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Estrategias de administración de cianobacterias

Estrategias de administración de cianobacterias para servicios de agua

En los últimos dos años, muchos titulares de los periódicos informaron sobre envenenamientos y muertes de animales, en particular en lo que respecta a las convulsiones en perros después de beber o simplemente nadar en fuentes de agua contaminadas con floraciones de cianobacterias. Las pruebas epidemiológicas han demostrado que el problema no se limita sólo a los animales, ya que se han detectado síntomas de envenenamiento en humanos tras el consumo de agua potable que contiene toxinas de cianobacterias.

El rápido desarrollo de los síntomas y los graves efectos a corto plazo sobre la salud son los peligros más comunes relacionados con la presencia de toxinas de cianobacterias. Los grupos asociados con un mayor riesgo de desarrollar síntomas intensos incluyen a los niños que beben un mayor volumen de agua en proporción al peso corporal que un adulto, o personas que corren el riesgo de sufrir daños en órganos como los pacientes de diálisis o los individuos con enfermedades hepáticas.

Las investigaciones también han demostrado que la exposición a las toxinas de las microcistinas está asociada con las enfermedades hepáticas no relacionadas con el alcohol y posiblemente promueva el crecimiento de tumores. Así pues, el deterioro de la salud es causado tanto por la exposición a largo plazo a niveles bajos de toxinas, como los efectos a corto plazo de niveles altos de toxinas. Para los administradores de los servicios de agua, esto significa que es crucial saber si el agua potable contiene algas verde-azuladas y las toxinas de microcistina asociadas. Es esencial cumplir con las directrices actuales sobre toxinas en el agua potable para asegurar que el riesgo de la salud pública se reduzca al mínimo.

Water supply

¿Qué causa los sabores y olores en los suministros de agua?

Los compuestos de sabor u olor desagradables se deben principalmente a la presencia de dos metabolitos producidos por una serie de cianobacterias y bacterias actinomices: el 2-metilisoborneol (MIB) y la geosmina. Estos son importantes indicadores de la calidad y la aceptabilidad del agua potable y pueden ser objeto de quejas de los clientes. Son evidentes en niveles muy bajos (a partir de 500 células mL-1 ), por lo que se aconseja un tratamiento temprano del agua. Los compuestos de sabor y olor son más comunes durante los meses más cálidos, cuando las temperaturas más altas favorecen el crecimiento de las algas. A pesar del sabor u olor desagradable del agua, puede que no sea peligroso beberla. Por el contrario, la ausencia de compuestos no garantiza que el agua sea segura para el consumo. Para abordarlo, por ejemplo, las Directrices australianas sobre el agua potable distinguen dos tipos diferentes de valor de orientación: un valor de orientación relacionado con la salud y un valor de orientación estético.

2-methylisoborneol and geosmin structural formula

Structural formula for 2-methylisoborneo (left) and geosmin (right).

Directrices de agua potable

Las directrices de agua potable aconsejan niveles tolerables para los componentes que pueden ser peligrosos para la salud pública y, por lo tanto, son importantes para las autoridades de abastecimiento de agua. Los respectivos estados, regiones o países desarrollan valores guía basados en las Directrices de la Organización Mundial de la Salud (OMS) para la calidad del agua potable que muestran un acuerdo científico sobre los peligros para la salud que presentan los productos químicos y los microbios en el suministro de agua potable. Estas directrices son fundamentales para la elaboración de estrategias de gestión de riesgos. A continuación se presentan ejemplos de valores de referencia para la concentración de microcistinas totales en el agua potable que deben cumplirse en los distintos países:

  • Australia 1.3 μg L-1
  • South America 1.0 μg L-1
  • Canada 1.5 μg L-1
  • WHO 1.0 μg L-1
  • Estados Unidos de América – Las toxinas cianobacterianas se aceptan actualmente como contaminantes no regulados y pueden requerir una reglamentación en virtud de la Ley de agua potable segura.

¿Qué deben vigilar los administradores del agua?

En primer lugar, al tratar con las cianobacterias del depósito de agua potable, vale la pena conocer las especies presentes, las toxinas disueltas, el recuento de células y los compuestos de sabor y olor. Estos últimos no pueden relacionarse directamente con la toxicidad de la proliferación de cianobacterias; por lo tanto, sólo pueden utilizarse como medio de evaluación exhaustiva y no como base de un sistema de alerta para una proliferación tóxica de cianobacterias. La evaluación facilita la comprensión del alcance del problema de las cianobacterias. En función de los resultados, la administración puede aplicar el marco de niveles de alerta, las directrices sobre el agua potable, las medidas de control o el tratamiento del agua.

El examen microscópico y la enumeración se utilizan comúnmente para determinar la especie y estimar la abundancia celular de las cianobacterias coloniales y filamentosas. Los resultados se especifican frecuentemente como célula mL-1 y pueden utilizarse posteriormente en el Marco de Niveles de Alerta para evaluar el reservorio hacia su carga de cianobacterias. Para garantizar la seguridad del suministro de agua potable, es útil determinar la especie de cianobacterias posiblemente tóxicas. Sobre la base de esta información es posible elegir la técnica analítica adecuada para establecer los niveles de toxinas. Otro método de detección de cianotoxinas son los programas de monitoreo en tiempo real que recogen parámetros como la Ficocianina, que pueden permitir una alerta temprana de floración de cianobacterias tóxicas

Los nutrientes y crecimiento de las cianobacterias

Se han utilizado diversos enfoques para la evaluación del riesgo de crecimiento de las floraciones de cianobacterias sobre la base de la correlación de los factores ambientales. Una de las principales hipótesis subyacentes de las evaluaciones de «susceptibilidad» o «vulnerabilidad» es que existe una relación entre la carga de fósforo en un depósito de agua dulce y la productividad de las algas y la biomasa.

Los principales nutrientes que afectan a la salud de los ecosistemas de los cuerpos de agua son el nitrógeno (N) y el fósforo (P). Las algas y las plantas acuáticas dependen de estos nutrientes para su crecimiento natural. Sin embargo, las cantidades excesivas de nitrógeno y fósforo en el agua tienden a desencadenar el crecimiento de floraciones extremas de algas.

Nutrient pollution sources

Administración de nutrientes

Las principales fuentes de nutrientes suelen proceder de la cuenca de captación o se derivan internamente de los sedimentos. A largo plazo, es beneficioso gestionar las cuencas de captación para disminuir la carga externa; sin embargo, es costoso, complejo y, por lo general, no basta por sí solo para eliminar las floraciones de cianobacterias. Los estudios demuestran que el control de las fuentes externas de nutrientes a menudo no disminuye las cargas de nutrientes y las floraciones de algas en las masas de agua. Los lagos parecen responder muy lentamente a las intervenciones de control de nutrientes. Esto se debe a que los nutrientes permanecen en los depósitos a largo plazo. Reponen las floraciones de algas y desencadenan una mayor eutrofización.

Un método de restauración más eficaz es controlar el crecimiento de las algas, lo que ayuda a evitar una mayor acumulación de nutrientes en los depósitos. Los principales métodos de control de las algas incluyen el control químico, la aireación, la mezcla y el ultrasonido. La tecnología de control de algas por ultrasonido se considera la solución más segura y respetuosa con el medio ambiente para la eutrofización por contaminación de nutrientes. Es inofensiva para los peces y las plantas y puede utilizarse en lagos y depósitos de agua potable.

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