Qualidade da Água. Romeu Cantusio Neto. Laboratório de Microbiologia.

(1)

Qualidade da Água

Romeu Cantusio Neto

Laboratório de Microbiologia

E-mail: microbiologia@sanasa.com.br

cantusio@unicamp.br

(2)

Sociedade de Abastecimento de

Sociedade de Abastecimento de Á

Á

gua e

Saneamento S/A

Saneamento S/A –

–

Campinas –

Campinas

–

São Paulo

¾

¾ Capta_Captaçção, aduão, aduçção, tratamento, ão, tratamento, reservareservaççãoão e distribuie distribuiçção de ão de á

água potgua potáável;vel;

¾

¾ Coleta, afastamento e tratamento dos esgotos dom_{Coleta, afastamento e tratamento dos esgotos dom}éésticos;sticos;

¾

¾ Volume mVolume méédio mensal dio mensal áágua potgua potáável produzido; dez milhões de vel produzido; dez milhões de metros c

metros cúúbicos;bicos;

¾

¾ Adutoras e redes de distribuiAdutoras e redes de distribuiçção: 3200 quilômetros; ão: 3200 quilômetros;

¾

¾ Volume reservado: 60 reservatVolume reservado: 60 reservatóórios dispersos pela cidade (28 rios dispersos pela cidade (28 elevados e 32 semi

elevados e 32 semi--enterrados) com capacidade total de 120 enterrados) com capacidade total de 120 milhões de litros.

(3)

•

•EstaEstaçções de tratamento de ões de tratamento de áágua da Sanasa (tipo convencional):gua da Sanasa (tipo convencional):

=>Clarifica

=>Clarificaçção (ão (floculadoresfloculadores, , decantadoresdecantadores e filtros);e filtros); =>Desinfec

=>Desinfecçção (ão (cloradorescloradores e e amoniadoresamoniadores);); =>Polimento (caia

=>Polimento (caiaçção e ão e fluoretafluoretaççãoão), esta ), esta úúltima suficiente para corrigir o ltima suficiente para corrigir o pH de sa

pH de saíída e, como medida profilda e, como medida profiláática, diminuir a incidência de ctica, diminuir a incidência de cááries ries dent

dentáárias na popularias na populaçção infantoão infanto--juvenil. juvenil. Estações de Tratamento de Água Capacida de Início de Operação ETA 1 500 L/s 1936 ETA 2 700 L/s 1961

ETA 3 e 4 2900 L/s 1972 (ETA 3) 1991 (ETA ₄₎

(4)

¾

> 1 bilhão de pessoas: não recebem

á

gua

devidamente tratada

¾

3 bilhões de indiv

í

duos: sem instala

ç

ões

sanit

á

rias adequadas

¾

A cada

dia

:

•

• 11.000 crianç

11.000 crian

ças morrem

as morrem

devido

à

s doen

ç

as

de transmissão h

í

drica) (

Kraszewski

, 2001)

SITUA

Ç

ÃO DA

Á

GUA :

PA

(5)

E NO BRASIL

¾

¾8,5 milhões de pessoas: não dispõem de _{8,5 milhões de pessoas: não dispõem de}áágua tratadagua tratada

¾

¾40 milhões: carecem de rede de esgotos40 milhões: carecem de rede de esgotos

¾

¾Grandes cidades (Campinas): 37% dos esgotos são tratadosGrandes cidades (Campinas): 37% dos esgotos são tratados

¾

¾Dados da FundaDados da Fundaçção Nacional de Saão Nacional de Saúúde (2001):de (2001):

z

z DoenDoençças de as de transmissão htransmissão híídricadrica: 3,4 milhões de : 3,4 milhões de

interna

internaçções e 80% das consultas pediões e 80% das consultas pediáátricas na rede tricas na rede p

(6)

(7)

RESOLU

Ç

ÃO CONAMA

357/05

Classifica

Classificaçção dos corpos ão dos corpos dd´´ááguagua e diretrizes para o enquadramento.e diretrizes para o enquadramento.

CLASSE 1

CLASSE 1 (abastecimento humano ap(abastecimento humano apóós tratamento simplificado, s tratamento simplificado, recrea

recreaçção contato primão contato primáário, rio, irrigairrigaçção hortalião hortaliçças consumidas as consumidas cruas);

cruas);

CLASSE 2

CLASSE 2 (abastecimento ap(abastecimento apóós tratamento convencional, recreas tratamento convencional, recreaçção ão de contato prim

de contato primáário, rio, irrigairrigaçção hortalião hortaliçças e frutas e frutííferasferas, , aquiculturaaquicultura e e pesca);

pesca);

CLASSE 3

CLASSE 3 (abastecimento ap(abastecimento apóós tratamento convencional ou s tratamento convencional ou avan

avanççado, recreaado, recreaçção de contato secundão de contato secundáário, rio, irrigairrigaçção de culturas ão de culturas arb

(8)

Portaria 518

25 de Março de 2004

Norma de Qualidade de Água para

Consumo Humano no Brasil

(9)

Contempla o controle de

mananciais, impondo

coletas semestrais para

análise nos parâmetros

previstos no CONAMA 20.

(10)

Alterações relevantes

Controle de

Cianobactérias em

mananciais de superfície

(11)

Caracter

í

sticas:

•Organismos microscópicos (maioria)- fitoplâncton, fotossintetizantes; • Bactérias:

•Parede celular de bactérias gram-negativas (glicopeptideos); •Procariotos;

•Mais antigos do planeta - 3,5 bilhões anos - proteção DNA contra U.V., •Suportam baixa concentração oxigênio;

•Fixação de nitrogênio atmosférico; •Toxinas.

(12)

(13)

(14)

Florações de Cianobactérias

Produção de Cianotoxinas

• Neurotoxinas - alcalóides ou organofosforados neurotoxicos

• anatoxina -a

(alcalóide)

• anatoxina -a (s)

(organofosforado natural)

• saxitoxinas

(alcalóides carbamatos) • Hepatotoxinas - alcalóides hepatotóxicos ou peptídeos

• microcistinas

(heptapeptídeos cíclicos)

• nodularina

(pentapeptídeos)

• cilindrospermopsina

(alcalóide)

(15)

Endotoxinas pirogênicas ( irritantes ao contato) /semelhantes as bactérias gram

-* Lipopolissacarídeos

• Anatoxina -a: desequilíbrio, respiração ofegante e

convulsões. Morte em poucas horas

• Anatoxina -a (s) : mesmos sintomas - 10 vezes mais potentes

• Saxotoxinas: PSP - tontura,

adormecimento da boca, fraqueza muscular, náusea, vômito (morte em 2 a 12 horas) • Limite proposto: 3µg/L

• Microcistinas e Nodularinas : potentes inibidores de proteínas fosfatases 1 e 2A de celulas eucariontes (potentes

promotores de tumores hepáticos)

• Limite: 1µg/L para água potável

• Cilindrospermopsina: danos severos em células renais, pulmonares e cardíacas. • Limite proposto: 15µg/L

(16)

Eutrofização/Comunidade fitoplanctônica = redução na diversidade de espécies,porém, considerável aumento da biomassa das espécies

presentes

• Toxicidade apresenta

variações (ainda em

estudos)

• Região Centro -Sul:

82% das cepas se

mostram tóxicas

(9,7% neurotóxicas

enquanto as demais

são hepatotóxicas)

-Universidade Federal

do Rio de Janeiro

• Intoxicações Humanas:

• Austrália, Inglaterra, China e África do Sul (Falconer, 1994) • Brasil - reservatório de

Itaparica (Bahia) forte

evidência- a morte de 88

pessoas, entre 200 pessoas

intoxicadas, entre março e abril de 1998 - Teixeira et al., 1993 • Caruaru (PE) - caso confirmado

- 1996 - 130 pacientes renais crônicos com grave

hepatotoxicose: 60 pacientes vieram a falecer em até 10 meses após o início dos sintomas. Azevedo, 1996; Carmichael et al., 1996...

(17)

Metodologias

¾

Rastreamento e contagem

_{Rastreamento e contagem}

¾

Elisa

_Elisa

¾

(18)

Ocorrências

:

Bacia/Campinas

¾

Epis

_Epis

ó

dio

de

Julho/Agosto

de 1997

na

cidade

de

Campinas

-

São

Paulo.

Flora

ç

ão

do

Fitoflagelado

:

Synura

sp

¾

Cantusio

_Cantusio

Neto

,

et al., 2001

-

“

1

1 °

°

Semin

á

rio

Latino Americano

sôbre

Cianobact

é

rias

T

ó

xicas

:

Qualidade

de

Á

gua

e

Sa

ú

de

P

ú

blica

”

(19)

CONSEQU

Ë

NCIAS

⇒

Para o ambiente¿

•Eliminação de espécies benéficas por competição (luz, nutrientes);

•Mortandade de animais;

•Consumo de oxigênio dissolvido na água pela elevada respiração e

decomposição;

•Bioacumulação das toxinas.

•Para os seres humanos ¿

• Água de abastecimento/hemodiálise;

•Entupimento de filtros, corrosão, produção de limo, interferência

na floculação e decantação em estações de tratamento de água;

•Odor e sabor;

•Produção de neurotoxinas e hepatotoxinas;

•Formação de THM.

(20)

Reten

ç

ão

cianobact

é

rias

e

hepatotoxina

em Alface (

Lactuca

sativa

)

¾

Clls

_Clls

de

Microcystis

aeruginosa e

microcistina

retida em alface

¾

Ocorrência em

_{Ocorrência em}

á

guas de irriga

ç

ão e reuso

¾

Ocorrência em plantas de alimentos

_{Ocorrência em plantas de alimentos}

Geoffrey

(21)

Parâmetros bacteriológicos

Coliformes termotolerantes:

(substitui a expressão de

“coliformes fecais”) tendo como principal representante a

Escherichia coli, de origem exclusivamente fecal.

Principal indicador bacteriológico para águas de consumo

humano:

Passa a ser Escherichia coli.

Coliformes Totais:

Continua sendo a primeira referência

para constatar contaminação. Não há necessidade de

quantificação, apenas presença ou ausência.

(22)

Coliformes Totais, Termotolerantes e

E.

E. coli

coli

Metodologias:

9

9 Tubos MTubos Múúltiplos (NMP)ltiplos (NMP) 9

9 Membrana Membrana FiltranteFiltrante (UFC)(UFC) 9

9 Teste PresenTeste Presençça/Ausência (a/Ausência (PB, PB, ColilertColilert, , ReadycultReadycult, ,

Colitag

Colitag, , AquatestAquatest COLI, outros)COLI, outros)

¾

(23)

(24)

Água para consumo humano E.coli

E.coli ou coliformes termotolerantesou coliformes termotolerantes Ausência em 100 mLAusência em 100 mL

Água na saída do tratamento

Coliformes totais

Coliformes totais Ausência em 100 mLAusência em 100 mL

Água na rede de distribuição E.coli

E.coli ou coliformes termotolerantesou coliformes termotolerantes Ausência em 100 mLAusência em 100 mL

Coliformes totais

Sistemas que analisam 40 ou mais Sistemas que analisam 40 ou mais amostra/mês: ausência em 100 mL amostra/mês: ausência em 100 mL em 95% das amostras examinadas em 95% das amostras examinadas no mês.

no mês.

Sistemas que analisam menos de Sistemas que analisam menos de 40 amostra/mês: apenas uma 40 amostra/mês: apenas uma

amostra pode apresentar resultado amostra pode apresentar resultado positivo.

positivo.

Artigo 11 – Padrão microbiológico

Tabela 1

(25)

§ 5°

Mesmo com quantidades de contaminações

admitidas na tabela 1 –

Não se admite contaminação na

recoleta.

§ 6°

Bactérias heterotróficas –

análises em 20% das

coletas para coli total na rede. Admite-se até 500 UFC/mL.

§ 7°

Ter como meta identificação de patogênicos –

tais como enterovirus, cistos de Giardia sp e oocistos de

Cryptosporidium sp (provável obrigatoriedade na próxima

revisão).

§ 8°

Poços, nascentes e fontes –

é tolerado a presença

de coli total com ausência de E. coli; deve ser verificado o

motivo e correção para eliminar a contaminação por coli

total.

(26)

(27)

OOCISTOS DE Cryptosporidium

spp.

(28)

IMPACTO EM SA

Ú

DE P

Ú

BLICA:

PARASITOS INTESTINAIS

¾

Giardia

spp

. e

Cryptosporidium

spp

.

assumiram

grande relevância, dada a magnitude da veicula

ç

ão

h

í

drica, em n

í

vel mundial.

(Fonte: (Fonte: CraunCraun G. F. G. F. etet al., al., JournalJournal AWWA AWWA 90 90 (9): 81(9): 81--91, 1998).91, 1998). Giardia duodenalis: - 113 surtos; - 25.585 pessoas atingidas C. “parvum”: - 83 surtos; - 481.131 pessoas atingidas

(29)

GÊNERO: CRYPTOSPORIDIUM

• Protozoário de vertebrados.

• No homem: causa diarréia –

Criptosporidiose.

• Uma das principais vias de transmissao: ÁGUA.

• Estado imunológico do hospedeiro:

-

indivíduos imunodeficientes (diarréia severa) podendo levar ao óbito.

- indivíduos imunocompetentes - auto-limitado.

• Espécies mais comuns:

Cryptosporidium hominis

(genótipo I);

C. parvum

(genótipo 2): potencial

zoonótico.

• C. meleagridis; C. felis; C. muris:

também podem afetar o homem.

(30)

• Protozoário flagelado.

• Causa gastroenterite no homem bem como em

animais domésticos –

Giardiose.

• Transmissão:

ingestão de água ou alimentos contaminados com cistos.

• Espectro clínico diverso.

• Atualmente considerada re-emergente.

• Questionamento sobre potencial zoonótico:

Giardia duodenalis

(grupos A e B – potencial

zoonótico

);

maioria dos mamíferos com isolados

hospedeiro- específicos.

• Fontes: Pickering e Engelkirk, 1998 ; Thompson, 2000 ; Xiao et al, 2004; Thompson et al., 2004.

(31)

Fatores relevantes ocorridos à

partir de 1989

• Água como um importante veículo de

transmissão.

• Introdução da HAART: diminuição das diarréias

pelos patógenos oportunistas ( a partir de 1997).

• Veiculação alimentar (vegetais folhosos, frutas

frescas e moluscos bivalvos).

(32)

Relevância em Sa

ú

de P

ú

blica

¾

Doen

ç

as transmitidas por alimentos (DTA):

z

z Expressivo nExpressivo núúmero de casos, nos mero de casos, nos úúltimos 25 anos.ltimos 25 anos.

z

z Estimativas: cerca de 76 milhões de enfermidades Estimativas: cerca de 76 milhões de enfermidades

transmitidas por alimentos, anualmente, nos EUA.

transmitidas por alimentos, anualmente, nos EUA. •

(33)

Pat

ó

genos Emergentes: Epidemiologia

das Doen

ç

as Diarr

é

icas

¾

Redescobrimento de pató

Redescobrimento de pat

ó

genos anteriormente

conhecidos:

z

z CryptosporidiumCryptosporidium sppspp. (Tyzzer, 1907). (Tyzzer, 1907)

¾

Re-

Re

-emergência de outros microrganismos:

emergência de outros microrganismos:

z

z Giardia duodenalisGiardia duodenalis (sinon(sinoníímia: mia: G. lamblia; G. intestinalis)G. lamblia; G. intestinalis)

¾

Surgimento de

“

novos

”

agentes patogênicos:

z

z Cyclospora cayetanensisCyclospora cayetanensis (Ortega et al., 1994)(Ortega et al., 1994)

z

(34)

Cen

á

rio Atual: Potencial de Risco

¾

Frutas e hortali

_{Frutas e hortali}

ç

as ingeridas cruas

::

z

z veveíículo para a transmissão de diversos parasitos intestinais, culo para a transmissão de diversos parasitos intestinais,

causadores de gastroenterite no ser humano.

¾

Variedade de condi

ç

ões

:

z

z TTéécnicas de cultivo, armazenamento, processamento, cnicas de cultivo, armazenamento, processamento,

distribui

distribuiçção e manipulaão e manipulaçção.ão.

z

z Mecanismos de irrigaMecanismos de irrigaçção:ão:

contribuem para dispersão

dos cistos e oocistos.

z

z MigraMigraçção: 90 cm de profundidade/solo.ão: 90 cm de profundidade/solo.

z

(35)

Protozo

á

rios Intestinais Emergentes:

Maior Impacto (EUA; CA)

¾

Veicula

_Veicula

ç

ão H

í

drica

-

Cryptosporidium

e

Giardia

:

z

z 81 surtos epidêmicos81 surtos epidêmicos, atingindo 481.131 pessoas (1984, atingindo 481.131 pessoas (1984--2000)2000)

¾

Veicula

_Veicula

ç

ão Alimentar

–

Cyclospora cayetanensis

::

z

z poucos surtos associados com o consumo de poucos surtos associados com o consumo de áágua contaminada.gua contaminada.

z

z PorPoréém, importância da m, importância da áágua de irrigagua de irrigaçção.ão.

14 surtos epidêmicos de TA, atingindo

3.536 pessoas (1990

3.536 pessoas (1990--1999).1999).

(Fontes:

(Fontes: QuinteroQuintero--BetancourtBetancourt W. et al. , W. et al. , J. Microbiol. MethodsJ. Microbiol. Methods ,,

2002;

(36)

VÍRUS ENTÉRICOS

• Gastroenterite - náusea, vômito

e diarréia

• doença respiratória

• febre

• hepatite

• meningite

• erupção de pele

• paralisia

Enterovírus: echovírus, coxsackie,

poliovírus, hepatite A (HAV). Rotavírus, Norwalk, adenovírus

•Ocorrência > no final do verão e início do outono HAV, Norwalk e rotavírus: meses frios