Download Diagnóstico y evaluación de la contaminación microbiológica de la

DIAGNÓSTICO Y EVALUACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN
MICROBIOLÓGICA DE LA FRANJA COSTERA DEL DEPARTAMENTO DEL
MAGDALENA1
Néstor Hernando Campos1 y Diana Pilar Fonseca2
RESUMEN
Desde noviembre de 1996 se viene realizando a lo largo de la franja costera del
Departamento del Magdalena, un monitoreo microbiológico con el fin de
determinar el grado de contaminación por aguas residuales, con énfasis en los
puntos de vertimiento de esta agua y a las descargas de aguas fluviales,
determinando los niveles de contaminación microbiológica existente en las aguas
marinas para establecer una red de control y vigilancia de la contaminación y que
sirva como modelo de la gestión a nivel costero del Departamento del Magdalena.
El monitoreo microbiológico se viene realizando desde noviembre de 1996; abarca
la Bahía de Santa Marta, donde se localiza la ciudad del mismo nombre, la Bahía
de Gaira, caracterizada por un gran desarrollo de la actividad turística y donde se
localiza el complejo turístico El Rodadero, y el corregimiento de Gaira, ambas con
una fuerte influencia humana; la zona conocida como Bello Horizonte y Pozos
Colorados; la Bahía de Taganga y como última la Bahía Chengue, en el Parque
Nacional Natural Tayrona (PNNT) y de poca influencia humana. Los muestreos se
realizan mensualmente. La metodología empleada en el Laboratorio de
Microbiología del INVEMAR es la contemplada en los Standard Methods donde se
utilizan indicadores de contaminación fecal como los coliformes totales, fecales,
enterococos y bacterias anaerobias-sulfito reductoras.
Palabras claves: Calidad de aguas, contaminación microbiológica
1
Contribución No.
Contribución N0.
Facultad
del Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras INVEMAR.
del Programa de Posgrado en Biología –Línea de Biología Marina de la
de ciencias de la Universidad Nacional de Colombia.
1
INTRODUCCIÓN
Las zonas costeras y los estuarios debido a sus características ecológicas tiene
una gran diversidad de microorganismos que juegan papeles muy importantes
dentro del ecosistema como recicladores de la materia orgánica autóctona y
alóctona. Las comunidades bacterianas que hacen parte del ecosistema se ven
afectadas por la contaminación tanto en su densidad, diversidad como en su
función. Los factores fisicoquímicos como nutrientes, salinidad, temperatura,
oxígeno, pH y metales pesados pueden verse alterados en un momento dado por
la acción natural y/o antropogénica causando un impacto sobre los ecosistemas y
afectando por lo tanto las poblaciones microbianas al alterar la estructura dentro
del medio.
En la actualidad el incremento de la contaminación tanto microbiológica como
química, tiene gran importancia debido al deterioro progresivo de la calidad
química y sanitaria de las aguas, como consecuencia principalmente de la
descarga de aguas negras no tratadas sobre diferentes cuerpos de agua,
principalmente ríos y zonas costeras, afectando así directamente a la población
humana.
Aunque se considera que el mar tiene capacidad para reciclar y diluir sustancias y
materiales no deseados provenientes de ríos y fuentes de aguas residuales, la
gran cantidad de desechos domésticos e industriales que se están emitiendo
actualmente en la Bahía de Santa Marta, no alcanzan a ser remineralizados ni
diluidos a corto plazo por el mar, afectando algunas zonas de importancia turística
como balnearios y zonas de recreación. En esta área los pocos trabajos de
monitoreo microbiológico fueron realizados por Escobar (1981) y Franco (1983).
En la Bahía de Santa Marta, entre julio de 1979 y marzo de 1980, el primer autor
evaluó la contaminación fecal, utilizando como indicadores de contaminación fecal
coliformes totales y fecales (Escherichia coli), Streptococcus faecalis; también se
cuantificó esporádicamente el género Salmonella. Los resultados obtenidos
mostraron que la Bahía estaba severamente afectada en zonas como la portuaria,
en la desembocadura del Río Manzanares, Playa Municipal y el Boquerón. Los
niveles de coliformes totales estuvieron entre 0 y 1.4 x 10 6 colonias/ml, y el
hallazgo de la Salmonella evidenció la peligrosidad de los sectores usados para
recreación próximos a los sitios de descarga. Franco efectuó un análisis de la
contaminación fecal en el Río Gaira y la costa adyacente al balneario El Rodadero
encontrando valores para coliformes totales y fecales por encima de los límites
permisibles dados por el Ministerio de Salud.
Con el fin de determinar los niveles de contaminación microbiológica existente en
las aguas marinas de la región de Santa Marta y zonas turísticas aledañas, se
adelanta un monitoreo tendiente a determinar las principales fuentes de descarga
de este tipo de contaminación y a evaluar los cambios estacionales que se
suceden.
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MATERIALES Y METODOS:
El monitoreo microbiológico se viene realizando desde noviembre de 1996 y
abarca desde la Bahía de Santa Marta, donde se localiza la ciudad del mismo
nombre, la Bahía de Gaira, caracterizada por un gran desarrollo de la actividad
turística y donde se localiza el complejo turístico El Rodadero, y el corregimiento
de Gaira, ambas con una fuerte influencia humana hasta la zona conocida como
Bello Horizonte y Pozos Colorados; además la Bahía de Taganga y como última la
Bahía Chengue, en el Parque Nacional Natural Tayrona (PNNT) y de poca
influencia humana (Fig. 1).
Las muestras de agua se colectaron mensualmente en las horas de la mañana a
una profundidad aproximada de 30 cm. en frascos de vidrio de 100 ml
debidamente lavados, enjuagados y esterilizados en autoclave a 121º C por 15
minutos. Adicionalmente y como objetivo del programa de Calidad Ambiental
Marina del INVEMAR, en el que se enmarca este proyecto, se han medido
diferentes variables fisicoquímicas in situ, estas son: salinidad, conductividad, pH,
temperatura y oxígeno disuelto.
La metodología empleada en el Laboratorio de Microbiología del INVEMAR es la
contemplada en los Standard Methods (APHA, 1992), donde se utilizan como
indicadores de contaminación fecal los coliformes totales y fecales. Para la
determinación de estos organismos se utilizó el método indirecto de tubos
múltiples de fermentación (NMP). El medio de cultivo empleado es el caldo bilis
verde brillante (Brila), el número de bacterias se determinó de acuerdo a la tabla
de McCrady y para la identificación de Escherichia coli se utilizó el test de
Mckenzie.
El alto contenido de estos microorganismos puso en evidencia la posible
presencia de bacterias patógenas para el hombre de los géneros Pseudomonas.,
Vibrio, Staphylococcus. y Salmonella; por lo tanto, se implementaron
metodologías para el aislamiento y recuento de estos microorganismos: como el
recuento estándar en placa e identificación en medios selectivos para cada
género, los medios empleados fueron: agar Cetrimide, agar TCBS, agar Baird
Parker y agar Bismuto sulfito respectivamente.
Las diluciones utilizadas para realizar la evaluación microbiológica de la calidad
del agua marina, variaron mensualmente y se determinaron por diferentes
factores ambientales tales como vientos, lluvias y descargas fluviales. Otro
aspecto que se consideró fue el aumento de la población flotante en las altas
temporadas turísticas.
3
Figura 1. Localización de las estaciones de muestreo a lo largo de la franja costera del
Departamento del Magdalena.
4
RESULTADOS y DISCUSIÓN
El índice universalmente aplicado para la calidad de aguas de aceptación en salud
pública es la prueba de coliformes totales y fecales establecido por el Código
Nacional de los Recursos Naturales Renovables y de Protección al Medio
Ambiente, Decreto 1594 de 1984 en su Artículo 42. De acuerdo a éste, los
criterios de calidad admisible para la destinación del recurso con fines recreativos
mediante contacto primario, son los siguientes:
Coliformes fecales expresado como NMP/100 ml
Coliformes totales expresado como NMP/100 ml
microorganismos.
200 microorganismos
1000
Durante el primer muestreo, en el mes de noviembre de 1996 y en todas las
estaciones muestreadas, los contenidos de estos indicadores superaron los
límites permisibles de los indicadores de contaminación bacteriano.
Los coliformes totales (pertenecientes a los gйneros Escherichia, Klebsiella,
Enterobacter, Serratia, Citrobacter y Edwardsiella) y fecales (Escherichia coli) se
consideran indicadores de contaminación fecal. La E. coli se reproduce
principalmente en el intestino de los animales de sangre caliente y su presencia
en el agua es un indicador de contaminación fecal, señalando además una alta
probabilidad de encontrar gérmenes patógenos. Los coliformes restantes se
reproducen también en aguas residuales y en aguas superficiales y por lo tanto su
presencia es una indicación de la correspondiente contaminación.
En la estación del Boquerón se presentó la mayor concentración tanto de
coliformes totales como fecales a lo largo de todos los muestreos (Fig. 2).
NMP/100 ml
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Figura 2. Número de Coliformes fecales y totales en la estación Boquerón durante el período
comprendido entre noviembre de 1996 y noviembre de 1997
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NMP/100 ml
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Col. totales
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Figura 3. Número de Coliformes fecales y totales en la estación Boca del Río Gaira durante el
período comprendido entre noviembre de 1996 y noviembre de 1997
Aunque es de esperarse que el Boquerón sea el único emisario costero de aguas
residuales domésticas y de acuerdo con los resultados obtenidos mediante el
monitoreo continuo, se determinó que existen otros puntos a través de los cuales
se están introduciendo a la zona costera del municipio de Santa Marta estos
contaminantes, como son la desembocadura del Río Gaira (Fig. 3) y el Río
Manzanares (Fig. 4).
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Col. totales
Col. fecales
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Figura 4. Número de Coliformes fecales y totales en la estación Boca del Río Manzanares durante
el período comprendido entre noviembre de 1996 y noviembre de 1997
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Figura 5. Número de Coliformes fecales y totales en la estación Calle 10, frente a la estación de la
Policía Portuaria, durante el período comprendido entre noviembre de 1996 y noviembre de 1997.
En estos lugares se detectaron elevados niveles de coliformes fecales, los cuales
confirman el vertimiento directo de aguas residuales. Igualmente otros sitios
destinados al vertimiento exclusivo de aguas superficiales y/o pluviales como la
estación localizada en la Calle 10 250 (Fig. 5), frente a la antigua estación de la
Policía Portuaria, localizada a 250 m de la playa.
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Figura 6. Número de Coliformes fecales y totales en la estación Calle 22, durante el período
comprendido entre noviembre de 1996 y noviembre de 1997.
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La estación Puente de la 22 (Fig. 6) y el canal de la Escollera (Fig. 7) se ven
afectadas por contaminación de origen fecal, debido a que a través de éstas se
está vertiendo al medio marino aguas mezcladas; los valores medidos en estas
tres últimas estaciones superan los valores establecidos por la norma del
Ministerio del Medio Ambiente.
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Figura 7. Número de Coliformes fecales y totales en la estación Canal de la Escollera, durante el
período comprendido entre noviembre de 1996 y noviembre de 1997.
En las estaciones localizadas en áreas utilizadas como balnearios turísticos en e l
municipio de Santa Marta como: playa Municipal 250 (Fig. 8), la playa Central del
Rodadero (Fig. 9) y playa Salguero (Fig. 10), se observó que en el 80% de las
muestras y entre el mes de noviembre de 1996 y noviembre de 1997 superaron
los criterios de calidad admisibles para fines recreativos mediante contacto
primario, según lo establecido por el decreto 1594 de 1984 por el Código Nacional
de los Recursos Naturales Renovables y de Protección al Medio Ambiente.
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Figura 8. Número de Coliformes fecales y totales en la estación Playa Municipal en la Bahía de
Santa Marta, durante el período comprendido entre noviembre de 1996 y noviembre de 1997.
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NMP/100ml
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Figura 9. Número de Coliformes fecales y totales en la Playa Central de la Bahía del Rodadero,
durante el período comprendido entre noviembre de 1996 y noviembre de 1997.
La playa Municipal (Fig. 8), utilizada por residentes y foráneos, con fines
recreativos, es la que presentó mayores niveles de contaminación a través del
año, debido seguramente a la influencia directa de varios focos de contaminación
como el desagüe ubicado en la antigua Policía Portuaria, donde también se
vierten aguas contaminadas. El Río Manzanares y El Boquerón constituyen
adicionalmente, posibles fuentes contaminantes de las zonas turísticas, por su
cercanía geográfica y por el patrón de corrientes establecido para la Bahía
(Escobar, 1981).
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Figura 10. Número de Coliformes fecales y totales en Playa Salguero, en la Bahía del Rodadero,
durante el período comprendido entre noviembre de 1996 y noviembre de 1997.
En la playa central del Rodadero (Fig. 9), durante seis de los diez meses
muestreos realizados entre febrero y noviembre de 1997, se presentaron niveles
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de contaminación tanto total como fecal, con valores que superan los niveles
permisibles establecidos por las leyes colombianas para
aguas de uso
recreativo.
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Figura 11. Número de Coliformes fecales y totales en la playa del Batallón, en la Bahía de Santa
Marta, durante el período comprendido entre noviembre de 1996 y noviembre de 1997.
Es importante aclarar que en los meses de abril, junio, julio y agosto el factor que
contribuyó al aumento de la contaminación local fue posiblemente el incremento
de la densidad poblacional (población flotante) por la gran afluencia de turistas.
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Figura 12. Número de Coliformes fecales y totales en la Bahía de Taganga, durante el período
comprendido entre noviembre de 1996 y noviembre de 1997.
El canal de la Escollera y El Río Gaira se constituyen también en fuente de
contaminación y de deterioro de esta zona, fundamentalmente en los meses de
invierno, en los cuales el caudal del río aumentó. Así misma la carencia de baños
públicos en esta playa puede ser un factor que sumado a los anteriores favorece
el incremento de la población bacteriana.
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Figura 13. Número de Coliformes fecales y totales en la zona de Pozos Colorados, durante el
período comprendido entre noviembre de 1996 y noviembre de 1997.
La denominada Playa Salguero (Fig. 10) localizada en la Bahía Gaira y a pesar de
estar alejada de la zona hotelera y del centro del Rodadero, presentó también
elevados niveles de contaminación bacteriana, probablemente por los aportes de
las aguas que fluyen a travйs de la desembocadura del Río Gaira, mostrando
incrementos en los meses de lluvias, los cuales fueron superiores a los de los
meses de la йpoca seca.
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Figura 14. Número de Coliformes fecales y totales en la zona del aeropuerto Simón Bolivar, durante
el período comprendido entre noviembre de 1996 y noviembre de 1997.
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La Playa del Batallón (Fig. 11) y Taganga (Fig. 12), se caracterizaron por tener los
niveles de contaminación fecal más bajos que las estaciones anteriores, sin
embargo en Taganga y en un 50% de los meses muestreados se superaron los
niveles permisibles de coliformes totales establecidos por la legislación
colombiana, lo que puede indicar una contaminación más de tipo superficial que
residual.
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Figura 15. Número de Coliformes fecales y totales en la zona de los Alcatraces, durante el período
comprendido entre noviembre de 1996 y noviembre de 1997.
Las estaciones de Pozos Colorados (Fig. 13), Aeropuerto (Fig. 14) y Alcatraces
(Fig. 15), localizadas en la zona de Bello Horizonte, superaron los límites
permisibles, establecidos en el Decreto 1594 de 1984 en el 50% de los meses
muestreados. En el Aeropuerto y de acuerdo con los resultados obtenidos, es la
que presentó menor contaminación tanto total, como fecal. En Alcatraces, aunque
se excede la norma de calidad de agua con fines recreacionales durante un
número mayor de meses que la estación de Pozos Colorados, se considera más
apta para el baño, ya que son los coliformes totales los que la exceden, mientras
que en Pozos Colorados son los fecales las que alcanzan valores superiores a los
permisibles. Esto hace pensar que la contaminación a la que se encuentra
expuesta Alcatraces es más de tipo superficial (aguas pluviales que por
escorrentía arrastran bacterias típicas del suelo al mar), más que una
contaminación de origen fecal.
En la Bahía de Chengue (Fig. 16), se evidenció una contaminación de origen fecal
o residual baja, sin embargo en los meses de junio, julio y agosto los contenidos
de coliformes totales superaron los dados por la legislación colombiana para,
cuerpos de agua con fines recreacionales, sugiriendo una contaminación
principalmente de tipo superficial.
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Figura 16. Número de Coliformes fecales y totales en la Bahía de Chengue, durante el período
comprendido entre noviembre de 1996 y noviembre de 1997.
El conocimiento del grado de contaminación por grupos de bacterias, de los
géneros como Vibrio, Pseudomonas y Staphylococcus es sumamente importante,
ya que varias especies de éstos han sido reportadas como patógenas para el
hombre.
La presencia en densidades altas de estos grupos de microorganismos constituye
un factor de riesgo, puesto que se incrementa la probabilidad de que además de
las especies alóctonas, las patógenas se encuentren conformando las
comunidades bacterianas.
13
CONCLUSIONES
La presencia constante de E. coli en todas las estaciones atestiguan la
persistencia de la contaminación fecal y el riesgo de la existencia de patógenos
acompañantes como Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus, Vibrio
cholerae y Pseudomonas aeruginosa, que afectan a los organismos incluyendo
al hombre.
La presencia del género Salmonella, para la cual todas las especies son
patógenas para el hombre, en la mayoría de las estaciones muestreadas, excepto
en la Bahía de Chengue, evidencia la mala calidad del agua y el peligro a los que
están expuestos los bañistas.
Se presume que la emisión permanente de aguas residuales domésticas,
procedentes del Distrito de Santa Marta sin ningún tipo de tratamiento previo,
vertidas en el ducto del Boquerón, y en otros puntos de la bahía como la calle 10,
Puente de la 22 y canal de la Escollera, representan las principales fuentes de
contaminación fecal para la zona costera.
Hay un efecto significativo de la población flotante (turistas) sobre la calidad de las
aguas en los balnearios.
Los Ríos Manzanares y Gaira, contribuyen como una de las principales fuentes de
contaminación fecal a las Bahías de Santa Marta y Gaira respectivamente.
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LITERATURA CITADA
APHA. 1992. Standard Methods for the examination of water and wastewater.
U.S.A.
Burrows, W. 1974. Tratado de microbiología. Editorial Interamericana. Vigésima
edición. México.
Escobar, N., A. 1981. Estudio de algunos aspectos ecológicos y de la
contaminación bacteriana en la Bahía de Santa Marta. Colombia. Tesis
Univ. Antioquia, 196 p.
Franco, A. 1983. Análisis de la contaminación fecal del estuario del Río Gaira y la
costa adyacente del balneario El Rodadero, Santa Marta, Colombia. Tesis
de grado, Universidad de Antioquia. Medellín, 117p
Merck. 1994. Manual de medios de cultivo. Merck. Alemania.
Ministerio de Salud. 1984. Disposiciones sanitarias sobre aguas. Ministerio de
Salud, República de Colombia, Bogotá, 139 p.
Rodier, J. 1978. Análisis de las aguas. Aguas naturales, aguas residuales, agua
de mar. Editorial Omega S.A., Barcelona. 1059 p.
15