Biologia de los microorganismos (1161)

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M I C R O B I O L O G Í A D E L A M B I E N T E A N T R O P I Z A D O 713
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Hace cien años, la potabilización del agua en Estados Unidos se 
limitaba a la filtración para reducir la turbidez, y esto se tradujo en 
elevadas tasas de enfermedades transmitidas por el agua. Aunque 
la filtración disminuye de forma significativa la carga microbiana 
del agua, muchos microorganismos aún son capaces de atravesar 
los filtros. Sin embargo, alrededor de 1913, empezó a difundirse 
la cloración con Cl
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 para la desinfección de los grandes suminis-
tros de agua. El cloro gas pasó a ser un desinfectante de uso gene-
ralizado, eficaz y barato, para el agua de consumo humano, y su 
utilización redujo rápidamente la incidencia de las enfermedades 
transmitidas por el agua ( Sección 28.5). Las principales mejo-
ras en la salud pública, en los Estados Unidos, fueron debidas en 
su mayoría a la implantación de procedimientos de filtración y 
desinfección del agua. Trabajando en colaboración la ingeniería 
de obras públicas y la microbiología, han contribuido a los gran-
des avances experimentados por la salud pública en Estado Uni-
dos y otros países desarrollados, en el siglo veinte. 
Depuración física y química
En la Figura 21.19a se muestra una instalación urbana típica para 
la depuración del agua potable. La Figura 21.19b muestra el pro-
ceso de depuración del agua cruda (también llamada agua sin
tratar) que pasa a través de la planta depuradora. El agua sin 
tratar o cruda se bombea primero desde la fuente de origen, en 
este caso un río, hasta un depósito, piscina o estanque de sedi-
mentación al que se añaden polímeros aniónicos, aluminio (sul-
fato de aluminio) y cloro. Se deposita entonces el sedimento, 
que incluye suelo, arena, partículas minerales y otras partícu-
las grandes. El agua libre de sedimentos se bombea después 
a un clarificador o estanque de coagulación, que es un gran 
depósito de almacenamiento donde tiene lugar la coagulación. 
Los polímeros aniónicos y de aluminio forman partículas gran-
des a partir de los sólidos en suspensión mucho más pequeños. 
Después de mezclarse, las partículas siguen interaccionando y 
forman grandes masas agregadas, proceso que se denomina flo-
culación. Las partículas grandes agregadas (flóculos) se deposi-
tan por gravedad, atrapando microorganismos y adsorbiendo la 
materia orgánica en suspensión, y finalmente sedimentan. 
Tras la coagulación, la floculación y la sedimentación, el agua 
clarificada se somete a filtración a través de una serie de fil-
tros diseñados para eliminar solutos orgánicos e inorgánicos, así 
como partículas remanentes en suspensión y microorganismos. 
Normalmente los filtros consisten en gruesas capas de arena, 
carbón activado e intercambiadores iónicos. En combinación 
con los pasos de depuración previos, el agua filtrada está libre 
de partículas, de la mayoría de los compuestos químicos orgáni-
cos e inorgánicos y de casi todos los microorganismos.
Desinfección
El agua clarificada y filtrada, debe ser desinfectada antes de ser 
liberada en el sistema de distribución y abastecimiento como 
agua potable, apta para el consumo humano (agua terminada). 
La desinfección primaria consiste en la introducción de sufi-
ciente desinfectante, en el agua clarificada y filtrada, para matar 
los microorganismos presentes e inhibir el crecimiento micro-
biano posterior. La cloración es el método más común de de- 
sinfección primaria. En dosis suficiente, el cloro mata la mayo-
ría de los microorganismos en 30 minutos. No obstante, algunos 
protistas patógenos, como Cryptosporidium, no se destruyen 
sin duda alguna supondrán nuevos retos para la biorremedia-
ción microbiana. Dichos contaminantes incluyen productos 
farmacéuticos, perfumes, productos de limpieza, protectores 
solares, y otras muchas moléculas xenobióticas o infrecuentes. 
A diferencia de los plaguicidas, estos «nuevos» contaminan-
tes son vertidos al medio ambiente más o menos de forma conti-
nua, principalmente a través de las aguas negras ya sean tratadas 
o no, y por esta razón, no necesitan permanecer para tener efec-
tos medio ambientales. Por ejemplo, se sabe que los estrógenos
sintéticos, que se excretan en la orina de las mujeres que toman
anticonceptivos orales, y que finalmente se eliminan de las ins-
talaciones de tratamiento de aguas residuales, pueden activar
genes de respuesta a estrógenos en animales acuáticos, como en
el caso de los peces, y contribuir a la feminización de los machos. 
Inicialmente, las plantas de tratamiento de aguas residuales 
se diseñaron para manipular materias naturales, fundamental-
mente residuos de origen humano e industrial, pero ahora existe 
un creciente interés en diseñar cuidadosamente las futuras ins-
talaciones de tratamiento para incentivar la biorremediación de 
estos contaminantes emergentes. Debido a que estos contami-
nantes se encuentran con frecuencia en concentraciones muy 
bajas, y que a menudo pertenecen a nuevas clases de xenobióti-
cos químicos, es posible que no permitan el crecimiento micro-
biano pero que puedan ser degradados por cometabolismo, o 
por especies muy especializadas. Por tanto, puede esperarse que 
la biorremediación de los contaminantes emergentes sea una de 
las áreas de investigación microbiológica más activas y favoreci-
das por las políticas públicas en los próximos años.
MINIRREVISIÓN
 ¿Cuáles son las ventajas de la eliminación biológica mejorada 
del fósforo frente a la eliminación tradicional del fósforo? ¿Tiene 
desventajas?
 Ponga un ejemplo de un contaminante «emergente».
21.8 Purificación y estabilización 
del agua para consumo humano 
Las aguas residuales sometidas a tratamientos secundarios pue-
den ser vertidas normalmente a ríos y cauces de agua superficia-
les. Sin embargo, ese agua no es potable (apta para el consumo 
humano). La producción de agua potable requiere un trata-
miento posterior que elimine los patógenos potenciales, olo-
res y sabores desagradables, reduzca los elementos químicos 
molestos como el hierro y el manganeso, y disminuya la turbi-
dez, que es una medida de los sólidos en suspensión. Los sóli-
dos en suspensión son pequeñas partículas de contaminantes 
sólidos que no se separan por métodos f ísicos ordinarios.
Las infecciones gastrointestinales producidas por patógenos 
que se transmiten por el agua aún son muy comunes, incluso 
en países desarrollados ( Sección 31.1), y algunas estimacio-
nes indican que las enfermedades transmitidas por el agua, solo 
en los Estados Unidos, afectan a la salud de varios millones de 
personas anualmente. No obstante, la práctica del tratamiento 
del agua, desde los proyectos de obras públicas a la aplicación 
y desarrollo de la microbiología del agua a principios del siglo 
veinte, ha mejorado significativamente el acceso al agua potable. 
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