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Ecología Aplicada

versión impresa ISSN 1726-2216

Ecol. apl. vol.16 no.1 Lima ene./jun. 2017

http://dx.doi.org/10.21704/rea.v16i1.899 

ARTICULO ORIGINAL

 

Evaluación microbiológica de un cuerpo de agua del ACR Humedales de Ventanilla (Callao, Perú) y su importancia para la salud pública local

Microbiological evaluation of a water body at ACR Ventanilla Wetlands (Callao, Peru) and its relevance to local public health

 

Roxana Rodríguez1, Rocío Retamozo-Chavez1,2, Héctor Aponte3,4 y Elfer Valdivia5,6

1 Área de Biología, Coordinación Cursos Básicos. Universidad Científica del Sur. Av. Antigua Carretera Panamericana Sur km 19 Villa El Salvador. Lima 42, Perú. Email: rovi81@hotmail.com
2 Instituto de Genómica y Terapias Avanzadas Xecuenxia Av. Brasil 3615 Magdalena del mar. Lima 17, Perú
3 Escuela de Biología Marina, Facultad de Ciencias Biológicas y Veterinarias. Universidad Científica del Sur. Av. Antigua Carretera Panamericana Sur km 19 Villa El Salvador. Lima 42, Perú
4 Laboratorio de Florística, Museo de Historia Natural, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Avenida Arenales 1256, Jesús María - Lima. Apartado 14-0434, Lima 14, Perú
5 Laboratorio Clínico, Hospital Militar Central. Av. Faustino Sánchez Carrión s/n, Jesús María. Lima 42, Perú
6 Laboratorios de Microbiología. Facultad de Ciencias de la Salud. Universidad Científica del Sur. Av. Antigua Carretera Panamericana Sur km 19 Villa El Salvador. Lima 42, Perú

 


Resumen

Los humedales son ecosistemas muy importantes en la costa central del Perú. Muchos de estos ambientes están afectados por las poblaciones humanas, quienes también hacen uso de los mismos con fines recreativos. Con el objetivo de realizar un diagnóstico microbiológico de los cuerpos de agua del Área de Conservación Regional (ACR) Humedales de Ventanilla, donde las poblaciones aledañas realizan actividades recreativas, se realizaron muestreos mensuales entre agosto 2014 a julio 2015. En las muestras colectadas se cuantificaron coliformes totales, coliformes termotolerantes, Escherichia coli, y Enterococcus faecalis. Asimismo, se determinó de manera cualitativa la presencia o ausencia de Vibrio spp. y Salmonella spp. en cuatro estaciones donde la población tiene mayor acceso. Para la obtención de los límites máximos permisibles (LMP) se utilizaron los Estándares peruanos de Calidad Ambiental para el Agua (ECA) del año 2008. De las 15 estaciones monitoreadas, seis de ellas presentaron un promedio anual de coliformes totales mayor al LMP (>2000 NMP/100 mL), y para el caso de los coliformes termotolerantes, dos estaciones sobrepasaron los LMP (>1000 NMP/100 mL). La presencia de Vibrio spp. ha sido casi constante en tres de las cuatro estaciones evaluadas. Salmonella spp. estuvo ausente en todos los puntos. Los resultados evidencian que las actividades humanas están alterando los cuerpos de agua, pudiendo convertirlos en un reservorio de microorganismos patógenos para la salud de la población que lo utiliza.

Palabras clave: Contaminación del agua, coliformes totales, coliformes termotolerantes, humedales, límite máximo permisible (LMP).

 


Abstract

Wetlands are very important ecosystems in the central coast of Peru. Many of these environments are affected by human populations, who also make use of them for recreational purposes. With the aim of making a microbiological diagnosis of one of the water bodies of the Regional Conservation Area (ACR) Wetlands of Ventanilla, where the surrounding population perform recreational activities, a monthly monitoring program was conducted from august 2014 to July 2015, using 15 monitoring stations. The quantity of total coliforms, thermotolerant coliforms, Escherichia coli, Enterococcus faecalis was determined. The presence or absence of Vibrio spp. and Salmonella spp. in four stations where the population has more access was also determined. To obtain the maximum permissible limits (MPL), the 2008 Peruvian Environmental Quality Standards for Water (ECA) were used. Of the 15 monitored stations, 6 had an annual average of Total Coliforms greater than the MLP (> 2000 MNP/100 mL), and 2 stations exceeded the MLP for thermotolerant coliforms (> 1000 MNP/100 mL). The presence of Vibrio spp. has been constant in three of the four stations evaluated. Salmonella spp. was absent in all points. The results show that human activities are altering this water body and can turn it into a reservoir of pathogenic microorganisms to human health; especially for the surrounding population that uses this small lake as a recreational area.

Key words: fecal coliforms, maximum permissible limit (MPL), total coliforms, water pollution, Wetlands.

 


Introducción

Los humedales de la costa de Lima y Callao son ecosistemas muy importantes dado que sirven de refugio para una gran cantidad de especies en medio del desierto peruano (Iannacone et al., 2010; Aponte & Cano, 2013). Asimismo, provee de múltiples bienes y servicios ecosistémicos a las poblaciones humanas cercanas, como la provisión de fibras y de un paisaje adecuado para realizar actividades turísticas (León et al., 1998; Riveros et al., 1998). Geográficamente, estos ecosistemas se encuentran rodeados de la urbe más abundante del país, lo que los convierte en ecosistemas altamente vulnerables a diferentes actividades humanas inadecuadas que se desarrollan en sus inmediaciones como el desecho de basura, uso de sus lagunas como silos, incendios, entre otros (Young, 1998; Aponte et al., 2015).

Uno de estos ecosistemas es el Área de Conservación Regional (ACR) Humedales de Ventanilla. Este ecosistema es un espacio de aproximadamente 275 hectáreas destinadas a la protección de la vida silvestre ubicado en la Provincia Constitucional del Callao (Perú). Este ecosistema está compuesto por gramadales, juncales y salicorniales así como de cuerpos de agua que son hábitat de una gran diversidad de organismos (Alvarez & Iannacone, 2008; Aponte & Ramirez, 2014). Las lagunas que conforman este ecosistema albergan también setenta especies de protozoarios de vida libre, entre las que se encuentran especies bacterívoras (como Aspidisca cicada O. F. Müller, 1786; Aspidisca lynceus O.F. Müller, 1773, Cristigera phoenix Pennard, 1922; Cristigera setosa Kahl, 1928; Cyclidium glaucoma O.F. Müller, 1786 y Vorticella convallaria L., 1767), las cuales indican la probable contaminación de dichos cuerpos de agua (Guillén et al., 2015). Esta situación es preocupante, dado que parte de estas lagunas son utilizadas por la población con fines recreativos, sobre todo en los meses de verano. Hacer el seguimiento de otros indicadores de contaminación, como son la presencia de enterobacterias (coliformes totales y coliformes termotolerantes), es fundamental para comprender el peligro real al cual puede estar expuesta la población de esta localidad.

El presente trabajo tiene como objetivo realizar un diagnóstico microbiológico en los cuerpos de agua usados por la población que vive en los alrededores del ACR Humedales de Ventanilla (Callao, Perú).

Área de estudio

Los Humedales de Ventanilla se encuentran en la Provincia Constitucional del Callao, Distrito de Ventanilla, junto a la Playa Costa Azul, entre el Asentamiento Humano Defensores de la Patria y la Nueva Ciudadela Pachacútec (Figura 1a y (Figura 1b ). Los Humedales de Ventanilla limitan por el sur con colinas bajas, características del inicio de la Cordillera de los Andes; al este, colinda con zonas de expansión urbana como el AA. HH. Defensores de la Patria; y al oeste, con la línea paralela al mar. Alrededor existen zonas con vegetación de humedales que no están protegidas y que están destinadas a actividades agrícolas, ganaderas y de construcción(Aponte & Ramirez, 2014).

 

Parte de este ecosistema es protegido desde el año 2006 por el Gobierno Regional del Callao (Decreto Supremo Nº 074-2006-AG) con la categoría de Área de Conservación Regional (ACR). El ACR Humedales de Ventanilla cuenta con una superficie de 275.45 ha y su acuífero es alimentado por infiltraciones marinas y por agua dulce procedente de la Cuenca del Rio Chillón (Rojas-Rieckhof, 2010. El presente estudio se realizó únicamente en el área comprendida dentro del ACR.

Materiales y métodos

Recolección y procesamiento de las muestras

El monitoreo se realizó mensualmente desde agosto del 2014 a julio del 2015 en la laguna denominada "Pisciplaya", laguna que es utilizada para recreación por la población circundante, en especial en los meses de verano, cuando centenas de pobladores la visitan (Gobierno Regional del Callao, 2009). Para determinar la calidad microbiológica del agua, se establecieron 15 estaciones de monitoreo localizadas en la periferia de la laguna (Figura 2). En estas estaciones se tomaron muestras de agua superficial. En ellas se cuantificaron los coliformes totales y termotolerantes, según lo indicado por el ECA del Perú (D.S. N°002-2008-MINAM. 2008). La población circundante tiene mayor acceso a cuatro de estos puntos (1, 5, 10 y 15); en ellos, además de lo indicado previamente, se cuantificó Escherichia coli, y Enterococcus faecalis, y se evaluó la presencia de Vibrio spp. y Salmonella spp. por ser patógenos de interés sanitario.

 

Muestreo y procesamiento de parámetros microbiológicos

El muestreo y el procesamiento de todos los parámetros microbiológicos se realizaron teniendo en cuenta las recomendaciones y métodos estándar descritos por Rice y colaboradores (Rice et al., 2012). Para cuantificar coliformes totales, coliformes termotolerantes, Escherichia coli y Enterococcus faecalis se utilizaron los métodos SM-9221B, SM- 9221E, SM-9221F y SM 9230-SM 9230.B respectivamente. La lectura se hizo utilizando la tabla NMP (SM-9221B). Para la determinación de la presencia o ausencia de Vibrio spp. y Salmonella spp. se utilizaron los métodos SM 9260.B y SM 9260.H.

Análisis de Resultados.

Los resultados de los puntos 1, 5, 10 y 15 fueron comparados con los límites máximos permitidos (LMP) de la categoría 1B1 (Aguas superficiales destinadas para recreación de contacto primario) determinado por los Estándares de Calidad Ambiental (ECA)del Perú (D.S. N°002-2008-MINAM, 2008).

Durante el presente monitoreo se aprobó una nueva versión de los ECAs (Decreto Supremo Nº 015-2015- MINAM) en el cual se retira el parámetro coliformes totales; sin embargo lo hemos mantenido ya que la presencia de coliformes totales nos permite establecer el grado de degradación de los cuerpos agua y es utilizado internacionalmente como indicador de contaminación (Pullés, 2014).

El resto de los puntos se compararon con los LMP de la Categoría 4 Conservación del Ambiente Acuático) para la determinación del grado de conservación, dado que las lagunas no tienen un fin recreativo declarado, sino más bien la conservación de este ecosistema y de las especies que en ellos viven (Gobierno Regional del Callao, 2009). Se hicieron gráficos que representasen la frecuencia en que se sobrepasó el límite de los ECAs.

Resultados

Durante el período de muestreo la concentración de coliformes totales excedió el LMP por lo menos en un mes en todos los puntos muestreados salvo en el punto 3 donde no se sobrepasó el LMP en ningún mes (Tabla 1, Figura 2a). Las estaciones 5, 9 y 10 obtuvieron los valores más altos durante el monitoreo (24000 MNP/100 mL, 35000 MNP/100 mL y 92000 MNP/100 mL respectivamente en el mes de agosto). Los puntos 1, 5, 9, 10, 11 y 12 presentaron un promedio anual mayor al LMP, siendo el punto 10 el que presenta el promedio anual más alto (10167 NMP/100 mL).

 

La concentración de coliformes termotolerantes en los puntos 4, 6, 13 y 15 no excedieron el LMP; las estaciones restantes presentaron valores que superaron dicho límite en al menos un mes (Tabla 2, Figura 2b). Los puntos 2, 8 y 11 obtuvieron los valores más altos (9200 MNP/100 mL, 5400 MNP/100 mL y 5400 MNP/100 mL respectivamente). El promedio anual de los puntos 2 y 11 estuvo por encima del LMP (1232 NMP/100 mL y 1237 NMP/100 mL respectivamente).

 

Se observó una fuerte presencia de Escherichia coli y Enterococcus faecalis en el punto 10. Este punto presentó los valores más altos entre las estaciones para ambos indicadores (Tabla 3 y Tabla 4); en los otros puntos la presencia fue menor. La presencia de Vibrio spp. fue casi constante durante el período de monitoreo, estando presente en todos los puntos (Tabla 5). Salmonella spp. estuvo ausente en todos los puntos.

 

 

 

Discusión

Los resultados mostrados evidencian que este ecosistema está siendo alterado, ya que en varios meses del año todos los indicadores se observaron muy por encima del LMP. Si bien es cierto en la actualidad no se consideran a los coliformes totales como buenos indicadores de contaminación, estos se tomaron en cuenta ya que al momento del estudio estaban considerados dentro de los parámetros de los ECAs (ECAs, 2008). Este incremento se debe, principalmente, a la interacción que tiene la población con el humedal. En un futuro, estos impactos podrían ocasionar cambios en la composición, estructura y dinámica del ecosistema, convirtiéndolo en una potencial fuente para la proliferación de enfermedades.

Es importante considerar que no todos los coliformes totales representan una amenaza para la salud. Por ejemplo, los coliformes Serratia spp. y Hafnia spp. pueden crecer en las lagunas dado que forman parte de este tipo de ecosistemas (Ashbolt et al., 2001). Sin embargo, en el presente estudio los altos valores de coliformes totales evidenciarían que hay una fuente rica de nutrientes que mantiene a esta comunidad bacteriana, posiblemente relacionada a los canales y desagües que llegan a la laguna.

Por otro lado, la presencia de los coliformes fecales en el ACR Humedales de Ventanilla representan un gran riesgo para la salud de la población que utiliza sus aguas como fuente recreativa y extractiva (recientemente se han introducido peces como Ciprinus carpio "carpa" con fines alimenticios (Carazas et al., 2015). Dentro de este grupo de microorganismos dañinos se considera a bacterias patógenas como los patoptipos de Escherichia coli, Klebsiella spp. y Enterobacter spp. que podrían provocar gastroenteritis (por ingestión), infecciones respiratorias, en los oídos, la piel y otras(Robert, 2010).

En el análisis realizado en el presente trabajo se ha considerado la laguna como un espacio destinado a la conservación del ambiente acuático (categoría 4). Si consideramos el uso recreativo como parte intrínseca de la laguna, esta podría pasar a la categoría 1B1 (laguna recreativa de uso directo en donde la población la utiliza para bañarse y consume sus recursos). De ser así, este cuerpo de agua sobrepasaría también los LMP para Escherichia coli y Enterococcus faecalis no considerados en la categoría 4 (LMP <200 NMP/100 mL). La presencia de cargas altas de estas dos especies indica una contaminación con heces humanas y de animales o de cercanía a aguas residuales poniendo en peligro la salud de la población (Wheeler et al., 2002). De estas dos bacterias, Enterococcus faecalis indica contaminación fecal periódica y de largo tiempo, ya que esta especie no se multiplica en el medio ambiente (De Navia & Estupiñán-Torres, 2006). Esta contaminación fecal pudo verificarse en la zona durante el monitoreo (una parte de las inmediaciones del humedal se encontraron de libre acceso por perros callejeros y de personas los cuales dejan sus desperdicios cerca a los cuerpos de agua o dentro de ella). Cerca al punto 10 existe un canal de aireación cuya función es permitir el movimiento de las aguas estancadas de la laguna pero que al momento del monitoreo se encontraba cargada con la presencia de basura doméstica. De esta forma, el canal pudo convertirse en uno de los puntos de origen de contaminación bacteriana de la laguna lo cual se refleja en las Tabla 3 y Tabla 4, siendo esta estación la que tiene más alta concentración de estas bacterias.

Vibrio es un género que agrupa especies patógenas para el ser humano y los animales entre ellas la especie V. cholerae, agente etiológico de numerosas epidemias de cólera en el mundo. Otras especies de Vibrio están relacionadas a diarreas inflamatorias e infecciones cutáneas. (Cabrera, 2007) La presencia constante de Vibrio spp. en el humedal sugiere que puede tratarse de una reserva acuática asociadas a sedimentos u organismos acuáticos (Jiménez-Madrazo et al.,1994), por lo que el consumo de estos recursos podría provocar problemas serios de salud a la población de animales y seres humanos aledaña.

A pesar de que estos parámetros son utilizados como indicadores de la contaminación de cuerpos de agua, en el Perú el seguimiento en las lagunas de los humedales es pobre. Es necesario establecer la variabilidad temporal de la calidad de agua, ya que esto nos permite establecer el grado de contaminación del ecosistema acuífero durante el tiempo y poder determinar medidas de conservación por parte de las instituciones correspondientes. Se recomienda que los resultados del presente trabajo deban ser tomados en cuenta para la generación de herramientas de gestión, que eviten el uso de los cuerpos de agua con fines recreativos y extractivos para consumo humano, así como la contaminación de los canales que alimentan al humedal.

Agradecimientos

Los autores quedamos profundamente agradecidos con la Gerencia de Medio Ambiente del Gobierno Regional del Callao por habernos brindado las facilidades para poder realizar el monitoreo.

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Presentado: 05/07/2016
Aceptado: 24/04/2017