1409-1429

S1409-14292000000200006

00 12 2000

9 17 33 44

Nematodos en las plantas de tratamiento de agua para consumo humano en Costa Rica Mariano Peinador ¹, José Quirós ¹
Resumen

Los nematodos acuáticos son habitantes frecuentes en las plantas de tratamiento de agua para consumo humano. Su presencia en ellas y el grado en que son removidos por dichas plantas puede ser utilizado como un parámetro de funcionamiento y de calidad de agua, ya que muchos organismos patógenos pueden pasar a los sistemas de distribución de agua dentro del cuerpo de los nematodos. Para analizar esta problemática se realizaron 1356 muestreos en el agua cruda y tratada de 27 plantas de tratamiento. Los resultados demuestran la alta incidencia de nematodos y la baja taza de remoción que presentan varias plantas de tratamiento, llegando a ser de 0. 5 en el 11% de las plantas, 0.4 en el 18% y 0.3 en el 29%. Este hecho se agrava si se toma en cuenta que dentro de las plantas de tratamiento que tienen una menor taza de remoción se encuentran las de mayor producción de agua para consumo.

Palabras clave

nematodos, agua para consumo, plantas de tratamiento.

Introducción ]]>
Los nematodos acuáticos son habitantes frecuentes en las plantas de tratamiento de agua para consumo humano. En ellas, se reproducen en los filtros de arena y en los Iodos acumulados en los sedimentadores (1, 2, 3). En algunos casos, los nematodos pueden pasar los sistemas de filtración y cloración de las plantas de tratamiento y emerger vivos en los sistemas de distribución (1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9).

La definición de nematodos acuáticos incluye cualquier especie que habite bajo la superficie del agua y que sea capaz de utilizar el oxígeno disuelto de esta (10, 11).

Muchas de estas especies de nematodos acuáticos incluyen en su alimentación enterobacterias pátógenas para el hombre y enterovirus (2, 6, 9). Estos organismos pueden sobrevivir a los sistemas de cloración de las plantas de tratamiento dentro del cuerpo de los nematodos y pasar, junto con estos, vivos a los sistemas de distribución de agua para consumo (2, 4, 6, 7, 9).

El presente trabajo tiene como objetivo conocer el grado de infestación que poseen los sistemas de distribución de agua para consumo humano, operados por el Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados (ICAA), así como el origen de dicha infestación.

Materiales y métodos

Durante el año 1999 se recolectaron 1356 muestras en 27 plantas de tratamiento de agua para consumo humano (Cuadro 1). Para realizar la recolección de la muestra se utilizaron envases plásticos de 4000 ml de capacidad. La muestra se recolectó de la siguiente manera: los envases, previamente lavados, se enjuagaron con un poco de agua del lugar de donde se iba a tomar la muestra, después de esto se procedió a recolectar la muestra del agua sin tratar (cruda) sumergiendo el recipiente aproximadamente 20 cm. La muestra del agua filtrada se recolectó, siguiendo el mismo procedimiento, de los canales que conducen a esta hacia los sistemas de distribución.

La muestra se transportó al laboratorio a temperatura ambiente y se procesó como máximo después de 48 horas de recolectada.

Los 4000 ml recolectados se filtraron a través de una membrana de nylon de 25 mm de diámetro y 35 micras de luz, para esto se utilizó un equipo de filtración al vacío (Sartorius), después de realizada la filtración se lavó la membrana con agua destilada sobre una placa de petri. El agua de lavado, junto con el filtrado, se colocó en tubos cónicos para centrífuga de 15 ml de capacidad y se centrifugaron a 1000 g durante 5 minutos. Una vez que se centrifugó, se descartó el sobrenadante, dejando 2 ml en cada tubo. El conteo de los nematodos existentes en el filtrado se realizó utilizando una cámara Sedgwick-Rafter y se contó la totalidad de los 2 ml.

]]> La técnica anterior es una modificación de la metodología descrita en APHA et al. (11)

Cuadro 1 Número de muestras recolectadas por planta de tratamiento y tipo de agua durante 1999

PLANTA	AGUA CRUDA	AGUA FILTRADA
ALTA DE TRES RÍOS	44	22
LOS SITIOS	]]> 24	24
LOS CUADROS	24	24
MATA PLÁTANO	24	24
GUADALUPE	24	24
ALAJUELITA	22	44
EL LLANO	]]> 20	20
SAN JUAN DE DIOS	22	22
SAN JERÓNIMO	24	48
PIEDADES	24	48
SALITRAL	24	24
CARTAGO	]]> 22	22
PURISCAL	22	22
GUATUSO DE PATARRÁ	18	18
VILLA COLÓN	20	20
ACOSTA	22	44
SAN RAFAEL CORONADO	]]> 22	44
PUNTARENAS	18	18
SAN MATEO	20	20
LIBERIA FILTROS LENTOS	20	20
LIBERIA FILTROS RÁPIDOS	20	20
NICOYA	]]> 20	20
LIMÓN	22	22
SIQUIRRES	20	20
PÉREZ ZELEDÓN ALTA	24	24
PÉREZ ZELEDÓN BAJA	22	22
BUENOS AIRES	]]> 22	22
CIUDAD CORTÉS	22	22

Una vez obtenido el porcentaje, se analiza utilizando la metodología de APHA et al. (Cuadro 3). CUADRO 3 ]]> Interpretación de los resultados del porcentaje de remocíon de Nematodos en sistemas de tratamiento de agua

PORCENTAJE DE REMOCIÓN	EFICIENCIA DE LA PLANTA
90 o más	Muy buena
De 75 a 89	Buena
De 50 a 74	]]> Pobre
50 o menos	Muy pobre

APHA et al. 1992 Resultados

Además del número de nematodos presentes en el agua cruda y el agua filtrada, son importantes también los datos obtenidos sobre la remoción de estos en cada planta de tratamiento de agua para consumo humano (Cuadro 2), ya que demuestran el grado de eficiencia de una planta en remoción.

CUADRO 2 ]]> Porcentaje de remoción de nematodos en el agua cruda y el agua filtrada de las Plantas de tratamiento de agua para consumo encontrados durante 1999

Planta	ENE	FEB	MAR	ABR	MAY	JUN	]]> JUL	AGO	SET	OCT	NOV	DIC
TRES RIOS OROSI	50	100	78.5	100	]]> 61	50	0	50		25	0	100
TRES RÍOS TIRIBÍ	75	100	]]> 50	100	0	100	0	50		0	0	100
TRES RÍOS	]]> 62.5	100	64.25	100	30.5	75	0	50		12.5	]]> 0	100
CARTAGO	100	100	50	100	0	50	50	50		]]> 50	50	100
ALAJUELITA	100	100	100	50	100	50	100	]]> 50	50	50	100
ALAJUELITA EL LLANO		0	100	100	100	]]> 50		100	100	100	0	0
SAN JERÓNIMO	0	25	0	]]> 50	16	50	0	0	33	50	100	100
SALITRAL	50	]]> 100	100	100	75	50	100	100	100	100	100	]]> 100
PIEDADES	20	50	100	50	0	0	0	0	50	]]> 100	100	100
CUADROS	100	50	100	100	0	25	25	]]> 50	54	0	100	0
GUADALUPE	100	87	42	0	0	]]> 100	0	50	50	0	0	0
SITIOS	50	100	100	]]> 93	33	50	100	50	0	50	100	100
EL CARMEN	50	]]> 50	100	50	78	100	0	0	100	100	100	]]> 100
CORONADO	100	100	100	100	0	75	0	0	100	]]> 50	100
GUATUSO DE PATARRÁ	100			0	0	0	0	]]> 0	0	0	100
DESAMPARADOS	64	50	100	100	100	]]> 0	50	100	25	100	100
PURISCAL	50	100	50	]]> 50	100	100	50	50	100	0	100
CIUDAD COLÓN	0	]]>	100	50	100	100	0	100	100	100	0	]]>
ACOSTA	66	50	100	100	75	50	56	50	100	]]> 0	100
PÉREZ ZELEDÓN ALTA	100	100	0	100	50	100	50	]]> 0	100	0	100	100
PÉREZ ZELEDÓN BAJA	100		100	100	100	]]> 100	100	0	100	100	100	100
BUENOS AIRES	100	100	40	]]> 100	100	100	50	100	100	100	100
CIUDAD CORTES		100	]]> 100	100	100	100	100	0	50	50	100	100
LIMÓN	]]> 100	0	100	0	33.5	100	25	0	50	50	]]> 50
SIQUIRRES	100	50		100	100	0	0	50	]]> 100	100	100
LIBERIA LENTOS	100		100	0	0	0	]]> 100	0	0	0	100
LIBERIA RÁPIDOS	100		100	0	]]> 100	0	100	100	0	50	50
NICOYA	100		]]> 0	0	100	50	25	50	50	50	100
PUNTARENAS		]]>	0	0	50	0	100	0	100	100	100	]]>
SAN MATEO		100	0	0	100	0	100	100	0	]]> 100	0

El número de muestras positivas por coliformes termotolerantes en los diferentes sistemas de distribución de agua (Cuadro 4) se obtuvo gracias a la cooperación de la sección de bacteriología del Laboratorio Nacional de Aguas del Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados. Estos datos son utilizados para estudiar si existen o no algún tipo de relación entre la frecuencia con que se encuentran nematodos en el agua tratada y la frecuencia con que se detectan muestras positivas por coliformes termotolerantes en los sistemas de distribución respectivos.

CUADRO 4 Número de muestras positivas por coliformes termotolerantes en los sistemas de Distribución de agua abastecidos por alguna planta de tratamiento de aguas para consumo
]]>

SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN ABASTECIDO POR LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE:	NÚMERO DE MUESTRAS POSITIVAS
ALTA DE TRES RÍOS	6
LOS SITIOS	6
LOS CUADROS	8
MATA DE PLÁTANO	7
GUADALUPE	12
ALAJUELITA	15
EL LLANO	3
SAN JUAN DE DIOS	]]> 4
SAN JERÓNIMO	0
PIEDADES	6
SALITRAL	3
CARTAGO	0
PURISCAL	4
GUATUSO DE PATARRÁ	2
VILLA COLÓN	0
ACOSTA	2
SAN RAFAEL CORONADO	5
PUNTARENAS	]]> 1
SAN MATEO	1
LIBERIA FILTROS LENTOS Y RÁPIDOS	2
NICOYA	0
LIMÓN	8
SIQUIRRES	13
PÉREZ ZELEDÓN ALTA Y BAJA	6
BUENOS AIRES	0
CIUDAD CORTÉS	4

]]> Otro dato interesante es la frecuencia con que aparecen nemoatodos en el agua tratada (Cuadro 5)
Cuadro 5 Frecuencia de aparición de muestras positivas por nematodos en agua tratada según La planta de tratamiento de procedencia durante 1999

PLANTA DE PROCEDENCIA	AGUA TRATADA: NÚMERO DE MUESTRAS POSITIVAS POR NEMATODOS	FRECUENCIA DE MUESTRAS POSITIVAS POR NEMATODOS
ALTA DE TRES RÍOS	]]> 11	0.5
LOS SITIOS	7	0.29
LOS CUADROS	12	0.5
MATA DE PLÁTANO	6	0.25
GUADAPLUPE	12	0.5
ALAJUELITA	]]> 4	0.09
EL LLANO	4	0.2
SAN JUAN DE DIOS	7	0.32
SAN JERÓNIMO	16	0.33
PIEDADES	12	0.25
SALITRAL	]]> 3	0.12
CARTAGO	7	0.32
PURISCAL	4	0.18
GUATUSO DE PATARRÁ	0	0
VILLA COLÓN	3	0.15
ACOSTA	]]> 8	0.18
CORONADO	4	0.09
PUNTARENAS	3	0.16
SAN MATEO	3	0.15
LIBERIA LENTOS	3	0.15
LIBERIA RÁPIDOS	]]> 3	0.15
NICOYA	8	0.4
LIMÓN	10	0.45
SIQUIRRES	4	0.2
PÉREZ ZELEDÓN ALTA	6	0.25
PÉREZ ZELEDÓN BAJA	]]> 1	0.04
BUENOS AIRES	2	0.09
CIUDAD CORTÉS	3	0.14

Análisis de resultados

El número de nematodos que pasa a través de algunas de las plantas de tratamiento de agua para consumo analizadas es considerable. El caso más grave es el de San Jerónimo, con 12 nematodos por litro de agua tratada en el mes de marzo (Cuadro 2), seguido por varias plantas que dejaron pasar hasta 7 nematodos por litro (Planta Alta, Alajuelita, San Jerónimo y Acosta).

Así mismo, la frecuencia con que se encuentra uno o más nematodos por litro en el agua ya tratada es alta. Esta frecuencia llega a ser de 0.5 en el 11 % de las plantas, de 0.4 o más en el 18 %, de 0.3 o más en el 29 % y de 0.25 o más en el 54 % de las plantas (Cuadro 5). Lo anterior implicaría un altísimo consumo de nematodos del agua tratada, por parte de las personas, sobre todo si se toma en cuenta que las plantas de Tres Ríos y Guadalupe, que son de las que tienen una mayor producción de agua, tienen una frecuencia de 0.5.

]]> Los nematodos de vida libre no son patógenos al ser humano por sí mismos, sin embargo, esto no justifica que se permita su elevada incidencia, pues es conocido que los nematodos son portadores de bacterias y podrían servir de albergue temporal a organismos patógenos, lo cual representaría un cierto riesgo para la salud humana si, como ya se sabe, los nematodos pasan vivos a, los sistemas de distribución, llevando su carga bacteriana y viral consigo (6, 9, 12, 13, 11). Por otro lado, al estar asociados a organismos que comúnmente se encuentran en aguas contaminadas con materia orgánica (14, 15, 16, 3), existe el riesgo (aún no determinado) de que también se encuentren otros organismos no deseables (9, 12, 13).

Cuando ocurre una infestación de nematodos en los sistemas de distribución, tanto la OMS como la legislación de Estados Unidos, Canadá, Alemania, Suiza, Bélgica, España, Italia, Suecia y Francia, entre otras, recomiendan remuestrear y realizar limpieza de las tuberías inmediatamente (17, 18, 11, 19).

Otra de las razones para no permitir que los nematodos se encuentren en el agua ya tratada es el hecho de que, dentro de las diversas especies que pueden estar presentes, se encuentran también nematodos fitopatógenos. Este tipo de nematodos llegan a las plantas de tratamiento cuando sus huevos son arrastrados hacia los ríos (11), utilizados como fuentes de agua, por el agua de escorrentía (en lugares de alta infestación). En Costa Rica, así como en otros muchos países, el agua potable es utilizada considerablemente para riego, esto podría ocasionar una fuente de propagación de nematodos fitopatógenos.

Los nematodos son utilizados como una medida de la eficiencia de los sistemas de tratamiento de agua (aprobada por el comité del Standard Methods en 1991) (Cuadro 3), ya que si estos pasan un sistema de tratamiento, otros organismos también lo harán (9, 12, 13, 11, 20, 18). Dentro de estos otros organismos se encuentran: anfípodos, copépodos, tecamebas, caracoles, bivalvos, briozoarios, huevos de helmintos, algas, cianobacterias y chironómidos.

Todas las plantas de tratamiento de agua para consumo muestran una alta irregularidad en el tiempo, en cuanto al porcentaje de eficiencia de remoción de nematodos (Cuadro 2). Siguiendo la clasificación de las plantas de tratamiento, según el porcentaje de remoción de nematodos (Cuadro 3), en el 49% de los muestreos se consideran como de pobre eficiencia en remoción de nematodos. Este porcentaje de remoción de nematodos no es enteramente dependiente del número de nematodos que entra a la planta de tratamiento, ya que en el 47% de los muestreos son más los nematodos que salen de la planta que los que entran (Cuadro 2). Como se mencionó anteriormente, es conocido que los nematodos se reproducen en los Iodos acumulados de los sedimentadores y en los filtros de arena, por lo tanto el número de nematodos que deja pasar una planta está correlacionado positivamente con el mantenimiento y la operación que se le da a la planta, sin dejar de lado la calidad del agua de la fuente utilizada, la cual, provee el alimento de los nematodos. En las plantas de Guadalupe, El Carmen, Puriscal, Acosta y Alajuelita El Llano, se encontró que en el 75% de los muestreos se encontraron mayor cantidad de nematodos en el agua tratada que en el agua sin tratar (Cuadro 2). Ese porcentaje tan elevado es preocupante, ya que indica su ineficiencia física o su mala operación durante la mayor parte del tiempo.

El riesgo de la existencia de organismos indeseables en altas densidades (patógenos o no) en aguas superficiales, está asociado indirectamente, y en ocasiones directamente, con altas densidades de nematodos. Este hecho se debe a que existe una mayor abundancia de nematodos en aguas con altos contenidos de bacterias (de las cuales se alimentan) y de otros pequeños organismos como rotíferos, ciliados, amebas y zooflagelados (los cuales también se alimentan de bacterias, algas y/o detritus) (15, 16, 3, 10, 11, 18). Al respecto se recomienda (11) que si en un muestreo de un cuerpo de agua, que sea utilizado como fuente para una planta de tratamiento, se encuentran 20 o más nematodos por litro, se debe realizar otro muestreo y, si la alta densidad persiste, es necesario tomar medidas de tratamiento adicionales o utilizar aguas de mejor calidad como fuente.

En repetidas ocasiones se han encontrado más de 20 nematodos por litro en ríos utilizados como fuente de agua para plantas de tratamiento (Cuadro 2), esto implicaría un riesgo considerable de organismos patógenos asociados a aguas contaminadas como los virus (21), siendo relevante el hecho de que, en la actualidad, no se analiza este tipo de organismos en el agua tratada destinada al consumo humano.

Por el bajo número de muestras positivas por conformes termotolerantes, en los sistemas de distribución de agua, no se puede estudiar si existe o no una relación entre el número de nematodos en el agua tratada y el número de muestras positivas por coliformes termotolerantes. En muchos casos no se pudo asociar una muestra positiva por conformes termotolerantes en la red de distribución, con la fuente de abastecimiento respectiva, ya que no existen los datos necesarios al respecto.

Aunque pareciera que existe un aumento en la densidad de nematodos en época lluviosa (22), no fue posible comprobarla (r²=0.6). Esto puede ser debido a las inestables condiciones prevalecientes durante 1999 (altas e irregulares precipitaciones en poco tiempo).

Es necesario continuar con el análisis de nematodos en las plantas de tratamiento de agua para consumo humano, no solo por el riesgo que existe, asociado a la presencia de nernatodos en el agua tratada, (potencializado por su alta incidencia) sino también como un parámetro de funcionamiento de las plantas de tratamiento por la asociación entre el número de nematodos en el agua tratada y su mantenimiento y operación (metodología aprobada por el comité de Standard Methods en 1991). ]]>
Bibliografía

1 Coob, N.A. 1918. Filter-bednemas: Nematodes of the slow sand filter - beds of American cities. In Cobb N.A. 1935. Contributions to a Science in Nematology. Williams & Williams. Baltimore. Md. [ Links ]

2 Chang, S.L. 1960. Survival and protection against chorination of human enteric pathogens in free - living nematodes isolated from water supplies. Amer. J. Trop. Med. Hyg. 9:13,6. [ Links ]

3 Mott, J.B., G.Mulamoottil & A.D. Harrison. 1981. A thirteen month survey of nematodes at three water treatment plants in Southem Ontario, Canada, Water Res. 15:729-738. [ Links ]

4 Chang, S.L., R.L. Woodward & P.W. Kabler. 1960. Survey of free - living nematodes isolated from water supplies. J. Amer. Water Works Assoc. 52:613. [ Links ]

5 Engelbrecht, R.S. & J.H. Austin. 1964. Nematodes and their detection in public water supplies. Presented to Kentucky - Tennessee Sect., Amer. Water Works Ass. [ Links ]

6 Walters, J.V & R.R. Holcomb. 1967. Isolation of an enteric pathogen from sewage borne nematodes. Nematologica. 13:155 (abs). [ Links ]

7 Chang, S.L., R.L. Woodward & P.W. Kablen 1969. Survey of free - living nematodes and amoeba in municipal supplies. J. Amer. Water Works Ass. 52:613. [ Links ]

8 Roman, J. & X. Rivas. 1972. Nematodes found in tap water from different localities in Puerto Rico. J. Agricult. Univ. Puerto Rico. 56:187. [ Links ]

9 Klug M. J. & S. Kotaraski. 1980. Bacteria associated with the gut tract of larval stages of the aquatic cranefly Tipula abdominalis (Diptera; Tipulidae). Appied and Environmental Microbiology 40: 408 - 416. [ Links ]

10 Streble H. & Krauter D. 1985. Atlas de los microorganismos de agua dulce. Omega. Barcelona. 337p. [ Links ]

11 APHA, AWWA, WPCF. 1981, 1992, 1995. Standard Methods for the examination of water and wastewater. American Flublic Health Association. [ Links ]

12 Levy R. Y, L. Frederick, & R. Cheetharn. 1986. Occuffence and public health significance of invertebrates in drinking water system. Journal AWWA. Set. [ Links ]

13 Levy R. Y, R. Cheetham, J. Davis, G. Winer & L. Frederick. 1984. Novel method for studying the public health significance of macroinvertebrates occurring in potable water. Applied and Environmental Microbiology 47: 889 - 894. [ Links ]

14 Calaway, W.T. 1963. Nematodes in wastewater treatment. J. Water Pollut. Control Fed. 35:1006.} [ Links ]

15 Chang, S.L. & RW. KABLER. 1962. Free living nematodes in aerobic treatment effluent. J. Water Pollut. Control Fed. 34:1356. [ Links ]

16 Chaudhuri, N., R. Siddiqi & R.S. Engelbrecht. 1964. Source and persistence of nematodes in surface waters. J. Amer. Water Works Ass. 56:73. [ Links ]

17 Degremont. 1991. Manual técnico del agua. Grijelmo. Bilbao. 1216p. [ Links ]

18 OMS. 1993. Guidelines for drinking water quality Recomendations.. OMS. Ginebra. 188p. [ Links ]

19 Comunidad Económica Europea. 1997. Eaux destinees a la consommation humaine. Ministere des Affarres Sociales 48p. [ Links ]

20OMS. 1996. Guidelines for drinking water quality. OMS. Ginebra.973p. [ Links ]

21 Chang, S.L. 1970. Interactions between animal viruses and highter forms of microbes. J. San. Eng. Div. Proc. Amer. Soc. Civil Eng. 96: 151. [ Links ]

22 Tombes, A.S., A.R. Abernathy, D.M. Welch & S.A. Lewis. 1979. The relationship between rainfall and nematode density in drinking water. Water Res. 13:619. [ Links ]

1. InstitutoCostarricense de Acueductos y Alcantarillados, Laboratorio Nacional de Aguas, Apartado 5120 - 1000 San José.

E-mail: mpeinador@aya.go.cr

]]>

1918 19 35

1960 9

13,6

1981 15

729-738

1960 52

613

1964

1967 13

155

1969 52

613

1972 56

187

1980 40

408 - 416

1985

337

APHA AWWA WPCF 1981

1986

1984 47

889 - 894

1963 35

1006

1962 34

1356

1964 56

1991

1216

OMS 1993

188

Comunidad Económica Europea 1997

OMS 1996

973

1970 96

151

1979 13

619