Identificación y eliminación de parásitos en aguas residuales

Haruki Arévalo1

Introducción
Desde hace mucho tiempo, se tiene la idea errónea de que el agua siempre ha permanecido intacta en la Tierra y que así estará por muchos años, pero no es así. El agua es la fuente de vida para cualquier organismo en este planeta. A causa de su abundancia y presencia en todas partes del mundo, se pudiera considerar como un líquido común; sin embargo, posee extraordinarias características que la hacen muy distinta a otros líquidos.

Las distintas actividades de la vida humana han provocado la producción de residuos líquidos (aguas residuales) que pueden clasificarse en industriales, agrícolas o domésticas. A través del drenaje o alcantarillado, éstas alcanzan los cuerpos de agua naturales como ríos, lagos, lagunas, o bien, pueden filtrarse a los mantos freáticos. A su vez, estos cuerpos de agua son utilizados alternativamente como fuentes de riego agrícola y agua potable, principalmente, por lo que es crucial mantener la óptima calidad de los mismos.

Desde hace algunas décadas, existe el interés por revertir el daño ocasionado, y la filosofía desarrollada es sencilla: el control biológico. De esta manera, se comenzó a buscar tecnologías para la reutilización de las aguas, pues las aguas residuales pueden ser reutilizadas para diversos fines como la agricultura, el riego de jardines, entre otros. No obstante, el factor determinante es la contaminación por microorganismos que puedan tener esas aguas, como bacterias, virus, hongos y parásitos. Entre los posibles parásitos del hombre existen los huevos de helminto (lombrices), los cuales causan un gran impacto debido a que presentan un alto índice de frecuencia y causan mortalidad, sobre todo en la población infantil.2

Los parásitos presentan un ciclo de vida que consiste en pasar de la forma de huevo a la forma de larva o lombriz.3 El ciclo de infección comienza con la diseminación de heces fecales que contienen huevos de helminto, las cuales llegan al suelo y aguas naturales.4 Éstas, a su vez, son utilizadas para el consumo de agua en animales o para el riego agrícola; así, los huevos pueden regresar al hogar del hombre por medio de la alimentación (en las figuras 1 y 2 se muestra el ciclo de infección y de vida de los parásitos).

Si bien el avance en la medicina ha proporcionado diversos tratamientos para combatir a los parásitos, aquéllos sólo actúan momentáneamente sobre éstos, ya que las aguas residuales son utilizadas nuevamente para llegar al hombre, en consecuencia, la salud de éste se encuentra en peligro debido al deterioro ambiental provocado por sus actividades.

Varios autores han reportado que los sistemas de tratamiento tienen un efecto sobre los huevos de helmintos, por lo cual se observa que después de un sistema anaerobio el número de parásitos ha disminuido de manera notable.5 Por ello, los objetivos de esta investigación son evaluar el efecto de las plantas anaeróbicas de tratamiento de aguas residuales sobre la eliminación de los parásitos, así como proponer técnicas de identificación por biología molecular de los mismos.

Metodología
En la Universidad Veracruzana (UV), específicamente en Laboratorio de Gestión y Control de la Contaminación Ambiental de la Facultad de Ciencias Químicas de Orizaba, se pretende evaluar el impacto que tienen las plantas anaeróbicas de tratamiento de aguas residuales sobre los parásitos. Esto se logrará haciendo una simulación de las condiciones que presentan los reactores de tratamiento de aguas.
Todo el trabajo se está realizando bajo la asesoría de Eric Houbron, especialista en Tratamiento de Aguas Residuales; Elena Rustrían Portilla, especialista en Ecología Microbiana, y Aracely López-Monteon, especialista en Parasitología Médica.

Para lograr el objetivo, desarrollamos un modelo comparativo de parásitos utilizando lombrices de cerdo para generar un banco de los mismos y así poder realizar nuestras determinaciones, ya que se sabe que este parásito es inofensivo para el ser humano. Posteriormente, mediante el uso de un colorante, determinamos si éstos están vivos o muertos para, finalmente, evaluar el efecto de las condiciones de operación de una planta de tratamiento sobre los parásitos.

Por otra parte, el análisis de la contaminación de los cuerpos naturales de agua hace parte importante del trabajo y consiste en evaluar la prevalencia de los parásitos en la zona y proponer mediante el uso de la biología molecular una identificación más rápida, es decir, vamos a desarrollar una técnica molecular de identificación.

Resultados
Después de realizar varias pruebas de obtención de los huevos de helminto, pruebas para determinar la prevalencia de éstos en los cuerpos de la zona y evaluar el efecto de las plantas de tratamiento sobre los mismos, la investigación ha arrojado resultados interesantes.

La obtención del banco de huevos de helminto se desarrolló mediante la incisión de larvas de puerco, buscando su aparato reproductor y realizando una suspensión en un medio adecuado para su supervivencia. Luego se determinó la cantidad de parásitos obtenidos –que fue de 72 mil 500 huevos por cada mililitro–, y se estableció el número de parásitos que se encontraban con vida, mediante el uso de un colorante vital. Cuando el huevo deja que el colorante penetre su pared y toma un color azul, se considera que el huevo está muerto.

Cabe señalar que el porcentaje de viabilidad de nuestro banco de huevos muestra que 88 parásitos de cada 100 se encuentran vivos. Este valor será considerado como referencia para determinar el impacto de las condiciones de los digestores sobre la viabilidad.

En el caso de la prevalencia de los parásitos en los cuerpos de agua de la zona, encontramos que en el río Angigal, ubicado entre el límite de Orizaba y Río Blanco, muestra un valor de huevos de helminto por litro de 480 mil 000. Este valor elevado confirma el uso de este río como canal abierto de drenaje. Por otro lado, el análisis del río San Antonio, situado en Córdoba, Veracruz, muestra un valor menor que el anterior: 15 huevos de helminto por litro. No obstante, ambos valores se encuentran por encima de lo que la norma NOM-001-ECOL-1996 indica.

Con este análisis se puede determinar qué tipo de heces fecales son vertidas al río, ya que los parásitos que infectan a los animales y al hombre son distintos. Por un lado, se observa una crianza de animales domésticos como cerdos y borregos a la orilla de este río que cruza la ciudad. Y aunque Córdoba dispone de un colector marginal para recibir las aguas residuales urbanas, se descargan al río todas las heces de los animales de compañías que se encuentran en las calles. Lo anterior no sólo tiene un impacto sobre la calidad del agua, sino también sobre la salud de los ciudadanos.

Otro parámetro que nos da una idea de cómo se encuentra el índice de calidad del agua en nuestros ríos de la zona es la cantidad de bacterias fecales. Efectivamente, en el punto de nacimiento del río San Antonio se encontraron alrededor de mil 300 coliformes fecales por cada 100 ml.

Una de las alternativas para romper el ciclo de infección de los huevos de helmintos es romper su ciclo de vida por medio de una planta de tratamiento anaeróbica de las aguas residuales. Se considera que los ácidos grasos volátiles (AGV), intermediarios de la digestión anaeróbica,6 tienen un efecto sobre la pared de los huevos,7 por lo que en una segunda parte de este estudio se pretende analizar el efecto de los AGV sobre los huevos de helmintos.

Para ello, se estudiará el efecto de los ácidos acéticos, propionico y butírico, y de la mezcla de ambos. También se probará el efecto de la concentración y del tiempo de contacto. En cada experimento, se analizará el porcentaje de destrucción de los huevos, y sólo los resultados que presenten una eficiencia superior al 10 por ciento serán considerados como efectivos. Finalmente, gracias al uso de la biología molecular, se realizará identificación rápida de los parásitos (este último punto está en proceso).

Conclusión
1. Al eliminar el parásito (huevo de helminto) en plantas de tratamiento de agua, se podrá romper el ciclo de infección de los mismos.
2. El estudio del efecto de las condiciones de las plantas demostrará el interés de las mismas para el tratamiento de aguas residuales.
3. Se obtendrá un diagnóstico del índice de contaminación de los cuerpos de agua por estos parásitos.
4. Se resolverá un problema de salud pública a través de una solución ambiental.