABAm. Art. 19. Clasificación del nivel del riesgo por abastecimiento de agua. Resolución 2115 del 2007 Art. 20. Procedimiento de registro del IRABAm. Capitulo V. PROCESOS BÁSICOS DE CONTROL DE LA CALIDAD DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO. Art. 21. Frecuencias y número de muestras de control de la calidad física y química del agua para consumo humano que debe ejercer la persona prestadora. Resolución 2115 del 2007 Art. 22. Frecuencias y número de muestras de control de la calidad microbiológica del agua para consumo humano que debe ejercer la persona prestadora Resolución 2115 del 2007 Art. 23. Reportes de control. Capitulo VI. PROCESOS BÁSICOS DE VIGILANCIA DE LA CALIDAD DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO POR PARTE DE LA AUTORIDAD SANITARIA Art. 24. Frecuencias y número de muestras de vigilancia de la calidad física y química del agua para consumo humano que debe realizar la autoridad sanitaria para poblaciones hasta 100.000 habitantes. Resolución 2115 del 2007 Art. 25. Frecuencias y número de muestras de vigilancia de la calidad física y química del agua para consumo humano que debe realizar la autoridad sanitaria para poblaciones de 100.001 habitantes en adelante. Art. 26. Frecuencia y número de muestras de vigilancia de la calidad microbiológica del agua para consumo humano que debe realizar la autoridad sanitaria para poblaciones hasta 100.000 habitantes. Art. 27. Frecuencias y número de muestras de vigilancia de la calidad microbiológica del agua para consumo humano que debe realizar la autoridad sanitaria para poblaciones de 100.001 habitantes en adelante. Resolución 2115 del 2007 Art. 28. Visitas de inspección sanitaria. Art. 29. Incremento del número de muestras y de las frecuencias. Art. 30. Suministro de agua cruda. Art. 31. Reportes de vigilancia. Art. 32. Calidades y requisitos del recurso humano. Capitulo VII. PLAZOS. Art. 33. Plazos para adecuar los sistemas de suministro de agua para consumo humano a la característica de turbiedad. Art. 34. Plazos para realizar la vigilancia y el control de las características de carbono orgánico total – COT, residual del coagulante utilizado, nitritos, fluoruros, Giardia y Cryptosporidium. Resolución 2115 del 2007 Art. 35. Seguimiento a la implementación de la característica de turbiedad en los sistemas de suministro de agua. Art. 36. Seguimiento a la implementación de las metodologías de análisis de las características de carbono orgánico total – COT, residual del coagulante utilizado, nitritos, fluoruros, Giardia y Cryptosporidium. Art. 37. Vigencia. PISCINAS El uso de la piscina implica un riesgo sanitario potencial si las instalaciones no reúnen las condiciones adecuadas o si no se establecen los mecanismos necesarios para garantizar la calidad óptima del agua. http://www.glicinihotel.com/es/piscina.html Resolución 1618 del 2010 Establece características físicas, químicas y microbiológicas con valores aceptables que debe cumplir el agua contenida en estanque de piscina y estructuras similares de recirculación. Característica Expresada como Valor máximo aceptable Heterótrofos (conteo en placa- HPC) UFC/1 cm³ Menor que 200 Coliformes termotolerantes UFC/100 cm³ 0 Escherichia coli UFC/100 cm³ 0 Pseudomona aerouginosa UFC/ 100 cm³ 0 Cryptosporidium parvum Ooquistes/1.000 cm³ 0 Giardia Quistes/1,000 cm³ 0 Presencia de bacterias Taller Realice la revisión y atenta lectura del decreto y las resoluciones vistas en clase. ¡GRACIAS POR SU ATENCIÓN!
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