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Microbiología y seguridad hídrica

Microbiología y seguridad hídrica



Reginald Davey

El agua es esencial para la continuación de la vida en la Tierra, y el acceso seguro al agua sanitaria es vital para nuestra sociedad industrializada. Sin embargo, los suministros de agua pueden contaminarse fácilmente, requiriendo monitoreo y acción cuando se vean comprometidos. Este artículo discutirá la relación entre los campos de la microbiología y la seguridad hídrica.

La importancia de la seguridad hídrica

Usamos el agua por muchas razones, que incluyen beber, bañarnos, actividades recreativas, agricultura y procesos industriales. Asegurar que el suministro de este recurso esencial sea seguro de usar es la principal preocupación de los gobiernos, la industria y los organismos de salud pública, tanto nacionales como internacionales.

La historia de la humanidad está repleta de brotes de patógenos transmitidos por el agua que conducen a epidemias que han matado a millones a lo largo de los siglos. Los patógenos comunes transmitidos por el agua incluyen el cólera, la fiebre tifoidea, especies de bacteria vibrio que causan gastroenteritis, shigelosis y E. Coli (que causa diarrea aguda y gastroenteritis).

Incluso con la seguridad hídrica moderna, el número de personas que aún mueren a causa de enfermedades prevenibles transmitidas por el agua es de millones, especialmente en los países en desarrollo. Según UNICEF, en 2019, 2.200 millones de personas no tenían acceso a agua potable, 4.300 millones no tenían acceso a un saneamiento seguro y 3.000 millones no tenían acceso a instalaciones básicas para lavarse las manos.

Sin embargo, entre 2000 y 2019, UNICEF informó que 1.800 millones de personas obtuvieron acceso a agua potable, lo que demuestra que la seguridad hídrica ha aumentado para las poblaciones más vulnerables. El campo de la microbiología ha proporcionado herramientas vitales para la mejora de la calidad del agua y el seguimiento de los suministros, ayudando a detectar patógenos transmitidos por el agua. Esto, a su vez, ha ayudado a informar la intervención oportuna y eficaz de las empresas de agua y las agencias gubernamentales.

Microbiología y tratamiento de aguas: aspectos históricos

Antes de la revolución industrial, mucha gente obtenía el agua de pozos o ríos. Esta agua se usó para todo, incluyendo beber, cocinar, lavar ropa, saneamiento e industria. Esto significaba que casi no había acceso a agua potable para grandes franjas de población, incluso en las naciones relativamente desarrolladas de Europa y Estados Unidos.

La rápida industrialización y el crecimiento de las ciudades en el 18 º 19 y th siglos condujo a una necesidad urgente de mejorar el saneamiento y la calidad del agua. La explosión de poblaciones concentradas provocó numerosos brotes de enfermedades transmitidas por el agua, como el cólera y la fiebre tifoidea, que causaron la muerte de decenas de habitantes de la ciudad. Los sistemas de alcantarillado en estas ciudades en rápida expansión no pudieron hacer frente.

Para combatir estos brotes y mejorar la calidad del suministro de agua para millones de personas, empresas y personas interesadas, dedicaron tiempo y energía a producir soluciones viables. En los Estados Unidos, la primera planta de tratamiento de aguas residuales que utilizó métodos químicos para tratar el agua se construyó en 1890 en Worcester, Massachusetts. En Exeter, Inglaterra, el tanque séptico fue desarrollado por Donald Cameron en 1895, que era una versión mejorada del pozo negro inventado en la década de 1860 por LH Mouran en Francia.

Un momento crucial ocurrió en el Reino Unido casi al mismo tiempo en las plantas de tratamiento de Davyhulme en Manchester, Inglaterra. El transporte de desechos humanos y aguas residuales fuera de la ciudad a través de alcantarillas profundas conectadas al sistema de alcantarillado existente redujo tanto la contaminación microbiana transmitida por el agua como las poblaciones de ratas en la ciudad.

Dos métodos de tratamiento de aguas residuales basados en microbios, el filtro percolador (TF) y el lodo activado (AS), desarrollados en ese momento son ahora estándar en la industria. Estos procesos aprovechan los microbios anaeróbicos para descomponer y eliminar las aguas residuales sin tratar antes de que se descarguen en cuerpos de agua como los ríos.

Métodos microbiológicos para mejorar la calidad y la seguridad del agua

Se han desarrollado muchos métodos microbiológicos que son utilizados por las empresas de agua y las agencias gubernamentales para monitorear la calidad del agua y mejorar la seguridad del suministro. Constantemente se desarrollan nuevos métodos para detectar virus, bacterias, protistas y sustancias químicas tóxicas que causan una contaminación fatal si llegan a los suministros de agua.

Algunos métodos incluyen:

  • Mejillones y otros bivalvos: estos organismos actúan como filtros altamente efectivos de patógenos microbianos en los suministros de agua ambiental. Los mejillones, las almejas, las ostras y otros bivalvos pueden limpiar hasta 5 litros de agua por hora y proporcionar una solución de bajo costo para mantener segura el agua ambiental.
  • Técnicas de preparación de muestras: debido a los riesgos que presentan los patógenos transmitidos por el agua, los métodos efectivos y de bajo costo para concentrar los microbios presentes en grandes volúmenes de agua para su análisis son vitales para monitorear la calidad del agua. Los ejemplos de técnicas incluyen la ultrafiltración de fibra hueca y los filtros NanoCeram.
  • Ensayos de exposición basados ​​en saliva: esta técnica mide la exposición a patógenos transmitidos por el agua. Al tomar muestras de hisopos del interior de la boca, los científicos pueden detectar anticuerpos contra microbios, mejorando su conocimiento de los vínculos entre la salud humana y la exposición a patógenos contenidos en los suministros de agua. Este método es más económico que las evaluaciones serológicas tradicionales y es menos invasivo, rápido y compatible con análisis de alto rendimiento. La exposición a múltiples patógenos se puede monitorear simultáneamente.

Otras aplicaciones comunes de los microbios en el tratamiento moderno del agua incluyen el aprovechamiento de las bacterias y arqueas que sintetizan metano para destruir efluentes y desechos humanos y el uso de protistas para eliminar el cólera y los patógenos causantes de la fiebre tifoidea. Además, los microbios se utilizan en la protección del medio ambiente que mineraliza compuestos orgánicos que luego pueden eliminarse antes de que entren al medio ambiente.

El futuro

La investigación continua sobre los procesos de tratamiento microbiano del agua es importante para la salud continua de las naciones industrializadas y en desarrollo. El desarrollo de sistemas eficientes y de bajo costo para el tratamiento y eliminación de efluentes beneficiará tanto a la industria como a las personas y al medio ambiente.

El acceso a agua potable y tratada también ayudará a reducir la pobreza mundial de acuerdo con los Objetivos de Desarrollo del Milenio de la ONU. La microbiología seguirá desempeñando un papel importante en el suministro de agua potable en el futuro.

Referencias:

Traducción: Cecilia González P.

Publicado: 13 de enero de 2022

Fuente: News Medical

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