Estudiantes analizan efectos del COVID-19 en Aguas Residuales

Updated: 7 days ago

Los estudiantes de la asignatura de Tratamiento de Aguas Residuales de la UPC analizan los efectos del COVID-19 por medio de notas de prensa y artículos académicos especializados en la materia. Un ejercicio pedagógico que busca contribuir a la transferencia de información científica con base a la rigurosidad de las fuentes y con énfasis al desarrollo de habilidades en comunicación. Este fue el resultado.




Barcelona, 15 de mayo

Rosario Pastor, profesora titular de la asignatura y miembro de la Cátedra UNESCO de Sostenibilidad de la UPC, señaló; “el agua ha sido un elemento central en los diversos proyectos que realiza la Cátedra UNESCO a nivel mundial. Por tanto y en esta época de pandemia del SARS-CoV-2, decidimos sacar de las aulas el conocimiento y transferirlo por medio del aporte académico que los estudiantes trabajan en clase. Ha sido un esfuerzo no solo de análisis, también de comunicación”.

Los cerca de treinta estudiantes de la asignatura fueron distribuidos en catorce grupos de trabajo. Cada uno recibió un artículo o nota de prensa sobre la actualidad del SARS-CoV-2 y de manera conjunta los grupos realizaron un análisis para destacar las ideas principales y los argumentos de incidencia vinculados con los efectos en las aguas residuales del denominado “coronavirus”.

UNESCOSOST comparte los resultados del ejercicio de los estudiantes y en general las publicaciones académicas que lo inspiraron:

Grupo 1:

Título: EDARS VS COVID-19

Gemma Cruz, Lluc Tost i Albert Escolà

Un equipo de científicos norteamericanos de MIT, Harvard, BWH y Biobot Analytics ha descubierto un mecanismo para cuantificar el número de infectados por COVID-19 analizando las aguas residuales. El sistema consiste en la toma de muestras de AR de una EDAR y después de un tratamiento previo, los fragmentos de ARN de SARS-*CoV-2 se someten a una RT-*PCR la cual determina si hay presencia de COVID-19 o no. Esta tecnología permite detectar también aquellas personas positivas asintomáticas de la población. Actualmente esta tecnología ya se ha implantado además de 170 EDARs de 37 estados de EE. UU.

Hay que destacar que existen diferencias notables entre los datos oficiales publicados y las de Biobot generando controversias. Por lo tanto, es necesario ampliar los conocimientos sobre lo SARS-*CoV-2 para poder llegar a cuantificar con certeza el número de infectados.


Grupo 2

Título: Mayor investigación como método preventivo

Autores: Andrés Sánchez, Sergi Galán y Adrià Galiano


Pese a la gran cantidad de investigación que existe alrededor de los virus, se debe intentar profundizar más y enfocar de distinta forma con tal de encontrar nuevos métodos para prevenir epidemias. Hay que cambiar la forma de investigar intentando profundizar más en los estudios sobre virus, estudiando no solo los que perjudican al ser humano ya que hay una gran variedad y se pueden encontrar similitudes entre ellos y colaborar con especialistas en medio ambiente para encontrar nuevas formas de detección e inactivación de éstos antes que generen una epidemia.


Uno de los argumentos en los cuales se soporta esta idea a partir de la lectura académica, consiste en ampliar el campo de investigación para encontrar similitudes entre distintos virus que a su vez ayudan a planificar mejor la actuación contra virus que puedan causar problemas a la sociedad. Por lo tanto, coincidimos con el artículo en que se debe estudiar a profundidad todo tipo de virus, incluso aunque no afecten al ser humano, para mejorar la efectividad a la hora de actuar y evitar futuros problemas que puedan causar a la población.


Grupo 3

Miguel García Martínez y Dídac Jiménez Sánchez


Se han detectado los genes de coronavirus e influencias aviarias en las heces de individuos infectados. Del mismo modo, algunos virus envueltos pueden sobrevivir de días a semanas en aguas residuales pasteurizadas. Con base en esta información, por lo tanto, es factible que las aguas residuales y el agua contaminada con heces puedan servir como vectores para ciertos virus envueltos. La gran mayoría de los estudios sobre la presencia y el destino de los virus en los desechos humanos y las aguas residuales municipales se han centrado en los virus entéricos no envueltos.


Estos virus se replican en los tejidos intestinales humanos y transmiten enfermedades principalmente a través de la ruta fecal-oral. Los virus envueltos difieren estructuralmente de los virus no envueltos debido a la presencia de una membrana de bicapa lipídica fuera de la cápside de la proteína viral, que contiene proteínas o glicoproteínas. Hemos estudiado la supervivencia y el comportamiento de división de los sustitutos de virus envueltos humanos, el virus de la hepatitis murina y el fago Pseudomonas ϕ6, en aguas residuales pasteurizadas y no pasteurizadas.


Comparamos la cinética de inactivación y la partición líquidosólido de los dos virus envueltos, probamos sistemáticamente la efectividad de tres métodos de recuperación de virus, y propusimos un método de ultrafiltración optimizado para detectar virus envueltos y no envueltos. Aunque los virus fueron desactivados más rápidamente en las aguas residuales, sobrevivieron lo suficiente como para ser motivo de preocupación para el tratamiento de aguas residuales en instalaciones, ya que algunas cepas de estos virus pueden ser excretado en las heces.

Hay que destacar que existen diferencias notables entre los datos oficiales publicados y las de Biobot generando controversias. Por lo tanto, es necesario ampliar los conocimientos sobre lo SARS-*CoV-2 para poder llegar a cuantificar con certeza el número de infectados.


Grupo 4

Título: ¿Cuáles organismos patógenos se encuentran en las aguas residuales?

Autores: Nerea Granado i Aina Tomàs.


Existe una gran variedad de organismos patógenos como virus, bacterias, protozoos y helmintos que pueden afectar a los humanos y llegar a las aguas residuales. En cuanto a virus y bacterias, los más estudiados en aguas residuales son los entéricos.


Los enterovirus, son fáciles de aislar en las aguas residuales, mientras que las bacterias

entéricas no sobreviven durando mucho tiempos al ambiente, un asunto que dificulta el estudio. Los protozoos, son resistentes a los desinfectantes, se reducen por filtración y sobreviven durante un largo periodo sobre todo a temperaturas bajas. Los huevos de los helmintos, son excretados y pueden propagarse por las aguas residuales y además son resistentes a los desinfectantes. Hemos podido observar, que los diferentes organismos patógenos, a pesar de tener unas condiciones diferentes de crecimiento, reproducción, nutrición, etc. se encuentran a las aguas residuales.


Grupo 5

Título: EDAR, la futura vigilante epidemiológica

Autores: Lluis Mangas Florencio


El articulo explica la relación entre la propagación de virus en la Comunitat Valenciana y la presencia de este en aguas residuales, además de cómo podemos mejorar el control y la seguridad epidemiológica con un registro molecular periódico de las aguas residuales urbanas. En este estudio, se evalúa la eficacia del análisis de aguas residuales de la Comunitat Valenciana mediante RT-qPCR para su detección.


Al analizar varias muestras de aguas residuales de períodos anteriores y durante la situación excepcional en el país, se encontraron muestras de ARN viral de COVID 19 en muestras del 24 de febrero, que fue cuando se diagnosticó el primer caso. El análisis previo y negativo al del 24 fue el 12, lo que indica que fue entre el 12 y el 24 cuando el virus se empezó a propagar. El método de análisis de aguas residuales descrito supone una anticipación a cualquier virus previo a la aparición de sus síntomas, un seguimiento de su presencia y, tras bastantes análisis, RT-qPCR una herramienta de gran exactitud y fiabilidad en aguas residuales urbanas.


Grupo 6

Título: Detección de coronavirus (SARS-CoV-2) en aguas residuales

Autores: Sera Velásquez y Patricia Márquez


La noticia habla, fundamentalmente, de la detección temprana del Covid-19 en una población a partir de sus aguas residuales. Se sabe que el SARS-CoV-2, como muchos otros patógenos, se excreta en la orina y en las heces. Por tanto, una vigilancia de las aguas residuales de una zona, tomando muestras representativas, podría decirnos cuánto de infectada está esa población y, de esta manera, conocer zonas de contagio y ayudar a planes de confinamiento.


Para ser rigurosos con esta medida de detección de SARS-CoV-2, ya usada para otros virus, es necesario averiguar la cantidad de ARN viral que se excreta por la orina y por las heces. Conociendo este dato, se puede extrapolar el número de personas infectadas en una población a partir de las concentraciones de ARN viral en las aguas residuales. Es una buena estrategia para reconocer de forma muy rápida un nuevo brote (3 días después de la infección), tiempo en el que todavía las personas infectadas son asintomáticas.


Grupo 7

Título: Entrevista a Albert Bosch Navarro, catedrático del Departamento de Microbiología de la Universidad de Barcelona.

Autores: Sandibel Cruz y Víctor Martínez


En la nota de prensa se señala que Albert Bosch Navarro, junto a su equipo, se encuentran realizando muestras de agua y aguas residuales para conocer la afectación del COVID-19 en ellas y poder realizar estudios epidemiológicos sobre el grado de prevalencia. Para detectar su presencia se hará por una precipitación del agua residual y a través de una RT-PCR. Encontramos que los coronavirus son virus con una envuelta exterior que contiene una bicapa lipídica que causa que la estructura de su visión sea mucho menos estable que la de otros virus, por ello su supervivencia en el medio acuático es limitada.


A pesar de detectarse el virus en las aguas residuales no representa un riesgo de la salud, ya que tiene una baja estabilidad de la partícula vírica y se excreta mayormente inactivado. El análisis de las aguas residuales resulta interesante para cuando los casos se remitan y no se detecten casos sintomáticos, saber si el virus sigue circulando entre la población. Aún así los coronavirus son muy sensibles a los procesos de desinfección, por tanto, existen muchos tratamientos eficientes para eliminarlo o inactivarlo. A pesar de todo no se ha detectado ni se espera que se detecte en aguas de consumo ni que pase al ciclo urbano del agua.


Grupo 8

Título: Uso de las aguas residuales por el estudio de las pandemias

Autores: Judit Roca, Adrian Carrascosa


Se ha llevado a cabo una investigación en los Países Bajos para demostrar que a través del agua residual es posible determinar la circulación del virus Covid-19 en una población y por tanto, obtener información de la propagación de la pandemia.


Los excrementos de una persona infectada por el Covid-19 presentan fragmentos del virus, los cuales van a parar a las aguas residuales a través del alcantarillado. Esta puede llegar a ser un buen indicador para estimar el número de infecciones por el virus en una población. Mediante el métodoRT-*PCRbasado en la purificación de material genético del virus (RNA), se puede detectar la presencia delCovid-19en el agua. Monitorizando los niveles del virus del agua residual es posible obtener información de su propagación.


A raíz de la investigación, analizando el agua una semana más tarde y diez días más tarde del primer caso de Covid-19, han reaccionado fragmentos de los genes múltiples del virus, cosa que tres semanas antes del primer caso no constaban. No obstante, una vez el agua es tratada, al efluente el virus ya no está presente. 


Para concluir, teniendo en cuenta que las macetas de detección del Covid-19 son limitantes, el análisis específico para determinar la presencia del virus a las aguas residuales, puede suponer un adelanto en la obtención de información sobre la propagación del SARS-*CoV-2 en una población.


Grupo 9

Título: Eliminación de patógenos en aguas residulaes mediante diversos procesos

Autores: Lucas Roca y Eric Vilanova


La eliminación de patógenos en aguas residuales puede hacerse siguiendo diversos procesos, cada uno de ellos con sus ventajas y desventajas y sus simplicidades y complicaciones.

La determinación de la eliminación de patógenos depende de muchos factores y difiere en cada proceso. Determinar qué proceso seguir para la eliminación de patógenos depende mucho de cuáles son tus objetivos, qué organismos deseas eliminar y qué límites debes cumplir. Por otra parte, algunos procesos pueden ser más costosos que otros y con diferentes eficacias. Por una parte, vemos que la eliminación de agentes patógenos como virus y bacterias son más difíciles de eliminar, aunque existen procesos que pueden tener eficacias superiores al 95% de eliminación. De entre los procesos más eficaces encontramos; la desinfección (tanto por cloro como por ozono, como por luz ultraviolada), aunque dependiendo del presupuesto y de algunos límites de vertido de productos químicos podemos optar por un tipo u otro. El tratamiento terciario se encuentra de entre los más eficaces, pudiendo utilizar la filtración, la adición de productos químicos, el uso de membranas, la retención en lagunas o el uso de sistemas biológicos como humedales o tratamiento de suelo. Se podría optar por usar lodos activados, biorreactores de membrana, humedales y tratamiento en suelo, ya que pueden mostrar una eficiencia bastante alta a un coste relativamente bajo.

Por último, hay opciones menos eficientes, aunque más baratas como podrían ser los tanques sépticos, los filtros percoladores o los reactores anaeróbicos.


Grupo 10

Título: Virus indetectable en aguas residuales tras tratamiento secundario

Autores: Ricardo dos Santos, Marina Pastó & Carla Rodríguez


En este artículo se refleja el estudio hecho en aguas residuales para detectar la presencia del virus SARS-CoV-2, asegurando la efectividad de los tratamientos secundarios en su eliminación. Ya en 2008 la Universidad de Arizona había realizado estudios sobre la supervivencia de los coronavirus en aguas residuales, asegurando que se daba una reducción de 99% en 2 o 3 días.


Los estudios sostienen que se detecta el virus tras el tratamiento primario, pero no tras el secundario. También se ha de tener en cuenta que se desconocen los riesgos de infección causados por heces de infectados. Los argumentos que nos da el artículo son que el virus tiene una baja tasa de supervivencia en agua, y esta sube un poco en aguas residuales por la presencia de sólidos solubles. Pero no se sabe el potencial infeccioso del virus contenido en estas aguas residuales. Como conclusión, el artículo expone que estudios como el realizado por la Universidad de Arizona nos ayudarán a descubrir un virus que es prácticamente un desconocido y a prepararnos para lo que puede suponer para la salud pública su existencia.


Grupo 11

Título: Presencia de patógenos en aguas residuales

Autores: Daniel Serrano y Estel·la García


Presencia de patógenos en aguas residuales debido a las excreciones por parte de las personas enfermas. Existe una gran variedad de organismos indicadores para controlar la contaminación de las aguas. Existencia de diversos patógenos entéricos debido a las excreciones humanas, pero son detectables por indicadores (bacterianos y bacteriofagos).


El mejor indicador bacteriano son los estreptococos fecales sobre los coliformes, aunque los indicadores bacteriofagos también tienen sus ventajas. Estreptococos fecales son mejores que los coliformes debido a la poca multiplicación, su elevada persistencia al tiempo y más resistentes a estrés ambiental. Mientras que los indicadores bacteriofagos tienen una ventaja, son detectados por técnicas sencillas y económicas. Ambos indicadores son muy útiles para la determinación de patógenos o no en aguas residuales.


Grupo 12

Título: Breve comentario sobre : “COVID-19: AGUA y SANEAMIENTO” (AEAS)

Autores: Oscar Mesía Carbonell y Marina Vallejo Vallés


El artículo publicado por la Asociación Española de Abastecimientos de Agua y Saneamiento (AEAS) trata sobre la presencia de SARS-CoV-2 (COVID-19) en aguas residuales. También argumenta que controles y medidas preventivas son necesarios. Hay diferentes ideas principales expuestas a lo largo del documento. En primer lugar no hay evidencias sólidas de que el virus se halle en aguas residuales tratadas.


Los medios de protección utilizados en sector de tratamiento de aguas bastarían para protegerse frente al COVID-19. También se supone una alta sensibilidad del SARS-CoV-2 a los procesos de tratamiento aplicados al agua, ya que hay estudios previos con otros virus de la familia de los coronavirus que respaldan la eficacia de dichos tratamientos. Cuanto a los métodos de control de calidad de aguas para consumo, se apuesta por seguir utilizando E. coli como indicador de la contaminación.


Se ha demostrado anteriormente la sensibilidad del virus SARS-CoV-1 (muy similar estructuralmente) a la cloración y desinfección por UV. Es por ello que es razonable esperar el mismo comportamiento para el SARS-CoV-2, así que se sigue monitoreando el mismo indicador de contaminación ya que no se esperan grandes cambios. Al finalizar la lectura llegamos a diversas conclusiones. Analizando el comportamiento de SARS-CoV-1 podemos hacer suposiciones sobre SARS-CoV-2 ya que son muy similares estructuralmente.


Pero para poder afirmar dichas suposiciones, sería necesario realizar estudios sobre el propio virus. Teniendo esto en cuenta, se consideran adecuadas las medidas de protección ya existentes para los trabajadores. Los tratamientos de aguas que se aplican hoy en día serían suficientes para garantizar la ausencia de COVID-19. Sobre la monitorización de indicadores de contaminación, E. coli seguiría siendo adecuado para garantizar el control de la calidad de aguas. Se puede concluir que con tales medidas no existe ningún riesgo en el consumo de agua.


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Grupo 13

Título: ¿Cómo las aguas residuales podrían revelar la verdadera escala del brote de coronavirus?

Autores: Daniel Pizà, Alex Garcia, Gerard del Álamo


Varios grupos de investigadores en todo el mundo sostienen la idea que a través del análisis de aguas residuales se podría estimar el número total de infecciones en una comunidad. Aparte, creen que ayudaría a detectar nuevos brotes, puesto que, el material genético delSARS-*CoV-2(RNA viral) puede ser detectado en la orina o excrementos (aguas fecales) de las aguas residuales que pasan por una planta de tratamiento.


Para cuantificar la escala de infección, se tendrá que saber la cantidad de RNA excretado en las defecaciones y extrapolar el número de infectados a partir de la concentración de RNA viral en las muestras de aguas residuales. Los investigadores se tendrán que asegurar que los análisis detecten cantidades muy bajas de material genético con la intención que sirvan de herramienta de detección precoz para alertar en las comunidades y minimizar los efectos sanitarios y económicos de un posible rebrote en los próximos años.


Grupo 14

Título: ¿La desinfección de las aguas residuales es suficiente para evitar que el SAR-COV2 llegué a nuestras casas?

Autores: Marina Altadill Alaminos


Juan José Salas nos presenta los mecanismos y factores que permiten realizar una buena desinfección del AR, y que indicadores microbiológicos se deben controlar. La desinfección del agua es necesaria para su reutilización. Esta desinfección se realizara de una u otra manera según la cantidad y tipo de patógenos, y según el posterior uso del agua residual tratada. Encontrar patógenos en el AR urbana nos puede informar sobre la aparición o evolución de una o distintas enfermedades.


Para saber si un AR contiene patógenos, tanto antes como después del proceso de desinfección, se observa la presencia de indicadores microbiológicos en ella. La desinfección de las aguas residuales urbanas es un proceso importantísimo para evitar la propagación de enfermedades.


En la actual pandemia que estamos viviendo hay miles de preguntas relacionadas con el SAR-CoV-2 que aún no tienen respuesta, ya que es un virus muy nuevo.

Pero algo que sí se sabe es que el SAR-CoV-2 es un virus envuelto con una membrana externa frágil, lo que permite que esta se rompa con facilidad ante agentes desinfectantes. Por lo tanto, podemos estar “tranquilos”, ya que las técnicas utilizadas actualmente en las depuradoras son capaces de eliminar con éxito el virus de las aguas residuales tratadas.


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