Por: Química María Luisa Castro de Esparza, Oficial Técnico,
CEPIS
Olga, Margarita Aurazo, Profesional Nacional en el área de Microbiología, CEPIS
Bloga. Zoila Piscoya, Profesional Nacional en el área de Migrobiología, CEPIS,
Ing. Guillermo León S., Oficial Técnico en Tratamiento de Aguas Residuales, CEPIS
27 Enero de 1992
En los países en vías de desarrollo, debido al crecimiento de las grandes ciudades, la escasez de agua para diferentes usos y la necesidad de producción de alimentos, se ha generado un amplio reuso de aguas residuales crudas en agricultura, actividad de alto riesgo para la diseminación de enfermedades entéricas.
Diversos estudios realizados en la Región (Yáñez F. 1986; Bartone C., 1985; Saenz R., 1985), han comprobado que el tratamiento de aguas residuales mediante lagunas de estabilización es una alternativa eficiente y de bajo costo para remover patógenos (parásitos y bacterias fecales) y carga orgánica.
En enero de 1991 se inicia una epidemia de cólera en el Perú que ha afectado la mayoría de países latinoamericanos. Se han detectado altos niveles de Vibrio cholerae en las aguas residuales domésticas. En un muestreo realizado en el colector Surco (Lima, Perú), en marzo de 1991 (mes "pico" de la epidemia) se detectó un nivel de 4.3 x 105/100 ml de Vibrio cholerae 01 (Tampling M., 1991). Esto implica que el reuso de aguas residuales crudas es un importante factor de riesgo en la diseminación del Vibrio.
En áreas epidémicas se desconoce el nivel de riesgo (potencial o real) del reuso de aguas residuales crudas y tratadas, y su posible relación con la contaminación de productos de consumo humano directo. Podemos citar la epidemia de cólera ocurrida en Jerusalén entre agosto y octubre de 1970 (Shuval, 1986), en donde la distribución semanal de casos tuvo relación con el reuso en riego de hortalizas las aguas residuales sin tratamiento previo, disminuyendo la frecuencia de casos cuando se prohibió dicho reuso.
La Organización Mundial de la Salud (OMS), la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y Alimentación (FAO), la Organización Panamericana de la Salud (OPS) y el Banco Mundial, entre otras agencias internacionales, promueven estudios sobre el reuso de aguas residuales tratadas, con soluciones técnicas apropiadas tendentes a minimizar los riesgos para la salud (WHO, 1989; Papadopulus, 1991; Esparza M.L.; Flórez, A. CEPIS/OPS, 1991; Shuval, H. Banco Mundial, 1986).
El presente informe tiene como objetivo dar a conocer resultados sobre el monitoreo preliminar, entre mayo y setiembre de 1991, para la presencia de Vibrio cholerae 01 en efluentes de lagunas de estabilización, estanques de acuicultura y en productos obtenidos con el reuso de estas aguas. Asimismo, este informe busca promover un programa de monitoreo más amplio que cubra, por lo menos, un ciclo anual con el propósito de involucrar las épocas críticas, en que los agentes ambientales favorecen la supervivencia y desarrollo del Vibrio cholerae, tal como indican diversos autores. (Singleton, F. et al. 1982 y 1990; Huq, A. et al, 1983 y 1984; Tampling, 1991).
En la propuesta efectuada al donante, se indicó claramente la necesidad de llevar a cabo un estudio más prolongado, ya que existía desconocimiento del comportamiento de una bacteria nueva en nuestro medio. EN esta propuesta se planteó un período de evaluación de un año para que se pudiese contemplar los cambios estivales y el análisis de un número estadísticamente representativo, con el propósito de arribar conclusiones con el debido sustento.
Los objetivos planteados en la propuesta son los
siguientes:
Por restricciones de plazos de ejecución y de presupuesto en el presente estudio preliminar, se fijaron los siguientes objetivos específicos:
Programa de Muestreo
Metodología
Analítica
Programa de muestreo
cuadro 1).
Se controlaron los caudales de entrada y salida de las
lagunas de estabilización entre el 09 e Junio y el 10 de agosto de 1991 (
Se cuantificó Vibrio cholerae 01, así como coliformes totales y fecales en el agua
residual cruda que entra al complejo de San Juan y en los efluentes primario, secundario y
terciario (ver Figura 1). En cada uno de estos puntos se
tomaron tres muestras entre el 27 de mayo y el 25 de julio de 1991.
Dos muestras de peces de cinco unidades cada una (en las que se investigó presencia de Vibrio Cholerae en piel, agallas e intestinos) no se realizaron pruebas serológicas para determinar si correspondían a Vibrio cholerae 01 ó no 01. Las muestras fueron tomadas el 19 de julio y el 07 de agoto de calidad 1991, para determinar si la presencia en agua constituye un indicador de presencia en peces. No se analizó el músculo porque es el lugar menos probable de encontrar microorganismos y debe ser estéril en condiciones normales.
Para la determinación de Vibrio cholerae 01, en aguas residuales crudas y efluentes de lagunas de estabilización se realizaron análisis cuantitativos, por el método del número más probable (NMP) y el de concentración con tierra de diatomeas, conforma a lo recomendado en: Standard Methods for The Exmination of Water and Wastewater 17 ed. 1989; Hammerston, E. / Lington, V. (1954); y Yaziz, M. & Lloyd, B (19078).
Para aguas residuales, el método consiste en colectar un volumen determinado de muestra y proceder a preparar las diluciones respectivass, utilizando serie de 5 ó 3 tubos por dilución (Ver anexo 1).
El método para efluente de lagunas consiste en concentrar determinado volumen de la muestra, empleándose tierra de diatomeas.
Para el enriquecimiento se utiliza agua peptonada alcalina y se procede a incubar la muestra durante 6-8 horas a una temperatura de 35 ó 37 ºC.
Selección
Del agua peptonada (APA), con un asa de inoculación se
colecta el material de la superficie y se siembra en medios de solución TCBS. Las placas
son incubadas en posición invertida durante 16-24 horas a una temperatura de 35 ó 37
ºC.
Bioquímica
Se hace el reconocimiento de las colonias típicas
desarrolladas en las placas. Estas colonias son de 1 a 2 mm de diámetro, amarillas, con
borde liso y ligeramente convexas. Tres o más colonias típicas, que proceden de cada
tubo de dilución, se transfieren para las pruebas bioquímicas.
Estas colonias típicas se siembran como cepario de Agar nutritivo o en TSA, y a partir de ella se procede a realizar la prueba bioquímica. Los medios empleados para las pruebas bioquímicas son: TSI, LIS, MIO, Oxidosa, String Test, Gram (-).
En las cepas diagnosticadas bioquímicamente como probables Vibrio Cholerae, se procede a realizar la prueba serológica, empleándose para ello al Antisuero Poli - Vibrio Cholerae, el antisuero cholerae Inaba, Ogawa e Hikojima.
En cuanto a las cepas diagnosticadas serológicamente como Vibrio cholerae 01, el TOR se envía al Instituto Nacional de Salud, Laboratorio Nacional de Referencia, Ministerio de Salud.
Para la determinación de coliformes totales y fecales se utilizó el método del número más probable (NMP) conforme a lo recomendado en el Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 17 ed. 1989.
1. Evaluación del Vibrio Cholerae 01 en lagunas de estabilización de San Juan de Miraflores
El Cuadro 1 resume el control de caudales y los períodos de retención con los que han trabajado las lagunas de estabilización que alimentan a la unidad de acuicultura.
El sistema trabajó con un período de retención promedio de 50 días. El promedio geométrico del NMP de coliformes fecales que se obtuvo de los efluentes de lagunas terciarias fue de 2.35 x 104/100 ml.
En el Cuadro 2 se indican los resultados de Vibrio Cholerae 01 en el sistema de lagunas se muestran en el Cuadro 3. Para el cálculo de los promedios geométricos, sólo se han considerado valores de Vibrio Cholerae 01 y coliformes fecales correspondientes al período del 9 de junio de 1991 en adelante, ya que los valores anteriores corresponden a tiempos de retención menores a los 50 días de retención menores a los 50 días de retención promedio cuando (mencionado anteriormente para el sistema de lagunas).
En el cuadro 3 se puede apreciar que, tanto para los coliformes fecales como para Vibrio cholerae 01 en las condiciones del estudio, existe un decaimiento de estas bacterias del orden e 99.99%, que equivalen a una reducción de cuatro órdenes de magnitud respecto a los niveles en el agua residual cruda (Figura 2).
No se ha encontrado una correlación estadísticamente significativa entre el logaritmo de coliformes fecales y el logaritmo de Vibrio Cholerae 01 en las condiciones de estudio (temperatura promedio estacional del agua 17.5 ºC), ver Figura 3.
El promedio geométrico del NMP de coliformes fecales en
efluentes de la laguna terciaria fue de 2.35 x 104/100 ml y del NMP de Vibrio Cholerae 01
fue 0.164/100 ml, entre el 20 de junio y el 15 de julio de 1991, que corresponde a la
época más fría del año.
2.-Evaluación de la contaminación de los productos agrícolas
irrigados con efluentes de lagunas de estabilización
La habichuelas (vainitas) irrigadas con efluentes de la bacteria alta presentaron un promedio geométrico del NMP de coliformes fecales de 6.14 x 106/100 ml y un promedio geométrico de NMP de Vibrio Cholerae 01 de 2.64 NMP/100 ml.
Las lechugas fueron irrigada con efluentes de la laguna terciaria, cuyo promedio geométrico de NMP de Vibrio Cholerae 01 fue de 0.164/100 ml.
Se debe anotar que hubo un desfase entre la evaluación de la calidad bacteriológica del agua y la medición de la calidad de los productos de reuso, debido a que se esperó la época de cosecha de los productos agrícolas para evaluar los mismos.
Los análisis realizados no permitieron detectar, la presencia de Vibrio cholerae 01 ni de coliformes fecales en las diez unidades de la muestra de habichuelas (vainitas).
Las 10 unidades de la muestra de lechuga resultaron negativas a Vibrio cholerae y a coliformes fecales.
Estos resultados puntuales no permiten concluir respecto a
la calidad sanitaria de los productos agrícolas evaluados. Por otro lado, el grado de
confianza de dichos resultados se reduce, debido a que la calidad bacteriológica de las
aguas utilizadas en el riego estaban por encima de los límites recomendados por la WHO
(1989) y de los determinados en consecuencia, es necesario continuar con la evaluación
por un período mayor.
3. Evaluación de la contaminación de los peces cultivados
De acuerdo a la calidad del agua del efluente terciario, entre el 20 de junio y el 15 de julio de 1991 se midieron niveles de NMP de coliformes fecales de 2.35 x 104/100 ml y de NMP de Vibrio Cholerae 01 de 0.164/100 ml.
En los estanques de acuicultura los niveles de NMP de Virbio Cholerae 01 fueron de <0.03/100 ml. El promedio geométrico del NMP de coliformes fecales en los estanques de acuicultura fueron de 7.06 x 10/100 ml.
En la muestra de 20 litros tomada el 24 de setiembre de 1991, se determinó la presencia de Vibrio Cholerae no 01 y un nivel correspondiente de NMP de coliformes fecales de 3 x 102/100 ml.
No se detectó presencia de Vibrio Cholerae en muestras de lodo de los estanques de acuicultura.
Los resultados de los análisis de peces (Cuadro 4) indican presencia de Vibrio Cholerae en intestinos y agallas. No se determinó si correspondían a Vibrio Cholerae 01 ó no 01.
Al igual que los cultivos agrícolas, las dos muestras de
peces evaluada no son suficientes para obtener significancia estadística.
4. Análisis de la literatura sobre el tema
Probablemente en los meses de temperatura altas podría favorecerse la sobrevivencia de Vibrio cholerae 01 en lagunas de estabilización, tal vez en un comportamiento similar al reportado por Lense J. et al (1991) sobre dinámica de Vibrio cholerae no 01 medio en lagunas de estabilización experimentales en el Mediterráneo. En dicho estudio no se encontró correlación entre indicadores de contaminación fecal (coliformes fecales y streptococos fecales) y el Vibrio cholerae no 01. Por otro lado, su remoción en el sistema de tratamiento difiere entre los meses de invierno y verano (Figura 4).
Lense J. et al (1991), reporta una alta correlación entre los niveles de Vibrio cholerae no 01 y los factores ambientales: temperatura, pH, sólidos suspendidos, clorofila-a y protozoos. La presencia de microcrustáceos (copépodos, cladoceros y rotíferos) y fitoplancton según se reporta (Hug, 1984; Tampling, 1991 y otros) puede favorecer la sobrevivencia y desarrollo del Vibrio cholerae 01 y no 01. Tales relaciones no se han podido establecer en el presente estudio, ya que se limitó al análisis de bacteriológica. Sin embargo, puede ser materia de una investigación posterior dadas las características ecológicas de las lagunas de estabilización y los estanques de patrón de crecimiento anual de plancton variable, que muestra los más altos niveles en épocas de calor (Aurazo, M.; 1990).
Estudios futuros deben contemplar las variaciones de los niveles de nutrientes y de plancton que se dan por los cambios estivales. EN algunos casos, además, se rompe el equilibrio del sistema de lagunas facultativas debido a sobrecargas. En tales situaciones, también pueden acontecer alteraciones en los niveles de nutrientes y "BLOOMS" de microcrustáceos.
Tales estudios deben realizarse en diferentes latitudes de América Latina, ya que existe un gran número de variables climatológicas que pueden influir en el comportamiento del cholerae 01.
Al Sr. Guido Canales, Asistente del laboratorio del CEPIS, quien colaboró en la elaboración de los gráficos presentados.
Al Ing, Julio Toledo, Investigador Asociado en Agronomía del CEPIS, quien proporcionó información sobre los cultivos evaluados.
A las doctoras Alina Ratto y Dora Ortíz, profesionales de CLEIBA-UNMSM, quienes efectuaron los análisis de Vibrio cholerae en peces y lodos.
A las señoras Inés Barbieri de Delgado, Silvia Brescia y Betsabé Casado Alvarado, por el mecanografiado del presente informe.
Comentarios al Webmaster |
[ Homepage CEPIS ] |