Determinación de Bioaerosoles

UNI VERSI DAD DELA COST A DEP ARTAME MENTO DE CI ENCI ASAMB MBI ENT AL ES LABORATORI O DE CONTROLDE EMI MI SI ONES A TMOSFERI CAS

FACULTAD DE I NGE GENI ERÍ A

Determinación de la concentración de bioaerosoles usando el método de impactación de cascada. Harold López, Adriana Mercado, Cesar Meza, Stevens Ramos Docente: Daana A!udelo. "rupo: AD# $$ de marzo del $%&' Laboratorio de control de emisiones emisiones atmosférica Universidad de la Costa, Barranquilla.

(S)R*C)*R A

MARC+ )(R-C+

CLC*L+S

A/L-S-S

C+/CL*S-+/(S

/+)A

Resumen En la experienci experienciaa realizada realizada se determinó determinó la concentrac concentración ión de bioaerosol bioaerosoles es presentes presentes en el aire en la cafetería de la Universidad de la Costa CUC, usando como equipo el impactador de cascada mediante el método activo, donde se deja el equipo por un tiempo de monitoreo de 5 minutos y pasado este tiempo se incuban las muestras por ! "oras, lue#o se realiza el conteo e identifación de las colonias macroscópica y microscóp microscópicam icamente ente por medio de la tinción $ram y calculando calculando las concentrac concentraciones iones de Unidades Unidades %ormadoras de Colonias &U%C', donde se presenta concentraciones de U%C de (() "asta )*+ ufcm) y bacterias $ram positivas en las diferentes etapas del impactador- .dem/s .dem/s las concentraciones determinad determinadas as se asocian asocian a fuentes de emisiones emisiones como la exposición exposición al polvo, a#ua, /rboles /rboles y plantas plantas presentes en el sitio de muestreomuestreo-

0alabras claves 0ioaerosoles, 1mpactador de cascada, 2étodo activo, Concentración de U%C, 3inción $ram-

Abstract 1n t"e experience made it 4as determined t"e concentration of bioaerosols present in t"e air in t"e cafeteria of t"e university of t"e CUC, usin# as a team t"e impactor cascade t"rou#" t"e active met"od, 4"ere you leave your computer by a monitorin# time of 5 minutes and after t"is time t"e samples are incubated for ! "ours, t"en t"e count and identification of t"e macroscopic colonies and microscopically by means of t"e $ram stainin# and calculatin# t"e concentrations of colony formin# units &C%U', 4"ere concentrations of (() C%U of up to )*+ cfum) and $ram positive bacteria in t"e different sta#es of t"e impactor- 1n addition, concentrations are associated 4it" certain sources of emissions and exposure to dust, 4ater, trees and plants present in t"e samplin# site-

1e2ords 0ioaerosols, cascade impactor, .ctive .ctive 2et"od, Concentration of U%C, tainin# $ram-

&. -ntroducción

El impactador de cascada que est/ dise
6os microor#anismos pueden ser transportados r/pi r/pida dame mente nte,, en form formaa de bioa bioaer eros osol oles es,, la atmósfera atmósfera no tiene una microbiota microbiota autóctona, autóctona, pero es un medio para la dispersión de muc"os tipos de microor# microor#anism anismos os &esporas &esporas,, bacterias bacterias,, vir virus y "on# "on#os os'', proc proceedent dentes es de otr otros ambientes- 6os microor#anismos disperso por el aire aire prod produc ucen en enfe enferm rmed edad ades es en plan planta tas, s, anim animal ales es y "uma "umano nos, s, caus causan ando do al#u al#una nass alteracione alteracioness respirato respiratorias rias,, perdidas perdidas de #randes #randes cosec"a y materiales or#/nicos &cuero, textiles, papel' produciendo alteraciones- &2- C- 7E 6. 89., :;;:, p/#- )+*'-

El pre present sentee inf inform orme tiene iene como omo obje objeto to determ determina inarr la concen concentra tració ción n de bioaer bioaeroso osoles les presentes en el aire en la cafetería de la

(

UNI VERSI DAD DELA COST A DEP ARTAMENTO DE CI ENCI ASAMBI ENT AL ES LABORATORI O DE CONTROLDE EMI SI ONES A TMOSFERI CAS

FACULTAD DE I NGENI ERÍ A

Universidad de la Costa, CUC usando el método de impactación de cascada, adem/s se realiza la identificación de los bioaerosoles, así como su fuente de emisión-

función de arrastrar las partículas con ayuda de una bomba de vacío-

$. 3undamentos )eóricos El aire contiene en suspensión diferentes tipos de microor#anismos, especialmente bacterias y "on#os- 6a presencia de uno u otro tipo depende del ori#en, de la dirección e intensidad de las corrientes de aire y de la supervivencia del microor#anismo, pueden ser transportados r/pidamente, en forma de bioaerosoles- 6as enfermedades transmitidas por el aire, producidas por bacterias, virus y "on#os, son las respiratorias &neumonía, tosferina, tuberculosis, le#ionelosis, resfriado, #ripe', sistémicas &menin#itis, sarampión, varicela, micosis' y alér#icas- &%- .ldape U-, (>!+' 6os impactadores son usados para la caracterización de partículas de los aerosoles en diversos ambientes, pueden ser utilizados en estudios sobre los efectos de la contaminación o del ambiente de trabajo sobre la salud- Es un instrumento que permite colectar el aerosol de la atmosfera en una muestra adecuada, también clasifica por tama
%i#ura (- 1mpactador de cascada de seis etapas como simulador del sistema respiratorio del ser "umano- %uente: 0arraza, :;(+

El principio del dise!*'-

En la ima#en anterior se evidencia un impactador de cascada de seis etapas como simulador del sistema respiratorio del ser "umano •

()A0A &: cavidad Dasal &partículas entre +-; 2icras y por encima'

•

()A0A $: farin#e&partículas entre -+ 2icras y +-;'

•

Un impactador de cascada .ndersen 3"ermo cientific se localiza a una altura de (,5m.dem/s un impactador de cascada es un equipo que actAa como simulador del sistema respiratorio "umano, el cual est/ compuesto por síes etapas- &@er %i#ura ('B =or otro lado en el impactador la velocidad del aire va incrementando de una etapa a la otra y tiene un caudal de succión de :!,) 6min que tiene la

•

()A0A 4: tr/quea

y bronquios primarios&partículas entre -+ 2icras y )-)'

()A0A

5:

secundarios&partículas 2icras y :-(' •

:

()A0A 6:

bronquios entre )-)

bronquios terminales&partículas entre :-( 2icras y (-('



•

()A0A 7: alveolos- &partículas entre (-( 2icras y ;-*'

=ara calcular la concentración de U%C se "ace uso de la si#uiente ecuación-

C UFC =

UFC X 1000

28,3 X t

Ec . 1.

Dónde: t: )iempo de monitoreo Caudal $8.4 l9s *3C: *nidades 3ormadoras de Colonia. 4. Desarrollo eperimental

%i#ura )- 2uestras obtenidas- %uente Elaboración propia-

)-( =rocedimiento =ara la determinación de la concentración de bioaerosoles se sitAa el impactador de cascada en un sitio estraté#ico en la Universidad de la Costa, específicamente en la cafetería donde se deja por 5 minutos y a una altura de (-5 metros-

%i#ura :- 2ontaje Elaboración propia-

del

equipo-

%inalmente pasadas las ! " se realiza el conteo e identificación de las colonias macroscópica y microscópicamente por medio de la tinción de $ram y calculando las concentraciones de U%C-

%uente

6ue#o se procede a incubar las muestras obtenidas a una temperatura de )+C por un periodo de ! "-

i#ura - Colonias Elaboración propia-

)

macroscópicas-

% %uente



%i#ura 5- Colonias microscópicas- %uente Elaboración propia-

5. C;lculos  an;lisis de resultados 3abla (7atos obtenidos del conteo de colonias y su respectiva concentración-

Etap a

Tipo

Jornad a

1

Bacteri as Bacteri as Bacteri as Bacteri as Bacteri as Bacteri as

Maan a Maan a Maan a Maan a Maan a Maan a

# 3 & " 

Sitio de muestre o Cafeter! a Cafeter! a Cafeter! a Cafeter! a Cafeter! a Cafeter! a

Tiemp o

Uf c

Clasicaci ón

Concentración (ufc/m3)

"

31

Sp1

#1$

"

3%

Sp#

#1#

"

33

Sp3

#33

"

#1

Sp&

1&'

"

1

Sp"

113

"

"#

Sp

3

%uente Elaboración propia3abla :Características macroscópicas y microscópicas de las bacterias-

Sp

Características Macroscópicas Color

Forma

Borde

Imagen Macroscópica

Aspecto



Imagen Microscópica



PL!" Sp 1

AmarilloBlanqueci no

Irregul ar

Lobulad os

Consisten cia seca

%uente Elaboración propia-

3abla )Características macroscópicas y microscópicas de las bacterias-

Sp

Sp #

Características Macroscópicas


Color

Forma

Borde

Aspecto

AmarilloBlanquec ino

Irregul ar

Lobulad os

Consiste ncia seca


%uente Elaboración propia3abla Características macroscópicas y microscópicas de las bacterias-

Sp

Sp $

Características Macroscópicas Color Forma Borde Aspecto Amarillo Blanqueci no

Irregula r

Lobulado s



Consiste ncia seca

%uente Elaboración propia3abla 5Características macroscópicas y microscópicas de las bacterias-

Sp

Características Macroscópicas Color Forma Borde Aspec to

5





Sp %

Blanqueci no

Irregula r

Lobulado s

Consi stenci a seca


3abla *Características macroscópicas y microscópicas de las bacterias-

Sp

Características Macroscópicas Color

Sp &

Blanquecin o

Forma

Borde

Aspecto

Irregula r

Lobulado s

Consiste ncia seca





%uente Elaboración propia3abla +Características macroscópicas y microscópicas de las bacterias-

Sp

Sp '

Características Macroscópicas Color Forma Borde Aspecto Amarillo Blanqueci no

Irregula r

Lobulado s

Consiste ncia seca


An;lisis de resultados

&p' tiene :( U%C con una concentración de (! U%Cm), adem/s en las dos etapas se imponen las bacterias $ram positivas- 2ientras que en la etapa 5 &p5' y en la etapa * &p*' se evidencia una valor de (* U%C y 5: U%C con una concentración de (() U%Cm) y )*+ U%Cm) donde sobresalen las bacterias $ram positivas- =or otro lado en las tablas :,),,5,* y + se observa que a nivel macroscópico las colonias son de tama
Como se observa en la tabla (, en la etapa ( &p(' del impactador de cascadas tiene )( unidades formadoras de colonias &U%C' con una concentración de :(> U%Cm), mientras que en la etapa : &p:' tiene ); unidades formadoras de colonias y una concentración de :(: U%Cm), asimismo en las dos etapas prevalecen las bacterias $ram positivas, 7el mismo modo en la etapa ) &p)' presenta )) U%C con una concentración de :)) U%Cm) y en la etapa 

*



(pli=ue cu;les ser?an los ries!os a la salud por la presencia de estos bioaerosoloes en la atmós
lobulados, del mismo modo se observa una protuberancia en el centro de las colonias lo cual les da una apariencia de "uevo estrellado- . nivel microscópico y se#An su morfolo#ía como se observa en las tablas :, ), , *, y + se presentan bacterias del #énero Bacillus lar#os y cortos con forma de bastón y bordes redondeados con cadenas cortas y son $ram positivas- .dem/s con tama
2uc"as de las especies de 0acillus no causan enfermedades, pero existen al#unas especies que #eneran enfermedades como el carbunco, esta es una enfermedad infecciosa y conta#iosa que padecen los animales y puede trasmitirse al ser "umano- 9tras especies causan intoxicación alimentaria semejante a la estafilocócica, también #eneran toxinas termoestables en los alimentos lo cual da la #erminación de esporas y pueden #enerar un síndrome de vómitos- 7el mismo modo otras especies #eneran enterotoxina termol/bil que produce diarrea en un tiempo lar#o, adem/s al#unas causan bacteriemia en aquellos enfermos inmunodeprimidos y a veces infecciones oculares y de otro tipo-

=osteriormente se puede evidenciar que existen concentración de U%C considerables en todas las etapas del impactador estos valores se asocian a las características del sitio de muestreo &cafetería' debido a que existen fuentes de emisiones como el suelo, adem/s a cierta distancia del sitio se encuentran /rboles y plantas7el mismo modo cerca del sitio de muestreo se localiza un ba
(pli=ue las posibles
%inalmente con las concentraciones obtenidas de U%C de bacterias del #énero Bacillus se puede decir que la calidad del aire es inestable y se pueden presentar impactos en la salud de las personas expuestas, adem/s las bacterias Bacillus por tener un tama
7. Conclusión 6a concentración de bioaerosoles en el aire est/n compuestas por seres vivos, o por moléculas #randes que "an sido liberadas por un ser vivo &bacterias, "on#os, protozoos, virus', siendo estos complejos debido a la naturaleza de sus componentes y compuestos consecuencia de su desarrollo o actividad- 6os resultados de esta pr/ctica permiten conocer y caracterizar la concentración de bioaerosoles en un sitio de muestreo estraté#ico en la Universidad de la Costa, donde se obtienen concentraciones de Unidades %ormadoras de Colonias &U%C' de bacterias del #enero Bacillus indicando el #rado

6. Cuestionario Calcule las *3C para cada el muestreo para cada etapa @er anexo

-dention!os para cada etapa 6as bacterias identificadas en las diferentes etapas son del #enero Bacillus $ram positivas-

+



de contaminación microbioló#ica presente en el sitio de muestreo- Esta experiencia de la concentración y tipo de bioaerosoles permite deducir que la calidad del aire es pobre y que no se est/n llevando a cabo medidas esenciales para el control de los mismos- .dem/s estas concentraciones pueden acarrear enfermedades #raves a las personas expuestas a este a#ente bioló#ico- Es importante mencionar que en Colombia no existen re#ulaciones que establezcan los valores límites de exposición para los bioaerosoles presentes en el aire en diferentes sectores de la economía, lo cual es de #ran importancia re#ular para prevenir los ries#os y enfermedades en los seres "umanos relacionados con estos a#entes bioló#icos-

'. @iblio!ra!+'- Diseño, construcción y pruebas de funcionamiento de un impactador de cascada f. 2éxico?osé 7aniel 0eltr/n @ille#as, D- J- &:;;!' Diseño y construcción de un impactador de cascada para la determinación de la distribución de tamaño de material particulado suspendido en el aire. Universidad de los .ndes, in#enieria química?- 9rtiz, 2- =- &(>!*'- Utilización y maneo de un impactador de cascada !ndersen en el estudio de los aerosoles atmosf"rico. 0arraza, J- &:;(+'- #nfluencia de las condiciones ambientales en el comportamiento de los aerosoles fung$, en relación a las infecciones respiratorias agudas %#&!s' presentadas en el corregimiento de cuatro bocas, departamento del !tlántico. &3rabajo de #rado'- Corporación Universidad de la Costa0arranquilla D-?- .s"bolt, K- 9- y 2- nozzi- &:;;('- (os indicadores de la calidad del agua microbiana. 6ondres &8eino Unido' 1K. =ublis"in#-

!



>

8. A/(+ Calculo de la concentración de *3C C UFC =

UFC X 1000

28,3 X t

3iempo de 2onitoreo 5 minutosCaudal de succión :!,) 6min

Concentración de *3C para Sp& C UFC =

31 X 1000 28,3

C UFC =

l min

X 5 min

31,000 141.5

C UFC = 219

UFC m3

Concentración de *3C para Sp$ C UFC =

30 X 1000 28,3

C UFC =

l s

X 5 min

30,000 141.5

C UFC = 212

UF C m3

Concentración de *3C para Sp4 C UFC =

33 X 1000 28,3

C UFC =

l s

X 5 min

33,000 141.5

C UFC = 233

UFC m3

Concentración de *3C para Sp5

C UFC =

21 X 1000 28,3

C UFC =

l s

X 5 min

21,000 141.5

C UFC = 148

UFC m3


16 X 1000 28,3

C UFC =

l s

X 5 min

16,000 141.5

C UFC = 113

UFC m3


52 X 1000 28,3

C UFC =

l s

X 5 min

52,000 141.5

C UFC = 367

UFC m3

Determinación de Bioaerosoles

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