Riesgo potencial por la presencia de Escherichia coli y bacterias indicadoras de contaminación fecal en agua de tomas domiciliarias y agua residual del

Valle del Mezquital, Hidalgo

Candidata a Dra. Nallely Vázquez SalvadorDra. Marisa Mazari Hiriart

M. en C. Marco Antonio Tapia PalaciosBiól. Miguel Atl Silva Magaña

nallely.vazquez@mail.ecologia.unam.mx

IV Congreso de la Sociedad de Análisis de riesgo Latinoamericana SRA-LA 8 El análisis de riesgos para

el diseño de políti as pú li as y presupuestalesCiudad de México, 29 al 31 de octubre de 2018

IV C

ongreso

SRA-L

A 2

018

Contenido

• Riego con agua residual

• Problemática en el Valle del Mezquital

• Pregunta de investigación, hipótesis y objetivos

• Métodos

• Principales resultados

• Conclusiones

IV C

ongreso

SRA-L

A 2

018

Riego con agua residual

Impactos directos en salud pública

Amplia gama de contaminantes

Foster et al., 2002-2006; CONAGUA, 2016

Tratamiento incidental

Sin planeación

Riego con agua residual

• Disminuye la extracción de agua destinada para la agricultura

• Aumenta la productividad de los cultivos

• Alternativa económica

SIN EMBARGO…

¿Capacidad de depuración?

IV C

ongreso

SRA-L

A 2

018

El Valle del Mezquital

Sistema más antiguo y más grande del mundo que utiliza agua residual cruda para el riego

Característica Valor

Antigüedad Más de 100 años

Extensión 90,000 ha

Volumen de agua exportado 52 m3/s

Red de canales principales y laterales 500 km

Aumento en tasa de recarga del acuífero 13 veces

Chávez et al., 2011IV

Congre

so S

RA-L

A 2

018

o Fuentes de abastecimiento

influenciadas por agua

residual

o Agua para uso y consumo

humano contaminada

Chávez et al., 2011IV

Congre

so S

RA-L

A 2

018

PTAR Atotonilco de Tula

inició operaciones en Octubre 2017

Riego con agua subterránea

Tres zonas categorizadas por el agua de riego

IV C

ongreso

SRA-L

A 2

018

Pregunta e hipótesis

¿La calidad microbiológica* del agua de la red de distribución del Valle del Mezquital se afecta por la exposición al agua residual?

Debido a que el agua residual del Valle del Mezquital está en contacto con las fuentes de abastecimiento entonces la calidad del agua de la red de distribución está deteriorada

*Indicadores de contaminación fecal

Coliformes fecales

NOM-127-SSA-1994Enterococos fecales

Bacteria patógenaEscherichia coli

E. coli resistentes a antibióticosIV

Congre

so S

RA-L

A 2

018

Objetivos

• Comparar la densidad de indicadores de contaminación fecal y de E. coli en agua de tomas domiciliarias entre dos zonas expuestas a agua residual y una zona control

• Identificar patrones de manejo intradomiciliario del agua para establecer posibles relaciones con las densidades bacterianas

• Establecer un perfil de resistencia a antibióticos de E. coli

IV C

ongreso

SRA-L

A 2

018

Sitio de estudio

ProspectivoMayo-junio 2015M1 Noviembre 2016-mayo 2017M2 Junio-julio 2017M3 Octubre-diciembre 2017

Muestreo

Prosp 1 2 3

Agua de tomas domiciliarias (n) Procesadas

Zona Expuesta 1 8 10 10 9 37

Zona Expuesta 2 8 10 10 9 37

Zona no expuesta 8 4 4 19 35

Agua residual (n)

Zona Expuesta 1 2 2 2 2 8

Zona Expuesta 2 2 2 2 2 8

Agua subterránea (n)

Zona no expuesta 3 3 3 2 11

136

IV C

ongreso

SRA-L

A 2

018

Diseño de muestreo

Agua de tomas domiciliariasCon diarrea

Sin diarrea

1 L x 3

Agua de tomas

domiciliarias y

de pozosEXP

UES

TAS

A A

GU

A

RES

IDU

AL

ZON

A

CO

NTR

OL

Zona A

Zona B

Zona no

expuesta

3 pozos de agua

subterránea

2 canales de agua

residual

(muestras compuestas,

250 mL/punto)

Agua de riego

2 canales de agua

residual

(muestras compuestas,

250 mL/punto)

Elección de casas con base en encuesta epidemiológica realizada por el Instituto Nacional de Salud Pública

IV C

ongreso

SRA-L

A 2

018

LaboratorioMÉTODOS

Medios de cultivo:

mFC, mE (DIFCO)

CHROMagar E.coli

CHOMagar ESBL

Incubación por 24 o 48 hrs a 44.5°C (mFC)

a 37°C (mE, E.coli y ESBL)

Filtración a través de

membrana

(APHA, 2005)

Densidad bacteriana

Conteo UFC/100 mL

Perfil de resistenciamediante MicroScanFacultad de Medicina

Bacterias que crecieron enCHOMagar ESBL

Comparaciónentre zonas y

entre muestreos: Kruskal-Wallis

Transformacióna log10

Selección de 20 colonias

Determinación de resistencia a 21 antibióticosIV

Congre

so S

RA-L

A 2

018

RESULTADOS PRINCIPALES

Densidad bacteriana similar entre la zona expuesta y la zona control

No se cumple NOM-127-SSA-1994 para uso y consumo humano

p=0.8403

p=0.9379

p=0.12

Objetivo 1

IV C

ongreso

SRA-L

A 2

018

¿El agua residual es un factor de riesgo?

OMS sugiere 1000 UFC/100mL RiesgoIV

Congre

so S

RA-L

A 2

018

Objetivo 2 ¿Y qué más?

Al menos en un muestreo fueron positivas

Casas con frecuencia

Zona expuesta

Bacteria Zona A Zona B Zona ControlCF 100% 40% 100%

EF 80% 50% 75%

E.coli 90% 40% 100%

Zona A Zona B Zona C

7/10 (70%) 2/10 (20%) 4/4 (100%)

75%

IV C

ongreso

SRA-L

A 2

018

Bacterias se mantienen a lo largo de los tres muestreos

Zona A con la peor calidad de agua

IV C

ongreso

SRA-L

A 2

018

La calidad del agua empeora cuando se almacena

La calidad empeora cuando el agua se almacena

p>0.05

*** ***

***

Almacenamiento asociado con disponibilidad de agua de la redIV

Congre

so S

RA-L

A 2

018

Sin drenaje

Animales

No cloración

Agua de pozo

+ Bacterias que zona B

Drenaje

Animales

No cloración

Agua de garrafón

+Bacterias que zona B y C

Drenaje

Animales

No cloración

Agua de garrafón

Zona con menos bacterias

IV C

ongreso

SRA-L

A 2

018

Agua de tomas domiciliarias Agua residual

M1 M2 M3 M1 M2

Antibiotico 55 56 160 167 367 705 147 167 217 198 729 581 1 2 3 4 2 4 5

Amikacina (AMK)

Amoxilina/Ácido Clavulánico (AMC)

Ampicilina (AMP)

Ampicilina/Sulbactam (SAM)

Cefazolina (CFZ)

Cefepima (CPE)

Cefotaxima (CTX)

Cefotaxima/Ácido Clavulánico (CTC)

Ceftazidima (CAZ)

Ceftazidima/Ácido Clavulánico (CAC)

Ceftriaxona (CRO)

Cefuroxima (CXM)

Ciprofloxacino (CIP)

Ertapenem (ETP)

Gentamicina (GM)

Imipenem (IPM))

Levofloxacino (LVX)

Meropenem (MEM)

Piperacilina/Tazobactam (TZP)

Tetraciclina (TE)

Tigerciclina (TGC)

Tobramicina (TO)

Trimetoprima/Sulfametoxazol (SXT)

Objetivo 3. Además son E. coli resistentes a antibióticos de amplio espectro

Zona AZona BZona Control

No se encontraron bacterias resistentes en el agua subterránea

8

1

3

Muestras con bacterias resistentes

A B CIV C

ongreso

SRA-L

A 2

018

Contexto general

B

A

Control

Zona más urbanizada, más deteriorada

Zona rural

IV C

ongreso

SRA-L

A 2

018

ConclusionesAgua de tomas domiciliarias

• Densidad bacteriana (CF, EF y E. coli) entre la zona expuesta y la zona control no es diferente significativamente p>0.05

• El 75% del agua de tomas domiciliarias con CF

• CF no deben de ser detectables de acuerdo con la normatividad mexicana vigente

• Calidad del agua fue peor en la zona A

Agua residual

• Excede los límites permisibles para el riego

» Se confirma el riesgo en el que se encuentra la población del Valle del Mezquital debido al uso del agua residual sin tratamiento

IV C

ongreso

SRA-L

A 2

018

¿La calidad microbiológica* del agua de la red de distribución del Valle del Mezquital se afecta por la exposición al agua residual?

Si, pero se deben considerar otros factores tanto en las zoanas expuestas al agua residual como en la zona control

¿Qué factores un riesgo para los usuarios del agua?

• Agua residual que caracteriza la zona

• Manejo intradomiciliario del agua

• Aspectos socioeconómicos y de higiene

• Bacterias resistentes a antibióticos deben considerarse en la regulación de la calidad del agua para diferentes usosIV

Congre

so S

RA-L

A 2

018

Prevalencia de enfermedades gastrointestinales y presencia de multidrogoresistencia en comunidades expuestas al reúso de agua residual en el Valle del Mezquital, Hidalgo

Conacyt PDCPN2014-14-247779

22

IV C

ongreso

SRA-L

A 2

018