DETERMINACIÓN DE MICROORGANISMOSINDICADORES DE CONTAMINACIÓN FECAL

EN EL YACIMIENTO HÍDRICO DEL HACINAMIENTO BELLO ORIENTE

Realizado por:Carolina Mateus Herrera

Heidy Daniela Mora DelgadoMaría Victoria Herrera

Camila España

DocentePiedad Gómez

AsignaturaMicrobiología

Universidad de MedellínFacultad de Ingenierías

2012

TABLA DE CONTENIDO

Pregunta problema

1) Introducción2) Objetivos3) Justificación4) Estado del arte5) Marco teórico6) Materiales y métodos7) Impactos ambientales de las descargas de las aguas residuales en los yacimientos

hídricos8) Glosario

9) Anexos: Paginas 4,6,7

10) Bibliografía

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Pregunta problema: Establecer si el agua de los yacimientos en las invasiones de Bello Oriente es apta o no para el consumo humano a través de determinación de microorganismos indicadores de contaminación fecal.

1) INTRODUCCIÓNEl crecimiento de la población a nivel mundial y el aumento del uso del agua para diferentes actividades, ha incrementado los niveles de contaminación. Esto último está muy relacionado con los vertidos de origen doméstico, industrial, hotelero, y recreativo, a los cuerpos de agua, estos también se pueden transportasen subterráneamente, ocasionando así la contaminación de los suelos, y de yacimientos hídricos ubicados en partes cercanas a los entes generadores de dicha problemática. En el caso de los residuos de origen doméstico, la carga contaminante está representada por altos porcentajes de materia orgánica y microorganismos de origen fecal. Estos microorganismos son causantes de graves enfermedades, que generan altos porcentajes de morbi-mortalidad en la población. El control de la calidad microbiológica del agua de consumo y de vertido, requiere una serie de análisis dirigidos a determinar la presencia de microorganismos patógenos. (Diaz, 2003)

El agua para el consumo humano debe ser de excelente calidad, la cual inicia desde su origen natural, hasta la planta de tratamiento, y su llegada al servicio domiciliario(Salgado, 2006).La determinación de microorganismos intestinales normales como indicadores de contaminación fecal, en lugar de patógenos, es un principio de aceptación universal en la vigilancia y evaluación de la seguridad microbiana en los sistemas de abastecimiento de agua (Pajares, 2002).

Los coliformes fecales son un subgrupo de los coliformes totales, capaz de fermentar la lactosa a 44.5ºC. Aproximadamente el 95% del grupo de los coliformes presentes en heces fecales, están formados por Escherichia coli y ciertas especies de Klebsiella. Ya que los coliformes fecales se encuentran casi exclusivamente en las heces de animales de sangre caliente, se considera que reflejan mejor la presencia de contaminación fecal.Los coliformes fecales y E. coli en particular, se han seleccionado como indicadores de contaminación fecal debido a su relación con el grupo tifoide-paratifoide y a su alta concentración en diferentes tipos de muestras. (Red Iberoamericana de Potabilización yDepuración del Agua)

Las pruebas estándar para el grupo coliformes pueden hacerse mediante la técnica de fermentación de tubos múltiples clásicas (a través de las fases supuestas y confirmatoria o prueba completa) o rápida (mediante el uso de sustratos definidos) o utilizando la técnica de filtro de membrana.Su uso se ha restringido para aguas tratadas y aguas minerales. Para aguas superficiales o para evaluar la eficiencia de una planta de potabilización debe usarse los coliformes fecales. Solamente deberá recurrirse a los coliformes totales si no hay condiciones para cuantificar los coliformes fecales. (Diaz, 2003).

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2) OBJETIVOS

GENERAL:Determinar mediante métodos microbiológicos la presencia de indicadores de contaminación fecal identificando así mismo si la calidad sanitaria del agua es viable para un futuro consumo en el hacinamiento de Bello Oriente.

ESPECÍFICOS: Evaluar la calidad sanitaria a partir de las muestras de agua obtenidas en Bello Oriente

identificando así mismo la presencia de microrganismos indicadores de contaminación fecal.

Identificar las diferentes técnicas utilizadas para la determinación de microrganismos indicadores de contaminación fecal en una muestra. Este objetivo se siempre y cuando hagan una comparación teórica de los diferentes métodos utilizados para la determinación de este parámetro, así que debe aparecer en el trabajo.

Analizar e interpretar los resultados que buscan determinar la calidad bacteriológica de la muestra obtenida en los yacimientos hídricos de Bello Oriente.

3) JUSTIFICACIÓN A medida que la población crece, la expansión de las ciudades en las zonas suburbanas aumenta notablemente generado consigo problemáticas ambiental como lo es el declive en la calidad de los recursos.Estas zonas por ser invasiones no presentan el servicio de un acueducto, por lo tanto no cuentan con el recurso hídrico potabilizado, tampoco tienen correcto manejo de la disposición de estas aguas residuales, las comunidades se ven expuestas a muchas enfermedades causadas por la presencia de microorganismos patógenos para el hombre.

Este proyecto se realiza con el fin de determinar microorganismos indicadores de contaminación fecal en el yacimiento hídrico del hacinamiento bello oriente, para así lograr establecer un posible grado de contaminación de estas y concluir su viabilidad para el consumo humano.

4) ESTADO DEL ARTE De enero a junio de 1993 se llevaron a cabo tres muestreos del agua procedente de los 35 suministro que abastecen a la población de la cuidad de Campeche, dicha investigación fue realizada por el Instituto Nacional de Salud Publica de la Ciudad de México supervisada por los investigadores Angélica Patricia Isaac – Claudio Manuel Lezama – Pedro Pablo Ku – Paulino Tamay Segovia.

La determinación de coliformes fecales se llevo a cabo mediante la técnica defermentación en tubos múltiples, empleándose series de 7 tubos, cinco de ellos inoculados con 10 ml, uno con 1 ml y otro con 0.1 ml. Para la prueba presuntiva y confirmatoria de organismo coliformes se efectuó por medio de los métodos de Eijkman y Mackenzie.Los resultados de la investigación indicaron que las muestras del 60 por ciento de los suministros presentaron niveles de organismos coliformes no permisibles para aguas de consumo humano. La contaminación de los pozos con microorganismos, que posiblemente incluyen la presencia de patógenos intestinales, es el resultado de una

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deficiente calidad sanitaria de los suministros y de su entorno, lo que representa un riesgo potencial para la salud de la población.

Entre los años 2003-2006. se llevo a cabo el estudio de Evaluación Del Contenido De Oxigeno Y Coliformes Fecales en el Agua Del Rio El Tunal En Durango Mexico, la zona de estudio posee descargas difusas por efecto de terrenos de cultivo, se efectuaron muestreos simples de las 11 y las 15 horas, se estableció que el agua residual de la ciudad de Durango, es la que más altera la calidad del agua del río el Tunal y que es mejorada aguas abajo por la presencia de espacios naturales como el Humedal de Málaga.De los 18 sitios 8 se presentaron como anóxicos (bajo contenido de oxigeno), mismos que mostraron cantidades no permisibles de coliformes fecales, lo cual indica que han recibido descargas de agua residual doméstica. (PÉREZ-LÓPEZ, 2003)

5) MARCO TEÓRICOLocalizaciónLa identificación de Coliformes se llevara a cabo en Bello Oriente este lugar queda entre Arvi y Santo Domingo Sabio, la problemática presente en este lugar es que las casas no tiene servicio de acueducto, y para abastecerse de agua la obtienen de unos yacimientos hídricos. Aparte de que las personas que habitan allí son desplazadas y otras han heredado estos terrenos "ilegalmente".A partir del programa satelital de Google Earth se logro conseguir la cartografía de la zona para delimitar los yacimientos, también se seleccionaron las viviendas que están localizadas cerca a los yacimientos y que serán objeto de visita.

Anexo #1 imagen tomada de Google Earth el 13 de Sept2012

Los yacimientos hídricos nacen en Parque Regional Ecoturístico Arví, cerca a este lugar se encuentra ubicada una zona hotelera y recreativa (estos en cierto modo pueden ser entes generadores de contaminación hídrica ya que estas aguas se pueden transportar subterráneamente, ocasionando así la contaminación de los suelos, y de yacimientos hídricos que se encuentren cercanos a las personas que habitan las invasiones). Después de media hora de trayecto caminando desde Arvi hacia Santo Domingo Savio se encuentra ubicada la zona en la que se determinara la presencia de microorganismos indicadores de contaminación fecal.

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Allí se cuenta con una divisoria veredal; una parte de esta zona montañosa se encuentra en la actualidad deteriorada, debido a las invasiones por viviendas, y mal manejo de las tierras debido al deficientemente proceso que se lleva a cabo con la agricultura, generando así inestabilidad de los suelos, y con alta susceptibilidad a fenómenos erosivos.

IMPACTOS AMBIENTALES DE LAS DESCARGAS DE LAS AGUAS RESIDUALES EN LOS YACIMIENTOS HIDRICOSLos vertimientos directos de las aguas residuales contaminan el recurso hídrico (superficial y subterráneo), el suelo y el aire, lo cual a su vez produce efectos nocivos sobre los componentes ambientales flora, fauna y el hombre. (Ambiente, 2004)

Las corrientes naturales tienen la ventaja de oxigenarse y diluir los contaminantes a lo largo de su recorrido, influyendo en este proceso el caudal, las pendientes, la concentración de los contaminantes la cual puede llegar a ser tan alta que genera la contaminación del recurso produciendo los siguientes impactos. (MINISTERIO DEDESARROLLO ECONÓMICO, 2000)

PRODUCCIÓN DE OLORES OFENSIVOS: siendo este un impacto negativo para la salud, relacionado principalmente con trastornos del apetito, náuseas y otros malestares, además del inconformismo que tiene la comunidad con esta problematica

CONTRIBUCIÓN CON MATERIA ORGÁNICA AUMENTANDO LA DBO: El vertimiento de aguas residuales a las fuentes hídricas, teniendo en cuenta de este modo que los yacimientos son los que se afectan inicialmente, provocando de este modo el deterioro de la calidad del agua de la fuente receptora por el incremento de la materia orgánica. Igualmente se produce disminución de la fauna acuática y la flora subacuática.

CONTAMINACIÓN FECAL: causada por heces humanas, el ganado, marraneras, avícolas, donde la presencia de organismos patógenos produce enfermedades. (SALUD,2009)

6) MATERIALES Y METODOSSe realizaron consultas para la recopilación de información en estudios elaborados anteriormente en otros territorios del valle de aburra. A continuación se describe el proceso que se llevara a cabo para analizar la información.Un buen organismo indicador debe ser fácilmente aislable, identificable y enumerable en el menor tiempo posible y con el menor coste. Debe ser capaz de crecer en los medios de cultivo empleados, estar distribuido al azar en las muestras y ser resistente a la inhibición de su crecimiento por otras especies. (Lopéz, 2005)

Por esta razón el análisis bacteriológico de coliformes debe de cumplir ciertas características que son de vital importancia para que los resultados que se esperan obtener tengan un grado de confiabilidad mayor, los más representativos son:

Estererilizacion de los frascos en los cuales se depositaran las muestras representativas, para evitar algún tipo de error a la hora del análisis.

La muestra no debe demorar más de 24 horas sin almacenamiento en caso tal de que a la hora de obtenerla pasen menos de 6 horas, debe ser almacenada entre

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0° y 10°C; si por lo contrario pasan más de 6 horas debe almacenarse entre 0° y 4°C.

Materiales: Mechero. Pipeta 10.0 ml Esteril Pipeta 1.0 ml Estéril Lámpara de luz ultravioleta. Asa bacteriológica. Gradilla. Incubadora a 35°C. Cajas petri. Muestra. Lentes de seguridad.

Se seleccionaron 3 puntos de muestreo en el tramo de estudio:1) En el inicio de yacimiento hídrico.2) Otra muestra se tomara unas 8 casas más abajo de donde se encuentra el

yacimiento.3) La última muestra se obtendrá donde comienza la parte de acueducto "legal"

La toma de la muestra de agua se realizara a unos 3 u 5 cm de profundidad, evitando remansos que se encontraban al lado del yacimiento. De cada sitio elegido se tomara la muestra utilizando frascos de vidrio previamente esterilizados de boca ancha y con capacidad aproximada de 100.0 ml. Una vez tomada la muestra se rotula y se transporta al centro de laboratorios de la UDEM donde debe procesarse antes de 24 horas.

PRUEBAS PARA LA DETERMINACIÓN DE COLIFORMES Prueba rápida

Debido a la imperante necesidad de buscar alternativas más rápidas de análisis microbiológicos para determinar la presencia de bacterias del grupo coliforme y E. coli en diferentes tipos de muestra se ha generado otras alternativas entre ellas está la de caldo fluorocult LMX el cual permite la determinación simultanea de las bacterias coliformes totales y E coli. Este medio contiene dos sustratos, el X gal, el cual es clivado por la enzima B-D-galactosidasa exclusiva de las coliformes totales, liberando el cromógeno que se manifiesta produciendo un cambio de color amarillo inicial del medio a un color verdoso claro.Adicionalmente el medio posee un sustrato fluorogenico conocido con el nombre de MUG, el cual es clivado por la enzima β-D glucoronidasa, especifica de E. coli liberando un compuesto fluorescente a la luz ultravioleta de longitud de onda de 366 nm generando una fluorescencia azul intensa, así los coliformes totales de los fecales (E. coli).Para dar un resultado preciso, confiable y rápido sobre el tipo de contaminación.Para determinar la presencia de E coli en los tubos fluorescentes al medio se le ha incluido triptófano el cual permite hacer la prueba adicional de producción de Indol, adicionando 3 gotas del reactivo de kovacs a aquellos tubos que den el resultado positivo para fluorescencia confirmando la presencia de E coli con la aparición del anillo rojo en la superficie del cultivo.

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Anexo #2 imagen tomada de Google el 13 de Sept de 2012

PROCEDIMIENTO: La técnica de detección de bacterias coliforme totales y fecales es similar a la de los

tubos múltiples, en la cual el análisis se realiza sobre 9 tubos de ensayo, en este caso con medio fluorocult LMX, se inoculan de igual forma que los tubos múltiples en 3 series de 3 tubos con diluciones sucesivas 10, 1.0, 0.1 ml. (Perez, 2008). Explicar cómo se lleva a cabo el procedimiento: son 9 tubos con agar fluorocult, a los tres primeros que tienen concentración doble se les adiciona 10 ml de muestra, a los tres siguientes de concentración simple se les adiciona 1 ml de muestra y a los tres siguientes de concentración simple………………….

Esta técnica se va a llevar a cabo? La técnica de membrana filtrante fundamentalmente es la filtración de un volumen conocido de la muestra a través de una membrana de poros muy pequeños (0.22 a 0.45 um de diámetro) que pueden retener los microorganismos. Las bacterias atrapadas en los poros pueden crecer localmente y formar una colonia observable a simple vista. Se supone que en cada poro entro solo una bacteria. La filtración se realiza con un dispositivo (embudo de filtración) estéril, que puede ser plástico, de vidrio o de acero inoxidable, montado sobre un frasco receptor con un soporte para la membrana de filtración. La esterilización del equipamiento se hace por ebullición (30 min). El sistema de filtración se completa con una bomba de succión. Antes de la filtración se preparan los medios de cultivo y después de esterilizarlos se vierten en placas de petri, también esterilizadas. El medio de cultivo debe ser específico para la bacteria que se desea cuantificar: los medios de cultivo pueden ser sólidos (con agar) o líquidos. Si son líquidos, deberá colocarse dentro de la placa de petri una almohadilla adsorbente atoxica que adsorbe el medio de cultivo líquido. (Perez, 2008)

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Anexo #3 Imágenes tomadas de la pag (Laboratorio de Tecnología Educativa.Departamento de Microbiología y Genética. Universidad de Salamanca, 2008)

4) GLOSARIO Los siguientes conceptos fueron tomados de (MINISTERIO DE DESARROLLOECONÓMICO, 2000) y (MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE, VIVIENDA YDESARROLLO TERRITORIAL., 2009)

ANÁLISIS: Examen del agua, agua residual o lodos, efectuado por un laboratorio.

COLIFORMES: Grupo de especies bacterianas que tienen ciertas características bioquímicas en común e importancia relevante como indicadores de contaminación del agua y los alimentos. El grupo de organismos coliformes se utiliza actualmente como indicador de la presencia en el agua residual de heces y, por lo tanto, de organismos patógenos. Los organismos coliformes son útiles para destruir la materia orgánica en los procesos biológicos de tratamiento de las aguas residuales. Las bacterias coliformes incluyen los géneros Escherichia y Aerobacter. Las Escherichia coli (E.coli) son totalmente de origen fecal.

CONCENTRACIÓN: Denominase concentración de una sustancia, elemento o compuesto en un líquido, la relación existente entre su peso y el volumen del líquido que lo contiene.

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO (DBO): Es el grado de consumo de oxígeno durante la oxidación de contaminantes en el agua, llevada a cabo por microorganismos. Este parámetro se determina midiendo la cantidad de oxígeno utilizado por microorganismos durante un período de 5 días. La prueba de DBO por sí misma es el parámetro de mayor significación cuando se trata de determinar la carga contaminante que pueden crear los desechos domésticos e industriales al descargarse en cursos naturales de aguas en los cuales se requiere persistan condiciones aerobias. Es importante para medir la capacidad de autodepuración de los cuerpos receptores de vertimientos domésticos e industriales.

DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO (DQO): Medida de la cantidad de oxígeno requerido para oxidación química de la materia orgánica del agua residual, usando como oxidantes sales inorgánicas de permanganato o dicromato en un ambiente ácido y a altas temperaturas.66

LODO BIOLÓGICO: Lodo excedente que se genera en los procesos biológicos de las aguas residuales.

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MATERIA ORGÁNICA DE UN AGUA RESIDUAL: Pueden ser sólidos sedimentables o suspendidos o disueltos provenientes de vegetales, animales o compuestos de síntesis de productos químicos orgánicos, degradables por la acción de microorganismos o no biodegradables. Son principalmente proteínas, compuestos del carbono y nitrógeno, grasas, aceites, hidrocarburos, hidratos de carbono, agentes tensioactivos, pesticidas, compuestos orgánicos volátiles y no volátiles y otras estructuras más complejas

TRATAMIENTO CONVENCIONAL: Procesos de tratamiento bien conocidos y utilizados en la práctica. Generalmente se refiere a procesos de tratamiento primario o secundario. Se excluyen los procesos de tratamiento terciario o avanzado.

TRATAMIENTO PRIMARIO: Tratamiento en el que se remueve una porción de los sólidos suspendidos y de la materia orgánica del agua residual. Esta remoción normalmente es realizada por operaciones físicas como la sedimentación. El efluente del tratamiento primario usualmente contiene alto contenido de materia orgánica y una relativamente alta DBO.

TRATAMIENTO SECUNDARIO: Es aquel directamente encargado de la remoción de la materia orgánica y los sólidos suspendidos

TANQUE SÉPTICO: Sistema individual de disposición de aguas residuales para una vivienda o conjunto de viviendas; combina la sedimentación y la digestión. Los sólidos sedimentados acumulados se remueven periódicamente y se descargan normalmente en una instalación de tratamiento.

TRATAMIENTO ANAEROBIO: Estabilización de un desecho por acción de microorganismos en ausencia de oxígeno.67

FILTRO ANAEROBIO: Consiste en una columna llenada con varios tipos de medios sólidos usados para el tratamiento de la materia orgánica carbonácea en aguas residuales.

BibliografíaAmbiente, M. d. (2004). M a n e j o d e I m p a c t o s A m b i e n t a l e s. 74-75.

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Lopéz, M. G. (2005). DETERMINACION Y DIFERENCIACION DE ESCHERICHIA COLI Y. España: Aquagest Galicia.

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