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                  Oficina de la Investigacion y del Desarrollo -
                                     en el EPA
                     La Oficina de la Investigacion y del Desarrollo
                  (ORD) conduce un programa integral de la investiga-
                  tion y del desarrolfo de los origenes, de la transporta-
                  tion y del proceso de destinacidn, de la vigilancia, del
                  control, de la evaluation de los riesgos, y de los efectos
                  de los contaminantes ambientales.  Estas  actividades
                  son implementadas por medio de las oficinas centrales,
                  oficinas  de soporte  tecnico, y doce laboratorios de
                  investigation distribuidos por todo el pais. La investi-
                  gation se enfoca en los asuntos  claves cientificos y
                  tecnicos, para asi generar decisiones sblidas hoy, y de
                  esa manera antitipar los desafios complejos del manana.
                  Con un programa de investigation fuerte y contisa, que
                  da soluciones menos costosas y mas efectivas, se pre-
                  viene el  dafio total al medio ambiente.
Foto de la cubierta por Lang Photography.

-------
"El total de los casos reportados de la epidemia llegan a
ser casi tres cuartos  de un millon.  Desde el origen de la
epidemia en enero de 1991, el numero de casos
reportados han  sido  746,968, con  6,448 muertes,"
           (Epidemia deC6lem en las Americas, CDC Actualization, 11 de febrero de 1993)
    Aunque estas estadisticas son
alarmantes, el riesgo de un brote
extensive de c61era propagado por el
agua en los Estados Unidos es
minimo. Tratamiento efectivo de las
aguas potables y residuales junto con
los habitos adecuados de higiene
personal, han contribuido a una linea
de defensa exitosa contra la
propagaci6n de colera en los EE.UU.
De todos modos, la facilidad de viaje
internacional ha asegurado la
importaci6n  de una gran variedad de
enfermedades que no son
consideradas como nativas de Norte
America.
    Adicionalmente, a pesar de que
las fatalidades causadas por
enfermedades propagadas por el
agua han disminuido
dramaticamente en los Estados
Unidos durante este siglo, reportes
anuales de enfermedades causadas
por microorganismos propagados
por el agua continua estando en los
miles. Por ejemplo, solo un brote de
cryptosporidiosis propagado por el
agua en el oeste de Georgia (1987),
afecto a un estimado de 13,000
personas.  En las "colonias"
(poblaciones pobres en el borde
entre Mejico y Tejas), altos niveles
de enfermedad han sido asoclados
con la falta de acueductos publicos y
el tratamiento inadecuado de las
basuras. Mientras las palabras
"fiebre tifoidea" se desvanecieron de
nuestro vocabulario, palabras como
"Giardia," "Legionella" y "Virus
Norwalk" se estan volviendo mas
familiares.
   La Agencia para la Protection
del Ambiente de los Estados Unidos
(U.S. EPA), por medio de su Oficina
de Investigation y Desarrollo
(ORD), esta conduciendo una
investigation para asi mejorar el
entendimiento y la prevention de la
contamination del agua con
microorganismos daninos.  Desde la
vigilancia de nuestros sistemas de
agua subterranea por patogenos
virales.. .al desarrollo de tecnologias
mas efectivas para sistemas grandes
o pequenos.. .a la suministracion de
asistencia tecnica que es critica en
otras naciones, cientiflcos e
ingenieros del ORD continuan con
su mision de asegurar aguas sanas.
Como el enfoque de nuestros
esfuerzos se ajusta para enfrentar los
desafios que emergen, exitos pasados
y presentes anaden a nuestro arsenal
cientifico contra la enfermedad.
Un investigador esta
aislando una
bacteria infecciosa
en una de las
camaras de
contenimiento de
patogenos de  ORD.
                                                                     Imprimido en Papel Heciclable

-------
  Microorganismos Asociados con Enfermedades Propagadas par ei Agua

Los siguientes grupos de microorganismos ban sido relacionados con la produccibn de enfermedades
propagadas por el agua. Al mismo tiempo que cada patogeno es aislado e identificado como una amenaza
contra la caUdad del agua, los investigadores del ORD tratan de descubrir las barreras y metodos de
desinfectibn, cuya combinacion es la mas efectiva para minimizar el riesgo de exposici6n a los humanos.
                                         Bacteria. Las bacterjas son las forraas de vida mas dadas.
                                         Un patogeno bacterial puede oscilar de aproximadamente
                                         0.4 a 14 pm (un Um o "micrometro" es lo mismo que un
                                         un-mildeunmilfmetro)enlongitud, yde0.2al.2^imde,
                                         ancho. Pat&genos bacteriales claves que son responsables
                                         por enfermedades propagadas por el agua incluyea
                                                 lto, Satmonela tifica, Shigella, y Vibrio cholerae.
                                          Vims. Los virus esta^inactivoscuandoesta^iaruerade
                                          unac^lula anfitriona. Viius relacionados con enfermedades
                                          propagadas por el agua, tienen capas de protefiia que
                                          proveen ptotecqi6n contra los peligros del ambiente y
                                          tienen medidas desde 0.02 a 0.09 pm. Al contrario de la
                                          bacteria y de los protozoos, ellos s61o contienen una clase
                                          de acido nucleico (RNA o DNA). Pat6genos claves
                                          incluyen hepatitis A y el virus Norwalk..
                                                  . Los protozoos, que son cpmunes en abastos de
                                           agua, son mas grandes que las bacterias y los virus. Para
                                           sobreviyir condiciones dirlciles del medio ambietite,
                                           algunas especies pueden producir una capa protectora y
                                           tomar un periodo de descanso llamado un "quiste." El
                                           enquistamiento puede proteger uh protozoo contra la
                                           desinfecci6n del agua potable, y de esta manera, fecilitar la
                                           propagaclon de la enfermedad. Los protozoos claves que
                                           est&i siendo estudiados como los agentes de ciertas
                                           enfeamedades propagadas por el agua incluyen Gtardia y
                                           Cryptosporidiwn*

                                                   Fotos del virus y de la bacteria por CNFU/SPUPhoto
                                                   Researchers,  Inc.

-------
<,Por que enfermedades
propagadas por el agua no
pueden ser eliminadas?
    Microorganismos estan presentes
en todas partes de nuestro medio
ambiente. Invisibles al ojo humano,
muchos de estos microbios pueden
ser encontrados en la tierra, el aire, la
comida, y el agua. Aunque los seres
humanos carecen de microorganis-
mos antes de nacimiento, las circuns-
tancias de exposition constante (ej.
respirar, comer, y beber) dejan que
una flora microbial se establezca en
nuestro cuerpo sin riesgos graves.
    Los Patdgenos microbiales
(rnicroorganismos capaces de causar
enfermedades), sin embargo, pueden
y usualmente hacen dano a quien se
infecta. Ademas, enfermedades que
para individuos sanos pueden ser
causadas.por el "clima," pueden ser
fatales para individuos que tienen un
sistema inmunodeficiente. En unos
cases, una infection puede persistir y
crear un "estado portador," donde el
agente de una enfermedad puede
refujiarse en el cuerpo (y propagarse)
sin smtomas aparentes.
    Enfermedades propagadas por el
agua son tipicamente consideradas
como esas enfermedades que resultan
por la ingestion de agua contaminada.
Otras formas de infeccion que estan
siendo estudiadas por el EPA, inclu-
yen la inhalation de vapores de agua,
y tambi&i, los contactos entre cuerpos
durante banos (patdgenos oportunis-
tas) en hospitales.
    Puesto que la ingesti6n voluntaria
de agua (beber agua) y el banarse son
practicas universales, y  la ingesti6n
accidental durante actividades recrea-
tivas (ej. nadar, esquiar  en el agua,
chapotear) son comunes, protecci6n
inadecuada de la integridad del agua
puede resultar en una eruption exten-
sa de  brotes (los Centres para el
Control de Enfermedades define que
un brote es dos o mas casos de una
enfermedad que pueden ser remonta-
dos a un origen comun). Debido a que
los sfntomas pueden ser moderados y
de corta vida, se estima que solamente
una fraction de los brotes propagados
por el agua es reconocida, reportada, e
investigada, De estos, el agente
patdgeno es identificado solamente en
la mitad de los casos. Aditionalmente,
los expertos creen que algunos de los
brotes de las enfermedades que son
relacionadas con las comidas, pueden
ser originadas por una infeccion
inicial, (ej. de un trabajador en un
restaurante) causada por el agua
potable contaminada.
    Las bacterias, los virus, y los
protozoos son los grupos de rnicroor-
ganismos que contienen patogenos
primordialmente concernientes en el
estudio de enfermedades que son
propagadas por el agua. Para eliminar
estos patogenos de nuestras aguas,
especialmente de las aguas potables,
parece simple teoricamente.
Simplemente mezcle un desinfectante,
permita suficiente tiempo de contacto
para asi asegurar la inactivacion
(haciendo que los microbios scan
incapaces de producir la enfermedad)
y suministre el agua a las lineas de
distribution.
    En realidad, muchas circunstan-
cias hacen que el escenario anterior
sea imposible de realizar. Las caracte-
risticas fisicas del agua, representadas
primariamente por contenidos disuel-
tos  y solidos, pueden afectar el proce-
so de desinfecci6n. El contenido
qui'mico, que ocurre naturalmente
tanto como antropogenicamente (ej.
producido por humanos), interfiere
con las reacciones qufmicas deseadas
durante el tratamiento y la
desinfecci6n. Finalmente los pat6ge-
nos asociados (ej. encajonados o
amontonados) con organismos mas
complejos (ej. alga, rotiferos, gusanos)
pueden ser resistentes a la action de
los  desinfectantes.
Para matar o
inactivar
contaminantes del
agua potable, como
bacteria (B),
protozoo (P), y
viruses (V),
adecuado tiempo
de contacto con el
desinfectante (cloro
o Cl en esta
presentation)
deben ser
permitidos.
Absorcion de y el
estacamiento de
particulas solidas
(S) pueden inibir el
proceso de
desinfeccion.

-------
   '   Agua
     -Cruda
    Chequeo
  Coagulacion/
  Mezcla Rapida
    Floculacibn
  •   1^-*—^  'i
( Sedimentacion }
V—-
     Filtracion
    Disinfeccion
    Tanque claro
       para el
    sostenimiento
   Al Sistema de
    DiStribucibrl'-
Figure 1. Diagrams
de fabricacidn
simplificado para el
proceso del
tratamiento de agua
potable.
    Para saltar estos obsta'culos en la
desinfeccion, el tratamiento exitoso
del agua potable y residual general-
mente incluye una serie de pasos. Los
diagramas de fabricaci6n en las figuras
1 y 2 muestran los pasos que se usan
en los procesos tipicos de desinfecci6n
del agua potable y residual.
    En el caso de la desinfecci6n del
agua potable, cuando las impurezas
ban sido retiradas, suficiente desinfec-
tante es anadido para inactivar los
patogenos. Adicionalmente, un nivel
residual del desinfectante debe ser
mantenido a Craves del sistema de
distribucion para  proteger contra
problemas que puedan ocurrir (ej.
microorganismos que se filtran a
trav6s de cr&eres en las lineas de
distribucion o por la regeneracidn de
los mismos).
     Operacion correcta del sistema de
distribucion y de las practicas correc-
 tas del mantenimiento son esenciales
 para restringir la  entrada, la recupera-
 ci6n, y la supervivencia del patogeno.
 Estas practicas (en acordanza con
 Geldreich y todos, 1992) incluyen:

 •  Desagtie sistematico de todo el
    sistema de  distribucion "para
    obtener un mejor movimiento del
    residue de  cloro por todas las partes
    de la caneria ... para asf desplazar
    el agua periodicamente, que esta
    estatica en secciones donde el flujo
    es lento, y  donde el agua esta
    estancada en canerias con finales
    sin salida y en tanques de reserva;"

  •  Arreglos y reemplazos efectivos de
    los componentes de la Ifnea de
    distribucibn (ej. rompimiento de
    tuberias principales y de  contadores
    de servicio) en una manera sanitaria
    (ej.  partes  limpias, desinfectadas,  y
    el desague de las Ifneas reparadas,
    las valvulas, y los accesorios);

  • Previniendo que los patdgenos scan
    absorbidos por el sistema de
  distribucion por medio del
  mantenimiento de una presion
  positiva continua y de la
  preservaci6n de barreras entre las
  aguas publicas y residuales, o del
  drenaje de aguas de lluvia;

• Cambiando los lugares de la
  extracci6n de ejemplos durante la
  vigilancia, para asi producir una
  informaci6n mas representativa de
  todo el sistema.

    Mientras que la importancia del
tratamiento de los abastos de agua
para asegurar que el agua potable sea
sana parece obvia, la necesidad de
dedicar el mismo esfuerzo para la
reduccion de los patogenos microbia-
les en el  agua residual no son siempre
tornados en cuenta. El desague del
agua residual que no ha sido tratada o
que ha sido tratada inadecuadamente
 a los abastos de agua qu6 son usados
por otras comunidades, presenta un
 riesgo muy alto para la salud. Los
 abastos de agua cargados con muchos
 microorganismos causantes de enfer-
 medades, pueden reducir la eficacia
 de los procesos de tratamiento de
 agua potable que estan "cuesta abajo"
 en el tratamiento. Tales avances,
 como los sistemas de desinfeccion de
 luz ultravioleta, inicialmente investi-
 gados c6mo opciones en la desinfec-
 cion del agua residual hace varios
 anos, estan siendo mas aceptados
 actualmente, y ademas, con los mejo-
 ramientos recientes del disefio, son
 mas seguros. Esta tecnologia ha
 demostrado ser capaz de satisfacer el
 criterio  de desinfecci6n ya existente,
 sin la soltura de derivados peligrosos
 de la desinfeccion.

  i,Que Progreso Se Ha
  Hecho?
     A principios de este siglo, las
  enfermedades propagadas por el agua
  que son de mayor interns en los

-------
        Algunas Ehfermedaaes£ropaiadas por^I Agua,e|Udsbn de-
                     Jmpbrtahqtq en IDS gdt&dotf Unidos
Enfermcdnd
                            Agcnie 1
                       "= •• Mictobial
                                                     1 f Sintomas Gencriiles
                  "  Protozoo   ,   /J      >\  Incomodidad abdbrbinaVfahga,    ,
                  * *'c (BraamoefoJiistolytica)r"-',   ^diarrea,flatblenciajperdidad£^6so *
                    '             I     -'•"', v '  *      (   M '     _'          ' ' r
Campylo-
bacteriana
 Cryptospor-
 idiosis
Hepatitis    ' i  «' :
     't* l
                     Bacteria
                      Protozoo
                                                   "           ,  '   i   ,       o-  -.
                                                   piattea aguada, votruto, calaitibres ^ \
                                                  , musciilareiocasionales    ^'

                                                        -j        i            L
                                                      •• t                r            i
                                                   biaitea,,iilcofflpdidad abdorninai
                       Protozbo, A  ' t-
                                    "' ^   * ,  * * ""  J    jo.*    j-      " ,
                                   -  * r  '  '    v -Kebre; esqaiofrios; incomodidad, >,
                                   V      -'      >                ciorindsdwo ',
 Shigellosis  '* v     ' * 'Bacteria  •?
  FiebreTifoidea
  Gastroenteritis ,  *
  Viral   -  "
                                       i d
                                                      v   "\o    '              ^ ,
                                                  Fiebre, diarrea e^crementds ^angradps1
                   '   -Bacteria         '  ' '   *  , ^ 'HftbraJ'dolord^catena,estrenimiept^
                   - ^'(Salmonellatyph^  ,-^ ^ V  < petdlSade^petito,trfnftpa^dfc
                    *   Virus'   _ \ -"-"   * ,    * C  '     " .  ^ * "^    ."       ,  ' .
                    1  (Norwalk, roiaVirus y  '    '  ;  Fiebre, dolot de cabeza, mcoraodidad   .
                        otrostipbs)    '-^,      ,  .Vg>rointestiftai, vomito, diarrea -      +

-------
Figura 2.
Diagrama de
simplification de un
proceso tipico del
tratamiento de
aguas.
Estados Unidos fueron la fiebre
tifoidea y la amebiasis. De las 1,087
muertes asociadas con brotes de
enfermedades propagadas por el agua
entre 1920 y 1991, 943 fueron
atribuidas a la fiebre tifoidea, mientras
102 fueron causadas por amebiasis.
En total, 83% de las muertes
ocurrieron antes de 1936, y menos de
1% ocurrieron despues de 1970.
Adicionalmente, el numero de brotes
de enfermedades en sistemas de aguas
publicas desde 1945 es una mitad mas
que los casos reportados durante la
priraera mitad de este siglo. La reduc-
tion de las fatalidades y del numero
de brotes, indica que progreso ha sido
hecho en la prevenci6n de ciertas
enfermedades propagadas por el agua.
La mayoria de este progreso ha sido el
resultado del incremento de la
implementaci6n de practicas muy
importantes para el tratamiento de
aguas (ej. filtration, desinfeccion,
tratamiento de desagiies). A pesar de
un progreso considerable, las aguas de
la nation continuan siendo fuentes de
enfermedad. Las aguas tienen que ser
 rigurosamente examinadas por
 indicadores de contamination fecal.
    En 1974, el congreso legislo el
 Acto de Agua Potable Sana (SDWA),
 estableciendo un programa regulador
 entre agendas locales, estatales, y
 federates para asi ayudar a asegurar la
 provision de agua potable y sana en
 los EE.UU. Los estados son responsa-
 bles de la administraci6n y del
 cumplimiento de estas regulaciones
 para los sistemas de distribucion
 publicos de agua potable que tienen
 quince o mas conexiones de servicio,
  o que sirven regularmente un prome-
  dio de 25 o mas personas diariamente
  en por lo menos 60 dfas del ano.
  Sistemas de distribucion de aguas
  publicas deben proveer ef tratamiento
  de agua, asegurar la calidad del agua
  potable por rnedio de la examinaci6n,
  y proveer notification publica si hay
  problemas de contaminacion.
      Relacionado con la prevention de
   enfermedades propagadas por aguas
   contaminadas, el SWDA requirid que
   el EPA:

   1) establezca marcas numericas, que
   se refieran al Nivel Maximo de
   Contaminantes (MCL - la
   concentration de contaminante mas
   alta permitida en el agua potable) o
   requisites para las t6cnicas de
   tratamiento de contaminantes en
   abastos de agua publica;

-------
2) expida regulaciones publicas
requiriendo la vigilancia de todos los
contaminantes regulados, y de ciertos
que no son regulados, dependiendo
del numero de personas servidas por
el sistema, del origen del abasto del
agua, y de los contaminantes que
probablemente serdn hallados;

3) establezca criterios por los cuales
los sistemas seran obligados a filtrar el
agua de fuentes superficiales; tambie'n
tiene que desarrollar procedimientos
para que los estados puedan determi-
nar cuales sistemas de distribucidn de
agua tienen que usar filtration;

4) desarrolle las reglas de desinfec-
cion para todos los abastos de agua
publica; y

5) requiera que todos los estados
desarrollen Programas de Protection
de Manantiales disenados para prote-
ger contra los origenes de las areas
contaminadas, y alrededor de los
pozos que suministran agua a los
 sistemas publicas de agua potable.

     Por medio de la Regla de Trata-
 miento de Agua de la Superficie
 (SWTR), el EPA ha establecido
 requerimientos de tratamiento para el
 control de contaminantes microbiolo-
 gicos en los sistemas de aguas publi-
 cas que usan abastos de agua de la
 superficie (y abastos de agua subterra-
 neos que estdn dkectamente bajo la
 influencia del agua de la  superficie).
 Estos requisites incluyen los siguien-
 tes:

  1) el tratamiento tiene que eliminar o
 inactivar por lo menos 99.9% de los
 quisles de^Giardia lamblia y 99.99%
  de los virus;

  2) todos los sistemas tienen que
  desinfectar, y se les requiere que
  filtren, si no alcanzan el nivel del
  criterio de la calidad y del criterio del
  lugar especifico;
3) las regulaciones para estabtecer
criterios que determinen si el
tratamiento, incluyendo la elimination
de la turbiedad (particulas de materia
suspendidas), y los requisites de
desinfeccion son adecuados; y

4) todos los sistemas tienen que ser
operados por operadores calificados
como scan determinados por los
estados.

Investigacion Actual del
EPA — Barreras Contra la
Contaminacion
    Aunque los metodos del trata-
miento del agua y de la desinfeccion
son bastante efectivos en la reducci6n
de los microbios, el agua potable final
no es esteril. La supervivencia y la
reproduction de microorganismos en
los sistemas de distribution del agua
potable pueden conducir al deterioro
de la calidad del agua e incluso a la
inconformidad de su suministro. La
reproducci6n se ha asociado en gran
 parte a las bacterias heterotroficas (es
 decir, aquellas bacterias - incluidos
 los agentes patdgenos - que requieren
 componentes organicos  preformados
 como las fuentes de carbono y de
 energla). El crecimiento bacterial tiene
 lugar en las paredes del sistema de
 distribution (conocidas como
 "biofilme") y en el agua, como celulas
               van
          itac(de
           v  i. -1  f
                 ,
       Del$t$9, ' v
 la mayorfe i&r&h 4
 micfobioj.ggicas
 CQm&ttdaspor
' sfetemas
 pequenos  t
 El procedimiento de
 un paso del filtro de
 membrana para la
 enumeration de E.
 coli en aguas
 recreativas. Las
 colonias amarillas
 son E. coli,
 mientras que las
 colonias azules,
 rojas y purpuras
 son otros
 coliformes.

-------
necesidad de mas acc/dn.                        _
* propagada^por f
 etaguatodavfa
 son un prdblema
 mayor*' La^  <   ^,

  Mundialdela
 "Saludha^     „  -
  estimado que "
  mas personal t
  muere/i    '>   '

  diarrea *
  propagada por el
  agua que de
  cancef o SlDA.
                      vivas independientes  ocomocelulas
                      ligadas a cuerpos s61idos que estan
                      suspendidos. Un fen6meno de facetas
                      multiples, la reproduction bactenal
                      esta influida principalmente por la
                       temperatura, por el periodo de resi-
                       dencia en las unidades de la canerfa y
                       de deposito, por la eficacia de desm-
                       fecci6n,yporlosnutrientes.
                           El carbono organico asimilable
                        (AOC) es la parte del carbono organi-
                        co total (TOC) disuelto en agua que es
                        usado facilmente por los microorga-
                        nismos como una tuente de carbono
                        (es decir, nutrientes). Los investigado-
                        res del ORD estan investigando
                        actualmente los procesos de trata-
                        tniento para controlar el AOC. Un
                        proceso prometedor es la filtraci6n
                        activa biologica, donde las agrupacio-
                        nes bacteriales son establecidas mten-
                         cionadamente en los filtros que son
                         usados, o biodegradados, cuando el
                         AOC pasa. Este proceso de tratarmen-
                         to debe emptearse antes de la desin-
                         fecci6n final para que las bactenas
                         que se escapen del filtro puedan ser
                         controladas adecuadamente. Como se
describe en la Figura 1, la mayoria de
los acueductos no desinfectan con
cloro hasta mas adelante en el proceso
de tratamiento. Esto limita la
formaci6n de subproductos de la
desinfecci6n (es deck, aquellos com-
ponentes como el cloroformo produci-
do cuando el cloro reacciona con el
 carbono organico desarrollado natu-
 ralmente).
     Para lograr la desinfecci6n al
 principle del tratamiento, algunos
 acueductos utilizan ozonizaci6n.
 Mientras que el ozono es un desinfec-
 tante muy fuerte, tambi6n convierte
 una porci6n de el TOC en AOC. Los
  investigadores del ORD estan exarm-
  nando las ventajas (ej. desinfecci6n de
  bacterias, virus y quisles de protozoos,
  control del color, control de sabor y de
  olor, mejoramiento de la coagulaci6n,
  y la oxidacion parcial que ocurre
   naturalmente del carbon organico
   cuando reacciona con el cloro) y
   desventajas del ozono (ej. mejora-
   miento de AOC, conversion de bro-
   muro a bromato, y formacibn de sus
   propios subproductos de desinfeccion
   como f ormaldehido).
       El proyecto titulado "EPANET"
   envuelve el desarrollo y ensayo de un
   modelo para la calidad del agua para
   los sistemas de distribuci6n de agua
    potable. El modelo EPANET es un
    programa de computadores que
    ejecuta simulaciones a largo plazo del
    comportamiento y de la propiedad
    hidraulica de la calidad del agua
     dentro de las redes de distribucidn. El
     programa sigue el flujo de agua en
     cada canerfa, la presion en cada
     conexidn de las canerias, la altura del
     agua en cada tanque, y la concentra-
     cion de un contaminante a trav6s de la
     red durante un periodo de simulacidn
     de tiempos multiples. La edad del
     agua y el origen pueden ser simulados
     tambien.
         EPANET puede ser usado para
      analizar la perdida del residuo del

-------
                                               •'3  %£j>A  ~v-; ^>    a   ^
desinfectante, para diseftar programas
sobre muestras de la calidad del agua,
y para ejecutar evaluaciones de los
riesgos de la exposition del agua
potable, y para calibrar las redes de
los modelos hidraulicos. Esto puede
proveer un ejemplo de los cambios en
la utilization de la fuente del agua, en
los niveles de almacenamiento de
agua bombeada, en la utilization de
un satelite de tratamiento, y en la
limpieza de canerias especfficas que
puedan afectar la calidad del agua
potable.
    En apoyo para los sistemas para el
tratamiento de agua potable en comu-
nidades pequenas y en pueblos (me-
nos de 3,300 personas), investigadores
del ORD estan disenando, modifican-
 do, y probando "Los Paquetes de
 Plantas Hfbridas para el Tratamiento
 del Agua Potable." Estos paquetes de
 plantas son hechos en la fabrica,
 montadas en patines, y listas para ser
 usadas con una preparati6n minima
 para la instalacion. Estos muestran
 menos costos que plantas que son
 hechas en la locacion especifica por
encargo y pueden incorporar cual-
quier proceso para el tratamiento de
agua potable. Tecnologfas prometedo-
ras que esidn siendo consideradas para
la incorporacibn en los procesos
incluyen membranas, oxidation
avanzada, filtros de bolsa y oxidaci6n
fotocatalftica. Por medio de la combi-
naci6n, modificaci6n y adaptation de
m6todos convencionales de tratamien-
to con tecnologias hmovadoras, unas
variedades mas amplias de contami-
nantes (incluyendo patogenos) pueden
ser eliminadas, y la conformidad a las
reglas del SDWA podrS ser facilitada.
    Una preocupaci6n ha surgido
acerca de la habilidad de ciertos
quisles patbgenicos de protozoos,
(cryptosporidium) de sobrevivir los
procesos de tratamiento y de que
 puedan entrar a los sistemas de
 distribution. El ORD en su proyecto
 titulado "Evaluaci6n de los Procesos
 para  la Eliminaci6n de Particulas,"
 esta disenando y probando las tecnicas
 mas efectivas de filtraci6n para la
 elimination ffsica de los quistes.
 Siendo estudiadas estan la arena
Flgura 3.
Elementos Ms/cos
para un filtro de
arena lento.
En Minnesota, el ;b
     6 dates  /afas
          is fuefon,
positives por"| /" f
Giardia.Encuatro'
estates d&l nofeste'
Hampshire
Yotk, y Verrtjo
las figuras *
      ^
 fuetori 94% de tas
 ratas almitc(eray
 17% de los
 castofes.    :
 Erlanaseneia/.»1990.

-------
Las dos etapas del
ciclo de la vida de
Giardia lambia: la
etapa active del
trofozoo y la etapa
como un quisle en
el cual es resistente
aiambiente.
 Componentes
 cetulares mostrados
 arriba incluyen
 nuclei (azul),
 axonemas (rc-jo),
 cuerpos medios
  (verde).
despadosa(vea Figure 3), tierra
diatomita, y coagulacion rapida del
proceso de filtraci6n. Resultados de
esta investigacion contribuiran a las
investigaciones anteriores acerca de la
filtracion de Giardia lamblia.

 Investigacion Actual del
 EPA - Protozoo Patogenica
 Intestinal
     Durante los ultimos 20 anos,
  mejoramientos importantes han sido _
  establecidos en los mfitodos cuantitati-
  vos para la deteccion de los patogenos
  de protozoo intestinal (en especial
  Giardia y Cryptosporidium) en el
  agua. Adicionalmente, ha habido un

                           10
progreso en la normalizacion de estos
metodos. Los metodos actuates, sin
embargo, toman mucho tiempo y son
muy tecnicos (necesitando analistas
especializados), y no tienen la habili-
dad de indicar si hay algun Irazo de
viabilidad (si el quisle esta vivo o
 muerto), o de contagio. Esto ha
 complicado el desanrollo de la valon-
 zacion de los riesgos de una manera
 cuantitativa.
     La naturaleza cosmopolita del
  protozoo intestinal y la certeza de que
  todos los suministros de agua en la
  superficie deben estar contaminados
  con estos organismos han sido esta-
  blecidos por medio de estudios en
  animates (castores, ratas almizcleras,
  ypajaros),y por estudios de la ocu-
  rrencia en desagues por todo el pais.
   Diferencias temporales han sido
   reconocidas, e mformaci6n acerca de
   otras aguas ha sido tomada.
       InvesUgacion acerca del contagio
   entre especies de quisles animales y
 1  humanos, han establecido  que casto-
   res y ratas almizcleras son las reservas
    secundarias de la giardiasis. Tambi^n,  .
    mientras  que parece que quisles
    aviarios no pueden infectar mamtfe-
    ros, no podemos distinguir entre
    quisles marm'feros y aviarios en los
    eiemplos del agua. El proposito del
     proyecto de ORD llamado "El Desa-
     rrollo de Sondas de Genes para la
     Especificaci6n de Giardia" es el
     desarrolloy el analisisde los  metodos
     de aplicacion de sondas geneticas y
     moleculares, que permilan la clasifica-
     cion de las especies de Giardia.
          Las secuencias de los genes de
      especies te Giardia defecadapor
      animales (ej. garzas y ratones) han
       sido dibujadas, y han sido comparadas
       con las secuencias que corresponden a
       la Giardia que es encontrada en los
       humanos. Resultados prelimmares
       indican que por medio del uso de estas
       secuencias dibujadas, cuando sean

-------
clasificadas con una sonda de detec-
tion, Giardia de clase humana podra
ser diferenciada de la Giardia de
ratones y garzas. Las sondas ban sido
sintetizadas y experimentos muestran
como una sonda reacciona con 10
muestras diferentes de G. lamblia
humana, pero con ninguno de G.
psittaci (asociado con pajaros), o ni de
G. muris (asociada con ratones). Hay.
esperanza de que el proceso de especi-
ficacion de Giardia pueda ser aplica-
do al estudio de Cryptosporidiuin.
    Los metodos actuates de detec-
tion no pueden distinguir entre quistes
vivos o muertos. Un meiodo para la
deteccidn de quistes vivos permitira la
 valorizaci6n de la irnportancia de dar
 resultados positives, y permitira el
 establecimiento de normas numericas
 bajo la jurisdicci6n del SDWA. Los
 objetivos de los proyectos "Sondas
 Moleculares para la Deteccion de los
 Parasites de Protozoos" y "La Induc-
 tion de Protefnas Estresantes como
 una Medida de la Viabilidad de los
 Quistes de Giardia" son para descu-
 brir, para separar, y para amplificar las
 secuencias genfiticas especificas
 (DNA o RNA) que son asociadas con
 los quistes vivos de
 Giardia, Si estas
 secuencias especifi-
  cas pueden ser
              de tratamiento requeridos
              y los MCL's. El objetivo
              del proyecto del ORD
              titulado "Metodos Inmu-
              nologicos para la
              Deteccion de Agentes  .
              Etiologicos de Enfermeda-
              des Nacidas en el Agua"
              es el desarrollo de me'to-
              dos Inmunol6gicos
              innovadores para la detec-
              tion, la identificacio'n, y la
              numeration de microorga-
              nismos patogenicos. M6todos
              Inmunol6gicos pueden proveer la
              susceptibilidad y la precision necesa-
              ria para la deteccidn, desde que pocos
               de los mimeros de organismos necesi-
               tados estan presentes  en grandes
               volumenes de aguas, combinados con
               muchas  cantidades de flora y fauna
               normal.
                   Para lograr esto, los agentes
               patogenicos tienen que ser aislados, y
               sus antigenos (protemas que estimulan
               el cuerpo y producen  anticuerpos)
               seran usados para producir antisera
                para las pruebas inmunologicas (ej.
                ensayo inmunoftuorescente,
                inmunoensayo de enzimas, y
                radioinmunoensayo).
                                       Porque los
                                         procesos
  identificadas,
  sondas podran ser
  desarrolladas para
  asi permitir la
  prueba de quistes
  vivos solamente.
      Metodos pr&cticos
  para la aislacidn, la identifi-
  caci6n, y la numeraci6n de pat6-
  genos nacidos en el agua como
  Giardia, todavia no son disponibles.
  Los metodos de aislacion y de identi-
  ficacion son necesarios antes de que
  los metodos de control puedan ser
  evaluados, y decisiones regulativas
  puedan ser vistas como los procesos
De 1986 a 1990, 20 brotes de
enfermedades propagadas par el
agua por el protozoo fueron reportados en los
   EE.UU.; estos brotes ocumeron en 10 estados
   y afectamn mas de 15,000 personas.
                               de normaliza-
                         M cion para detectar los
                 patdgenos de protozoos no existen,
                 confusion en la interpretation de los
                 resultados obtenidos por diferentes
                 laboratorios ocurren. El objetivo del
                 proyecto titulado "Metodos para la

                         11

-------
Una Investigacidn t
epideffliphgica '
ir$td £obr& e'  /
'estudfo'y & U:
 ag\*a,        (
 epidemtohgica 4

 pecesidad &§ mas
 tratarnientospara"
 el agua pdteWff  '
  (e). tilttaci6n).
Normalizacidn de la Detecci6n de^
Protozoos Pat6genicos en el Agua" es
el desarrollo de metodos normalizados
para la deteccibn de Giardia y Cryp-
tosporidium en el agua. Estos metodos
tambien asistiran al EPA en la
valorizaci6n de lo encontrado en la
 investigacidn relevante a las activida-
 des regulativas bajo el SOW A.
     Cryptosporidium es el unico
 microorganismo en la lista de conta-
 minantes en la Oficina de Aguas
 Subterraneas y de Aguas Potables, el
 cual sera discutido en la pr6xima
 ronda de regulaciones. Valorizaci6n
  cuantitativa del riesgo de este orgams-
  mo es impedida por la inhabilidad de
  obtener alguna informaci6n sobre la
  dosis para una infeccion en humanos,
  y por la falta de informaci6n sobre la
  dosis en animates. Adicionalmente,
  poco es sabido de la longevidad y de
  la habilidad del cuerpo para protegerse
   de una infeccion de Cryptosporidium.
       El  objetivo del proyecto llamado
   "Dosis Infecciosa de Cryptosporidium
   y la Respuesta Inmunol6gica"  es el
   determinar la dosis de cryptosporid-
   turn para una infeccion, y la repuesta
   Inmunolbgica en voluntaries huma-
   nos. Organismos conocidos por dar
    infecciones a los humanos, serfci
    obtenidos de becerros infectados, y
    serdn administrados por memo del
    agua potable a los voluntaries. Con-
    clusiones tomadas de este expenmen-
    to, podran ayudar a moldear el futuro
    de las regulaciones para los niveles
     maximos de contaminantes.
        En preparation para el desarrollo
     de las reglas para la desinfecci6n y la
     desinfecci6n de subproductos, infor-
     maci6n en la formaci6n de quisles de
     Giardia y de ooquistes (oGcyst) de
     Cryptosporidium en las fuentes de
     agua y atraves del proceso del trata-
     miento de agua potable debe ser
      acumulado. Por medio del proyecto
      titulado "Niveles de Quisles y
      Ooquistes (oocyst) en el Rfo Ohio", el

                               12
ORD esta vigilando mensualmente
una muestra de agua cruda (tomada
del no), mas ejemplos tornados en
otros puntos del proceso de
tratamiento. Aunque los metodos
actuates son basados en el examen
microsc6pico de los ejemplos concen-
trados obtenidos de los abastos de
 agua, ensayos de la membrana de
 inmunoflorecencia y de las tecmcas de
 la sonda de genes, estan siendo usados
 para este proyecto. Las condiciones de
 este proyecto seran usadas en una
 investigacibn hecha a lo largo de la
 naci6n, por la ocurrencia de estos
  organismos en los manantiales  de
  agua.
     A principle de los anos 808, un
  estudio de las enfermedades nacidas
  en el agua en el estado de Washington,
  sugirid que ciertos elementos son
  requeridos para un buen programa de
   la vigilancia y de la investigacidn de
   enfermedades nacidas en el agua.
   Desde entonces, computadores nan
   sido introducidos. Estos pueden
   incrementar el potencial de eficiencm
   en el reporte de enfermedades. Aun-
   que brotes de cryptosporidiosis ban
   sido asociados con el agua potable, el
    significado relativo  de agua potable en
    la trasmision de esta enfermedad es
    desconocido. El proyecto titulado
    "Vigilancia de Enfermedades Nacidas
     en el Agua/Estudio de la Probabilidad
     de una Epidemia de Cryptosporid-
     iosis" esta siendo hecho para 1)
     evaluar las estrategias sistematicas
     para la evaluaci6n  de enfermedades
     nacidas en el agua, programas de
     computadores y programas  educacio-
     nales en los departamentos  de salud
     locales y estatales, y 2) para diseflar un
     estudio epidemioldgico para enfrentar
     la importancia de  agua potable en la
     transmision de cryptosporidiosis.
     Resultados de estos esfuerzos pueden
      iluminar el entendimiento y el segm-
      miento de brotes  de enfermedades
      nacidas en el agua por todo el mundo.

-------
Investigacion Actual del
EPA - Virus
    Tradicionalmente, los me'todos
para la deteccidn y la identificaci6n de
virus, ban sido confiados al m&odo
lento del cultivo. Los metodos exis-
tentes pueden subestimar la cantidad
de los virus presentes, o pueden
producir negatives falsos cuando los
virus esUin actualmente presentes en
las muestras de agua. Algunos virus
(ej. hepatitis A y Norwalk) simple-
mente no pueden ser detectados por el
metodo de ensayo de cultura/placa de
celulas usado comiinmente. Dados los
riesgos para la salud presentados por
virus, el desarrollo de mas informa-
ci6n acerca de la naturaleza y de la
extensi6n de la contaminaci6n viral en
las aguas de nuestra nation es necesa-
ria y esencial. El objetivo del proyecto
 del ORD titulado "Metodos Practices
 para la Vigilancia de Patogenos
 Virales en los Origenes de Aguas  de
 la Superficie y Subterrdneas para
 Defmir el Nivel de Tratamiento" es el
 desarrollo de  mejores metodos de
 deteccitfn para virus nacidos en el
 agua. En adicidn al apoyo de los
 esfuerzos de la evaluation del riesgo
 del EPA relacionados con la calidad
 del agua, estos m6todos proveera"n el
 apoyo para el establetimiento de
 nuevas normas  virulogicas, y permiti-
 ra"n la formaci6n de opciones efectivas
 para las detisiones reguladoras.
     Este proyecto  se enfocara' en  el
  desarrollo de me'todos de biotecnolo-
  gfa basados en el reconocimiento de
  acidos nucleicos especificos dentro de
  los sistemas de las celulas infectadas.
  El uso de biotecnologia que usa
  sondas de DNA para detectar la
  presencia de virus rapidamente, es
  mas barato y ma's  facil de usar que los
  me'todos tradicionales de la placa de
  ensayo.
      El reporte de la Reduction del
  Riesgo del Consejo Consultivo de la
  Ciencia (SAB) dado al EPA, describe
que contaminantes en el agua potable
son unos de los cuatro riesgos mas
altos en la salud humana. Sabiendo
que menos del 50% de la poblaci6n de
los EE.UU. cuenta con aguas subterra"-
neas como la primer fuente de agua
potable, la necesidad de la proteccidn
de estas aguas, incluyendo la protec-
cion contra pat6genos, es clara.
    "La Vigilancia de Aguas Subte-
nineas por Virus Humanos
Entericos" es el proyecto actual que
sigue los mandates del SDWA que
exigen que el EPA establezca los
requerimientos de tratamiento y de
criterio para los sistemas de aguas
subterr&ieas. Una encuesta de la
ocurrencia del virus en los sistemas
vulnerables de aguas subterraneas esta"
 siendo hecha para soportar los
                                      Cuando particulas
                                      de un virus infectan
                                      celulas en un tejido
                                      de un cultivo, dano
                                      celular (areas clara o
                                      "unidades que
                                      forman de placas" en
                                      el agar cafe a la
                                      izquierda) es
                                      aparente. El ensayo
                                      de la placa es usado
                                      para la identificaci6n,
                                      la enumeracidn, y la
                                      purificacion de los
                                       virus.
Sondas hibridas (en
azul) se conecta
con la secuencia
genetica  (en rojo)
para hacerla
detectar por medio
de radiacidn o color.

-------
  Preparando cultivos
  de c6lulas para la
  aislacion y la
  autentificaci6n de
  virus en los
  ejemplos de aguas
 Aunquela ia&a.del
 paso del agUa por
 $i/s ahgiJilas carftbia
 mucho, se han   •
• descubieric^alrnejas
 qufjfiltran c&sl t
 ga/ones d& agua
 c/fa. Ejitagu
 son expO$sta& a /
-------
dad del agua basadas en el criterio
establecido para lograr esta raeta
tienen que ser cumplidas. El proyecto
titulado "MStodos de Exposition, de
Respuesta y de Evaluation de Virus
en los Mariscos" esta siendo conduci-
do para desarrollar metodos para la
detection y la enumeracidn de maris-
cos contaminados y de mariscos que
crecen en aguas llenas de virus huma-
nos entericos. Mariscos desarrollados
en aguas contaminadas ban sido
conocidos porque ellos concentran
estos virus durante la alimentacidn.
Desde que los mariscos son frecuente-
mente comidos crudos o cocinados
insuficientemente, la sumisidn de las
aguas de los mariscos a las basuras de
los humanos constituyen un riesgo de
salud publica.
    Porque hay mas de 100 tipos de
virus nacidos en el agua que pueden
producir brotes clinicos en humanos,
esfuerzos en la vigifantia son  esencia-
les para asi asegurar la protection
contra virus en las aguas, y
particularmente, la confianza en el
agua y en los tratamientos del agua.
Esta information solo puede ser dada
por medio del incremento de progra-
 mas de vigilantia y de evaluation de
 las vias mas importantes en la disposi-
 tion de virus humanos entericos en las
 aguas de la nation. Estos virus son
 responsables por enfermedades muy
 serias, desde hepatitis a miocarditis, a
 desordenes del sistema nervioso
 central, a gastroenteritis aguda. La
 recomendacion general ha sido que el
 consume de agua debe ser libre de
 virus entericos humanos y que los
 Iimites de virus en aguas recreativas
 deben ser fijados. La meta del proyec-
 to titulado "El Programa de Evalua-
 tion Nacional: Tendencias de Largo
 Plazo y Condiciones de Virus Huma-
 nos Entericos que Contaminan los
 Ecosistemas Acuaticos," es para
 establecer un programa de inspection
 viral que se enfoca en los siguientes
cinco factores: 1) selection de los
lugares para la vigilancia, basado en
los aspectos mas importantes para la
salud publica; 2) toma de muestras en
los lugares de estudio que resultara en
la coleccion de otros volumenes de
ejemplos adecuados y representatives
para la protection contra negatives
falsos; 3) procesos de concentration
para incrementar la densidad en la
cual los virus pueden ser efectiva-
mente ensayados; 4) protocolos
normalizados para la detection viral
usando las tdcnicas tanto de sondas de
genes como de la placa cldsica de
ensayos; y 5) paralelo biologico y
qufmico para el andlisis que puede
servir para la determination de la
calidad de las fuentes de agua.

Investigation Actual del
EPA - Bacteria
     Las nuevas Regulationes Prima-
rias Nacionales para las Aguas Pota-
bles requieren que todos los ejemplos
de aguas potables que se prueben
positives por un total de coliformes,
sean evaluados atrav6s de la presen-
cia de coliformes fecales o E. coli,
Hay un metodo que es disponible
 ahora mismo que permite la detection
 simultanea del Total de Cotiformes y
 E. coli en ambos medios en 24 horas;
 de todas maneras no hay un metodo
 equivalente para el uso de filtros de
 membrana. El desarrollo de este-
 metodo permitira a esos que prefieren
 obtener
 cuentas
 de estos
 organis-
 mosen
 sus
 sistemas
 de dist-
 ribution,
 usarun
 filtro de
 membrana
La apariencia de
metal de oro de las
colonias a la
izquierda,  indican la
presencia  del total
de los coliformes y
la posibilidad de que
el suministro del
ejempio del agua
est4 contaminado.
                                                15

-------
 Una variante
 rugosa (de
 superficie aspera)
 de Vibrio Cholerae
 01 (arriba a la
 izquierda) puede
 producir agregados.
 Estudios del ORD
 han indicado que
 esta variante es
 mas resistente a la
 desinfeccion que
 las del tipo suave.
Este metodo de un
paso (desarrollado
porelORD)
permite la
numeration de
enterococci (las
cotonias azules)
en solo 24 horas.
y obtener resultados en 24 horas. For
medio del proyecto "Desarrollo de un
Filtro de Membrana Media, para la
Detecci6n Simultanea de Coliformes
Totales y E. coli" pueden ser distin-
guidos, desarrollados y patentizados
de los que no son coliformes.
    E. coli son organismos fecales que
cuando estan presentes en las aguas
potables, son indicatives de contami-
nation fecal. Las preocupaciones
logfsticas en el manejo y manteni-
miento de las muestras, requiere una
evaluacidn de las condiciones para
optimizar la estabilidad y la longevi-
 dad de las muestras. Regulaciones que
 no son actuales existen para el manejo
 de ejemplos y para el analisis de E.
 coli fecal en aguas potables. For
 medio del proyecto titulado
 "Condiciones Optimas para el Manejo
 de Ejemplos para el Analisis de E. coli
 Fecal en el Agua Potable," ejemplos
 de temperatura y tiempo de manteni-
 miento seran determinados para los
 metodos de analisis de E, coli o
 coliformes fecales (ej. colilert y agar
 M-FC). Recuperation relativa de los
 m6todos y de las condiciones de
 almacenamiento seran evaluados para
 la recuperacitfn optima de E.  coli.
    El requisite (por medio de las
 enmendas del SDWA) para probar
 todos los ejemplos de aguas potables
 que son positives con coliformes por
 la action de coliformes fecales o E.
 coli, es nuevo. Information de los
 metodos disponibles para la detection
 de E. coli danados por el cloro en
 aguas potables son limltados. El
 objetivo del proyecto titulado
 "Detection de Ntimeros Bajos de E.
 coli Clorinados en Aguas Potables" es
 la evaluaci6n y la comparaci6n de las
 habilidades de un metodo comercial
 (Colilert) y un metodo normal para
 coliformes (ECMUG)  para recobrar
 los numeros bajos de E. coli clorina-
 dos del agua potable. Cultivos puros
 de E. coli seran lavados, nutridos en
 aguas potables finales, y tratados con
 cloro. El E. coli tratado con cloro serf
 entonces contado, diluido a niveles en
 los cuales el agua potable sea
 Hgeramente insegura, y ensayada en
 tubos multiples por los tres metodos.
Estos experimentos seran repartidos
 usando E. coli, que es producido
naturalmente de los ejemplos fecales
humanos diluidos y de las fuentes de
agua y afluentes contaminados.
    El agente infeccioso bacterial
identificado en las deposiciones de las
victimas del colera es Vibrio cholerae.
La epidemia en Latino America ha
                                               16

-------
renovado el
interes en
encontrar
medidas de
control para
esta enferme-
dad. For
medio del
proyecto
titulado "La
Inactivacidn
de Vibrio
cholerae,
Biotipo EL
Tor y Biotipo
Clasico por Medio de
Cloronizacion," ha determinado que la
clase responsable por la epidemia en
el Perti puede volver en una variante
 mas resistente a la Cloronizaci6n que
 la variedad tipica de Vibrio cholerae.
 Celulas de la variante parecen que
 estan incrustados en una mucosidad
 gelatinosa, que facilita la formacitfn
 de agregados y los hace mas resisten-
 tes a la desinfeccibn. Aunque la
 variante es mas resistente, estudios
 han indicado que todas las clases son
 rapidamente inactivas por medio del
 uso correcto de cloronizacion.
     Las clases de Legionelta
 pneumophila que causa la pulmonfa
 adquirida tanto en la comunidad como
 en el hospital, usualmente se esparce
 por medio del agua potable. Cierta
 clase de ameba (protozoo) que vive
 Hbremente, soporta la multiplicaci6n
 de L. pneumophila en los sistemas de
 agua potable. Estas amebas pueden
 ser tambien responsables por el incre-
 mento de virulencia (la capacidad de
  los microorganismos para causar una
  enfermedad) de Legionellae y para
  protegerlas de factores ambientales
  adversos como alta temperatura y
  desinfeccion con cloro. El proyecto
  llamado "Multiplication de Legione-
  llae en Amebas y la Determination de
  Virulencia" deteraiinara el efecto de
  crecimiento intracelular de Legionella
de amebas en virulencia y c6mo se
protege contra el cloro y las altas
temperaturas. Para lograr esto, un
metodo para el estudio de la habilidad
de varies tipos de amebas deben ser
establecidos, para asi proveer un nido
protector para la multiplicaci6n de
Legionella bajo condiciones ambien-
tales adversas. Combinaciones de
aislados de Legionella y de amebas
especificas que resultan en altos
numeros de Legionella despu6s del
crecimiento intracelular, scran usados
para el estudio de los efectos de
crecimiento intracelular en virulencia.
Estudios preliminares en la habilidad
de las amebas de dar hierro a la Legio-
nellae durante el crecimiento intrace-
lular, mostr6 que no hubo asociacio-
nes obvias entre el crecimiento y la
concentration de hierro.
    El EPA es requerido por el
 SDWA que establezca controles
 apropiados y regulaciones para las
 aguas potables. El proyecto del ORD
 titulado "Desarrollo de Metodos para
 Identificar Patdgenos Potenciales de
 Bacterias en Agua Potable" desarro-
 llard un banco de datos de los riesgos
 potenciales para la salud (ej. patogeni-
 cidad) asociada con las bacterias
 corminmente encontradas en los
 sistemas de distribution de agua. Para
 lograr esto, tres especies de roedores
 seran comprometidos por el uso de

         17
Dos pasos, la
prueba de 48 horas
para el filtro de
membrana para la
numeracidn de
enterococci en
aguas recreativas.
(a) y (b) son dos
colonias
perspectives (rojas)
que se presentan
en 24 horas.  (c)A
las 48 horas,
colonias con las
aureolas negras
son identificadas
como enterococci.

-------
                   oxidos nitrosos o agentes
                   inmunusupresivos, y los animates
                   posteriormente seran puestos a prueba
                   via gastrointestinal.
                       Aunque la virulencia es usual-
                   mente medida in vivo (experimentos
                   en animates), la necesidad de una
                   experimentacion mas extensiva con
                   animates puede ser reducida conside-
                   rablemente por medio del desarrollo
                   de una bateria de pruebas in vitro
                    (cultivos de celulas) para seguir trazos
                    conocidos que son relacionados con la
                    virulencia. Esta baterfa puede ser
                    usada para predecir el potential de un
                    organismo en producir enfermedades
                    en poblaciones que son expuestas.
                    Por medio del proyecto titulado
                    "Desarrollo de Metodos In Vitro para
                    la Identificaci6n de Patogenos Bacte-
                    riales en Agua Potable," modelos de
                    sistemas seran desarrollados para que
                    puedan ser usados en la determination
                     potencial de la patogenidad de la
                     bacteria encontrada en sistemas de
                     distribucion de agua potable.
                     Adicionalmente, sondas de genes y
                     otros ensayos para la autentificacion
                     de patogenos oportunistas que son
Un investigador del
EPA esta usando el
microscopio de la
transmision de
etectrones  para
detectar patogenos,
que no pueden ser
detectados por
otros medios.
conocidos, seran desarrollados y
evaluados.
    Las bacterias comunes en los
sistemas de distribucion de agua se
agrupan en el punto-de-entrada, filtros
de carb6n granular activado (GAG),
donde estos pueden crecer en grandes
cantidades. Subsecuente al alcance de
grandes cantidades de bacteria, estas
empiezan a deshacer los filtros GAG.
El numero de bacteria en el filtro
efluente (ej. agua fluyendo afuera del
 filtro) es considerablemente mas alta
 que en el agua influente. Esta amplifi-
 caci6n de la bacteria en el agua pota-
 ble es de preocupaci6n para el EPA,
 porque filtros GAG estan siendo
 considerados como substitutes para el
 tratamiento de agua potable central
 (ej, agua buena para beber) en comu-
 nidades pequenas, donde el sistema de
  tratamiento ha sido abrumado por las
  substancias organicas que pueden ser
  malas para la salud humana. La
  Oficina del EPA para las Aguas
  Subterraneas y Potables (OGWDW),
  de todas maneras, no quiere recomen-
  dar el uso de estos filtros, si la posibi-
  lidad existe de que su uso posea un
                                                18

-------
riesgo agudo de infecci6n producido
por la bacteria que crece en los filtros.
El significado de esta bacteria para la
salud, conocida por absorber y crecer
en los filtros GAG que son usados en
la casa seran evaluados. El OGWDW
usara esta information para el desa-
rrollo de controles y regulaciones
apropiadas requeridas por el SDWA
para este tipo de tratamiento de agua
potable.
    El objetivo del proyecto del ORD
llamado "Efectos de la Salud
 Asociados con los Filtros de Punto-
 de-Entrada" es el determinar si un
 riesgo significative para la salud es
 asociado con el uso de los filtros de
 carbon granular activado de punto-de-
 entrada por toda la casa. Para lograr
 esto, un estudio del lugar sera elegido
 siguiendo el criterio siguiente: 1) el
 sistema de entrega del agua debe
 lograr las normas del EPA y del agua
 potable local; y 2) el sistema de
 distribution del agua debe contener
  una poblacion bacterial cuya densidad
  sea alta como fuese posible y que sea
  de aceptaci6n, de todas maneras, bajo
  las regulaciones locales.
      Despues de que el sistema de
  distribuci6n encuentre estos dos
  criterios, una poblati6n de volunta-
  rios, de tamafto apropiado, sera
  seleccionada de un grupo de
   consumidores de un sistema de
   distribuci6n. La poblaci6n elegida
   sera dividida arbitrariamente en
   usuarios de GAG y no usuarios.
   Filtros de punto-de-entrada GAC
   seran instalados en las casas del grupo
   seleccionado. El estado de la salud de
   ambos grupos sera vigilado sobre un
   periodo de tiempo predeterminado y
   durante este tiempo la poblaci6n de
   bacterias en el sistema de agua y del
   filtro efluente sera vigilado
   ordinariamente. Si alguna enfermedad
   aparece donde el agente bacterial es
   diagnosticado como la causa, el filtro
   GAC sera removido y examinado por
la presencia del organismo que ha
sido determinado por ser el agente de
la enfermedad en esa unidad. Si la
asotiacion entre enfermedad y el uso
de filtros GAC es descubierta,
normas aconsejables para la salud
seran establecidas o procesos que
eliminaran el organismo causante
swan desarrollados.
    Algunos creen que el estar
expuesto a contaminacion fecal por
medio de aguas recreativas o por la
ingestion de mariscos contaminados,
 causa un riesgo mayor a la salud si la
 contaminaci6n es de origen humano
 que de origen animal. Antes de que
 los riesgos humanos relatives versus
 la contaminacion fecal pueda ser
 estimada, es necesario el desarrollo de
 un metodo  para distinguir la
  contaminaci6n humana o animal.
  M6todos actuales detectan una conta-
  minacion fecal, pero no pueden decir
  la fuente de 6sta. El objetivo del
  proyecto titulado "M6todos para
  Distinguir  Contaminacion Inhumana
  de Contaminacion Fecal Humana" es
  el desarrollo de una sonda de gene
  especifica para E. coli que viva en el
  intestino humano como un indicador
  de la presencia de contaminaci6n fecal
  humana en el agua. La sonda sera
  probada en diferentes lugares del
  campo en los cuales la contaminaci6n
  fecal es exclusiva de engines
  humanos, de origenes animates y de
  origines mezclados.
      Especies de Shigella estan entre
   los patogenos mas comunes y
   significativos asociados con desagues
   y fango. Por sus dosis bajas de
   infecci6n, estos organismos pueden
   ser peligrosos, inclusive cuando estan
   presentes en bajos numeros en
    desagues que son reciclados para ser
    usados como aguas potables, y fangos
    que son usados en tierras para la
    agricultura. Shigellae son muy difici-
    les de detectar en ejemplos ambienta-
    les por metodos convencionales, dado
                                                  19
Analisis del agua
potable 6 de la
Jorre da agua
 enfriadora por
 Legionella
 p'neumophila
 requiere ,
 aproximadamente
 de cinco a siete -
 dfas para el
 .credmiento de
 los organismos
 eii la primer
 aislacidn del
 medio y otros
 cinco a siete dfas
 para confirmar la
 identidad de
  estos        •   -
  organismos.,  - -
  Tecnicas para las
  sondas de los'
  genes pueden
  reducir el tiempo
  de anaiisis a solo
  un dfa. '

-------
Bacteria enterica
humana esta
siendo subcultivada
en una capucha
anaerobica.
a sus similitudes bioquimicas con el
E. coli. El uso de la sonda actual de la
tecnologfa del gen en el proyecto
titulado "Detecci6n de Shigella
Enteroinvasora en Desagiies y
Fangos" nos ayudara a detectar
shigellae en fangos y desagiies que
puedan aparecer libres de estos
patogenos si son analizados por
metodos convencionales.

Conclusion
    La protection y el mejoramiento
de la calidad de  las aguas de nuestra
nacidn, continua siendo la preocupa-
tion principal de la Agencia para la
Protection del Ambiente de los
EE.UU. La oficina de la Investigation
y el Desarrollo esta comprometida,
por medio de la  investigation
extensiva de enfermedades nacidas en
el agua descritas, a asegurar que los
m6todos ma's efectivos y eficientes
scan desarrollados para la autentifica-
cidn, detection, e inactivacidn/remo-
vimiento de los patogenos que puedan
estar presentes en los abastos de agua
potable.
    Ciclos de vida, mecanismos de
infection, estados protectivos o
durraientes, emersion de variantes
resistentes, tecnicas dptimas para el
removimiento de patogenos,
regeneramiento en las Imeas de
distribution ... todas son aYeas que
deben ser investigadas y entendidas
para asl tener la seguridad que muchas
veces es olvidada. Los exitos y
fracases de estos esfuerzos de
investigation, seran la responsabilidad
del publico y de las agencias federa-
les, estatales y locales,  que han
ayudado para asf asegurar agua
potable pura.
                                               20

-------
                             Publicaciones del EPA
     Las publicaciones del EPA que estan en la lista siguiente; pueden proveer mas infor-
 macibn detallada en los sujetos discutidos en este documento. Estas referericias y copias
 adicionales pueden ser pedidas a ningun costo (mientras los abastos esten disponibles)
 al Centra para la Informacion de la Investigacion Ambienta! (CERI) del EPA. Cuando el
 inventario del CERI se agote, los clientes seran dirigidos a el Servicio Te"cnico de Informa-
 cion Nacional (NTIS) donde los documentos pueden ser comprados.

 Alternatives para el Control de la Contamination Ambiental: Tratamiento del Agua Potable
 para Comunidades Pequenas, EPA/625/5-90/025.

 Metodos para la Investigacion y para la Prevention  de Brotes de Enfermedades Propaga-
 das por el Agua, EPA/600/1 -90/005a.
 Metodos Microbiologicos para la Vigilancia del Ambiente — Aguas y Desagues, EPA/600/
 8-78/017.
 Publication del Semihario: Control del Crecimiento de Biofilme en los Sistemas de la
 Distribution del Agua, EPA/625/R-92/001.

 Metodos de Prueba de Escherichia coli,  y de Enterococci en ei Agua por el Proceso del
 Filtro de Membrana, EPA/600/4-85/076.
 Manual del USEPA de los Metodos Virulogicas, EPA/600/4-84/013 y actualizados.

 Brotes de Enfermedades Propagadas por el Agua - Articulos Seleccionados acerca de
 Epidemiologia, de Vigilancia, de Investigacion, y de los Analisis de Laboratorio, EPA/600/
 1-90/005b.
            Centre para la Informacion de la Investigacion Ambiental (CERI)
            La Agencia para la Proteccion del Ambiente de los EE.UU.
            26 W. Martin Luther King Drive           Cincinnati, OH 45268
            Telefono: (513) 569-7562                 FAX: (513) 569-7566
                                 Literatura Citada

Erlandsen, S.L., L.A. Sherlock, W.J. Bemrick, H. Ghobrial y W. Jakubowski. 1990. Prevalencia de Giardia
spp. en Poblaciones de Castores y de Ratas Almizcleras en los Estados del Noreste y en Minnesota. Appl.
& Envir. Micro., 56: 31-36.

Geldreich, E.E., K.R. Fox, J.A. Goodrich, E.W. Rice, R.M. Clark, y D.L. Swerdlow. 1992. Buscando por
una Conexitfn entre el Suministro del Agua y del Brote de Enfermedad de E. coli, en Cabool, Missouri
0157:H7. Wat. Res., 26: 1127-1137.
   Esta publication fue preparada por Patrick Burke, en el Centre de la Informacion de la
   Investigation Ambientai del ORD, en Cincinnati, Ohio. Contribuyentes y criticos induyen
   Alfred Dufour, Walter Jakubowski, Robert Saffertoan, Shay Fout, Gerard Stelma y Terry-
   Covert del Laboratorio de Sistemas de Vigiiancia Ambiental - Cincinnati, y Robert Clark,
   Kim Fox, Edwin Geldreich, Richard Miltner, Donald Reasoner, y Eugene Rice del
   Laboratorio de la Ingenieria de la Reduction del Riesgo. Gracias a Al Lang y Jim O'Dell
   por el soporte fotografico.

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