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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.
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"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
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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.
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<,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/
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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
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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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