Microbiologia y Toxicologia Del Agua

UNFV/FISS Microbiología y Toxicología del Agua

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

ESPECIALIDAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

MICROBIOLOGIA II

MICROBIOLOGIA Y TOXICOLOGÍA DEL AGUA

Contaminación de las aguas.

La polución de las aguas es provocada por las materias diversas procedentes

de los efluentes industriales y domésticos. El vertido en aguas de productos

diversos puede comunicar a estas propiedades toxicas a los seres, animales y

plantas, que viven en su seno, haciéndolas no aptas para los distintos usos

que les da el hombre. Por su impacto ambiental son mas relevantes las

especies solubles, dado que en esta forma las sustancias son más móviles y

su alcance toxico es mayor.

El transporte y dispersión de estos agentes contaminantes depende en gran

medida de los procesos que tiene lugar en el seno del agua, los estados en los

que reencuentra en la naturaleza.

Los diferentes ecosistemas por los que pasa. Para comprender de una manera

los mecanismos causantes de los cambios de concentración de las sustancias,

habría que tener en cuenta los tres estados en que los elementos químicos

coexisten (materia inorgánica disuelta, materia orgánica disuelta y materia

orgánica particulada), Así estos mecanismos son:

Reacciones químicas y bioquímicas

Reacciones de intercambio de compuestos volátiles con la atmósfera.

Efectos de sedimentación.

Transformación de sedimentos.

Pudiéndose diferenciar en cada uno de ellos, procesos químicos mas

específicos que vienen a aumentar el grado de complejidad de estos sistemas

de transporte.

Microbiología II 1


Origen de los contaminantes en el medio hídrico

Las fuentes de contaminación más importantes son:

Aguas residuales procedentes de las industrias.

Son muy difíciles de clasificar debido a su variabilidad de composición y

características.

Residuos sólidos

Procedentes de tierra o de los buques que se vierten directamente al mar.

Contaminantes líquidos y sólidos.

Arrastrados por los ríos.

Microbiología II 2


ORIGEN DE LOS CONTAMINANTES EN EL MEDIO HIDRICO

Las fuentes de contaminación más importantes son:

Aguas residuales Aguas residuales:

Residuo sólidos Aguas negras

Contaminantes líquidos y sólidos Aguas pluviales

petróleo Aguas de limpieza publica

Aguas procedentes de usos domésticos.

La clasificación de los contaminantes químicos que afecta la hidrosfera

según su especie resulta de la siguiente manera:

Gases disueltos

Especies inorgánicos

Especies orgánicas: los contaminantes en le medio hídrico se dividen

en función a su peligrosidad:

1. Hidrocarburos y aceites 4. pesticidas y subproductos

2. Detergentes 5. herbicidas

3. PCB y subproductos ( furanos)

Microbiología II 3


FAQ De la Contaminación Del Agua

¿Qué es la contaminación del agua?mmnnnn

nnnnnnnnnnnnnnnnnn

La contaminación del agua es cualquier cambio químico, físico o biológico en la

calidad del agua que tiene un efecto dañino en cualquier cosa viva que

consuma ese agua. Cuando los seres humanos beben el agua contaminada

tienen a menudo problemas de salud. La contaminación del agua puede

también puede hacer a esta inadecuada para el uso deseado.

¿Cuáles son los mayores contaminantes del agua?mmmmmmmmmmm

Hay varias clases de agentes contaminantes del agua. Los primeros son

agentes causantes de enfermedad. Éstos son bacterias, virus, protozoos y los

gusanos parásitos que se incorporan desde los sistemas de aguas residuales y

las aguas residuales sin tratar. Una segunda categoría de agentes

contaminantes del agua son los agentes consumidores de oxígeno; residuos

que se pueden descomponer por las bacterias consumidoras de oxígeno.

Cuando las poblaciones de bacterias son grandes la descomposición de los

residuos tiene lugar y se consume mucho oxígeno pudiendo agotar el oxígeno

disuelto en el agua. Esto puede ser causa de que otros organismos que viven

en el agua tal comopescados,mueran.mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm

Una tercera clase de agentes contaminantes del agua son los agentes

contaminantes inorgánicos solubles en agua, tales como ácidos, sales y

metales tóxicos. Grandes cantidades de estos compuestos harán el agua

inapropiada para beber y pueden causar la muerte de la vida acuática.

Otra clase de agentes contaminadores del agua son los nutrientes; loas nitratos

y los fosfatos solubles en agua que causan el crecimiento excesivo de las algas

y de otras plantas acuáticas, que agotan la fuente de oxígeno del agua. Esto

mata a pescados y, cuando esta se encuentra en agua potable, puede matar a

niños infantiles.mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm

Microbiología II 4


El agua se puede también contaminar por un número de compuestos orgánicos

tales como aceite, plásticos y pesticidas, que son dañinos para los seres

humanos y para las plantas y animales acuáticos.

Una categoría muy peligrosa es el sedimento suspendido, porque causa una

disminución en la absorción de la luz por el agua y las partículas separan

compuestos peligrosos tales como pesticidas a través del agua.

Finalmente, los compuestos radiactivos solubles en el agua pueden causar

cáncer, defectos de nacimiento y daño genético siendo por tanto agentes

contaminantes muy peligrosos del agua.mmmmmmmmmmmmmmmmmmmm

¿De dónde procede la contaminación del agua?mmmmmmmmmmmm

La contaminación del agua es causada generalmente por actividades humanas.

Diversas fuentes humanas añaden agentes contaminantes al agua. Hay dos

clases de fuentes, fuentes puntuales y fuentes difusas. Las fuentes puntuales

descargan agentes contaminantes en localizaciones específicas a través de

tuberías o de alcantarillas en el agua superficial. Las fuentes de contaminación

difusa son las fuentes que no se pueden localizar en un solo sitio de descarga.

Los ejemplos de fuentes puntuales son: fábricas, plantas de tratamiento de

aguas residuales, minas subterráneas, pozos de petróleo, buques de petróleo,

etc.

Los ejemplos de las fuentes de contaminación difusa son: deposición ácida del

aire, tráfico, agentes contaminantes que se transportan a través de los ríos y de

los agentes contaminantes que entran en el agua a través del agua

subterránea.

La contaminación por fuente difusa es difícil de controlar porque los causantes

de ella no pueden ser controlados.mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm

¿Cómo detectamos la contaminación del agua?mmmmmmmmmmmmm

La contaminación del agua se detecta en los laboratorios, donde pequeñas

muestras de agua se analizan para diversos tipos de contaminantes. Los

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organismos vivos tales como pescados se pueden también utilizar para la

detección de la contaminación del agua. Los cambios en su comportamiento o

crecimiento nos demuestran, que el agua en la que viven está contaminada.

Las características específicas de estos organismos pueden dar información

sobre la clase de contaminación en el ambiente. Los laboratorios también

utilizan modelos por computadora para determinar qué peligros puede haber en

ciertas aguas. Importantes son los datos que se poseen y se almacenan en la

computadora sobre el agua, para que la computadora entonces determine si el

agua tiene cualquier impureza.mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm

¿Qué es contaminación por calor, cuál es la causa y cuáles son los

peligros?

En la mayoría de los procesos de fabricación el calor es originado y se debe

añadir al ambiente, porque es calor inútil. La manera más barata de hacer esto

es introducirla al agua superficial próxima, pasarla a través de la planta, y

volver el agua caliente a la masa de agua superficial. El calor que contiene ese

agua tiene efectos negativos en toda la vida acuática de la masa de agua que

recibe esa agua caliente. Esta es la clase de contaminación que se conoce

comúnmente como contaminación por calor o contaminación termal.

El agua más caliente disminuye la solubilidad del oxígeno en el agua y también

hace que los organismos que viven en el agua respiren más rápidamente.

Muchos organismos de este agua entonces morirán por la escasez de

oxígeno,o llegan a ser más susceptibles a las enfermedades.

¿Qué es eutrofización, cuál es la causa y cuáles son los peligros?

Eutrofización significa enriquecimiento por nutrientes de corrientes y lagos

naturales. Este enriquecimiento es a menudo aumentado por las actividades

humanas, tales como agricultura (adición del abono). En un cierto plazo, los

lagos entonces se convierten en eutróficos debido a un aumento en la

concentración de nutrientes.MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM

Eutrofización es causada principalmente por un aumento en los niveles del

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nitrato y del fosfato y tiene una influencia negativa en la vida acuática. Debido

al enriquecimiento, plantas del agua tales como algas crecerán

extensivamente. Consecuentemente el agua absorberá menos luz y ciertas

bacterias aerobias llegarán a ser más activas. Estas bacterias agotan los

niveles del oxígeno y en el futuro, solamente las bacterias anaerobias puedan

ser activas. Esto hace imposible la vida en el agua para los pescados y otros

organismos.

¿Qué es la lluvia ácida y cómo se desarrolla?

El agua de lluvia típica tiene un pH de cerca de 5 a 6. Esto significa que de

forma natural no es neutro, es un líquido levemente ácido. Durante la

precipitación por ejemplo agua de lluvia disuelve gases como dióxido de

carbono y oxígeno . La industria ahora emite grandes cantidades de gases

acidificantes, por ejemplo los óxidos sulfúricos y monóxido de carbono. Estos

gases también se disuelven en el agua de lluvia. ¿Causa esto un cambio en el

pH de la precipitación? el pH de la lluvia bajará a un valor de o por debajo de 4.

Cuando una sustancia tiene un pH por debajo de 6,5, es ácida. Cuanto más

bajo es el pH, más ácida es la sustancia. Esta lluvia con un pH más bajo que

de forma natural, debido a las emisiones industriales, se llama lluvia ácida.

FAQ De la Purificación Del Agua

¿Qué es la depuración del agua?mmmmmmmmmmmmmmmmmmm

Depuración del agua generalmente significa liberar al agua de cualquier clase

de impureza que contenga, por ejemplos contaminantes o microorganismos.

La depuración del agua no es un proceso unilateral; el proceso de la

depuración contiene muchos pasos. Los pasos que necesitan ser progresados

dependen de la clase de impurezas que se encuentre en el agua. Esto puede

Microbiología II 7

http://www.lenntech.com/espanol/tabla-peiodica/O.htm

http://www.lenntech.com/espanol/tabla-peiodica/C.htm


diferir mucho según el tipo de agua.mmmmmmmmmmmmmmmmmmmm

¿De qué maneras se trata el agua contaminada?mmmmmmmmmmmm

Sedimentados

Antes de que el proceso de la depuración comience algunos contaminantes,

tales como aceite, pueden ser depositado en el tanque de sedimentación. Ellos

pueden que sean eliminados fácilmente después de que hayan alcanzado el

fondo del depósito.mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm

Retiro de microorganismos peligrososmmmmmmmmmmmmmmmm

El agua contaminada a menudo tiene que ser liberada de microorganismos. El

agua es entonces desinfectada, generalmente por medio de la desinfección con

cloro.

Retiro de sólidos disueltos mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm

Los microorganismos no son solamente una amenaza en el tratamiento del

agua; pueden también ser una ventaja cuando se usan en procesos de

depuración del agua. Pueden convertir contaminantes dañinos en sustancias

inofensivas. Este proceso conlleva generalmente un tiempo largo y se utiliza

solamente para el agua que está contamina con contaminantes que los

microorganismos, generalmente bacterias, pueden convertir.

Técnicas físicas /químicasmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm

Cuando el tratamiento por microorganismos no es una opción utilizamos a

menudo diversas técnicas de tratamiento, llamadas técnicas físicas/químicas

de tratamiento. El tratamiento químico se ocupa a menudo por medio de la

adición de ciertos productos químicos, para cerciorarse de que los

contaminantes cambian la estructura y puedan ser eliminados más fácilmente.

Microbiología II 8


Los fertilizantes tales como nitratos se quitan de esta manera. El retiro de

contaminantes se puede también hacer con procesos químicos específicos

más difíciles. Lleva mucha educación entender completamente estos pasos de

depuración. El tratamiento físico se ocupa generalmente de pasos de la

depuración tales como filtración.

Proceso del tratamiento de la contaminación del agua

¿Cómo se pueden las bacterias quitar de lagua?mmmmmmmmmmmm

Las bacterias y otros microorganismos se quitan del agua con la desinfección.

Esto significa que ciertas sustancias están disponibles para matar a las

bacterias, estos se llaman biocidas. La desinfección se puede también hacer a

veces con la UV-luz.mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm

¿Qué es el tratamiento aerobio del agua?mmmmmmmmmmmmmmmmm

Cuando las bacterias se utilizan para la depuración del agua hay dos clases de

transferencia; una de estas es transferencia aerobia. Esto significa, que las

bacterias dependen del oxígeno para convertir los contaminantes del agua. Las

bacterias aerobias solo pueden convertir compuestos cuando hay mucho

oxígeno presente, porque lo necesitan para realizar cualquier clase de

conversión química. Generalmente los productos en los que convierten los

contaminantes son dióxido de carbono y agua.MMMMMMMMMMMMMMMM

¿Qué es el tratamiento anaerobio del agua?

Cuando las bacterias se utilizan para la purificación del agua hay dos clases

de conversión; uno de estos es transferencia anaerobia. Esto significa, que las

bacterias que no son dependientes del oxígeno para convertir los

contaminantes del agua. Las bacterias anaerobias pueden convertir solamente

Microbiología II 9

http://www.lenntech.com/espanol/tabla-peiodica/C.htm


cuando los niveles de oxígeno son bajos, porque utilizan otras clases de

sustancias para realizar la conversión química. Las bacterias anaerobias

apenas producen el dióxido de carbono y el agua durante la conversión, sino

gas metano. Esto se puede utilizar para mantener la maquinaria que soporta el

proceso de purificación. La conversión anaerobia de una sustancia requiere

más pasos que la conversión aerobia, pero el resultado final es a menudo

menos satisfactorio. Después de que el proceso anaeróbico con bacterias

generalmente la conversión aeróbica (bacterias que utilizan oxígeno) necesita

acabar el proceso, porque el agua no está bastante limpia todavía.

¿Cómo se quitan los fertilizante del agua?mmmmmmmmmmmm

Los fertilizantes tales como fosfato se quitan a través de la adición de otro

producto químico, generalmente hierro. Las sustancias se convierten en sólidos

precipitados, de esta forma pueden ser filtrados del agua.

El retiro del amonio y de los nitratos es un poco más complicado; es un proceso

de la depuración que requiere conversión aerobia y anaerobia para quitarlos.

En la etapa aerobia de la conversión hay dos especies bacterianas implicadas.

Bacterias llamadas Nitrosamonas que convierten el amoniaco a nitrito y las

bacterias llamadas Nitrobacteras que convierten el nitrito a nitrato después de

las primeras.mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm primeras.

Aunque el nitrato no representa una amenaza directa para la salud de la

mayoría de los pescados, los altos niveles siguen siendo indeseables. Aparte

de animar el crecimiento de las algas a extremos anormales, ahora se cree que

los altos niveles del nitrato están implicados en enfermedades de algunos

pescados. Esto significa que el proceso no se puede parar aquí.

Las bacterias anaerobias asumen el control; convierten el nitrato a nitrógeno

atmosférico gaseoso. Este proceso ocurre solamente en ausencia de oxígeno.

La primera etapa es al revés del proceso de la nitrificación, el nitrato es de

nuevo convertido a nitrito. La segunda etapa de la desnitrificación convierte el

nitrito al gas del nitrógeno (N 2). Este gas se escapa libremente en la atmósfera

sin causar daño ambiental.

Microbiología II 10


Contenido de la pagina:

a) Importancia del problema

b) Temas que se estudian en

esta capitulo

c) Alteraciones físicas

d) Alteraciones químicas

e) Alteraciones biológicas

f) Cuadro de enfermedades por

patógenos contaminantes de

las aguas

Paginas dependientes:

sustancias contaminantes del

agua

Origen de la contaminación de

las aguas

Contaminación de rios y lagos

Contaminación de mares y

costas eutrofización

Petróleo en el mar

Depuración de las aguas

residuales contaminación de

las aguas subterráneas

Temas que se estudian en este capitulo

En este capitulo se estudian varios temas relacionados con este problema,

entre los que tienen especial interés:

El estudio de las diferentes sustancias contaminantes del agua

La eutrofización que destruye la calidad de las aguas por el exceso de

nutrientes de los desagües de las ciudades y los vertidos agrícolas

llevan a lagos y ríos



Alteraciones físicas del agua

Alteraciones físicas Características y contaminación que indica

Color El agua no contaminada suele tener ligeros colores rojizos

pardos, amarillentos o verdosos debido, principalmente a los

compuestos húmicos, ferrico o los pigmentos verdes de las

algas que contienen………

Las aguas contaminadas pueden tener diversos colores pero,

en general, no se pueden establecer relaciones claras entre ele

olor y el tipo de contaminación

Olor y sabor Compuestos químicos presentes en el agua como los fenoles,

diversos hidrocarburos, cloro, materias orgánicas en

descomposición o esencias liberadas por diferentes algas o

hongos pueden dar olores y sabores muy fuertes al agua,

aunque estén en muy pequeñas concentraciones . las algas a

los minerales dan sabores salados o metálicos, en ocasiones

sin ningún olor.

Temperatura El aumento de la temperatura disminuye la solubilidad de

gases (oxigeno) y aumenta en general, la de las sales.

Aumenta la velocidad de reacciones del metabolismo,

acelerando la putrefacción. La temperatura optima del agua

para beber esta entre 10y 14ºC.

Las centrales nucleares, térmicas y otras industrias contribuyen

a la contaminación térmica de las aguas, a veces de forma

importante.

Materiales suspensión Partículas como arcillas, limo y otras, aunque no lleguen a

estar disueltas son arrasadas por el agua de os maneras: en

suspensión estable (disoluciones coloidales); o en suspensión

que solo dura mientras el movimiento del agua las arrasa. Las

suspendidas coloidalmente solo precipitaran después de haber



sufrido coagulación o floculación (reunión de varias partículas)

Radiactividad Las aguas naturales tienen unos valores de radioactividad,

debido sobre todo a isótopos del K.

Algunas actividades humanas pueden contaminar el agua con

isótopos radiactivos.

Espumas Los detergentes producen espumas y añaden fosfato al agua

(eutrofización). Disminuye mucho el poder autodepurador ríos

al dificultar la actividad bacteriana. También interfieren en los

procesos de floculación y sedimentación en las estaciones

depuradoras.

conductividad

El agua pura tiene una conductividad eléctrica muy baja .El

agua natural tiene iones en disolución y su conductividad es

mayor y proporcional ala cantidad y características de esos

electrolitos. Por eso se usan los valores de conductividad como

índices aproximado de concentración de solutos. Como la

temperatura modifica la conductividad las medidas se deben

hacer a 20ºC.

Alteraciones químicas

Contaminación que indica

phLas aguas naturales pueden tener pH ácidos por el CO2 disuelto desde la atmósfera o proveniente de los seres vivos; por ácido sulfúrico procedente de algunos minerales, por ácidos húmicos disueltos del mantillo del suelo. La principal sustancia básica en el agua natural es el carbonato calcio que puede reaccionar con el CO2 formando un sistema tampón carbonato/bicarbonato.Las aguas contaminadas con vertidos mineros o industriales pueden tener pH muy ácido. El pH tiene una gran influencia en los procesos químicos que tienen lugar en el agua, actuación de los floculantes, tratamientos de depuración, etc.

Oxigeno disuelto OD Las aguas superficiales limpias suelen estar saturadas de oxigeno, lo que es fundamental para la vida. Si el nivel de oxigeno disuelto es bajo indica contaminación con materia orgánica, septizacion, mala calidad del agua e incapacidad para mantener determinadas formas de vida

Materia orgánica biodegradable:Demanda bioquímica

de oxigeno

DBO5 es la cantidad de oxigeno disuelto requerido por los microorganismos para la oxidación aerobia de la materia orgánica biodegradable presente en el agua. Se mide a los cinco días. Su valor



(DBO5) da idea de la calidad de agua desde el punto de vista de la materia orgánica presente y permite prever cuanto oxigeno será necesario para la depuración de esas agua e ir comprobando cual esta siendo la eficacia del tratamiento depurador de una planta.

Materiales oxidables:Demanda Química de oxigeno (DQD)

Es la cantidad de oxigeno que se necesita para oxidar los materiales contenidos en el agua con un oxidante químico (normalmente dicromato potasio en medio ácido). Se determina en tres horas y, en la mayoría de casos, guarda una buena relación con la DBO por lo que es de gran utilidad al no necesitar los cinco días de la DBO . Sin embargo la DQB no diferencia entre materia biodegradable y el resto no suministra información sobre la velocidad de degradación en condiciones naturales

Nitrógeno totalVarios compuestos de nitrógeno son nutrientes esenciales. Su presencia en las aguasEn exceso es causa de eutrofización

El nitrógeno se presenta en muy diferentes formas químicas en las aguas naturales y contaminadas

Fósforo total El fósforo como el nitrógeno, es nutriente esencial para la vida. Su exceso en el agua provoca eutrofización.

El fósforo total incluye distintos compuestos como diversos ortofosfatos, poli fosfatos y fósforo orgánico. L a determinación se hace convirtiendo todos ellos en ortofosfatos que son los que se determinan por análisis químicos

Alteraciones químicas

AnionesClorurosNitratosNitritosFosfatosSulfurosCianurosfluoruros

Indican salinidadIndican contaminación agrícolaIndican actividad bacteriológicaIndican detergentes y fertilizantesIndican acción bacteriológica anaeróbica (aguas negras ,etc.)Indican contaminación de origen industrialEn algunos casos se añaden al agua para la prevención de las caries, aunque es una práctica muy discutida.

CationesSodioCalcio y magnesioAmonioMetales pesados

Indica salinidadEstán relacionados con la dureza del aguaContaminación con fertilizantes y hecesDe efecto muy nocivo; se bioacumulan en la cadena trofica;(se estudian con detalle en el capitulo correspondiente

Compuestos orgánicos los aceites y grasas procedentes de restos de alimentos o



procesos industriales, automóviles como lubricantes, etc.) son difíciles de metabolizar por las bacterias y flotan formando películas en el agua que dañan a los seres vivos. Los fenoles pueden estar en el agua como resultado de contaminación industrial y cuando reaccionan en el cloro que se añade como desinfectante forman cloro fenoles que son un serio problema por que dan al agua un mal olor y sabor .la contaminación con pesticidas petróleo y otros hidrocarburos se estudia con detalles en los capítulos correspondientes.

Alteraciones biológicas del agua

Alteraciones biológicas del agua Contaminación que indica

Bacterias coniformes Desechos fecales

Virus Desechos fecales restos orgánicos

Animales, plantas, microorganismos diversos eutrofización

Especies inorgánicos

En el agua pueden aparecer contaminantes inorgánicos de muy diversa

naturaleza tanto cationes y aniones inorgánicos disueltos como en estado de

suspensión o coloidal,



Entre ellos se suele distinguir contaminantes de baja toxicidad y otros de alta

intensidad.

Contaminantes de baja toxicidad

Se trata principalmente de nutrientes de plantas y otros seres vivos, que

aumentan la actividad bioquímica del agua y por tanto inducen un déficit de

oxigeno. Destacan en este apartado los cationes K+, Mg²+, Ca²+, Al³+. Así

como los aniones SO4-², NO-³, PO4-³ y son las fabricas de fertilizantes, granjas

de ganado conservas vegetales, celulosas, etc. Los tipos de industria en los

que se genera la mayor parte de estas sustancias.

Contaminantes de alta toxicidad

En este grupo aparecen como grupo principal los elementos pesados que se

definen como aquellos que tienen una densidad superior a 4.5g/cm³. Son

metales de transición o semi metales del grupo del carbono, del nitrógeno y

oxigeno.

Los elementos metálicos se emplean en la industria en grandes cantidades y

con multitud de finalidades. Por citar solo algunos de los mas importantes:

materiales de construcción y de ornamento (pinturas y revestimientos),

objetos de uso humano (recipientes industriales y domésticos, muebles,

herramientas, menaje domestico, juguetes, armas, máquinas, vehículos, utillaje

agrícola, etc). Baterías de producción de energía eléctrica, catalizadores de

procesos químicos, aditivos (plastificantes, colorantes), pesticidas inorgánicos.

Elementos de gran importancia son por ejemplo el As, Cu, Cd, Pb, Mn, Hg,

Cr, V, W, Al, Fe, Au, Pt, Ti, Sn, Ag, Zn, B, Mo, Ni.

Algunos de estos elementos son bioesenciales a cierta concentración

generalmente muy pequeña manifestándose su toxicidad cuando se eleva la



concentración de forma artificial, participan en múltiples procesos bioquímicas

como catalizadores formando parte de enzimas.

Estos elementos se encuentran de forma natural en depósitos de subsuelo o la

superficie de donde la humanidad los extrae y procesa, algunos desde hace

miles de años (edad de hierro, edad de bronce) en el curso de los procesos de

extracción

(Minería) elaboración (metalurgia), uso humano y desecho, la distribución

natural de estos elementos es alterada, y son dispersados por la biosfera de

formas generalizada ya que los vertidos son transportados de forma natural,

bien a al forma de agua (arrastre, disolución, lixiviación) o de la atmósfera

(incineración de residuos).

Esto supone un grave factor contaminante por la toxicidad intrínseca de alguno

de ellos y sobre todo por que los elementos no son biodegradables, tan solo

transformables en otras especies como las órgano metálicas, a veces mas

toxicas que las de partida. Al no tener sumideros naturales su concentración en

la superficie de la tierra aumenta de forma inexorable con el paso del tiempo.

Los muchos miles de toneladas de metales que se extraen del subsuelo cada

día acabaran repartidos sobre la biosfera antes o después. La única polución a

este problema es le reciclaje que ya es viables para el caso del aluminio, por

ejemplo Importantes factores económicos frenan posiblemente el desarrollo de

los programas de reciclaje (la minería es un sector industriadle gran

importancia).

Muy breve mente la toxicidad de los metales pesados parar los organismos

vivos vienen dada por su capacidad de formar complejos estables con muchas

biomóleculas alterando así su funcionamiento normal. Muchos de ellos como

el Cd, Pb., HG, tienen afinidad con el S (sus sulfuros son muy insolubles) por lo

que atacan los enlaces (puentes de disulfuro) presentes en las encimas y otras

biomóleculas. También reacción con grupos amino- NH2, carbolitos COOH

dificultando o impidiendo muchos procesos celulares como el transporte de

sustancias a través de la membrana. Estos fenómenos moleculares se

manifiestan en graves trastornos bioquímicas que se traducen en



enfermedades degenerativas (digestivas, nerviosas, musculares, etc.) mal

formaciones genéticas y eventualmente la muerte también se incluye en este

grupo los compuestos ácidos y básicos responsables de apartar al ph de su

valor normal son sustancias como HCl, HNO3, H2SO4, NH4OH, NaOH ,

arrojadas a la hidrosfera por fabricas de celulosa y papel, industria textil, etc.

Compuestos orgánicos

El creciente empleo de sustancia orgánica sintética supone una carga

contamínate cada vez mayor para el medio hídrico, al ser este el principal

receptor. si se estima que la producción anual de compuestos orgánicos ronda

entre los 100 y 200 millones de toneladas , es fácil asumir que del 20al 40 %

de estas sustancias presentes en aguas naturales tengan un origen

antropogenético

CONTAMINACION DEL AGUA

Contaminación bacterelógica y viral

Fuentes: Aguas contaminadas con bacterias y virus causantes de

enfermedades, las que provienen de la materia fecal.

Tratamiento:

Filtración, remueve la mayor parte de las bacterias y virus patógenos

Cloración del agua tratada, destruye los patógenos remanentes

Control de la calidad bacteriológico y viral

Detección de la calidad bacteriológica (Grupos coliformes) que habitan

en el intestino de los animales de sangre caliente.

Presencia de coliformes se mira como evidencia de contaminación

fecal, aunque el grupo coliformes mismo no es dañino.

Productos químicos tóxicos peligrosos



Productos sintéticos de la industria química; pesticidas, herbicidas,

insecticidas, etc.

Bifenilos policlorados (BPC)

Usados como medio de intercambio calórico en plantas generadoras.

Muy resistentes al ataque químico o microbiano ( Acumulación en el

ambiente)

Metales pesados tóxicos

Mercurio, cadmio, plomo (gasolinas)

Se han desconocido, en muchas ocasiones, como actúan estos materiales

cuando son descargados en la atmósfera.

Trihalometanos (THM) planta de tratamiento

Material orgánico ------cloro------ THM (potencialmente cancerigeno)

Contaminantes orgánicos

Los contaminantes orgánicos son diferentes a los contaminantes anterior

porque no son tóxicos en si mismos.

Efectos de la descarga orgánica en un río.

OD = Oxigeno Disuelto

Material orgánico: Soluble; Suspendido (sólidos orgánicos)

Fuentes principales de material orgánico: Descargas domesticas e industriales

Remoción del material orgánico en plantas de tratamientos

Sedimentación primaria: Remoción del 60% de sólidos orgánicos, sin remoción

del material orgánico soluble.



Coloración del efluente secundario: Destrucción de organismos patógenos

(problema formación de THM)

Eutrofización

Eutrofización: Crecimiento excesivo y molesto de algas en lagos,

lagunas, tranques, etc.

Problemas de la eutrofización:

Empeoramiento del uso recreacional del agua.

Problemas para usar dicha agua como fuente de abastecimiento de agua

potable.

La competencia por el consumo de OD, provoca la muerte masiva de peces.

Perdida gradual de actividades como la pesca y los deportes acuáticos.

¿Qué causa la eutrofización?

Los efluentes líquidos de tierra agrícolas y urbanas y los residuos

domésticos e industriales ricos en nutrientes (nitrógeno y fósforo). La

materia orgánica también contribuye.

Fuentes de nitrógeno: Principales aguas residuales y fertilizantes,

algunas algas microscópicas

Principales fuentes de fósforo: Residuos humanos, detergentes y suelos

erosionados de tierras agrícolas.

Tratamiento más efectivo contra la eutrofización

Planta de aguas residuales: Remoción de fósforo

Control de la erosión en la agricultura

Contaminación térmica

Causa principal de contaminación térmica

Uso del agua para condensar el vapor producido por las turbinas de vapor,

generadoras de electricidad.

Efectos adversos

Muerte por exposición a elevadas temperaturas de vida acuática contenida

en agua de enfriamiento.

Aumento en las tasas de metabolismos, mayor consumo de alimento y de

oxigeno disuelto.



OD disminuye al aumentar la temperatura.

Peces pueden sufrir de embolia resultante del desprendimiento de burbujas

de nitrógeno en los vasos sanguíneos.

Métodos de control

Distribución uniforme la carga de calor en un gran volumen de agua.

Usar Torres de Enfriamiento:

Contaminación debida al petróleo

Fuentes de contaminación

Accidentes en procesos de extracción y transporte

Filtraciones naturales desde la tierra al océano

Efectos adversos

Daño a zonas costeras, componentes de bajo punto de ebullición

extremadamente toxico para la vida marina.

El petróleo puede destruir lugares de alimentación y ser directamente

toxico.

Sustancias radioactivas

Fuentes : procesamiento del uranio, laboratorios y plantas de energía

nuclear

Efectos : Altamente peligrosos

PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA

Propiedades misceláneas del agua

Viscosidad relativamente baja, fluye con facilidad

Incompresible, relaciones presión - densidad no son importantes

Disuelve muchas y variadas sustancias

Dependencia de la solubilidad con la temperatura



Las relaciones bioquímicas requieren de agua para su ocurrencia (no

requieren de aire), el agua es rica en vida, el aire es pobre en

organismos vivientes.

Propiedades térmicas del agua

El comportamiento térmico del agua es único en varios aspectos,

debiéndose esto principalmente a que las asociaciones intermoleculares

que forma el agua son inusualmente fuertes.

El agua tiene elevados puntos de ebullición y de fusión para ser una

sustancia de peso molécula tan bajo.

El agua tiene una de las más altas capacidades caloríficas, lo que la

transforma en un sumífero de calor, consecuentemente, grandes masas

de aguas tienen un efecto regulador de la temperatura ambiente.

SUBSTANCIAS INORGANICASmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm

Substancias inorgánicas disueltas en aguas

En la naturaleza, el agua adquiere una variedad de constituyentes

inorgánicos mediante el contacto con el ambiente; contacto con la

atmósfera (gases), contacto con la tierra (minerales), y contactos

con ambientes contaminados por el hombre.

En aguas naturales, existen solo siete constituyentes inorgánicos

principales que están presentes en consideraciones elevadas.

Los constituyentes principales son muy importantes porque

estabilizan la cantidad química de las aguas naturales.

pH de las aguas naturales : 7 - 9

pH de océanos : 8 - 8,4

Concentración bajísima de metales pesados tóxicos.

Ambiente adecuado para el crecimiento y proliferación de

organismos acuáticos.

Fuentes de substancias inorgánicas en aguas naturales

Fuentes de gases inorgánicos



La lluvia disuelve los gases presentes en la atmósfera

Tipos de gases: Nitrógeno, Oxigeno, Dióxido de carbono y Dióxido de Azufre

Ley de Henry (relaciona la concentración de un gas en un líquido con la presión

parcial del gas, cuando el líquido y el gas están en equilibrio)

Constante de la ley de Henry

Depende del tipo de gas

Depende de la temperatura

Concentración de saturación de gases en atmósferas normales a 25ºC

El oxigeno y el nitrógeno disuelto en agua son relativamente poco importante

para influenciar la adquisición de sustancias inorgánicas.

El dióxido de carbono es muy importante en la química y calidad del agua.

Forma ácido carbónico: CO2+ H2O → H2CO3 (ácido débil)

pH de lluvia en presencia de CO2 ≈ 5,6

Importancia del dióxido de azufre

Forma ácido sulfuroso: SO2+ H2O → H2SO3 (ácido fuerte)

pH de lluvia en atmósfera altamente contaminadas tan bajo como 3 ; lluvia

ácida.

Fuentes de iones inorgánicos

Contacto con la lluvia ligeramente ácida con la tierra

Piedra CaCO3 + H2CO3 → Ca2+ + 2HCO-3 (bicarbonato)

Caliza MgCO3 + H2CO3 → Mg2+ + 2HCO-3

KAlSi3O8 + H2CO3 + 4H2O → HAlSiO4 + 2H4SiO4 + K + HCO-3

Feldespato Caolinita Acido

Resultado final : casi todas las aguas naturales contienen principalmente los

cationes Calcio, Magnesio y Sodio y los aniones Bicarbonato, Sulfato y Cloruro.

Concentraciones típicas de iones inorgánicos en aguas superficiales



Además de los niveles naturales de ion inorgánicos, las aguas

naturales pueden recibir altas concentraciones de ciertos iones

inorgánicos como resultado de actividades industriales, agrícolas y

domesticas.

Efectos de substancias inorgánicas

Efectos de algunos contaminantes inorgánicos sobre la salud

Efectos de las substancias inorgánicas disueltas en la química de las

aguas naturales

- Los iones inorgánicos estabilizan el pH

pH de ríos y lagos : 7.5 - 8.5

pH de agua de mar 8.3 (poca variación)

- La estabilización del pH previene las concentraciones elevadas de

metales pesados.

- La estabilidad del pH se debe a los equilibrios químicos de los

constituyentes principales disueltos (básicamente al equilibrio de las especies

del dióxido de carbono)

Equilibrio de especies carbonatadas

Caso 1: Agua sin contacto con la atmósfera ni con sedimentos

Caso 2: Agua en contacto con la atmósfera, sin contacto con sedimentos

Caso 3: Agua en contacto con la atmósfera y sedimentos

Caso 1: Agua sin contacto con la atmósfera ni con sedimentos

Sistema:

Equilibrios químicos involucrados

- Consideración las relaciones de equilibrio indican que la forma de la especie

carbonatada en el agua depende en gran medida, del pH del agua.



Caso 2: Agua en contacto con la atmósfera, sin contacto con sedimentos

Sistema:

Equilibrios químicos involucrados

Alcalinidad

La alcalinidad de un agua es una medida de su capacidad para neutralizar

ácidos

Principales iones capaces de neutralizar ácidos: Bicarbonato, Carbonato

Hidroxilo

Definición matemática:

[Alcalinidad] = [HCO-3] + 2[CO2-

3] + [OH-] - [H+]

Cada mol de CO2-3 neutraliza dos moles de H+

Caso 3 : Agua en contacto con la atmósfera y sedimentos

Sistema:

Equilibrios químicos

Si [Ca2+] [CO2-3] > 10-8,3

, la solución esta sobresaturada con respecto con

respecto al carbono de calcio y el exceso precipitará.

Si : Si [Ca2+] [CO2-3] < 10-8,3

, la solución esta subsaturada con respecto al

carbonato de calcio y se disolverá más carbonato de calcio si esta disponible.

Efectos de descargar ácidos

1) Neutralización del ácido:

HCO-3 + H+ → H2O + CO2

2) Restauración del equilibrio del HCO-3

CaCO3(s) + H+ → Ca2+ + HCO-3

Efectos de descargar bases



1) Neutralización de la base:

H2CO3 + OH- → H2O + HCO-3

HCO-3 + OH- → H2O + CO2-

3

2) Restauración del equilibrio del HCO-3

Ca2+ + CO2-3 → CaCO3(s)

H2CO3 + CO2-3 → 2H CO-

3

Solubilidades de los metales

El pH estable de las aguas naturales es responsable por el hecho que

muchos metales se disuelvan solamente en cantidades de trazas.

Solubilidad de los hidróxidos de metales

Equilibrio del hidróxido de metal

Medida de sustancias inorgánicas en aguas

Existen técnicas estandarizadas detalladas en un manual titulado

Standard Methods For The Examanation Of. Water And Wastewater,

publicado por la American Public Health Association.

Fuentes de materia particulada

Fuentes: Polvo atmosférico removido por lluvias, contacto con la tierra,

fibras de plantas, vegetaciones decadentes, residuos de animales

acuáticos, algas, etc.

La calidad de las aguas superficiales con respecto a sus

concentraciones de materia particulada varía tremendamente con el

tiempo:

- Después de tormentas: Elevada concentración de arena inorgánica

- Verano: Poca arena en suspensión, gran cantidad de algas y

organismos acuáticos.

Efectos de la materia particulada

Efectos adversos de la metería particulada

- El agua parece sucia (provoca repulsión)

- Reduce la penetración de la luz, disminuye la actividad algal



La materia particulada adsorbe y concentra una gran variedad de

contaminantes en sus superficies:

- Plomo emitido por automóviles

- Bacterias y virus (problema en la desinfección del agua)

- Metales pesados tóxicos.

Medida y clasificación de materia particulada en agua

Clasificación de los sólidos de acuerdo al tamaño

Medida de residuos

- Residuos totales : Evaporación de una muestra de volumen conocido a 103ºC

y pesada del residuo, se usa la temperatura de 103ºC para evitar perdidas por

salpicaduras que ocurren en una solución que hierve rápidamente, y evitar

perdidas de materiales orgánicos que pueden volatilizarse a temperaturas

mayores

- Residuos no filtrante (o suspendidos) : Son retenidos por un filtro con tamaño

de poro de aproximadamente 1μM = 10-3

Los residuos sedimentables sedimentan en 60 minutos

Residuos filtrantes: Pasan a través de un filtro de 1 μM

CALIDAD QUIMICA DEL AGUA, SUBSTANCIAS ORGANICAS

Fuentes de sustancias orgánicas en el agua

Contaminación orgánica : Natural y debida al hombre

Contaminación orgánica natural

Escurrimientos que han estado en contacto con vegetación decayente, con

excremento de animales o con desechos de la vida acuática.

Contaminación debida al hombre:

Efectos de las substancias orgánicas

Tipos de efectos de las substancias orgánicas



- Algunas son toxicas para los seres humanos y organismos acuáticos

(pesticidas)

- Otras producen olores, sabores, colores y espumas

- La mayoría hace disminuir el nivel de oxigeno disuelto es decir, son

biodegradables.

Substancias orgánicas toxicas

1. Pesticidas

Fuentes: Aplicación directa a aguas superficiales para combatir pestes o

plagas, descarga de aguas servidas o residuos industriales y escurrimientos en

aguas de lluvia o regadío de pesticidas adsorbidos por los suelos.

Ruta de los pesticidas aplicado al suelo: Dado que son prácticamente

insolubles en agua, una cantidad muy pequeña de pesticidas es arrastrada, por

aguas lluvias, hacia aguas subterráneas o superficiales.

El suelo erosionado arrastra consigo el pesticida depositado en él, pudiendo

alcanzar un río o lago.

Los pesticidas sufren de acumulación biológica (bioacumulación)

Como son insolubles en agua, se concentran en los tejidos grasos de los

organismos.

Debido a su toxicidad y a la magnificación biológica, se ha prohibido el uso (en

USA y en Chile) de ciertos pesticidas órgano clorado, tales como el DDT y el

DDD.

2. Otras sustancias orgánicas

Efectos: Inmediatos y a largo plazo (cáncer)

Substancias orgánicas no toxicas que deterioran la calidad estética del agua

- Alquil - Vencen - Sulfonato (ABS; detergentes)

no toxico, produce una gruesa capa de espuma

no biodegradable, perdura tiempos largos

en USA, ahora se usan detergentes a base de sulfonatos de alquilos lineales

(SAL), que son degradables, en vez de basados en ABS



- Substancias orgánicas causantes de color, sabor y olor

Debido a que los sentidos del gusto y del olfato son extremadamente sensibles,

bastan solamente pequeñas concentraciones de compuestos orgánicos

aromáticos para producir desagrado.

Fenol: Gusto a remedio

Muchas algas: Gusto barroso o terroso

Alga Synura: Olor a pepino

Alga Ameba: Olor a chancheria

3. Substancias orgánicas biodegradables

- Estos compuestos son alimentos para las bacterias Quimoorganotróficas y

para algunos microorganismos superiores (protozoos)

- Los microorganismos mencionados utilizan los compuestos orgánicos como

fuentes de carbono y energía para su desarrollo.

Oxidación aeróbica de la glucosa (objeto obtención de energía)

Reacción:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ENERGIA

Glucosa Aceptador

De electrones

Formación de tejido celular:

C6H12O6 + ENERGIA → (CH2O)N

Tejido celular

Sucesión de especies después de una descarga orgánica

Las bacterias utilizan como alimento el material orgánico descargado

Protozoos y rotiferas se alimentan de bacterias muertas, oxidando parte

del material celular bacteriano para obtener requerimientos energéticos.

Crustáceos se alimentan de protozoos y rotiferas.

En cada sucesión de especies, la materia orgánica se oxida a CO2 y H2O

para producir energía y por lo tanto, el tamaño de la población de las

especies siguientes disminuye debido a que queda menos materia orgánica.



Auto purificación

Productos orgánicos + O2 ----------------------→ CO2 + H2O

Lamentablemente, la concentración de oxigeno disuelto en las aguas

superficiales es limitada, en el mejor de los casos, el agua puede estar

en equilibrio con la atmósfera y estar saturada de oxigeno.

Dado que la concentración de saturación del oxigeno es pequeña (10 Mg/L),

no se requiere de una gran concentración de substancias orgánicas para

consumirlo completamente

Afortunadamente, existen ciertos mecanismos que le suministran

oxigeno al agua

Re-aeración

Ocurre cuando el contenido de oxigeno disuelto de un curso de agua es

menor que la concentración de saturación, en este caso, el oxigeno

atmosférico tiende a ingresar al agua de modo de restaurar el equilibrio.

- Déficit de oxigeno disuelto = Concentración de saturación - concentración

real de oxigeno disuelto.

- Tasa o velocidad de re-aeración = Función (grado de turbulencia, déficit de

oxigeno disuelto)

Es fundamental que el oxigeno disuelto no sea totalmente consumido

por las substancias orgánicas descargadas a un río, ya que casi todas

las formas superiores de vida acuática requieren oxigeno para

sobrevivir.

Si el contenido de oxigeno cae a cero y el curso se transforma en

anaeróbico, mueren todas las formas acuáticas superiores y se

desarrollan solamente las bacterias anaeróbicas

Oxidaciones anaeróbicas (cualitativas)

- C6H12O6 + NO-3 → CO2 + H2O + NH3 + N2 + ENERGIA

- C6H12O6 → 3CH4 + 3CO2 + ENERGIA



Productos finales de la oxidación anaeróbica

- Metano (energía)

- CO2

- Amoniaco

- Acido sulfhídrico

Forma sulfuros metálicos insolubles, generan color negro

Escapa a la atmósfera y genera un olor a huevo podrido

Medida de las substancias orgánicas en el agua

Determinación de compuestos orgánicos tóxicos, existen métodos

analíticos específicos para cada sustancia

Métodos usados para establecer la cantidad total de substancias

orgánicas presentes en el agua:

1. Carbono Orgánico Total (COT)

Medición:

Una vez calibrado el instrumento, el COT se puede determinar en pocos

minutos.

Desventajas: El COT no proporciona ninguna información respecto del estado

de oxidación o del grado de biodegradabilidad de la materia orgánica, es decir,

muestras con idéntico COT pueden ejercer un muy diferente efecto.

Interpretación: el COT es una medida del contenido de carbono y no de la

demanda de oxigeno del material orgánico.

2. Demanda Química de Oxigeno (DQO)

- Medida de mayor utilidad que el COT

- Medida indirecta de la concentración de material orgánico en función de la

cantidad de oxigeno requerido para oxidarlo completamente en forma química

Medición

- Oxidación de materia orgánica



Relación DQO - COT

- DQO/COT alta: Compuestos orgánicos están reducidos (alta energía

disponible)

- DQO/COT baja: Compuestos orgánicos están oxidados (baja energía

disponible)

Desventaja de la DQO

- En general, en una muestra hay compuestos orgánicos que, aunque son

oxidados por el dicromato de potasio no son biodegradables y, por lo tanto, no

son oxidados al ser descargados en un río, normalmente la DQO sobreestima

el monto de oxigeno que se utilizaría en un río

- Ocasionalmente, lo contrario también ocurre, por ejemplo, algunos alcoholes

no son oxidados por el dicromato y si por los microorganismos.

- La DQO, no entrega ninguna información acerca de la tasa a la cual va ha

ocurrir la oxidación bioquímica en el curso receptor.

3. Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO)

- Simula el proceso bioquímico que ocurre en el curso de agua

- Entrega resultados tanto en la cantidad de material biodegradable como

en su tasa de oxidación

Medición:

Descripción matemática de la DBO

- Oxidación bioquímica de la materia orgánica sigue una cinética de primer

orden → Tasa de oxidación de la materia orgánica es proporcional a la

cantidad de materia orgánica que aun queda por oxidar

DC/dT = -KC donde:

C = Concentración de sustancia orgánica presente

K = Constante de velocidad

T = Tiempo

- Consideraciones

Cantidad de oxigeno utilizada en cualquier instante (DBO ejecutada:

YT) es una medida de la materia orgánica que ha sido oxidada (C0 - C)



Cantidad de oxigeno aun necesaria (DBO no ejecutada LT) es una

medida del material orgánico presente (C)

Luego:

Relación DBO - DQO

- DBO/DQO alta: Gran proporción material biodegradable (O2 disponible)

- DBO/DQO baja: Pequeña proporción material biodegradable (poco O2 )

Cuadro de enfermedades por patógenos contaminantes de la aguas

Tipos de

microorganismos

enfermedades síntomas

Bacterias Cólera Diarreas y vómitos intensos.

Deshidatracion frecuente es

mortal sino se trata

adecuadamente

Bacterias Tifus Fiebre diarrea y vomito.

Inflamación del vaso del instentino

Bacterias Disentería Diarrea . Raramente es mortal en

adultos, pero produce la muerte

de muchos niños en países poco

desarrollados

Bacterias Gastroenteritis Nauseas y vómitos. Dolor en el

aparato digestivo. Poco riesgo de

muerte

Virus Hepatitis Inflamación del hígado e ictericia.

Puede causar daños permanentes



en el hígado

Virus Poliomielitis Dolores musculares intensos.

Debilidad , temblores , parálisis ,

puede ser mortal

Protozoos Disentería

amebiana

Diarrea severa, escalofríos y

fiebre . Puede ser grave si no se

trata.

gusano esquistosomiasis Anemia y fatiga continua

¿Qué son los microorganismos?

Todas las criaturas vivientes están formadas por células. Las células son unas

muy pequeñas unidades básicas de la vida. Son las estructuras mas pequeñas

capaces de realizar los procesos básicos de la vida, tales como absorción de

nutrientes y expulsión de desechos. Las células solo se pueden observar al

microscopio.

Los microorganismos son organismos normalmente formados por una sola

célula.

Debido a esto, a veces se les denomina “organismos unicelulares”.

Son tan pequeños que los humanos no los podemos visualizar. Solo los

podemos ver a través de un microscopio, mediante el cual las células son

agrandadas enormemente.

Al principio, los microorganismos no eran vistos como un tipo diferente de

organismo. Los microorganismos que realizaban fotosíntesis) eran incluidos en

el reino vegetal, y los microorganismos que ingerían alimentos eran situados en

el reino animal. Sin embargo, en el siglo XIX, los científicos identificaron una

amplia variedad de microorganismos con diversas estructuras celulares,

estructuras internas muy específicas, y patrones de reproducción muy

específicos que les hicieron darse cuenta de que estos organismos no

pertenecían a los reinos vegetal ni animal.

¿Qué tipos de microorganismos existen?



Los microorganismos se clasifican según sus características celulares, de la

misma forma que los vegetales y los animales. Existen dos tipos de

microorganismos. El primer tipo es el organismo Eucarionte (protista). La

mayoría de los organismos son Eucariontes, lo que básicamente significa que

las células por las que están formados contienen núcleo y otras partes internas

rodeados por membrana. El segundo tipo de microorganismos es el

microorganismo Procarionte (monera). Las células Procariotas están rodeadas

de una membrana, pero no contienen núcleo ni otras partes internas

(orgánulos), al contrario que las células Eucariotas.

Monera y protistas

Los monera son las bacterias y cianobacterias. Son organismos Procariontes

unicelulares, como mencionamos anteriormente. Las bacterias son muy

importantes para otros organismos, porque descomponen la materia orgánica.

Durante este proceso se forman nutrientes, que son reutilizados por los

vegetales y animales. Algunas de las bacterias que viven en el suelo pueden

causar enfermedades, pero la mayoría de ellos son bastante útiles ya que

ayudan a los animales a descomponer los alimentos en su cuerpo. Las

bacterias difieren de otros tipos celulares en el hecho de que no tienen núcleo.

En los vegetales y animales es allí donde se encuentra el ADN (información

genética). En las bacterias el material genético flota dentro de la célula. Se

reproducen copiando primero su ADN y luego realizando la división celular.

Las bacterias tampoco tienen orgánulos rodeados de membrana, tales como

las mitocondrias, las estructuras celulares implicadas en el metabolismo

energético.

Las células bacterianas son tan pequeñas que los científicos las miden en

unidades llamadas micrómetros (µm), una millonésima de metro. Una bacteria

promedio mide alrededor de un micrómetro.mmmmmmmmmmmmmmmmmm

Las bacterias tienen diferentes tipos de apariencia, tales como bacterias

esféricas (cocos) y filamentosas (bacilos).

Los protistas son microorganismos eucariontes unicelulares, como hemos

mencionado anteriormente. Algunos ejemplos son las amebas, las diatomeas,

las algas y los protozoos. Éstos pueden ser un peligro para la salud humana y



animal, ya que ciertos protistas pueden ocasionar enfermedades, tales como

la malaria o la enfermedad del sueño. Hay una gran variedad de protistas, y

habitan diferentes ambientes; agua dulce, agua salada, suelos, y el tracto

intestinal de los animales, donde llevan a cabo procesos digestivos decisivos.

Muchas especies de protistas son capaces de producir sus propios nutrientes

mediante el proceso de la fotosíntesis y muchos protistas también pueden

moverse por sí mismos. Los protistas varían enormemente en forma y tamaño;

el alga verde Nanochlorum mide solamente 0.001 mm de largo, pero las

laminarias pueden crecer hasta los 65 m de largo o más.

¿Qué microorganismos acuáticos provocan enfermedades?

A veces se pueden encontrar en el agua potable microorganismos causantes

de enfermedades. Sin embargo, como hoy en día el agua potable es

meticulosamente desinfectada, las enfermedades provocadas por

microorganismos son raramente causadas por beber agua.

Las personas que nadan en las piscinas encontrarán que el agua en el que

nadan está desinfectada con cloro, ozono, UV o dióxido de cloro. Pero hay

personas que nadan en el exterior en aguas superficiales todos los años. Estas

son las personas mas susceptibles de contraer infecciones bacterianas e

infecciones causadas por otros microorganismos, porque los microorganismos

a menudo acaban en las aguas superficiales a través de vertidos industriales y

excrementos animales. Los nadadores de espacios exteriores deben ser

cuidadosos y leer los carteles situados en las orillas, porque el agua en la que

pretenden nadar puede estar infectada, por ejemplo con el botulismo.

Hay varias bacterias y protozoos que pueden provocar enfermedades cuando

están presentes en aguas superficiales.

Las bacterias no solo pueden provocar enfermedades cuando entran en el

cuerpo humano a través de los alimentos, las aguas superficiales también

pueden ser una fuente importante de infecciones bacterianas. El la siguiente

tabla puede ver varias bacterias que se pueden encontrar en aguas

superficiales, y las enfermedades que causan cuando son ingeridas en grandes

cantidades, junto con los síntomas.



Bacteria Enfermedad/infección Síntomas

Aeromonas EnteritisDiarrea muy líquida, con

sangre y moco

Campylobacter jejuni Campilobacteriosis

Gripe, diarreas, dolor de

cabeza y estómago,

fiebre, calambres y

náuseas

Escherichia coli

Infecciones del tracto

urinario, meningitis

neonatal, enfermedades

intestinales

Diarrea acuosa, dolores

de cabeza, fiebre, uremia

homilética, daños

hepáticos

Plesiomonas

shigelloidesPlesiomonas - infección

Náuseas, dolores de

estómago y diarrea

acuosa, a veces fiebre,

dolores de cabeza y

vómitos

Salmonella typhi Fiebre tifoidea Fiebre

Salmonella sp. Salmonelosis

Mareos, calambres

intestinales, vómitos,

diarrea y a veces fiebre

leve

StreptococcusEnfermedad (gastro)

intestinal

Dolores de estómago,

diarrea y fiebre, a veces

vómitos

Vidrió El Tor (agua dulce) Cólera (forma leve) Fuerte diarrea

Los protozoos se pueden acumular en ciertas partes del cuerpo, después de

haber penetrado en el cuerpo humano. Las acumulaciones se llaman cistos.

Debido a su naturaleza parasitaria, los protozoos pueden provocar diferentes

enfermedades.



En esta tabla puede ver diversos protozoos que se pueden encontrar en aguas

superficiales, y las enfermedades que causan cuando son ingeridos en grandes

cantidades, junto con los síntomas.

Microorganismo Enfermedad Síntomas

Ameba Disentería ameboidea

Fuerte diarrea, dolor de

cabeza, dolor abdominal,

escalofríos, fiebre; si no se

trata puede causar

abscesos en el hígado,

perforación intestinal y

muerte

Cryptosporidium parvum Criptosporidiosis

Sensación de mareo,

diarrea acuosa, vómitos,

falta de apetito

Giardia Giardiasis

Diarrea, calambres

abdominales, flatulencia,

eruptos, fatiga

Toxoplasm gondii Toxoplasmosis

Gripe, inflamación de las

glándulas linfáticas

En mujeres embarazadas

aborto e infecciones

cerebrales

¿Cómo eliminamos del agua los microorganismos dañinos?

Para eliminar del agua los microorganismos dañinos solemos usar

desinfectantes. Algunos ejemplos de desinfectantes son cloro, UV, ozono (O3) y


http://www.lenntech.com/espanol/faqozono-esp.htm

http://www.lenntech.com/espanol/faquv-esp.htm

http://www.lenntech.com/espanol/tabla-periodica.htm/Cl.htm

http://www.lenntech.com/espanol/productos-quimicos-tratamiento-agua.htm#Desinfectantes


dióxido de cloro (ClO2). Existen unas cuantas ventajas y desventajas diferentes

entre las diversas técnicas de desinfección, como se muestra en nuestra

página de desinfección. Los compuestos químicos que son dañinos para cierto

tipo de microorganismos se utilizan a menudo para eliminarlos. Estos

compuestos químicos son conocidos como biocidas, porque son mortales para

los microorganismos.

¿Cómo se pueden utilizar los microorganismos durante el tratamiento del

agua?

Los microorganismos se pueden utilizar para descomponer contaminantes en

aguas residuales. Este tipo de tratamiento de agua se denomina tratamiento

biológico del agua. Durante el tratamiento biológico del agua los

microorganismos descomponen la materia orgánica del agua, nitratos y

fosfatos. Esta es una breve explicación de como funcionan esos procesos de

tratamiento biológico del agua.

Eliminación de materia orgánica

La purificación biológica del agua se lleva a cabo para disminuir la carga de

compuestos orgánicos disueltos. Los microorganismos, principalmente las

bacterias, realizan la descomposición de estos compuestos. Hay dos

categorías principales de tratamiento biológico: tratamiento aeróbico y

tratamiento anaeróbico. El tratamiento aeróbico del agua significa la

descomposición de materia orgánica que necesita oxígeno durante su proceso

de descomposición. El tratamiento anaeróbico del agua significa

descomposición de materia orgánica por medio de microorganismos que no

usa oxígeno. oxígeno.

En los sistemas aeróbicos el agua es aireada con aire comprimido (en algunos

casos con solamente oxígeno), mientras que los sistemas anaeróbicos

funcionan bajo condiciones libres de oxígeno.

Eliminación de amoniaco y nitratos

La eliminación de amonio y nitratos es bastante compleja. Es un proceso de

tratamiento del agua que necesita conversión tanto aeróbica como anaeróbica

para eliminar los contaminantes. eliminarloscontaminantes.


http://www.lenntech.com/espanol/biocidas.htm

http://www.lenntech.com/espanol/desinfeccion.htm

http://www.lenntech.com/espanol/faqclo2-esp.htm


En la fase de conversión aeróbica hay dos especies bacterianas implicadas.

Primero, las bacterias Nitrosomonas convierten el amoniaco en nitrito.

Segundo, las bacterias Nitrobacter convierten los nitritos en nitratos. Estos dos

procesos juntos son comúnmente conocidos como el proceso de nitrificación.

Después de eso, las bacterias anaeróbicas entran a actuar. Estas bacterias

convierten los nitratos en nitrógeno gaseoso atmosférico. Este proceso se

llama desnitrificación. La desnitrificación es realizada por con muchas bacterias

anaeróbicas, tales como Achromobacter, Bacillus y Pseudomonas. La

primera fase de la desnitrificación es el proceso inverso a la nitrificación, vuelve

a transformar el nitrato en nitrito. La segunda fase de la desnitrificación

transforma el nitrito en nitrógeno gas. Este gas puede ser liberado a la

atmósfera sin causar daños ambientales.

Eliminación de fosfatos

Los fosfatos pueden ser eliminados de las aguas residuales por una bacteria

aeróbica (oxígeno-dependiente), llamada Acinetobacter. Esta bacteria acumula

polifosfatos en los tejidos celulares celulares.

Acinetobacter puede absorber una mayor cantidad de fosfatos de la que

necesita para su síntesis celular. La cantidad extra de fosfatos es almacenada

en las células en forma de polifosfatos. mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm

El almacenamiento de polifosfatos hace que las Acinetobacter sean capaces de

sobrevivir temporalmente en circunstancias anaeróbicas. Cuando las

Acinetobacter residen en una zona anaeróbica en las aguas residuales,

absorbe ácidos grasos y los almacena como sustancias de reserva. Durante

este proceso, los polifosfatos se descomponen para obtención de energía,

haciendo que se liberen fosfatos en la zona aeróbica. Cuando las Acinetobacter

entran en la zona aeróbica absorben fosfatos y los almacenan en forma de

polifosfatos en los tejidos celulares. Esto hace que el contenido en fosfatos del

agua residual disminuya.



Sector y actividades relacionadas con la salud

Repercusiones para la salud

Medidas preventivas y correctivas

Recursos hídricos

Aspectos problemáticosAvances de gran escala, lanificados/manejados en forma adecuada.

Desarrollo inadecuado del abastecimiento de agua y creciente demanda que lleva al saneamiento de acuíferos salinizacion y sobre carga de los abastecimientos superficiales.

Salinidad del agua degradada por contaminación biológica, química y térmica

Un abastecimiento de agua potable para beber y para higiene es una necesidad directa para la salud, el abastecimiento para la agricultura y la industria es requerimiento indirecto.

Cambios en las poblaciones de vectores, aumento de enfermedades transmitidas por el agua.Escasez local y regional de agua necesaria para el saneamiento e higiene, para beber y el desarrolló económico.

Epidemias y brotes de diarreas y otras enfermedades transmitidas por el agua.

Abastecimiento deteriorados realimentos acuáticos

Mejorar el manejo de recursos hídricos.Fortalecer la lucha contra los vectores.Fijar políticas de precios adecuadas y justas .ampliar/mantener infraestructura de abastecimiento/saneamiento/tratamiento.Prevenir y reducir la contaminación.Educar al consumidores el uso adecuado y en la higiene personal/hogareña



AGUAS EMBOTELLADAS

ESTADO MICROBIOLOGICON GENERAL.

ORIGENDE LOS ORGANISMOS EN EL AGUA EMBOTELLADA

Staphylococcus

Epidermis y Stap.hominis.

PRINCIPALES CLASES DE MICROORGANISMOS EN EL AGUA

EMBOTELLADORA

a)Microflora autóctona

Gram.-negativas : Pseudomonas, Acinetobacter ,Alcaligenes ,

Flavocterium

Gram.-positiva: Micrococcus, bacillus

b)Patógeno enterico e indicadores fecales

Echerichia coli.

c)Aeromonas

d)Pseudomonas

e)Protozoos

EL AGUA EMBOTELLADA Y LA SALUD PUBLICA

EXAMEN MICROBIOLOGICO DE LAS AGUAS EMBOTELLADAS



b)Patógena enterico e indicadores fecales

Con la excepción del aislamiento del vidrio cholerae en una epidemia, no

se conoce ningún otro caso en el que se halla detectado la presencia de

patógenos entericos en el agua embotellada. En el mundo industrializado,

los microorganismos indicadores fecales también parecen estar ausentes, o

únicamente presentes en una proporción de muestra muy baja. Durante el

control biológico rutinario se aíslan a veces miembros de la familia

Enterobacteriaceae, pero son sepas ambientales que no suponen un peligro

para la salud publica .Los microorganismos indicadores incluyendo a

Escherichia coli, aparecen con una frecuencia relativamente altas en el agua

embotellada en loas países industrializados. Esto indica la presencia de

contaminación fecal en el agua y que no se realizo un tratamiento

antibacteriano eficaz

Bacterias aisladas de aguas atribuidas ala flora autóctona

Bacterias Gram. negativas Acinetobacter Cytophaga

Alteromonas Hafnia

Enterobacter Moraxella

Flavobacterium Xanthomonas

Pseudomonas

Alcaligenes

Bacterias Gram. positivas Arhobacter Bacilus

Corineformes

Micrococcus

Streptomyce



En general, para el análisis de las aguas embotelladas se utilizan los métodos y

los medios de cultivo estándar. Sin embargo hay algunas discrepancias en

relación a la temperatura de incubación y el medio de cultivo mas adecuados

para la determinación del número de viables totales.

Métodos para el recuento de bacterias en el agua embotellada

Recuento de viables totales Agar de recuento en placa a dilución

1/10:5dias, 20-22ºC

Agar de recuento en placa: 2 días, 38ºC

Coliformes Filtración en membranas usando caldo de

membrana laurel sulfato: 4 horas 30ºC, 14

horas , 37+- 0.5ºC

Escherichia coli Filtración en membrana usando caldo de

membrana laurel 4h, 30ºC; 14h, 44+-0.25ºC

Estrepcoccus fecales (enterococcus) Filtración en membrana usando medio para

enterococcus ( medio slanetz & bartley

ácida –glucosa): 48h, 37ºC; 44h, 44-45ºC

Clostridios sulfito-reductores y

clostridium perfringens

Muestra pausterizada 75ºC durante 10m.

técnica del numero mas probable utilizando

medio diferencial reforzado para clostridium

perfringes se detecta mediante resiembra de

los presuntos clostridios de leche3 – tornasol

y examinando en los tubos incubados la

formación de un coagulo hinchado y

deshilachado por la abundante producción de

gas

Pseudomonas spp Medio cefaloridina - fucidina –cetrimida. 48h

25-30ºC



El aislamiento de microorganismos a partir del agua se favorece incubando a

bajas temperaturas. Se utilizan de temperaturas de intubación tan bajas como

10ºC en combinación con tiem pos tan largos como 28 días.

BEBIDAS NO ALCOHOLICAS

ANALISIS QUIMICOS DE LAS BEBIDAS REFRESCANTES

PROBLEMAS MICROBIOLOGICOS ASOCIADOS CON LAS BEBIDAS

REFRESCANTES

FUENTES DE MIROOGANISMOS EN LAS BEBIDAS REFRESCANTES

LAS BEBIDAS REFRESCANTES COMO MEDIO PARA LOS

MICROORGANISMOS

EFECTO DEL TRATAMIENTO TERMICO

MICROORGANISMOS RESPONSABLES DE LA ALTERACION DE

LAS BEBIDAS REFRESCANTES

- bacterias Ácidas Acéticos (acetobacteriaceae)

- Bacterias Ácidas lácticas

- Mohos

- Levaduras

- Zynomonas

- Otras bacterias

METODOS MICROBIOLOGICOS

- Métodos de cultivo

- Métodos microscópicos

- Métodos rápidos


Microbiologia y Toxicologia Del Agua

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