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Porque será que o conteúdo microbiológico total não diminui após tratamento da água com radiação ultravioleta (UV)?

Recentemente, o tratamento da água com radiação ultravioleta tornou-se amplamente adotado nas redes de tratamento de água e esgoto, mas os benefícios da exposição ao sol para a purificação da água são reconhecidos há milhares de anos. Escritos sânscritos e gregos antigos que datam de 4.000 a.C. identificam a exposição à luz solar como um dos métodos de tratamento de água recomendados para melhorar o sabor, o odor e a clareza da água potável. Não foi até meados de 1800, no entanto, com a teoria de John Snow sobre a transmissão da cólera e o desenvolvimento de ágar de Robert Koch, que começámos a identificar patógenos microbiológicos e os seus riscos associados. Em 1877, as propriedades germicidas da luz solar foram descobertas por Downes e Blunt e, em 1910, em Marselha na França, iniciou-se o primeiro sistema de desinfeção UV para água potável. A desinfeção por UV ainda era lenta para ganhar tração na indústria até a década de 1970, com a descoberta de subprodutos de desinfeção.

Com novos desenvolvimentos dos métodos de monitorização da qualidade da água, estamos agora cientes dos riscos colocados pelos patógenos microbiológicos e com uma preocupação crescente da desinfeção com adição química. O tratamento UV ganhou popularidade significativa como um desinfetante não químico, atuando em toda a América do Norte.

O que significa o tratamento com UV para os micróbios e porque é que não vemos uma diminuição nos níveis de ATP, uma vez que o tratamento UV tão eficaz quanto um desinfetante químico?

Comparado com o cloro, que destrói a membrana celular, o tratamento com UV é um processo físico em que a luz ultravioleta  altera e/ou degrada o DNA e o RNA das células bacterianas e virais. O espectro azul-violeta é mais eficaz e o 254 nm fornece o máximo efeito germicida contra a maioria dos micróbios. Embora as células permaneçam vivas, o DNA / RNA danificado impede a reprodução da célula, deixando-a não cultivável e reduzindo o risco para os consumidores. Tal facto, no entanto, possibilita a ocorrência de “falsos negativos” com testes tradicionais de conformidade baseados em testes de cultura. Como a concentração bacteriológica permanece relativamente consistente imediatamente antes e após o tratamento, o ATP – ainda em segurança dentro das membranas celulares – não costuma apresentar alterações significativas até horas após o tratamento; aí as células já tiveram tempo de morrer. Um ensaio recente feito com efluente de águas residuais tratadas com UV, mostrou uma diminuição significativa nos níveis de ATP logo após 24 horas:

A pesquisa também mostra que as células tratadas com UV podem entrar num estado dormente a partir do qual podem acordar mais tarde e começar a reproduzir-se novamente. Isso representa um potencial risco para as empresas que dependem exclusivamente da desinfeção por UV. Xin Yu, investigador da Instituição de Ambiente Urbano da Academia Chinesa de Ciências, descobriu que, embora a contagem de placas mostrasse uma redução de 99% na concentração bacteriana após o tratamento com UV, a qPCR demonstrou que a maioria das bactérias permaneceu viva e reteve a capacidade de sintetizar proteínas. Sob as condições corretas, essas células – tanto E.coli como a P. aeruginosa – foram capazes sobreviver e continuar a reproduzir-se, sugerindo que a contagem de placas pode subestimar o tamanho da população viável. Embora o risco seja baixo, a pesquisa confirma que o tratamento com UV não deve ser usado sozinho e deve ser associado a baixas doses de desinfetantes para uma eficácia ideal.

Embora o ATP não possa ser utilizado para avaliar imediatamente a eficácia do tratamento com UV, pode ser usado como uma ferramenta para monitorizar mudanças no tamanho da população biológica total ao longo do tempo e sob diferentes condições, para avaliar o risco geral e otimizar a eficiência do processo.

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