Mudanças climáticas: como o aumento de temperatura influencia na formação de biofilmes e no teor de cloro livre nos sistemas de água potável

O IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas) publicou, no dia 09/08/2021, o novo relatório sobre mudanças climáticas. O relatório foi feito a partir de análises de 14 mil estudos científicos durante três anos e descreve ser extremamente provável que o aquecimento global ultrapasse a perigosa marca de 2ºC até o final deste século, com grandes chances de chegar a 1,5°C já nos próximos 20 anos, caso as emissões de carbono permanecerem no nível atual.

O aumento de temperatura além de proporcionar diferentes eventos climáticos também pode promover  impactos na qualidade da água potável, influenciar o teor de cloro livre e na dinâmica dos biofilmes presentes em tubulações contribuindo para a liberação de microrganismos potencialmente patogênicos.

No artigo desta semana, vamos falar sobre:

• como o aumento da temperatura afeta a formação de biofilmes;
• os teores de cloro livre e;
• algumas medidas de controle que ajudam a diminuir o desenvolvimento e propagação de biofilmes nos sistemas de água. 

Quais os efeitos do aumento de temperatura na formação de biofilmes?

Os sistemas de distribuição de água potável não são ambientes estéreis e a maioria dos microrganismos estão contidos em  biofilmes aderidos nas superfícies de tubulações. A presença de biofilmes em sistemas tem sido associada a vários problemas incluindo comprometer os padrões de potabilidade, aumento de metais suspensos, proliferação e disseminação de microrganismos potencialmente patogênicos. 

O artigo “Implications of Climate Change: How Does Increased Water Temperature Influence Biofilm and Water Quality of Chlorinated Drinking Water Distribution Systems?”, estudou o efeito do aumento da temperatura de 16 a 24 °C em comunidades bacterianas-fúngicas, em biofilmes e amostras de água, durante 30 dias para determinar se há alterações do acúmulo de material  em sistemas de água potável. 

Abaixo listamos algumas alterações importantes que o aumento de temperatura demonstrou ocasionar na dinâmica dos biofilmes segundo o estudo: 

• Os experimentos demonstraram que em temperaturas mais altas há um favorecimento no desenvolvimento de biofilmes promovendo um maior acúmulo nos sistemas. Além disso, foi verificado uma elevação nos parâmetros de turbidez, ferro e manganês; 

• O aumento de temperatura afetou a estrutura das comunidades microbianas ​​desde os estágios iniciais de desenvolvimento do biofilme. As bactérias do gênero Pseudomonas aumentaram sua abundância relativa em biofilmes desenvolvidos a 24 °C, já as comunidades de fungos tiveram perda de diversidade e o aumento do gênero Fusarium na sua composição. Vale ressaltar que esses dois gêneros têm uma capacidade aprimorada de promover o desenvolvimento de biofilmes, comprometer a qualidade da água e são microrganismos preocupantes em sistemas de água hospitalares por serem patógenos oportunistas; 

• O estudo também mostrou um aumento na detecção da bactéria oportunista Mycobacterium spp. em biofilmes e favorecem a presença do complexo M. avium em amostras de água e biofilme.

Efeitos da mudança de temperatura e os teores de cloro residual livre na água:

• O aumento de temperatura pode contribuir para o decaimento de cloro, visto que, contribui para a volatilização do produto;

• Aumento de biofilmes no sistema: como falamos no estudo acima, o aumento de temperatura favorece o desenvolvimento de biofilmes no sistema. O cloro por ser um forte agente oxidante pode reagir com os biofilmes contidos nas paredes de reservatórios e tubulações diminuindo a sua ação residual;

• Irregularidade das Chuvas: outro fator importante que as mudanças climáticas ocasionam é aumento da irregularidade das chuvas, que vão contribuir para maior concentração de partículas orgânicas, o que demanda maiores concentrações de cloro para o tratamento de água. 

Hoje os sistemas de água já sofrem com oscilações dos níveis de cloro sendo recomendado que estabelecimentos como a indústria de alimentos  e no setor de saúde (exemplo TMO, abastecimento água purificada, controle de Legionella) que precisam de um ajuste mais fino de cloro utilizarem sistemas inteligentes de dosagem.  No cenário de aumento de temperatura, é muito provável que tenha o agravamento das  oscilações do residual. 

Tem como mitigar os problemas relacionados a Biofilmes em sistemas de água potável? 

Além de ocasionar diversos problemas nos sistemas de água potável, os microrganismos contidos nos biofilmes apresentam maior resistência a maioria dos sanitizantes como o  cloro, exigindo estratégias mais refinadas para o seu tratamento e controle.  

Desse modo, listamos aqui algumas medidas que ajudam a diminuir o desenvolvimento e propagação de biofilmes em tubulações, reservatórios e caixas d’água: 

• Filtração: o sistema de filtração diminui a quantidade de matéria orgânica que chega nos nossos reservatórios e caixas d’água, e assim ajuda a diminuir o desenvolvimento de bactérias de vida livre ali presentes desacelerando o processo de formação do Biofilme.

• Limpeza de Caixas d’água e Reservatórios: a estratégia ainda mais eficaz de controle de desenvolvimento de biofilmes é a higienização periódica de tubulações, reservatórios e caixas d’água, com finalidade de remover resíduos e células de microrganismos de superfícies, remediando o processo.

Vale ressaltar que por conta da resistência dos biofilmes a maioria dos sanitizantes é importante que a empresa responsável pela higienização utilize tecnologias que retirem as incrustações inorgânicas metálicas e a matriz polimérica extracelular do biofilme aderido às superfícies. Apenas a aplicação de Cloro não resolve o problema

• Análises de água: realizar análises de água periódicas contribui para a identificação de focos de desenvolvimento de biofilmes e pontos de contaminação microbiológica. As análises de água são o ponto inicial para a tomada de ações corretivas.

• Dosagem de Biocida (cloração): A concentração de solução biocida adequada nos sistemas de água ajuda a controlar a presença de bactérias de vida livre (planctônicas), o que ajuda a diminuir a velocidade do processo de formação do biofilme.

Gostaríamos de ressaltar que a maior compreensão sobre as possíveis consequências de temperaturas mais altas nos sistemas de distribuição de água potável e seu impacto na qualidade da água ajudam a mitigar riscos e prevenir os efeitos das mudanças climáticas. 

A MICROAMBIENTAL POSSUI UM CONJUNTO DE SERVIÇOS PARA MONITORAR A QUALIDADE DA ÁGUA: 

A Microambiental é uma empresa com mais de 20 anos de experiência em controle microbiológico em água. Dispomos de soluções completas para monitorar a qualidade da água de produção e o desenvolvimento de biofilmes.  Além disso, contamos com uma equipe de atendimento técnico que presta assessoria aos clientes na resolução de não conformidades nas análises.

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