TEMA 2.2. CARACTERISTICAS BIOLOGICAS DEL AGUA

Transcripción

1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA INGENIERIA DE MANEJO Y CONSERVACIÓN DEL MEDIO AMBIENTE PROCESOS DE CONTAMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUA TEMA 2.2. CARACTERISTICAS BIOLOGICAS DEL AGUA INSTRUCTOR: Dr. Abrahan Mora Loja, Ecuador 2015

2 CLASIFICACIÓN Y ENFERMEDADES QUE PRODUCEN

3 QUE SON MICRO ORGANISMOS PATÓGENOS? Los micro organismos patógenos son organismos que no pueden ser observados a simple vista, y que causan enfermedades en los seres humanos. En el agua tienen unas características que los diferencian de los contaminantes químicos, estos son organismos vivos que no se disuelven en el agua sino que coagulan o se anexan a substancias coloidales o sólidos en suspensión que están presentes en el agua.

4 CLASIFICACIÓN Los micro organismos patógenos en el agua se pueden dividir en tres categorías: Bacterias Virus Parásitos

5 Bacterias Son organismos unicelulares. Son células procariotas (no tienen núcleo; ADN disperso en el citoplasma). Su forma puede ser variada. Pueden existir como organismos individuales u organizada. Son organismos microscópicos. Las bacterias se reproducen mediante la replicación del ADN, y división celular. Algunas bacterias pueden formar esporas.

6 BACTERIAS PATÓGENAS EN AGUAS Bacteria Origen Enfermedad Síntomas Población en Riesgo Escherichia coli Heces humanas y animales Gastroenteritis Diarrea. Todas las personas están sujetas a la infección por este organismo Helycobacter pylori Saliva y heces humanas Úlcera péptica Gastritis. Todas las personas están sujetas a la infección principalmente las que consumen vegetales sin lavar Legionella pneumófila Agua caliente Legionelosis Enfermedad respiratoria aguda. Fiebre de Pontiac. Personas ancianas o con enfermedades debilitantes, personas fumadoras, con déficits inmunitarios. Poco riesgo para los niños Pseudomonas Aguas naturales, piscinas, redes de distribución Dermatitis Infecciones crónicas Infecciones respiratorias, en piel específicamente en heridas descubiertas fiebre y purulencia Bacterias oportunistas: bebes, ancianos y enfermos de SIDA. Salmonella typhi Heces humanas Fiebre tifoidea Fiebre alta, diarrea, úlceras. Todos los son susceptibles, especialmente los ancianos, los niños y los débiles. Los pacientes con SIDA frecuentemente sufren de salmonelosis

7 BACTERIAS PATÓGENAS EN AGUAS Bacteria Origen Enfermedad Síntomas Población en Riesgo Shigella dysenteriae Heces humanas Shigelosis y disentería basilar dolor abdominal, fiebre, cianosis peribucal, diarrea, e inflamación y ulceración de la boca Los niños, los ancianos y las personas enfermas en general todos los humanos son susceptibles en cierto grado. Vibrio Cholerae Heces humanas, aguas de costa Cólera Diarreas fuertes, deshidratación. Todas las personas son susceptibles a la infección, pero los individuos con el sistema inmunológico suprimido están mas propensas a desarrollar la infección Yersinia enterolítica Heces humanas y animales Gastroenteritis Diarrea. Principal son las más jóvenes, también los débiles, los ancianos y las personas que se encuentren bajo terapias inmunodepresivas. Cromobacterum violaceae Saprófito de suelos y aguas Septicemia y abscesos diseminados en órganos internos Fiebre, abscesos purulentos, asepsia. Todos son susceptibles, puede entrar al organismo por una lesión expuesta y causar un absceso de evolución crónica y se disemina por vía sanguínea.

8 Virus Solo se reproducen en células huésped. Los virus se caracterizan por presentar una capa protectora. Son mas pequeños que las bacterias. Pueden tener diferentes formas. Los virus contienen un solo tipo de acido nucleico (ARN) Los virus no están presentes en el ser humano de manera natural. Estos generalmente se eliminan del cuerpo humano mediante secreciones.

9 VIRUS PATÓGENOS EN AGUAS Virus Origen Enfermedad Síntomas Población en Riesgo Adenovirus Heces humanas Infecciones respiratorias, gastrointestinales, ocular y urinaria fiebre, gastroenteritis, conjuntivitis, cistitis hemorrágica Niños, Pacientes inmunosuprimidos y mujeres embarazadas Agente Norwalk Heces humanas y agua Gastroenteritis Vómitos y diarrea liquida Todas las personas están sujetas a la infección por este organismo Astrovirus Heces humanas Gastroenteritis diarrea, seguida de náuseas, vómitos, fiebre, malestar general y dolor abdominal Sobre todo a niños y enfermos de SIDA Enterovirus Heces humanas Gastroenteritis, anomalías cardíacas, meningitis Resfrío asociado a un cuadro de gastroenteritis con deposiciones diarreicas, con dolor abdominal Los niños son el grupo más susceptible (inmunológicas y sus hábitos higiénicos) Hepatitis A Heces humanas Hepatitis infecciosa Necrosis del hígado, fiebre, nauseas, vómitos. Todas las personas están sujetas a la infección por este organismo Hepatitis E Heces humanas Hepatitis Necrosis del hígado, fiebre, nauseas, vómitos. Todas las personas están sujetas a la infección por este organismo Rotavirus Heces humanas Gastroenteritis diarrea aguda evacuaciones líquidas, vómito violentos y fiebre Sobretodo a niños, puede provocar incluso la muerte.

10 Parásitos Son organismos unicelulares. Son organismos microscópicos. Presentan un metabolismo complejo. Se alimentan de nutrientes sólidos algas, bacterias y organismos multicelulares. Se encuentran frecuentemente en forma de quistes o huevos y en forma madura (trofozoíto).

11 Protozoos Parásitos Ciclo de Vida

12 PROTOZOOS PATÓGENOS EN AGUAS Criptosporidium Especie Origen Enfermedad Síntomas Población en Riesgo Heces humanas o animales y agua Crptosporidosis Diarrea. La infestación es más fácil para los niños Entameba histolítica Heces humanas o animales y agua Amebiasis (disentería amebiana) Diarrea prolongada con sangre, abscesos en el hígado e intestino. Todas las personas están sujetas a la infestación por este organismo Giardia lamblia Heces humanas o animales y agua Giardiasis Diarrea, nauseas, indigestión. Todas las personas están sujetas a la infestación por este organismo Microspora Heces humanas y animales Gastroenteritis Diarrea. Todas las personas están sujetas a la infestación por este organismo

13 Organismos Indicadores de la Calidad Microbiológica del Agua BIOINDICADORES

14 Microbiología del agua: microorganismos indicadores Existe una gran dificultad para determinar la presencia de todos los microorganismos implicados Frente a estas dificultades y a la necesidad de hacer una evaluación rápida y fiable de microorganismos críticos en el agua se utilizan indicadores INDICADORES Los microorganismos indicadores son aquellos que tienen un comportamiento similar (ph, temperatura, presencia de nutrientes, tiempo de retención o sistemas de desinfección) a los patógenos frente a factores ambientales, pero son más fáciles, rápidos y económicos de identificar. Selección de las bacterias como microorganismos indicadores de contaminación del agua.

15 Características de un organismo indicador: Flora intestinal de individuos sanos Incapaz de reproducirse fuera de los intestinos Estar presentes cuando existen patógenos Supervivencia igual o mayor a la de los patógenos Heces de animales homeostáticos (regulan su temperatura) Resistencia al medio ambiente En numero elevado se facilita su aislamiento e identificación Debe ser fácil de aislar y cuantificar

16 MICROORGANISMOS RECOMENDADOS COMO INDICADORES DE LA CALIDADDEL AGUA ORGANISMOS INDICADOR BACTERIAS VIRUS PARASITOS TIPOS ESPECIFICOS Microorganismos Heterótrofos Coliformes totales Coliformes Fecales Escherichia coli Enterococcus intestinales Clostridium perfringens Norwalk virus, Rotavirus, Parvovirus Giardia lamblia Cryptosporidium parvum Ascaris lumbricoides Entoameba histolítica UTILIZACIÓN DE LOS INDICADORES Indicador de la efectividad de desinfección bacteriana y presencia de contaminación de origen fecal Indicador de la efectividad de desinfección y procesos físicos de remoción de virus Indicador de la efectividad de desinfección y procesos físicos de remoción de parásitos

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18 Los coliformes se dividen en dos grupos coliformes totales y coliformes fecales

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21 Porque E. coli? # Muestras E.coli Klebsiellassp. Enterobacter/ Citrobacter Humano % 1.5% 1.7% Vaca % - 0.1% Caballo 3 100% - - Oveja 10 97% - 3 Cerdo % 6.8% 9.7% Promedio 94.5% Source: Eschericiacoli: thefecal Coliform. A.P. Dufour. Special Technical Publication65, ASTM, pp48-58, 1977

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23 LOS PARÁSITOS: Son patógenos para el hombre se clasifican en dos grupos: los protozoos y los helmintos. Son organismos unicelulares cuyo ciclo de vida incluye una forma vegetativa (trofozoito) y una forma resistente (quiste). El estado de quiste de estos organismos es relativamente resistente a la inactivación por medio de los sistemas de tratamiento convencional de aguas. Los parásitos pueden causar enfermedades en el hombre como: giardiasis, criptosporidiosis, malaria, diarrea por flagelados, disentería. Para la detección de parásitos en el agua se utilizan técnicas de micro filtración, observación a través de microscopia y PCR

24 Otros Bioindicadores Clostridium perfringens Enterococcus intestinales Pseudomonas aeruginosa Candida Nematodos Ascaris lumbricoides FITO Y ZOO PLANCTON MACROINVERTEBRADOS Flora y fauna acuática especifica

25 PATÓGENOS EMERGENTES

26 Patógenos Emergentes La presencia de nuevos patógenos confirmados como tal y nuevas cepas de patógenos ya establecidos presentan un nuevo desafío para la salud pública Cambios que han propiciado la aparición de microorganismos emergentes: 1.Modificaciones genéticas y transmisión génica horizontal 2.Antimicrobianos y desinfectantes 3.Dispersión y distribución geográfica 4. Modas y costumbres Nuevos genes, pérdidas de genes, mutaciones, factores de virulencia Multiresistencia, selección Transporte de aire y partículas en suspensión Aguas minerales envasadas Formación de nichos y comunidades especializadas

27 Patógenos emergentes Campylobacter: En el agua potable tratada, desinfectada o recontaminada. Presencia en las aguas superficiales, potencial ocurrencia en el agua potable sin tratar o tratada inadecuadamente Aeromonas hydrophila: Este género es autóctono de ecosistemas acuáticos dulceacuícolas causando infecciones en animales de sangre fría y caliente y en humanos; en los últimos años se reportan como agentes causales de infecciones intestinales y extraintestinales en humanos. Escherichia coli 0157: Se le ha relacionado con brotes de enfermedades transmitidas por el agua (subterránea sin desinfectar o agua superficial contaminada por heces). Detección: no crece a 44,5 C, no fermenta sorbitol en McConkey. Helicobacter pylori: Se dispone de poca información sobre los reservorios del microorganismo. No se puede detectar en muestras ambientales, pero se conoce que entra en un estado viable no cultivable del cual puede salir. Se presume una ruta oral fecal de infección, pero aún no está demostrado.

28 Patógenos emergentes En los últimos años, ha ganado gran importancia la contaminación por Giardia lamblia y Cryptosporidium parvum, los cuales se consideran patógenos emergentes y la investigación se ha orientado básicamente al estudio de procesos de desinfección que garanticen la eliminación de este tipo de quistes.

29 Patógenos emergentes. Impacto en salud pública No se conocen los efecto para la salud de la mayoría de los individuos sanos expuestos. Análisis microbiológico de agua basado en riesgo por contaminación fecal reciente, existen otros que no tienen ese origen Los métodos tradicionales detectan sólo el 10% de los microorganismos de transmisión hídrica. El 90% restante lo podemos detectar a través del desarrollo de técnicas novedosas pero costosas