determinacin de la calidad del agua microbiologa sanitaria 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFacultad de Ingeniera Ambiental

INFORME DE LABORATORIO N 3:

DETERMINACIN DE LA CALIDAD DEL AGUADOCENTE: Jorge Tello Cebreros

MICROBIOLOGA SANITARIA 1

ALUMNA: Alarcn Olivera Ambar Tiffany

Lima-Abril 2015

1.-OBJETIVO Reconocer los factores ms importantes que influyen en el crecimiento de microorganismos en el agua Conocer el procedimiento de las mediciones en anlisis y calidad del agua Determinar la calidad del agua en los diversos ambientes de la Universidad Nacional de Ingeniera y verificar segn la norma de calidad de agua (DIGESA)

2.-FUNDAMENTO TERICO .

LA IMPORTANCIA DE LA CALIDAD DEL AGUA :

El agua, alimento esencial para los animales incluido el hombre, frecuentemente acta como vehculo de transmisin de microorganismos entricos. La materia fecal puede accidentalmente alcanzar una fuente de abastecimiento, siendo la forma ms comn el ingreso a travs de los sistemas de pozo ciego a napas profundas .La direccin general de salud ambiental (DIGESA) , la Organizacin Mundial de la Salud (OMS) en sus Guas para la calidad del agua potable, la Directiva 98/83/CE1 y otras normas internacionales, establecen o recomiendan requisitos de calidad para el agua de consumo humano. En general, la normativa establece que el agua es apta bacteriolgicamente para consumo si se encuentra exenta de microorganismos patgenos de origen entrico y parasitario intestinal. Ellos transmiten enfermedades tales como salmonelosis (Salmonella), shigelosis (Shigella), colera (Vibrio Cholerae), amebiasis (Entamoeba histolytica), alteraciones gastrointestinales (Aeromonas mesfilas, Helicobacter pylori, Campylobacter); giardiasis (Giardia lamblia), cristosporidiosis (Crystosporidium), esquistosomiasis (Schistosoma), desrdenes hepticos (virus de hepatitis), etc. La presencia de microorganismos patgenos en el agua de bebida es un riesgo que se incrementa en las reas marginales de mayor densidad poblacional o en zonas sin disponibilidad de agua potable. La seguridad que un agua contaminada puede ser causal de enfermedades, ha conducido a la necesidad de controlar rutinariamente la calidad microbiolgica de muestras de diversos orgenes. Los controles rutinarios de la totalidad de los microorganismos hdricos, potencialmente riesgosos para la salud, resultan difciles de llevar a cabo debido a la gran variedad de bacterias patgenas cultivables, a la complejidad de los ensayos de aislamientos y a la presencia en baja concentracin de varias especies altamente agresivas, sin que el orden detallado indique prioridad. Por esta razn, los anlisis bacteriolgicos apuntan a la bsqueda de microorganismos indicadores de contaminacin fecal .

2.1 .- DESARROLLO Y SUPERVIVENCIA DE LOS MICROORGANISMOS EN EL AGUA :

El crecimiento de microorganismos acuticos est afectado por una gran variedad de factores fisicos y qumicos que pueden actuar complementaria o antagnicaniente entre si Estos factores influyen no slo en el tamao y composicin de las poblaciones microbianas, sino en la morfologa y fisiologa de sus componentes individuales, pudiendo producir cambios considerables en el metabolismo, morfologa celular y reproduccin, por todo ello, la supervivencia de los microorganismos en las aguas es muy variable, incluso para especies relacionadas

a) La luz: es un importante factor ecolgico en el agua, siendo la fuente de energia de Id5 algas y bacterias fotosinteticas 511 intensidad disminuye rapidamente n indica que penetra en el agua. pero sin embargo resulta biolgicamente activa ha5tLi um profundidad de 100 m o incluso 700 ni en aguas muy claras sin color ni turbidez La luz solar tiene efectos inhibidores sobre las bacterias no pigmentadas, debido a la parte ultravioleta del espectro y a las longitudes de onda de la luz visible Estos efectos dependen de la intensidad de la radiacin y de la turbidez del agua, siendo mximos en aguas claras de regiones ridas. Las bacterias con pigmentos carotenoides, tolerantes a la luz en un grado considerable, no son inhibidas por la luz de intensidad normal. Por esta razn el aire contiene organismos con fuerte pigmentacin. Como se ha comentado anteriormente las aguas subterrneas se encuentran en total obscuridad excepto en el caso de pozos de gran dimetro en los que la luz solar puede llegar a la superficie del agua.

b) Temperatura La temperatura afecta a los procesos vitales de todos los microorganismos, concretamente a la velocidad de crecimiento, necesidades de nutrientes y composicin qumica y actividad enzimtica de las clulas Existe una diversidad de bacterias capaces de vivir en un amplio rango de temperaturas Aquellas cuyo ptimo desarrollo se sita a temperaturas medias se denominan mesfilas, para distinguirlas de las crifilas (adaptadas a bajas temperaturas) y termfilas (adaptadas a altas temperaturas) A baja temperatura se ralentizan todos los procesos vitales, de modo que la inultiplicacibn ser ms lenta (por do la congelacion conserva los alimentos) pero tambin los nutrientes durarn ms y ser mayor la supervivencia de niicroorganisnos pargenos Aproximadamente, un aumento de la temperatrira de entre 6 y 15 "C provoca una duplicacin en la velocidad de los procesos biolgicos. La multiplicacin de a mayora de los microorganismos si, we esta ley hasta llegar a una temperatura mxima Si se sobrepasa esta temperatura se produce rpidamente la muerte de la clula por danos irreversibles en el citoplasma Por el contrario las bajas temperaturas raramente son letales. Aunque hay unas pocas bacterias termfilas capaces de reproducirse a ms de 100 "C (existentes en zonas volcnicas y campos geotrmicos), muchas de ellas no son capaces de sobrevivir coi1 110 'C Por ello la fiebre es un mecanismo de defensa del cuerpo humano Las aguas subterrneas tienen una temperatura poco variable y responden a la media anual de las teniperaturas atmosfricas incrementando en ei producto de la profundidad por el gradiente geotrmico

c) Turbidez La materia en suspensin juega un papel importante CORIO sustratc: para muchos microorganismos, que colonizan su superficie. Los microorganismos colonizan no slo las partculas de materia orgnica, que pueden ser utilizadas directamente como alimento, sino tambin las partculas inorgnicas. Las partculas en suspensin, de origen orgnico o mineral, adsorben a su superficie los nutrientes y como consecuencia los microorganismos encuentran un ambiente nutricional ms favorable en esta materia suspendida que libres en el agua. En aguas superficiales las partculas en suspensin suponen tambin una proteccin frente a los efectos dainos de la luz Las partculas en suspensin, y por tanto la turbidez, tienen un efecto favorable sobre el crecimiento microbiano Se ha encontrado un paralelismo importante entre la turbidez y el contenido en bacterias de las aguas de los ros, del mar y de aguas subterrneas. Los valores de la turbidez y color para las aguas subterrneas suelen ser muy bajos, generalmente menores de 1 ppm para la turbidez y 5 ppm Pt para el color.

d) Salinidad : Existen bacterias adaptadas a las aguas dulces y otras a aguas saladas (halfilas), incluso extremadamente salinas Existen por tanto poblaciones diferentes en aguas continentales y en el mar Pequeos cambios de salinidad en las aguas pueden inducir cambios importantes en su poblacin microbiana, en las aguas subterrneas puede encontrarse un aniplio margen de salinidades, desde aguas con conductividades inferiores ;microsistemas de corto tiempo de residencia y trayecto a travs de materiales poco solubles. ;I aguas que habiendo atravesado formaciones evaporticas adquieren conductividades de varios miles de microsistemas. En general las aguas subterrneas tienen una salinidad media

e) Sustancias orgnicas : La materia orgnica es la fuente de nutrientes para las bacterias hetertrofas presentes en el agua subterrnea Resulta por tanto evidente que existe una alta correlacin entre contenido en materia orgnica y actividad biolgica La concentracin de materia orgnica no slo determina el numero:, de individuos sino tambin su tipo Existen microorganismos capaces de crecer con concentraciones muy bajas en nutrientes, mientras que otros se adaptan a altos contenidos La presencia de enzimas o sustancias bactericidas, generalmente producto del metabolismo de animales y plantas, tambin puede condicionar las poblaciones microbianas.

2.2-PARMETROS DE CONTROL OBLIGATORIO EN LA CALIDAD DEL AGUA :

a) Coliformes Totales y Termotolerantes- (Parmetros microbiolgicos)

b.- Color :

Fuente :Las aguas superficiales pueden parecer altamente coloreadas debido a la presencia de materia pigmentada en suspensin, cuando en realidad el agua no tiene color. El material colorante resulta del contacto con detritus orgnicos como hojas, agujas de conferas y madera, en diversos estados de descomposicin, est formado por una considerable variedad de extractos vegetales.

CARACTERISTICAS :El color causado por la materia en suspensin es llamado color aparente y es diferente al color debido a extractos vegetales u orgnicos, que son coloidales, al que se llama color real. En el anlisis del agua es importante diferenciar entre el color aparente y el real.

RIESGOS PARA LA SALUD - No permite el paso de la luz para el desarrollo de la biodiversidad. - Su presencia indicara ineficiencia en el tratamiento de aguas y de la integridad del sistema de distribucin.

METODO DE ANALISIS Para determinar el color mediante los mtodos actualmente aceptados, es necesario eliminarla turbidez antes de proceder al anlisis. Tenemos dos mtodos que son utilizados - Mtodo de comparacin visual - Mtodo espectrofotomtrico

c.- Turbidez:

FUENTE La turbidez del agua es producida por materias en suspensin, como arcillas, cieno o materias orgnicas e inorgnicas finamente divididas, compuestos orgnicos solubles coloreados, plancton, sedimentos procedentes de la erosin y microorganismos, el tamao de estas partculas vara desde 0,1 a 1.000 nm (nanmetros) de dimetro. La turbidez se utiliza para indicar la calidad del agua y la eficiencia de la filtracin para determinar si hay presencia de organismos que provocan enfermedades. La materia suspendida en el agua absorbe la luz, haciendo que el agua tenga un aspecto nublado. Esto se llama turbidez. La turbidez se puede medir con varias diversas tcnicas, esto demuestra la resistencia a la transmisin de la luz en el agua.

CARACTERSTICAS: La turbiedad, como medida de las propiedades de transmisin de la luz de un agua, es otro parmetro que se emplea para indicar la calidad de las aguas vertidas o de las aguas naturales en relacin con la materia coloidal y residual en suspensin. Elevados niveles de turbiedad pueden proteger a los microorganismos de los efectos de la desinfeccin y estimular la proliferacin de bacteria.

RIESGOS Una alta turbidez suele asociarse a altos niveles de microorganismos como virus, parsitos y algunas bacterias. Estos organismos pueden provocar sntomas tales como nauseas, retortijones, diarreas y dolores de cabeza

d.-Cloro residual :

FUENTE La concentracin de cloruros es una medida especfica de la salinidad de las descargas de la industria petrolera. Los cloruros son los principales componentes de las salmueras de petrleo. El incremento de cloruro en el agua ocasiona el aumento de la corrosividad del agua. El alto contenido de cloruros impide que el agua sea utilizada para el consumo humano o el ganado. Altos porcentajes de cloruros en los cuerpos de agua tambin pueden matar a la vegetacin circundante El cloruro, en forma de in (Cl.-) es uno de los aniones inorgnicos principales en el agua natural y residual. La infiltracin de aguas subterrnea en las alcantarillas contiguas a aguas saladas constituyen tambin una potencial fuente de cloruros y sulfatos.

CARACTERSTICAS: Los cloruros que se encuentran en el agua natural proceden de la disolucin de suelos y rocas que los contengan y que estn en contacto con el agua. En el caso de las aguas costeras, su presencia tambin es debida a la intrusin de aguas saladas. Otra fuente de cloruros es la descarga de aguas residuales domsticas, agrcolas e industriales a aguas superficiales. Las heces humanas, por ejemplo suponen unos 6 gr. de cloruros por persona da. En lugares donde la dureza del agua sea elevada, los compuestos que reducen la dureza del agua son tambin una importante fuente de aportacin de cloruros. Un contenido elevado de cloruro puede daar las conducciones y estructuras metlicas y perjudicar el crecimiento vegetal. El umbral del gusto de los cloruros es de 200 mg/L a 300 mg/L

RIESGOS Los cloruros no tienen un efecto nocivo en la salud, pero en concentraciones superiores a 250 mg/L este valor esta basado el sabor del agua el cual es percibido organolepticamente, y no en algn dao fisiolgico conocido

d.-PH : FUENTE El pH es el valor que determina si una sustancia es cida, neutra o bsica, calculando el nmero iones hidrogeno presentes. Se mide en una escala a partir de 0 a 14, en la escala 7, la sustancia es neutra. Los valores de pH por debajo de 7 indican que una sustancia es cida y los valores de pH por encima de 7 indican que es bsica. Cuando una sustancia es neutra el nmero de los tomos de hidrgeno y de oxhidrilos son iguales. Cuando el nmero de tomos de hidrgeno (H+) excede el nmero de tomos del oxhidrilo (OH-), la sustancia es cida

CARACTERSTICAS La concentracin de in hidrogeno es un parmetro de calidad de gran importancia tanto para el caso de calidad de las aguas naturales como residuales. Todas las fases del tratamiento del agua para suministro y residual, como o la neutralizacin cido base, suavizado, precipitacin, coagulacin, desinfeccin y control de la corrosin, depende del pH. El agua residual con concentracin de in hidrgeno presenta elevadas dificultades de tratamiento con procesos biolgicos y el efluente puede modificar la concentracin de in hidrogeno en las aguas naturales si sta no se modifica antes de la evacuacin de las aguas. A una temperatura determinadas, la intensidad del carcter cido o bsico de una solucin viene dada por la actividad del in hidrogeno o pH. El pH de los sistemas acuosos puede medirse convenientemente con pH-metro.

RIESGOS El pH no ejerce efectos directos en los consumidores, es uno de los parmetros indicadores de la calidad del agua. Para que la desinfeccin con cloro sea eficaz es preferible que sea un pH inferior a 8 en valores superiores de pH 11 produce irritacin ocular y agravacin de trastornos cutneos

e.-TEMPERATURA:FUENTE La temperatura del agua es un parmetro muy importante dada su influencia, tanto sobre el desarrollo de la vida acutica como sobre las reacciones qumicas y velocidades de reaccin, as como la aptitud del agua para ciertos usos tiles. La temperatura es un indicador de la calidad del agua, que influye en el comportamiento de otros indicadores de la calidad del recurso hdrico, como el pH, el dficit de oxgeno, la conductividad elctrica y otras variables fisicoqumicas.

CARACTERSTICAS El oxigeno es menos soluble en agua caliente que en agua fra. El aumento en las velocidades de las reacciones qumicas que produce un aumento de la temperatura, combinado con la reduccin de oxigeno presente en las aguas superficiales. Es causa frecuente del oxigeno presente en las aguas superficiales, reducindose mas en los meses de verano Un cambio brusco de temperatura puede conducir a un aumento en la mortalidad de la vida acutica. Las temperaturas elevadas pueden dar lugar conducir a un aumento en la mortalidad de la vida acutica. La temperatura ptima para el desarrollo de las actividades se detienen cuando se alcanza los 50C a temperaturas de alrededor de 15C, las bacterias productoras de metano cesan su actividad. RIESGOS Las temperaturas anormalmente elevadas puedes dar lugar a una indeseada proliferacin de plantas acuticas y hongos.

2.3.-CLCULOS Y NORMA DE CALIDAD DEL AGUA POTABLE ( SEGN DIGESA)

Clculo del Nmero Ms ProbableEn el caso del agua tratada, cuando se inoculan cinco porciones con 20 mililitros de muestra, el Nmero Ms Probable se calcula con ayuda del cuadro 5.2. Si se elige la siembra de una serie de 10 tubos con 10 mililitros de muestra, el Nmero Ms Probable se calcular con el cuadro 5.3. En el caso de agua superficial sin tratamiento, si se selecciona para la prueba la siembra de tres series de cinco tubos con volmenes de 10 mililitros, un mililitro y 0,1 mililitros, el Nmero Ms Probable se obtiene directamente del cuadro 5.4. Para este clculo, se seleccionan los tubos con resultados positivos en las pruebas confirmativas de coliformes totales y termotolerantes, obtenidos en las tres series consecutivas inoculadas. Con los tubos positivos de cada serie se forma una combinacin de nmeros (tambin denominada cdigo), que corresponde a un valor de Nmero Ms Probable de coliformes. En el caso de presentarse aguas con alta contaminacin biolgica, se requiere efectuar un mayor nmero de diluciones y el Nmero Ms Probable se obtiene mediante una frmula. Cuando se inoculan tres series de cinco tubos en volmenes de muestra diferentes de los indicados en la tabla, el cdigo se formar con el nmero de tubos con resultado positivo seleccionado en tres series consecutivas inoculadas y se verificar el valor de Nmero Ms Probable correspondiente a ellos. El ndice de Nmero Ms Probable final ser dado a travs de la siguiente formula:

Mtodo de presencia-ausenciaEs un procedimiento simplificado de la tcnica de fermentacin en tubos mltiples para la determinacin cualitativa de coliformes en agua destinada al consumo humano. La prueba de presencia-ausencia considera la siembra de 100 mililitros de muestra en el caldo P-A y est fundamentada sobre el principio de que los coliformes deben estar ausentes en 100 mililitros de agua potable. Esta prueba consta de dos fases: una presuntiva y otra confirmativa. Si el resultado del anlisis es positivo, puede ser necesaria la determinacin cuantitativa en una nueva muestra. El mtodo de presencia-ausencia es una alternativa para la determinacin cualitativa de coliformes totales y termotolerantes. Es ms simple y econmica que las tcnicas de tubos mltiples y de filtro de membrana, que son pruebas cuantitativas. El procedimiento descrito a continuacin es una versin de la tcnica presence-absence coliform test del Standard Methods (American Public Health Association-American Water Works Association, 1999).

Mtodo rpido. Tcnica de filtro de membrana con agar m-7 horas FCEl procedimiento simplificado con agar m-7 horas para la determinacin de coliformes termotolerantes es similar a la tcnica de filtro de membrana para coliformes termotolerantes en medio m-FC o agar m-FC, pero permite obtener resultados en siete horas, y la incubacin a una menor temperatura facilita la recuperacin de los coliformes termotolerantes (41,5 0,2 C). Est tcnica es aceptada por el Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (American Public Health Association-American Water Works Association, 1999). Se propone como una alternativa para la determinacin rpida de coliforms termotolerantes. Se puede aplicar para valorar la calidad de agua de bebida en situaciones de emergencia. El procedimiento descrito a continuacin es una versin simplificada de Rapid detection methods. Seven hour fecal coliform test (specialized) (American Public Health Association-American Water Works Association, 1999).

3.-PROCEDIMIENTO :

Tomar una muestra de agua en el frasco de prueba Agitar el frasco 20 veces Se introduce una cantidad medida de la muestra a una caja de Petri ,haciendo uso de la pipeta .Flamear la pipeta antes y despus de sacar los 1.1 ml de muestra. Se adiciona agar,previamente se flamea el tubo Para que se homogenice,se mueve mediante agitacin rotatoria la placa,mezclando la muestra y el medio. Esperar 5 minutos para que el medio se solidifique. Antes de utilizar las pipetas esterilizadas,flamear el pipetero. Agregar la cantidad de agua necesaria de la muestra,al agua peptonada.

Cultivo de bacterias o cualquier otra muestra que contenga bacterias en suspensin.Se pone 1 ml en 99ml del diluyente; se pasa 1ml a otros 99 ml del diluyente.Despus de agregar el inculo a la placa 20 a 30 ml de agar fundido. La placa se agita suavemente por rotacin para que se distribuya adecuadamente el inculo en el medio de cultivo.Las placas se colocan en posicin invertida en una incubadora por 24 horas o ms.Se selecciona una placa que contenga de 30 a 300 colonias.El nmero de colonias que se cuentan en la placa se multiplica por la dilucin de la muestra igual al nmero de bacterias por ml.

4.-RESULTADOS Y DISCUSIN: Grupo N 1:Estanque de arquitectura

Da: 07/04/15

Hora: 12:00

Tagua: 25

Grupo N 3: Bao Gimnasio

Da: 07/04/15

Hora: 11:52

Tagua: 28

Grupo N 5:Bao FIA

Da: 07/04/15

Hora: 12:08

Tagua:22

Muestra1ml10-110-2U.F.C /mlObservaciones

Grupo 1Estanque de Arquitectura60416927169x1/10-1 = 16901mm2mm4mm-5mmIncubacin : 24 horas

Grupo 3:Grifo del Gimnasio-Bao de Varones465-*0,5mm-1mm-2mm*0,5mm-2mm-3mmIncubacin:50 horas

Grupo V:Grifo FIA8920989*1mm-2mm-3mm-4mm*5mm-6mm*1mm-2mm-3mm*1mm-1.5mmIncubacin :50 horas

5.-Observaciones:

-En el grupo 3 se dej la placa en la incubadora por un mayor nmero de tiempo ,lo que se supone debi haberse encontrado ms colonias de bacterias,pero segn en el experimento este hecho no ocurri.-El grupo 3 solo realiz dos tipos de diluciones, debido a que el agar a utilizar se derram en el autoclave.-En el agua del estanque de arquitectura tambin se encontraron algas y caracoles.-En el grupo 3, en la placa 1 se encontr colonias de bacterias del agua pero con diferentes caractersticas a analizar,hubo contaminacin al momento de realizar el experimento.

6.-Conclusiones:-Es evidente segn el experimento que existen microorganismos en las muestras tomadas,egn sea el volumen y las diluciones utilizadas crecen colonias de diferentes tamaos y en diversas cantidades,esta va disminuyendo segn el nmero de dilucin.-En el grupo 1 Estanque de arquitectura los factores para el crecimiento y desarrollo de microorganismos han sido favorables debido a temperatura,nutrientes ,partculas ,turbidez del agua,etc.-No se puede comparar los resultados del grupo 3 y grupo 5 con el lmite mximo permisible de parmetros biolgicos,debido a que las condiciones de la norma segn DIGESA son diferentes al procedimiento realizado por los grupos en cuanto tiempo de incubacin de placas.Por lo tanto no se ha podido hallar la calidad del agua en los ambientes del bao del Gimnasio UNI y en .

-Se conoce el procedimiento para el anlisis de calidad de agua ,por tanto ya que el grupo 3 y el grupo 5 no cumpli dicho objetivo, se reconoce que si se hace nuevamente el experimento se tomar el promedio de resultados para las conclusiones a tomar.

7.-Recomendaciones:-Tener cuidado al momento de tomar las muestras de agua evitando cualquier tipo de contaminacin externa.-Anotar las condiciones en las que se encuentran las muestras a tomar.-Tener cuidado al momento de sacar el agar del autoclave, para poder utilizar el insumo completo y realizar correctamente el procedimiento de laboratorio.- Para disminuir la concentracin de microorganismos en el caso del Estanque de Arquitectura , podramos hacer un tratamiento con cloro residual, y analizamos el contenido bacterial una vez terminado el proceso.-Contar las colonias por lo menos dos veces y escoger a partir de qu tamao estas son contabilizadas, anotar dimetros y caractersticas para un mejor resultado.-El tiempo de incubacin debe ser preciso y exacto ,para poder comparar los resultados con los nmeros mximos permisibles segn la norma del DIGESA.

BIBLIOGRAFA

1.- Michael Madigan,John Martinko,Jack Parker ,Biologa de los microorganismos ,Madrid,Editorial Pearson ,2004.

2.- Repositorio,Tratamiento de aguas .[Consulta : 13 abril 2015 ] Disponible en :http://www.frro.utn.edu.ar/repositorio/catedras/civil/ing_sanitaria/Ingenieria_Sanitaria_A4_Capitulo_06_Tratamiento_de_Aguas.pdf

ANEXOS

REGLAMENTO DE LA CALIDAD DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO