Existen varios miles de nombres de microorganismos que viven en el agua. Entre ellos se incluyen diversas bacterias, hongos y otros. Son parte integrante de la diversidad biológica del planeta y desempeñan importantes funciones.

¿Cuáles son los microorganismos que se encuentran en el agua?

Si intentamos clasificar los microorganismos del agua, podemos dividirlos en grupos:

1. Las algas verdeazuladas o cianobacterias son parte integrante de todas las masas de agua y constituyen el 60% de todos los microorganismos.
2. Microorganismos patógenos y condicionalmente patógenos: virus, bacterias, hongos, protozoos.
3. Organismos relativamente seguros que pueden estar en el agua y no causan enfermedades peligrosas.

‍

Tipos de microorganismos en el agua

El agua contiene una diversa gama de microorganismos, cada uno con características únicas e implicaciones para la calidad del agua. Los tipos más comunes incluyen:

1. Bacterias: Se trata de organismos unicelulares que pueden ser beneficiosos o perjudiciales. Las bacterias patógenas, como la E. coli y la Salmonella, pueden causar enfermedades graves si están presentes en concentraciones elevadas. Sin embargo, muchas bacterias desempeñan funciones beneficiosas, como descomponer la materia orgánica y ayudar en el ciclo de los nutrientes.

2. Los virus: Los virus son mucho más pequeños que las bacterias y sólo pueden reproducirse dentro de una célula huésped. Los virus transmitidos por el agua, como los norovirus y la hepatitis A, pueden causar enfermedades gastrointestinales y otros problemas de salud. Debido a su pequeño tamaño y a su resistencia a muchos tratamientos convencionales del agua, pueden ser difíciles de detectar y eliminar.

3. Protozoos: Se trata de organismos unicelulares que pueden ser de vida libre o parasitarios. Algunos protozoos, como Giardia y Cryptosporidium, pueden causar enfermedades gastrointestinales y son resistentes a la desinfección con cloro, lo que los convierte en una preocupación para la seguridad del agua.

4. Hongos: Los hongos en el agua incluyen levaduras y mohos, que pueden contribuir a la formación de biopelículas y causar problemas de sabor y olor. Aunque no suelen ser patógenos, ciertos hongos pueden producir micotoxinas que podrían plantear riesgos para la salud en condiciones específicas.

4 tipos de patógenos presentes en el agua

‍

Microorganismos presentes en el agua de los ríos

El agua de los ríos sustenta una diversa gama de microorganismos debido a su entorno dinámico y rico en nutrientes. Las bacterias son frecuentes en los sistemas fluviales, incluyendo tanto cepas beneficiosas como perjudiciales. Las bacterias beneficiosas contribuyen a la descomposición de la materia orgánica y al ciclo de los nutrientes, que son esenciales para mantener el ecosistema del río. Sin embargo, también pueden encontrarse bacterias patógenas como E. coli y Vibriospecies, especialmente cuando hay contaminación por escorrentía agrícola, aguas residuales o residuos industriales, lo que supone riesgos potenciales para la salud.

Además de bacterias, el agua de los ríos puede contener diversos virus, incluidos virus entéricos como norovirus y adenovirus. Estos virus suelen proceder de desechos humanos y animales y pueden suponer un peligro para la salud si el agua se utiliza para beber o con fines recreativos sin un tratamiento adecuado. Los protozoos, como la Giardia y el Cryptosporidium, también suelen estar presentes en el agua de los ríos. Se sabe que estos microorganismos causan enfermedades gastrointestinales y son resistentes a los métodos de desinfección habituales. Por último, los ríos pueden albergar varios tipos de algas, incluidas las algas verdeazuladas o cianobacterias, así como algas verdes y diatomeas. Mientras que algunas algas son benignas, otras pueden causar floraciones de algas que afectan negativamente a la calidad del agua y producen toxinas perjudiciales tanto para la vida acuática como para los seres humanos.

El papel de los microorganismos en el agua

Los microorganismos desempeñan un papel crucial en los ecosistemas acuáticos al contribuir al ciclo de los nutrientes y mantener el equilibrio ecológico. Las bacterias beneficiosas descomponen la materia orgánica, reciclan los nutrientes y ayudan a purificar el agua descomponiendo los contaminantes. Los protozoos y los hongos también desempeñan papeles importantes en la descomposición de materiales orgánicos y en la descomposición de compuestos complejos. Las algas, incluidas las cianobacterias, contribuyen a la producción de oxígeno mediante la fotosíntesis, apoyando la vida acuática. Sin embargo, algunos microorganismos, especialmente los patógenos, pueden suponer riesgos para la salud si están presentes en concentraciones elevadas.

¿Qué tipo de agua tiene la mayor concentración de microorganismos?

Este artículo explora los indicadores microbianos en el agua, las enfermedades infecciosas humanas causadas por el agua, los detalles de los equipos y filtros relacionados con el crecimiento excesivo, los métodos de desinfección del agua y las formas de prevenir el crecimiento excesivo.

¿Qué tipo de agua tiene la mayor concentración de microorganismos? Microorganismos en el agua

El espectro de microorganismos en el agua y su capacidad para sobrevivir es muy elevado. Poseen las siguientes características

1. Resistencia a la temperatura: se han encontrado hasta 100 bacterias por gramo de agua en la Antártida, y algunos microorganismos pueden realizar la fotosíntesis a 75°C en aguas termales.
2. Resistencia a los medios ácidos y alcalinos, así como al alcohol: sólo el 70% de las bacterias son destruidas por los alcoholes.
3. Resistencia a las sales: las bacterias y las levaduras pueden vivir en el lago antártico Don Juan, donde el contenido de sal es 13 veces superior al del agua de mar.
4. Resistencia a la radiación ionizante: D. radiodurans puede sobrevivir hasta 10.000 Gy (para los humanos, una dosis letal de radiación es de 5 Gy, para Escherichia coli es de 2.000 Gy).

Las aguas superficiales de ríos y lagos se caracterizan por microorganismos putrefactos (B. fluorescens, B. aquatile, B. violaceum, P. vulgaris, hongos de moho, etc.).

Ordenemos las fuentes de agua en orden ascendente según la prevalencia de microorganismos:

• Agua de pozos artesianos profundos
• Hielo derretido - algunas bacterias y esporas de hongos pueden sobrevivir a la congelación
• Las precipitaciones atmosféricas recogen polvo y microorganismos del aire
• Las masas de agua salina tienen menos diversidad microbiana debido al daño de las membranas celulares de muchos microbios en el agua causado por las sales
• Las masas de agua superficiales como ríos, lagos, estanques y pozos tienen la mayor diversidad de especies microbianas.

Las bacterias modernas que viven en el agua son capaces de descomponer no sólo los residuos biológicos, sino que también desempeñan funciones importantes en la descomposición de los residuos orgánicos tóxicos de las empresas. Algunas bacterias pueden incluso concentrar metales pesados tóxicos. Estas funciones microbianas se utilizan en las plantas de tratamiento de aguas.

Las aguas naturales, especialmente las superficiales, siempre contienen ciertos microorganismos. El mayor número de microorganismos suele encontrarse en las masas de agua superficial estancada.

Indicadores microbianos

Debe evitarse el consumo de agua contaminada con microorganismos, tanto para beber como para fines técnicos. El agua requiere desinfección para eliminar estos microbios nocivos. El grado de contaminación del agua por microorganismos viene determinado por varios indicadores:

• Oxidabilidad: este indicador caracteriza la cantidad de oxidantes fuertes utilizados para descomponer las partículas orgánicas y los microorganismos en un volumen determinado de agua. Se trata de un indicador indirecto, ya que no sólo se oxidan las células de los microorganismos, sino también las impurezas orgánicas como los fenoles.
• Recuento microbiano total: es el número de colonias que crecen en un medio nutritivo en 1 ml de agua a temperatura elevada durante un tiempo determinado (24 o 72 horas).
• Título de coliformes - es el menor volumen de agua (en mililitros) que contiene una bacteria coliforme.
• Índice coli - es el número de bacterias coliformes presentes en 1 litro de líquido.

Es importante señalar que los indicadores normativos para el agua potable pueden consultarse aquí.

Enfermedades infecciosas del ser humano

La lista de enfermedades infecciosas que se propagan a través del agua es muy amplia. Según la clasificación de la Organización Mundial de la Salud, entre ellas hay 17 enfermedades principales. Hablaremos brevemente de las que se encuentran en el territorio de Ucrania.

Diarrea

La diarrea es una de las principales causas de muerte de niños menores de cinco años en los países pobres (528 mil niños al año). Según las estadísticas oficiales, cada año se registran en Ucrania entre 50 y 60 mil casos de diarrea infantil, y entre 20 y 30 niños mueren a causa de ella.

Se caracteriza por deposiciones acuosas que se producen más de tres veces al día (excepto en los niños pequeños). Suele estar causada por infecciones que pueden estar provocadas por virus, bacterias, parásitos y helmintos. La propagación de estos peligrosos microorganismos suele producirse a través del agua potable y los alimentos contaminados, y de unas condiciones sanitarias deficientes (la diarrea se denomina "enfermedad de las manos sucias" en el lenguaje común). Otros síntomas pueden variar en función del agente patógeno. El mayor peligro de la diarrea es que va acompañada de deshidratación, disminución de la ingesta de nutrientes e intoxicación del organismo.

En Ucrania, el agua procedente de los sistemas centralizados de suministro de agua es segura en su mayor parte porque el cloro es eficaz contra todos los tipos de microorganismos que se encuentran en el agua. Las fuentes más comunes de agua contaminada son los pozos, los pozos poco profundos y las masas de agua superficiales.

Además del agua contaminada con heces humanas y animales, la infección también puede producirse a través de carne procesada de forma inadecuada, verduras sucias y más..

Cólera

El cólera es una enfermedad muy peligrosa causada por la bacteria Vibrio cholerae, presente en el agua contaminada con materia fecal. La enfermedad se caracteriza por una diarrea acuosa aguda y puede provocar una deshidratación grave y la muerte en pocas horas si no se trata.

Aunque es posible que algunas personas no desarrollen síntomas o sólo experimenten síntomas leves, pueden ser portadoras de la bacteria e infectar a otras a través de sus heces, lo que la convierte en un importante problema de salud pública.

El último brote importante de cólera en Ucrania se produjo en 2011 en la región de Donetsk, donde se registraron 33 casos. Es esencial garantizar que las fuentes de agua se traten adecuadamente y se protejan de la contaminación fecal para evitar la propagación de esta enfermedad mortal.

Fiebre tifoidea

La fiebre tifoidea es una infección bacteriana de los intestinos y el torrente sanguíneo. Sus agentes causales son la Salmonella typhi y la Salmonella paratyphi. Las vías de transmisión más comunes son el agua potable y los alimentos contaminados, así como el contacto con personas infectadas.

Los síntomas de la enfermedad incluyen una temperatura alta persistente de 39-40 °C, dolor de cabeza, estreñimiento o diarrea, manchas de color rosa en el pecho y agrandamiento del hígado y el bazo. Se manifiestan entre 1 y 3 semanas después de la infección.

La incidencia mundial de la fiebre tifoidea se estima en unos 17 millones de casos al año. En Ucrania se registran casos aislados, con una media de entre 10 y 25 casos al año.

Leptospirosis

Se trata de una infección gastrointestinal en humanos y animales. En la fase inicial de esta enfermedad, los síntomas suelen incluir dolor de cabeza y muscular, enrojecimiento de los ojos, escalofríos, ictericia, hemorragias bajo la piel y las mucosas, diarrea y vómitos, y erupción cutánea. Las hemorragias pulmonares son una manifestación común.

La leptospirosis está causada por la bacteria patógena Leptospira spp. La infección se produce por contacto directo con la orina de animales infectados u objetos contaminados como aguas superficiales, tierra y plantas. Las leptospiras pueden entrar en el organismo a través de la piel y de las mucosas de los ojos, la nariz y la boca.

Por lo tanto, los modos de transmisión más comunes son beber agua y nadar en masas de agua superficiales, así como el contacto con animales infectados.

No se conservan estadísticas precisas sobre la incidencia de la leptospirosis, pero se da en todo el mundo. La tasa de incidencia se estima entre el 0,1 y el 1% por cada 100.000 personas en climas moderados. Se registra un mayor riesgo de infección durante las inundaciones y las catástrofes naturales.

La leptospirosis en Ucrania es estacional: en primavera y verano, cuando la gente pasa tiempo cerca de masas de agua. El número estimado de casos al año en Ucrania oscila entre 400 y 500 personas.

Campilobacteriosis

Es una de las causas más comunes de diarrea. La bacteria Campylobacter suele tener forma de bastoncillo o espiral. En la actualidad, este género de bacterias incluye 17 especies y 6 subespecies de bacterias. Las más comunes son C. jejuni y E. coli. Esta última se conoce comúnmente como la bacteria intestinal.

El periodo de incubación en este caso suele durar de 2 a 5, raramente hasta 1-10 días desde el momento de la infección.

Los síntomas comunes incluyen diarrea (a veces con sangre en las heces), fiebre, náuseas y vómitos, dolor abdominal y debilidad. Por lo general, los síntomas desaparecen en 3-6 días.

Por lo general, la recuperación se produce por completo y sin complicaciones, pero este patógeno es críticamente peligroso para los niños pequeños, los ancianos y las personas con estados de inmunodeficiencia.

Las complicaciones pueden incluir infecciones sanguíneas, hepatitis, pancreatitis, así como, en algunos casos, daños sistémicos más complejos en los sistemas nervioso y musculoesquelético.

Hepatitis

Dos tipos de este virus se transmiten a través del agua: A y E. La infección se produce al consumir agua o alimentos (a menudo frutas y verduras) contaminados con materia fecal. También es posible infectarse por contacto estrecho con una persona infectada.

La hepatitis A es una enfermedad infecciosa aguda también conocida como "enfermedad de Botkin" e "ictericia". El periodo de incubación es de 2 a 6 semanas y el curso de la enfermedad puede durar de 1 a 4 semanas. Los síntomas incluyen: un característico color amarillento de la piel, fiebre (en los primeros 3-5 días), debilidad general y pérdida de apetito, heces pálidas, dolor abdominal agudo y, en raras ocasiones, insuficiencia hepática.

Los niños suelen presentar un curso leve o asintomático de la enfermedad, lo que resulta peligroso para quienes les rodean. Es importante comprender que cuanto mayor es la persona, más difícil es tolerar la enfermedad. Es especialmente peligrosa para los ancianos y las personas con inmunodeficiencia.

Cabe señalar que en enero de 2017 se produjo un brote de hepatitis A en Mykolaiv, con 93 casos declarados. La causa de la infección fue el consumo de agua del suministro que no estaba adecuadamente desinfectada. La prevalencia de la hepatitis A y E en Ucrania se estima en varios miles de casos al año.

La hepatitis E es menos común y los brotes de la enfermedad son raros en los países civilizados, pero es posible que se produzcan casos aislados. Los síntomas y las consecuencias son similares a los de la hepatitis A, pero en este caso la enfermedad rara vez progresa a una forma crónica.

En Ucrania se dan raros casos aislados de este virus.

Actualmente no existe tratamiento para los virus de la hepatitis, ya que el sistema inmunológico humano puede derrotarlos por sí solo.

Dermatomicosis

La dermatomicosis se refiere a una variedad de infecciones fúngicas que afectan a los pies, el cuero cabelludo y la piel del cuerpo. Los síntomas incluyen manchas rojas, picor, sequedad y descamación de la piel. Los hongos son frecuentes en todo el mundo y pueden contraerse por contacto con agua estancada de fuentes superficiales, duchas y piscinas públicas, por compartir toallas con una persona enferma y por contacto íntimo.

Para evitar la contaminación fúngica del agua se utilizan desinfectantes eficaces que contienen cloro. Para eliminar las esporas fúngicas de las superficies, es necesario secarlas a fondo.

El tratamiento de la dermatomicosis depende de la gravedad de la enfermedad e incluye antifúngicos orales locales o sistémicos.

Cianobacterias

Las cianobacterias, también conocidas como algas verdeazuladas, no son patógenas en sí mismas, pero algunas especies producen toxinas que pueden ser peligrosas. Las personas pueden verse afectadas por estas sustancias al beber o bañarse en agua que contenga cianobacterias.

Las cianobacterias poseen características tanto de las bacterias como de las plantas (algas), ya que son capaces de realizar la fotosíntesis.

La evolución de las enfermedades causadas por los productos metabólicos de las cianobacterias depende del tipo de bacteria predominante y de la forma en que el agua afecta a los seres humanos.

Los efectos tóxicos vienen determinados por el tipo de exposición (agua potable o de baño) y el tipo de toxina:

1. Las hepatotoxinas que afectan al hígado son producidas por algunas cepas de Microcystis, Anabaena, Oscillatoria, Nodularia, Nostoc, Cylindrospermopsis y Umezakia;
2. Las neurotoxinas son producidas por Aphanizomenon y Oscillatoria;
3. Entre las bacterias gastro y nefrotóxicas se encuentra la Cylindroapermopsis raciborski.

No todas las especies bacterianas producen toxinas peligrosas y no se puede afirmar que ya se conozcan todos los tipos de toxinas.

Las bacterias más comunes forman una película en la superficie del agua, pero si su propagación es intensa (como en el río Dnipro), ocupan toda la columna de agua, sobre todo cerca de su superficie, ya que necesitan luz solar para la fotosíntesis. La película es la más peligrosa para la salud humana, por lo que la captación de agua suele realizarse desde las partes profundas del embalse.

La solución global consiste en reducir las emisiones de nutrientes, principalmente fosfatos. También, el uso a gran escala de tecnologías de desinfección y la posterior depuración a partir de productos de desinfección en filtros de sorción.

En las aguas del río Dnipro están muy extendidas las bacterias hepatotóxicas Microcystis y Oscillatoria, la neurotóxica Aphanizomenon y otras, por lo que no se recomienda bañarse en el río Dnipro ni beber agua sin tratamiento previo.

Acumulación de tecnología y detalles del filtro

Es importante comprender que en el agua desinfectada del grifo prácticamente no hay microorganismos de este tipo, y el agua de pozo no suele contenerlos, pero puede contaminarse al circular por la tubería. En cuanto al agua de superficie, incluida el agua de pozo, suele tener un elevado nivel de contaminación.

Algunas bacterias pueden incluso destruir el acero aleado, por no hablar de las piezas de hierro. Esto se observa en las tuberías centralizadas de suministro de agua que están cubiertas de bacterias de hierro, etc. Esto explica por qué el cloro activo no llega a los consumidores de las grandes ciudades de Ucrania, pero prácticamente todas las muestras de agua presentan niveles elevados de sustancias clororgánicas más tóxicas.

La intensidad de la acumulación en las superficies de plástico y cerámica se caracteriza principalmente por su lisura: cuantas menos irregularidades en las que puedan adherirse los microorganismos, menos acumulaciones se observarán.

Desinfección del agua

Se utilizan diferentes tecnologías de desinfección para destruir tanto los microorganismos patógenos como los inofensivos que provocan películas en las superficies que entran en contacto con el agua.

• Desinfección con compuestos clorados. En la actualidad, no existe un reactivo más eficaz para la desinfección del agua. El cloro es eficaz contra el 99,9% de los microorganismos. Este método es ideal para su uso en sistemas centralizados de suministro de agua, agua de piscinas, etc. Su principal ventaja es un efecto duradero
• Ozono - este método es bastante común hoy en día. También tiene una gran eficacia, pero no tiene un efecto prolongado y puede producir productos tóxicos de interacción. Se utiliza en la industria y no es adecuado para sistemas centralizados de suministro de agua, piscinas, etc.
• Ultravioleta: la ventaja de este método es la ausencia de reactivos y, en consecuencia, de contaminación secundaria del agua. Sin embargo, por desgracia, este método tiene una eficacia relativamente baja (90-95%) y unos requisitos elevados para el agua de origen (transparencia, poco color, etc.). Por ello, las lámparas UV suelen utilizarse como elemento adicional en cualquier esquema de tratamiento del agua.
• Ósmosis inversa: debido a sus pequeños poros, retiene el 100% de bacterias y virus, por lo que se obtiene un líquido estéril a la salida. Este método es óptimo para el agua potable, tanto en la industria como en condiciones residenciales. Para evitar una contaminación secundaria, se recomienda instalar una lámpara UV después del filtro.
• Los iones de metales pesados dañan algunos microorganismos. Añadirlos a las soluciones puede ralentizar el crecimiento de bacterias en las superficies. Para ello, a menudo se añaden soluciones de sales de plata.

¿Cómo prevenir los crecimientos?

Para prevenir la formación de crecimientos, se utiliza una combinación de procesos de desinfección con otras operaciones:

• predesinfección y desinfección actual del agua;
• limpieza mecánica;
• desinfección periódica de los contenedores.

Dependiendo de los objetivos, estos métodos suelen combinarse en secuencias diferentes.

Por ejemplo, en la producción de agua embotellada se utiliza agua desinfectada, que se vierte en un único recipiente estéril y se cierra herméticamente.

En la producción con entrega, se utiliza la tecnología de vertido de agua predominantemente osmótica en recipientes tratados con desinfectante y lavados.

Para resolver el problema del crecimiento en las piscinas, se utilizan principalmente desinfectantes con cloro, limpieza mecánica de las paredes de la piscina y filtración del agua en filtros mecánicos.

Hemos proporcionado toda la información que conocemos sobre la diversidad microbiana del agua. Si tiene alguna pregunta, no dude en escribirla en los comentarios.