qualidade da Água - esalq.usp.br · ¾coleta, afastamento e tratamento dos esgotos domésticos;...

Qualidade da Água

Romeu Cantusio Neto

Laboratório de Microbiologia

E-mail: microbiologia@sanasa.com.brcantusio@unicamp.br

Sociedade de Abastecimento de Sociedade de Abastecimento de ÁÁgua e gua e Saneamento S/A Saneamento S/A –– Campinas Campinas –– São PauloSão Paulo

CaptaCaptaçção, aduão, aduçção, tratamento, ão, tratamento, reservareservaççãoão e distribuie distribuiçção de ão de áágua potgua potáável;vel;Coleta, afastamento e tratamento dos esgotos domColeta, afastamento e tratamento dos esgotos doméésticos;sticos;Volume mVolume méédio mensal dio mensal áágua potgua potáável produzido; dez milhões de vel produzido; dez milhões de

metros cmetros cúúbicos;bicos;Adutoras e redes de distribuiAdutoras e redes de distribuiçção: 3200 quilômetros; ão: 3200 quilômetros; Volume reservado: 60 reservatVolume reservado: 60 reservatóórios dispersos pela cidade (28 rios dispersos pela cidade (28 elevados e 32 semielevados e 32 semi--enterrados) com capacidade total de 120 enterrados) com capacidade total de 120 milhões de litros. milhões de litros.

••EstaEstaçções de tratamento de ões de tratamento de áágua da Sanasa (tipo convencional):gua da Sanasa (tipo convencional):

=>Clarifica=>Clarificaçção (ão (floculadoresfloculadores, , decantadoresdecantadores e filtros);e filtros);=>Desinfec=>Desinfecçção (ão (cloradorescloradores e e amoniadoresamoniadores););=>Polimento (caia=>Polimento (caiaçção e ão e fluoretafluoretaççãoão), esta ), esta úúltima suficiente para corrigir o ltima suficiente para corrigir o pH de sapH de saíída e, como medida profilda e, como medida profiláática, diminuir a incidência de ctica, diminuir a incidência de cááries ries dentdentáárias na popularias na populaçção infantoão infanto--juvenil. juvenil.

Estações de Tratamentode Água

Capacidade

Início de Operação

ETA 1 500 L/s 1936

ETA 2 700 L/s 1961

ETA 3 e 4 2900 L/s 1972 (ETA 3) 1991 (ETA 4)

ETA Capivarí 360 L/s 1988

> 1 bilhão de pessoas: não recebem > 1 bilhão de pessoas: não recebem áágua gua devidamente tratadadevidamente tratada

3 bilhões de indiv3 bilhões de indivííduos: sem instaladuos: sem instalaçções ões sanitsanitáárias adequadasrias adequadas

A cada A cada diadia::

•• 11.000 crian11.000 criançças morremas morrem devido devido ààs doens doençças as de transmissão hde transmissão híídrica) (drica) (KraszewskiKraszewski, 2001), 2001)

SITUASITUAÇÇÃO DA ÃO DA ÁÁGUA :GUA :PAPAÍÍSES EM DESENVOLVIMENTOSES EM DESENVOLVIMENTO

E NO BRASILE NO BRASIL

8,5 milhões de pessoas: não dispõem de 8,5 milhões de pessoas: não dispõem de áágua tratadagua tratada

40 milhões: carecem de rede de esgotos40 milhões: carecem de rede de esgotos

Grandes cidades (Campinas): 37% dos esgotos são tratadosGrandes cidades (Campinas): 37% dos esgotos são tratados

Dados da FundaDados da Fundaçção Nacional de Saão Nacional de Saúúde (2001):de (2001):

DoenDoençças de as de transmissão htransmissão híídricadrica: 3,4 milhões de : 3,4 milhões de internainternaçções e 80% das consultas pediões e 80% das consultas pediáátricas na rede tricas na rede ppúúblicablica

RESOLURESOLUÇÇÃO CONAMA ÃO CONAMA 357/05357/05

ClassificaClassificaçção dos corpos ão dos corpos dd´́ááguagua e diretrizes para o enquadramento.e diretrizes para o enquadramento.

CLASSE 1CLASSE 1 (abastecimento humano ap(abastecimento humano apóós tratamento simplificado, s tratamento simplificado, recrearecreaçção contato primão contato primáário, rio, irrigairrigaçção hortalião hortaliçças consumidas as consumidas cruas);cruas);

CLASSE 2CLASSE 2 (abastecimento ap(abastecimento apóós tratamento convencional, recreas tratamento convencional, recreaçção ão de contato primde contato primáário, rio, irrigairrigaçção hortalião hortaliçças e frutas e frutííferasferas, , aquiculturaaquicultura e e pesca);pesca);

CLASSE 3 CLASSE 3 (abastecimento ap(abastecimento apóós tratamento convencional ou s tratamento convencional ou avanavanççado, recreaado, recreaçção de contato secundão de contato secundáário, rio, irrigairrigaçção de culturas ão de culturas arbarbóóreas, cerealreas, cerealííferas e forrageiras, feras e forrageiras, dessedentadessedentaççãoão de animais)de animais)

Portaria 51825 de Março de 2004

Norma de Qualidade de Água para Consumo Humano no Brasil

Contempla o controle de mananciais, impondo

coletas semestrais para análise nos parâmetros

previstos no CONAMA 20.

Alterações relevantes

Alterações relevantes

Controle de Cianobactérias em

mananciais de superfície

artigo 18, § 5º

CaracterCaracteríísticas:sticas:

•Organismos microscópicos (maioria)- fitoplâncton, fotossintetizantes;

• Bactérias:

•Parede celular de bactérias gram-negativas (glicopeptideos);

•Procariotos;

•Mais antigos do planeta - 3,5 bilhões anos - proteção DNA contra U.V.,

•Suportam baixa concentração oxigênio;

•Fixação de nitrogênio atmosférico;

•Toxinas.

CIANOBACTÉRIA

Florações de CianobactériasProdução de Cianotoxinas

• Neurotoxinas - alcalóides ouorganofosforados neurotoxicos

• anatoxina -a (alcalóide)

• anatoxina -a (s) (organofosforado natural)

• saxitoxinas (alcalóidescarbamatos)

• Hepatotoxinas - alcalóideshepatotóxicos ou peptídeos

• microcistinas(heptapeptídeos cíclicos)

• nodularina(pentapeptídeos)

• cilindrospermopsina(alcalóide)

Endotoxinas pirogênicas ( irritantes ao contato) /semelhantes as bactérias gram -

* Lipopolissacarídeos

• Anatoxina -a: desequilíbrio, respiração ofegante e convulsões. Morte em poucashoras

• Anatoxina -a (s) : mesmossintomas - 10 vezes maispotentes

• Saxotoxinas: PSP - tontura, adormecimento da boca, fraqueza muscular, náusea, vômito (morte em 2 a 12 horas)

• Limite proposto: 3µg/L

• Microcistinas e Nodularinas : potentes inibidores de proteínasfosfatases 1 e 2A de celulaseucariontes (potentespromotores de tumoreshepáticos)

• Limite: 1µg/L para águapotável

• Cilindrospermopsina: danosseveros em células renais, pulmonares e cardíacas.

• Limite proposto: 15µg/L

Eutrofização/Comunidade fitoplanctônica = redução na diversidade de espécies,porém, considerável aumento da biomassa das espécies

presentes

• Toxicidade apresentavariações (ainda emestudos)

• Região Centro -Sul: 82% das cepas se mostram tóxicas(9,7% neurotóxicasenquanto as demaissão hepatotóxicas) -Universidade Federal do Rio de Janeiro

• Intoxicações Humanas:• Austrália, Inglaterra, China e

África do Sul (Falconer, 1994)• Brasil - reservatório de

Itaparica (Bahia) forte evidência- a morte de 88 pessoas, entre 200 pessoasintoxicadas, entre março e abrilde 1998 - Teixeira et al., 1993

• Caruaru (PE) - caso confirmado- 1996 - 130 pacientes renaiscrônicos com grave hepatotoxicose: 60 pacientesvieram a falecer em até 10 meses após o início dos sintomas. Azevedo, 1996; Carmichael et al., 1996...

MetodologiasMetodologias

Rastreamento e contagemRastreamento e contagemElisaElisaHPLC HPLC -- MSMS

OcorrênciasOcorrências: : Bacia/CampinasBacia/CampinasEpisEpisóódiodio de de Julho/AgostoJulho/Agosto de 1997 de 1997 nanacidadecidade de de CampinasCampinas -- SãoSão Paulo. Paulo. FloraFloraççãoão do do FitoflageladoFitoflagelado: : SynuraSynura spsp

Cantusio Cantusio NetoNeto, , et al., 2001 et al., 2001 -- ““11°°SeminSeminááriorio Latino Americano Latino Americano sôbresôbreCianobactCianobactéériasrias TTóóxicasxicas: : QualidadeQualidade de de ÁÁguagua e e SaSaúúdede PPúúblicablica””

Foto: SANASA

CONSEQUCONSEQUËËNCIAS NCIAS ⇒⇒Para o ambiente

•Eliminação de espécies benéficas por competição (luz, nutrientes);•Mortandade de animais;•Consumo de oxigênio dissolvido na água pela elevada respiração e decomposição;•Bioacumulação das toxinas.

•Para os seres humanos

• Água de abastecimento/hemodiálise;•Entupimento de filtros, corrosão, produção de limo, interferência na floculação e decantação em estações de tratamento de água;•Odor e sabor;•Produção de neurotoxinas e hepatotoxinas;•Formação de THM.

RetenRetençção ão cianobactcianobactéériasrias e e hepatotoxinahepatotoxina em Alface (em Alface (LactucaLactuca

sativasativa))

CllsClls de de MicrocystisMicrocystis aeruginosa e aeruginosa e microcistinamicrocistina retida em alfaceretida em alfaceOcorrência em Ocorrência em ááguas de irrigaguas de irrigaçção e reusoão e reusoOcorrência em plantas de alimentosOcorrência em plantas de alimentos

GeoffreyGeoffrey etet al, 1999al, 1999

Parâmetros bacteriológicosColiformes termotolerantes: (substitui a expressão de “coliformes fecais”) tendo como principal representante a Escherichia coli, de origem exclusivamente fecal.

Principal indicador bacteriológico para águas de consumo humano: Passa a ser Escherichia coli.

Coliformes Totais: Continua sendo a primeira referência para constatar contaminação. Não há necessidade de quantificação, apenas presença ou ausência.

Alterações relevantes

Coliformes Totais, Termotolerantes e Coliformes Totais, Termotolerantes e E. E. colicoli

Metodologias:Metodologias:

Tubos MTubos Múúltiplos (NMP)ltiplos (NMP)

Membrana Membrana FiltranteFiltrante (UFC)(UFC)

Teste PresenTeste Presençça/Ausência (a/Ausência (PB, PB, ColilertColilert, , ReadycultReadycult, , ColitagColitag, , AquatestAquatest COLI, outros)COLI, outros)

Aprovados pelo Standard Aprovados pelo Standard MethodsMethods 2121ºº EdiEdiçção e MSão e MS

BACTÉRIAS HETEROTRÓFICAS

Água para consumo humanoE.coliE.coli ou coliformes termotolerantesou coliformes termotolerantes Ausência em 100 mLAusência em 100 mL

Água na saída do tratamentoColiformes totaisColiformes totais Ausência em 100 mLAusência em 100 mL

Água na rede de distribuiçãoE.coliE.coli ou coliformes termotolerantesou coliformes termotolerantes Ausência em 100 mLAusência em 100 mL

Coliformes totaisColiformes totais

Sistemas que analisam 40 ou mais Sistemas que analisam 40 ou mais amostra/mês: ausência em 100 mL amostra/mês: ausência em 100 mL em 95% das amostras examinadas em 95% das amostras examinadas no mês.no mês.Sistemas que analisam menos de Sistemas que analisam menos de 40 amostra/mês: apenas uma 40 amostra/mês: apenas uma amostra pode apresentar resultado amostra pode apresentar resultado positivo.positivo.

Artigo 11 – Padrão microbiológicoTabela 1

§ 5° Mesmo com quantidades de contaminações admitidas na tabela 1 – Não se admite contaminação na recoleta.

§ 6° Bactérias heterotróficas – análises em 20% das coletas para coli total na rede. Admite-se até 500 UFC/mL.

§ 7° Ter como meta identificação de patogênicos –tais como enterovirus, cistos de Giardia sp e oocistos de Cryptosporidium sp (provável obrigatoriedade na próxima revisão).

§ 8° Poços, nascentes e fontes – é tolerado a presença de coli total com ausência de E. coli; deve ser verificado o motivo e correção para eliminar a contaminação por coli total.

Artigo 11

• Captação do rio Atibaia

OOCISTOS DE Cryptosporidium spp. E CISTOS DE Giardia spp.

IMPACTO EM SAIMPACTO EM SAÚÚDE PDE PÚÚBLICA: BLICA: PARASITOS INTESTINAISPARASITOS INTESTINAIS

GiardiaGiardia sppspp. e . e CryptosporidiumCryptosporidium sppspp.. assumiram assumiram grande relevância, dada a magnitude da veiculagrande relevância, dada a magnitude da veiculaçção ão hhíídrica, em ndrica, em níível mundial. vel mundial. (Fonte: (Fonte: CraunCraun G. F. G. F. etet al., al., JournalJournalAWWAAWWA 90 90 (9): 81(9): 81--91, 1998).91, 1998).

Giardia duodenalis:- 113 surtos;- 25.585 pessoas

atingidas

C. “parvum”:- 83 surtos;- 481.131 pessoas

atingidas

GÊNERO: CRYPTOSPORIDIUM

• Protozoário de vertebrados.

• No homem: causa diarréia – Criptosporidiose.• Uma das principais vias de transmissao: ÁGUA.• Estado imunológico do hospedeiro:

- indivíduos imunodeficientes (diarréia severa) podendo levar ao óbito.

- indivíduos imunocompetentes - auto-limitado.

• Espécies mais comuns: Cryptosporidium hominis(genótipo I); C. parvum (genótipo 2): potencial zoonótico.•C. meleagridis; C. felis; C. muris: também podem afetar o homem.

•Fontes: Fayer et al, 2000; Solo-Gabriele e Neumeister, 1996.

• Protozoário flagelado.

• Causa gastroenterite no homem bem como em animais domésticos – Giardiose.

• Transmissão: ingestão de água ou alimentos contaminados com cistos.

• Espectro clínico diverso.• Atualmente considerada re-emergente.• Questionamento sobre potencial zoonótico: Giardia duodenalis (grupos A e B – potencial zoonótico); maioria dos mamíferos com isolados hospedeiro- específicos.

• Fontes: Pickering e Engelkirk, 1998 ; Thompson, 2000 ; Xiao et al, 2004; Thompson et al., 2004.

GÊNERO: GIARDIA

Fatores relevantes ocorridos àpartir de 1989

• Água como um importante veículo de transmissão.

• Introdução da HAART: diminuição das diarréias pelos patógenos oportunistas ( a partir de 1997).

• Veiculação alimentar (vegetais folhosos, frutas frescas e moluscos bivalvos).

Fontes: Fayer et al, 2000; Powderly, 2000; Griffith, J.K.

Relevância em SaRelevância em Saúúde Pde Púúblicablica

DoenDoençças transmitidas por alimentos (DTA):as transmitidas por alimentos (DTA):

Expressivo nExpressivo núúmero de casos, nos mero de casos, nos úúltimos 25 anos.ltimos 25 anos.

Estimativas: cerca de 76 milhões de enfermidades Estimativas: cerca de 76 milhões de enfermidades transmitidas por alimentos, anualmente, nos EUA.transmitidas por alimentos, anualmente, nos EUA.

•• (Fonte: (Fonte: MeadMead et al., et al., EmergEmerg. Infect. Dis. 5. Infect. Dis. 5:607:607--625, 1999)625, 1999)

PatPatóógenos Emergentes: Epidemiologia genos Emergentes: Epidemiologia das Doendas Doençças Diarras Diarrééicasicas

Redescobrimento de patRedescobrimento de patóógenos anteriormente genos anteriormente conhecidos:conhecidos:

CryptosporidiumCryptosporidium sppspp. (Tyzzer, 1907). (Tyzzer, 1907)

ReRe--emergência de outros microrganismos:emergência de outros microrganismos:Giardia duodenalisGiardia duodenalis (sinon(sinoníímia: mia: G. lamblia; G. intestinalisG. lamblia; G. intestinalis))

Surgimento de Surgimento de ““novosnovos”” agentes patogênicos:agentes patogênicos:Cyclospora cayetanensisCyclospora cayetanensis (Ortega et al., 1994)(Ortega et al., 1994)

Desafio a ser enfrentado: indDesafio a ser enfrentado: indúústrias de strias de áágua e alimentosgua e alimentos

CenCenáário Atual: Potencial de Riscorio Atual: Potencial de Risco

Frutas e hortaliFrutas e hortaliçças ingeridas cruasas ingeridas cruas::veveíículo para a transmissão de diversos parasitos intestinais, culo para a transmissão de diversos parasitos intestinais, causadores de gastroenterite no ser humano.causadores de gastroenterite no ser humano.

Variedade de condiVariedade de condiççõesões::TTéécnicas de cultivo, armazenamento, processamento, cnicas de cultivo, armazenamento, processamento, distribuidistribuiçção e manipulaão e manipulaçção.ão.Mecanismos de irrigaMecanismos de irrigaçção:ão:contribuem para dispersão contribuem para dispersão dos cistos e oocistos.dos cistos e oocistos.

MigraMigraçção: 90 cm de profundidade/solo.ão: 90 cm de profundidade/solo.

(Fonte: Millar et al. (Fonte: Millar et al. Trends Food Sc. Technol. 13:Trends Food Sc. Technol. 13:168168--187, 2002)187, 2002)

ProtozoProtozoáários Intestinais Emergentes: rios Intestinais Emergentes: Maior Impacto (EUA; CA)Maior Impacto (EUA; CA)

VeiculaVeiculaçção Hão Híídrica drica -- CryptosporidiumCryptosporidium e e GiardiaGiardia::81 surtos epidêmicos81 surtos epidêmicos, atingindo 481.131 pessoas (1984, atingindo 481.131 pessoas (1984--2000)2000)

VeiculaVeiculaçção Alimentarão Alimentar –– Cyclospora cayetanensisCyclospora cayetanensis::poucos surtos associados com o consumo de poucos surtos associados com o consumo de áágua contaminada.gua contaminada.

PorPoréém, importância da m, importância da áágua de irrigagua de irrigaçção.ão.14 surtos epidêmicos de TA, atingindo14 surtos epidêmicos de TA, atingindo3.536 pessoas (19903.536 pessoas (1990--1999).1999).

(Fontes: (Fontes: QuinteroQuintero--BetancourtBetancourt W. et al. , W. et al. , J. Microbiol. J. Microbiol. MethodsMethods ,,2002; 2002; CraunCraun G. F. et al.,G. F. et al.,JournalJournal AWWAAWWA 90 90 (9): 81(9): 81--91, 1998).91, 1998).

VÍRUS ENTÉRICOSVÍRUS ENTÉRICOS

• Gastroenterite - náusea, vômito e diarréia

• doença respiratória• febre• hepatite• meningite• erupção de pele• paralisiaEnterovírus: echovírus, coxsackie,

poliovírus, hepatite A (HAV).Rotavírus, Norwalk, adenovírus

•Ocorrência > no final do verão e início do outonoHAV, Norwalk e rotavírus: meses frios

Análises Laboratoriais – Art. 17

Metodologia : Normas nacionais, Standard Methods ou série ISO. Para cianobatérias: OMS

Laboratórios: Com programas de Qualidade, ou Credenciado por órgão competente

Muito Obrigado!!!!!