Revisión/Review/Revisão

Calidad sanitaria de aguas recreacionales

Sanitary quality of recreational waters

Qualidade sanitária de água recreativa

Pedro J. López G.

Bio°, MSc, Investigador Centro Regional de Investigaciones Ambientales (CRIA). Correo-e: pedro.lopez@ne.udo.edu.ve

José Luis Fuentes Z.

Lcdo°Bio°, MSc, Prof. Titular Universidad de Oriente (UDO). Correo-e: jluifz@hotmail.com

Julio C. Rodríguez S.

Lcdo°Bio°, MSc, Prof. Asociado UDO. Correo-e: juliorod58@hotmail.com

Recibido: 23-7-20; Aprobado: 7-12-20

Abstract

The recreational use of waters has increased in recent decades all over the world, offering opportunities for enjoyment and health promotion. But it may involve health risks arising from chemical and microbiological contaminants. Improper solid wastes disposal and discharge of domestic and industrial wastewater, inadequately treated wastewater, and urban storm water runoff all contribute to the contamination of rivers, lakes, reservoir and beach sand and coastal seawater. The evaluation of water quality using many variables including weather, hydrological conditions, and contaminant sources might allow predicting beach water quality before exposure to unsafe water occurred. EPA has established water quality criteria recommending enterococci as fecal pollution indicators based on epidemiology studies that have shown correlation between enterococci concentrations and swimming illness. Has been proved that the sand may contain pathogenic bacteria and fungi, and therefore, should be included in sanitary monitoring programs, and this may enhance their effectiveness in human health protection.

Resumen

El uso recreacional de las aguas se ha incrementado en las décadas recientes en todo el mundo, ofreciendo oportunidades para el esparcimiento y la promoción de la salud. Pero esto puede involucrar riesgos, provenientes de contaminantes químicos y microbiológicos. La incorrecta disposición de residuos sólidos y las descargas de aguas residuales domésticas e industriales o tratadas inadecuadamente, junto con las aguas de escorrentías urbanas, contribuyen todos a la contaminación de ríos, lagos, embalses, la arena de playas y las aguas costeras. La evaluación de la calidad del agua usando muchas variables incluyendo el tiempo, condiciones hidrológicas, y fuentes de contaminantes podría permitir la predicción de la calidad del agua antes de que ocurra una exposición a un agua insegura. La Agencia de Protección Ambiental (EPA), ha establecido criterios de calidad de aguas recomendando a los enterococos como indicadores fecales basado en estudios epidemiológicos que han mostrado correlación entre las densidades de estos y enfermedades entre los nadadores. Se ha comprobado que la arena de las playas puede contener bacterias y hongos patógenos, y por lo tanto, debería ser incluida en los programas de vigilancia sanitaria, y mejorar así su efectividad  en la protección de la salud humana.

Resumo

O uso recreativo da água tem aumentado nas últimas décadas em todo o mundo, oferecendo oportunidades de recreação e promoção da saúde. Mas isto pode envolver riscos de contaminantes químicos e microbiológicos. A eliminação inadequada de resíduos sólidos e descargas de águas residuais domésticas e industriais ou mal tratadas, juntamente com águas urbanas de escoamento, contribuem para a contaminação de rios, lagos, reservatórios, areias de praia e águas costeiras. A avaliação da qualidade da água utilizando muitas variáveis, incluindo condições meteorológicas, condições hidrológicas e fontes contaminantes, poderia permitir a previsão da qualidade da água antes da exposição a água insegura. A Agência de Proteção Ambiental (APA) estabeleceu critérios de qualidade da água recomendando enterococos como indicadores fecais baseados em estudos epidemiológicos que demonstraram a correlação entre densidades hídricas e doenças entre nadadores. Provou-se que a areia da praia contém bactérias e fungos patogénicos, pelo que deve ser incluída nos programas de vigilância sanitária, melhorando assim a sua eficácia na proteção da saúde humana.

Palabras clave/Keywords/Palabras-chave:

Aguas recreacionales, águas recreativas, calidad de aguas, coliformes fecais, coliformes fecales, enterococci, enterococos, enterocoque, fecal coliforms, natación, natação, qualidade da água, recreational waters, swimming, water quality.

Citar así/Cite like this/Citação assim: López et al. (2021) o (López et al., 2021)

Referenciar así/Reference like this/Referência como esta:

López G., P. J., Fuentes Z., J. L., Rodríguez S., J. C. (Abril 2021). Calidad sanitaria de aguas recreacionales. Geominas 49(84). 23-26.

Introducción


Los impactos a la salud de los usuarios de aguas recreacionales costeras y de agua dulce incluyen el ahogamiento y lesiones, exposición al frio, calor y luz del sol, exposición a agua contaminada por agentes patógenos, contaminación de la arena de la playa, exposición a algas y sus productos, exposición a agentes químicos y a los organismos acuáticos peligrosos (WHO, 2003). De ellos, el más frecuente es la enfermedad entérica por exposición a agua contaminada con materia fecal y a microorganismos patógenos, incluyendo bacterias, resistentes a antibióticos (O’Flahert et al., 2019). 


El Consejo Nacional de Salud e Investigación Médica del gobierno australiano (Australian Government, NHMRC, 2008), señaló que la calidad microbiológica de las aguas recreacionales pueden ser fuertemente influenciadas por la lluvia y otros factores ambientales y que se pueden categorizar mediante una combinación de inspecciones sanitarias y evaluación de la calidad microbiológica. El resultado del proceso de establecimiento de los riesgos es una evaluación de la seguridad del agua, basada en un entendimiento de los eventos peligrosos y la validez de las medidas de control (WHO, 2016).


Azis et al. (2018), señalaron que la contaminación de las aguas costeras no solo disminuye el potencial recreacional sino que además puede generar problemas de salud pública por la presencia de microorganismos patógenos que causan enfermedades transmitidas por el agua, las afecciones incluyen gastroenteritis, dermatitis, otitis y enfermedad respiratoria. Destacaron que los efectos en la salud son costosos, debido al tratamiento médico y las ausencias laborales.


Tradicionalmente, la calidad sanitaria de las aguas recreacionales se establece mediante el recuento de las bacterias indicadoras fecales, y de aquí los riesgos a la salud derivados de la exposición a patógenos en materia fecal (USEPA, 1986). Las aguas recreacionales pueden albergar una mezcla de organismos patógenos y no patógenos, que pueden derivarse de efluentes de aguas residuales, los usuarios, ganado (vacas, ovejas, etc.), procesos industriales, actividades agrícolas, animales domésticos, y vida silvestre. Adicionalmente pueden contener patógenos de vida libre (WHO, 2003).


Factores ambientales tales como temperatura, pH, salinidad, concentración de oxígeno disuelto, radiación solar, precipitaciones, mareas y depredación, pueden influir notablemente sobre las comunidades microbianas tanto de patógenos como de microorganismos indicadores (Kiaghadi y Rifai, 2019); razón por la cual son variables importantes en la determinación de la calidad de las aguas y en las normas o estándares. 


Desarrollo


Aguas Recreacionales Marinas y Estuarinas


Parkhurst et al. (2005), indicaron que las técnicas estadísticas de árbol de análisis y bosques al azar fueron herramientas apropiadas para el análisis exploratorio de datos de densidad de bacterias indicadoras y variables ambientales, mostrando que en su estudio fueron importantes el día de la semana, las densidades 24 horas antes y la profundidad del agua. Bonilla et al. (2007), mediante un análisis de regresión logística, encontraron evidencias de que el tiempo de exposición al agua de mar y la arena de la playa, podría estar correlacionado con un incremento en enfermedades gastrointestinales de usuarios de playas en Florida, EEUU. Vergaray et al. (2007), evaluaron la calidad sanitaria de ocho playas de Lima, Perú y determinaron que tres de ellas debían ser clasificadas como no aptas  según la norma peruana basada en los coliformes totales, pero las ocho serían inaceptables al usar los criterios de coliformes fecales (<100 NMP/100 ml) y enterococos (<35 NMP/100 ml) y sugirieron usar Escherichia coli y los enterococos como indicadores de calidad microbiológica de aguas recreacionales marinas.


López et al. (2009), determinaron bajas densidades de coliformes totales y fecales en cuatro playas de alta afluencia turística de la isla de Margarita, Venezuela con diferencias significativas de coliformes totales entre los meses de muestreo. Se estudio la contaminación por enteroparásitos en arenas de playa en Brasil, y se determinó que un 42 % de las muestras estuvieron contaminadas con larvas de Ancylostoma sp., y un 13 % con huevos de Trichuris sp. (Silva et al., 2009).


Streitenberger y Baldini (2010), determinaron que el 80 % de las muestras de aguas de un balneario estuarino en la Argentina, superaron el límite para coliformes fecales y relacionaron la contaminación con el mal funcionamiento de una planta de tratamiento de aguas residuales. En muestras de agua de mar y arena en playas de California, las frecuencias de detección de Staphylococcus aureus, enterococos y S. aureus resistente a meticilina (SARM) fueron 59 y, 79 y 1,6 % en agua de mar y 53, 71 y 2,7 % en muestras de arena (Goodwin et al., 2012).


En playas tropicales de Brasil, se estimó un incremento en el riesgo para los usuarios al nadar y tener contacto con la arena, al elevarse una unidad logarítmica la concentración de enterococos, el incremento fue de un 11 % y para Escherichia coli un 19 % (Lamparelli et al., 2015). Kakar y Omuzbuken (2017), determinaron en playas de una ciudad costera de Turquía, densidades de 8,8x102 UFC/100 ml de coliformes fecales y 1,1x102 UFC/100 ml de enterococos, con una correlación negativa entre las variables fisicoquímicas (temperatura, salinidad y pH) y los niveles de bacterias coliformes. 


Calidad Sanitaria de Arenas de Playas 


Las playas representan el sedimento no consolidado que permanece en la conjunción entre el agua (océanos, ríos y lagos) y la tierra, compuesta usualmente por arena, lodo o guijarros; siendo los microorganismos (bacterias, hongos, parásitos) y los virus un componente significativo de ellas (WHO, 2003). Candida tropicalis y Rhodotorula mucilaginosa fueron las especies de levaduras más frecuentes en playas de Florida (Estados Unidos), con densidades de hasta 1.852 UFC/g de arena húmeda y 37.720 UFC/g de arena seca, señalándose que los altos niveles de levaduras potencialmente patógenas en las arenas pueden afectar la salud de los usuarios (Vogel et al, 2007). Goncalves de Oliveira et al (2011), aislaron 57 especies fúngicas de aguas y arenas de una playa en Brasil, con Aspergillus y Penicillium como los géneros más abundantes y diversos. Sabino et al (2011), determinaron que en muestras de arenas en playas portuguesas, un 60,4 % fueron positivas para hongos, siendo los más frecuentes Candida sp., y Aspergillus sp., adicionalmente propusieron como valores límites 15 UFC/g para levaduras, 17 UFC/g para hongos patógenos, Y 8 UFC/g para dermatofitos. En playas de las islas Madeira (Portugal), se detectaron organismos fúngicos potencialmente patógenos en un 68,3 y 75 % de las muestras de arenas, con Candida y Penicillium  como los géneros más frecuentes, destacándose que se necesita establecer un conjunto común de indicadores y valores junto con metodologías compatibles para evaluar la contaminación de las arenas (Pereira et al., 2013). 


Aguas Dulce


En el 50 % (15/30) muestras de aguas termales recreacionales en Maracay (Venezuela), se observó la presencia de formas parasitarias, incluyendo Naegleria fowleri, un ameboflagelado conocido coloquialmente como ameba come-cerebros; mientras que en un 37 % de las muestras el recuento de coliformes fecales superó los 200/100 ml (Ávila et al., 2006). Saracho et al., (2006), determinaron que las aguas del Rio del Valle (Argentina), cumplieron con las normas USEPA en la densidad de Escherichia coli. Las aguas del Rio Hardy en la frontera México-Estados Unidos excedieron el límite de densidad de E. coli en 5 de 15 sitios muestreados y se observó una correlación entre la conductividad y la concentración de E. coli que se atribuyó a arrastre proveniente de suelos cultivados (Romero et al., 2010). Sánchez et al. (2012), indicaron que las aguas de una laguna urbana cumplieron con las normas mexicanas en lo relativo al pH, sólidos suspendidos totales, oxígeno disuelto, demanda bioquímica de oxígeno, nitratos y fósforo total; mientras que la densidad de coliformes totales superó la norma. Los niños mostraron ser más susceptibles a enfermedades diarreicas ocasionadas por Cryptosporidium sp., y Giardia lamblia en aguas recreacionales de ríos en China, mostrándose que el control del número de los individuos expuestos y la reducción de la frecuencia de exposición fueron eficaces en reducir la incidencia de las enfermedades (Xiao et al., 2018). En la tabla I, se muestran los valores para estándares de calidad de aguas recreacionales dulces y marinas. 

Tabla I. Tabla comparativa de estándares de calidad sanitaria de aguas recreacionales dulces y marinas, contacto directo (Ardiel, 2007).

Conclusiones


Ocurre una mejor interpretación de los resultados cuando se analiza la influencia de los factores ambientales en la calidad sanitaria de las aguas mediante herramientas estadísticas apropiadas.

Escherichia coli y los enterococos son más apropiados como indicadores de contaminación fecal en aguas recreacionales marinas. 

La microbiología de la arena es un factor de importancia en la evaluación sanitaria de las aguas recreacionales.


Referencias


Ardiel, J. (2007).   Evidence   Review.  Water  Quality (Recreational Waters).  British Columbia Ministry of Health. 74 p. Disponible en: www.bccdc.org.  Acceso: junio 2019.

Australian Government. National Health and Medical Research. (2008). Guidelines for managing risks in recreational waters. NHMR. 216 p. ISBN 1864962720. Disponible en: www.nhmrc.gov.au. Acceso: 22/07/2019.

Ávila, I., M. Rodriguez de G., D. Infante, V. Llovera, O. Álvarez y M. Briceño. (2006). Amibas de vida libre potencialmente patógenas en aguas del parque “Las Cocuizas”. Rev. Cubana Med. Trop. 58:19-24.

Azis, P. A., J. E. Mancera-Pineda y B. Gavio. (2018). Rapid assessment of coastal water quality for recreational purposes: Methodological proposal. Ocean & Coastal Management. 151:118-126.

Bonilla, T. D., K. Nowosielski, M. Cuvelier, A. Hartz, M. Green, N. Esiobu, D. S. McCorquodale, J. M. Fleisher y A. Rogerson. (2007). Prevalence and distribution of fecal indicator organisms in South Florida beach sand and preliminary assessment of health effects associated with beach sand exposure. Mar. Poll. Bull. 54.1472-1482.

Gaceta Oficial Digital 8 de julio de 2008. Decreto Ejecutivo No 75. República de Panamá. Norma de calidad ambiental para las aguas continentales de uso recreativo con y sin contacto directo. 12 p. 

Gaceta Oficial Extraordinaria 5021 (18/12/1985) Venezuela. Decreto 883. Normas para la clasificación y el control de calidad de los cuerpos de agua y vertidos o efluentes líquidos.

Goncalves de Oliveira, L., M. A. de Queiro C., J. Z. de Oliveira P., M. J. dos Santos F., y D. M. de Massa L. (2011). Filamentous fungi isolated from Candeias Beach, Pernambuco, Brazil. Hoehnea. 38:215-220.

Goodwin, K. D., M. McNay, Y. Cao, D. Ebentier, M. Madison y J. F. Griffith. (2012). A multi-beach study of Staphylococcus aureus, MRSA, and enterococci in seawater and beach sand. Water Research. 46: 4195-4207. 

Kacar, A., y B. Omuzbuken. (2017). Assessing the seawater quality of a coastal city using fecal indicators and environmental variables (eastern Aegean Sea). Mar. Poll. Bull. 123:400-403.

Kiaghadi, A., y H. S. Rifai. (2019). Natural attenuation of indicator bacteria in coastal streams and estuarine environments. Sci. Total Environ. 677:230-240.

Lamparelli, C. C., K. Pogreba-Brown, M. Verhougstraete, M. I., Zanoli Z., A. de Castro B., T. J. Wade y J. N. Eisenberg. (2015). Are fecal indicator bacteria appropiate measures of recreational water quality risks in the tropics; A cohort study of beach goers in Brazil. Water Research. 87:59-68.  

López G.,  S. Salazar, Y. Figueroa, J. López C., y J. Fuentes Z. (2009). Calidad bacteriológica y fisicoquímica de aguas y sedimentos de cuatro playas de las costas del estado Nueva Esparta. Ciencia. 17:271-280.

Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales (2012). Norma ambiental de calidad de aguas superficiales y costeras. Min. Ambiente República Dominicana. 12 p.  

O’Flaherty, E., A. Solimini, F. Pantanella y E. Cummings. (2019). The potential human exposure to antibiotic resistant Escherichia coli through recreational water. Sci. Total Environ. 650:786-795. 

Parkhurst, D. F., K. P. Brenner, A. P. Dufou y L. J. Wymer. (2005). Indicator bacteria at five swimming beaches – Analysis using random forests. Water Research. 39:1354-1360.

Pereira, E., C. Figueira, N. Aguiar, R. Vasconcelos, S. Vasconcelos, G. calado, J. Brandaoy S. Prada. (2013). Microbiological and mycological beach sand quality in a volcanic environment: Madeira archipiélago, Portugal. Sci. Total Environ. 461-462:469-479. 

Romero, S., J. García, B. Valdez y M. Vega. (2010). Calidad del agua para actividades recreativas del Rio Hardy en la región fronteriza México-Estados Unidos. Información Tecnológica. 21:69-78. 

Sabino, R., C. Verissimo, M. A. Cunha, B. Wergikoski, F. C. Ferreira, R. Rodríguez, H. Parada, L. Falcao, L. Rosado, C. Pinheiro, E. Paixo y J. Brandao. (2011). Pathogenic fungi: An unacknowledged risk at coastal resorts? New insights on microbiological sand quality in Portugal. Mar. Poll. Bull. 62:1506-1511.      

Sánchez, A. J., M. A. Salcedo, A. A. Macossay-Cortez, Y. Feria-Díaz, L. Vásquez, N. Ovando y L. Rosado (2012). Calidad ambiental de la laguna urbana La Pólvora en la cuenca del río Grijalba. Tecnología y Ciencia del Agua. III:143-152. 

Saracho, M., L. Segura, P. Moyano, N. Rodríguez y E. Carignano (2006). Calidad del agua del Rio del Valle, Catamarca, para uso recreativo. Rev. Ciencia y Técnica. 12:1-14.

Silva da, P. F., I. M. D. Cavalcanti, J. I. Irmao y F. J. S. Rocha. (2009). Coomon beach sand contamination due to enteroparasites on the southern of Pernambuco State, Brazil. Rev. Inst. Med. Trop. S. Paulo. 51:217-218. 

Streintenberger, M. E., y M. D. Baldini. (2010). Deterioro de un area recreacional por efectos del volcado de líquidos cloacales. Rev. Argentina Microbiol. 42:307-310. 

United States Environmental Protection Agency (USEPA). (1986). Ambient water quality criteria for bacteria. Environmental Protection Agency (EPA). Office of Water, Washington, DC.

Vergaray, G., C. R. Méndez, H. Y. Morante, V. I. Heredia y V. R. Béjar. (2007). Enterococcus y Escherichia coli como indicadores de contaminación fecal en playas costeras de Lima. Revista Instituto Investigaciones FIGMMG. 10:82-86.

Vogel, C., A. Rogerson, S. Schatz, H. laubach, A. Tallman y J. Fell. (2007). Prevalence of yeasts in beach sand at three bathing beaches in South Florida. Water Res. 41:1915-1920.

World Health Organization (WHO). (2003). Guidelines for safe recreational water environments. Vol 1. Coastal and freshwaters. WHO. Geneva, Italy. 253 p. ISNB 92 4 1545801.

World Health Organization (2016). Quantitative microbial risk assessment: Application for water safety management. WHO. 204 p. ISBN 978 02 4 1565370.Disponible en: http://www.who.int. Acceso: 22-07-2019.

Xiao, S., P. Yin, Y. Zhang, X. Zhao, L. Sun, H. Yuan, J. Lu y S. Hu. (2018). Occurrence, genotyping and health risk of Cryptosporidium and Giardia in recreational lakes in Tianjin, China. Water Res. 141:46-56.

The author(s) declare(s) that she/he/they has/have no conflict of interest related to hers/his/their publication(s), furthermore, the research reported in the article was carried out following ethical standards, likewise, the data used in the studies can be requested from the author(s), in the same way, all authors have contributed equally to this work, finally, we have read and understood the Declaration of Ethics and Malpractices.