Factores que favorecen el desarrollo y el crecimiento de biopelículas

En este documento se busca recopilar la información existente en cuanto al estudio de la formación de biopelículas en tuberías de agua potable con el objetivo de plantear soluciones al deterioro de la calidad del agua en países tropicales y subtropicales.

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Universidad de los Andes 

Facultad de Ingeniería 

Departamento de Ingeniería Civil y 

Ambiental 

 

Centro de Investigaciones en 
Acueductos y Alcantarillados 

CIACUA 

 
 

 

 

 

 

 
 
 

CÁTEDRA PAVCO 

 

Factores que favorecen el desarrollo y el crecimiento de 

biopelículas en las tuberías de los sistemas de 

distribución de agua potable.  Estado del arte 

 

 

 

Tesis desarrollada por: Andrea Vargas Gamarra 

(Pregrado en Ingeniería Civil) 

 
 

Bogotá, Mayo de 2004 

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Factores que favorecen el desarrollo y el crecimiento de biopelículas en las tuberías de los sistemas 
de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

 

 

 

 

TABLA DE CONTENIDO 

1 

INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1 

2 

OBJETIVOS ............................................................................................................. 3 

3 

ENTENDIENDO LA BIOPELÍCULA .................................................................... 5 

3.1 

E

TAPAS DE FORMACIÓN

 ....................................................................................... 6 

3.2 

E

STRUCTURA Y DINÁMICA DE LA BIOPELÍCULA

 ................................................... 12 

3.2.1 

Estructura ................................................................................................. 12 

3.2.2 

Dinámica .................................................................................................. 24 

4 

FACTORES DE CRECIMIENTO Y DESARROLLO ........................................ 31 

4.1 

M

ATERIAL

 ........................................................................................................ 31 

4.2 

N

UTRIENTES

...................................................................................................... 42 

4.3 

C

ONDICIONES 

H

IDRÁULICAS

 .............................................................................. 47 

4.4 

T

EMPERATURA

 .................................................................................................. 50 

4.5 

T

RATAMIENTOS DE CONTROL

 ............................................................................. 52 

4.5.1 

Flushing.................................................................................................... 54 

4.5.2 

Desinfectantes ........................................................................................... 55 

4.5.3 

Reparación y reemplazo de las tuberías .................................................... 62 

4.5.4 

Control del flujo ........................................................................................ 63 

4.5.5 

Control de la corrosión ............................................................................. 63 

4.5.6 

Control de materia orgánica biodegradable (tratamiento primario) ......... 63 

4.5.7 

Combinaciones ......................................................................................... 65 

4.6 

O

TROS

 .............................................................................................................. 67 

5 

CONSECUENCIAS DE LA PRESENCIA DE BIOPELÍCULAS EN LAS 

REDES DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE .................................................. 69 

5.1 

S

ALUD

 .............................................................................................................. 70 

5.2 

D

ETERIORO DE LA CALIDAD DEL AGUA

 ............................................................... 71 

5.3 

E

FECTOS EN LAS TUBERÍAS

 ................................................................................ 72 

6 

DIFERENCIAS ENTRE PAISES TROPICALES Y SUBTROPICALES .......... 74 

7 

CONCLUSIONES .................................................................................................. 76 

8 

BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................... 79 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

 

1  INTRODUCCIÓN 

 

El  agua potable debe reunir una serie de  cualidades  físicas, químicas  y orgánicas que  son 

fundamentales  para  su  aceptación;  esta  debe  ser  potable  tanto  a  nivel  químico  como 

microbiológico  cumpliendo con unas condiciones mínimas de calidad de forma que pueda 

ser distribuida para su consumo. 

 

Los parámetros físico-químicos que se tienen en cuenta para el control de la degradación de 

la  calidad  del  agua  en  una  red  de  distribución  de  agua  potable  son  la  turbidez,  el  color 

aparente, el sabor, el olor y la presencia de materia orgánica e inorgánica.  Los parámetros 

bacteriológicos  están  determinados  por  la  presencia  de  diferentes  tipos  de  bacterias  (p.e 

coliformes).   Para cada uno de los parámetros mencionados existen reglamentaciones que 

regulan su presencia y por lo tanto su efecto en la calidad del agua potable.  

 

Las características que presenta el agua están relacionadas directamente con la calidad del 

agua de  la  fuente,  los procesos de tratamiento primario  y secundario que se apliquen  y  la 

operación y mantenimiento de la red de distribución.  Tener un control estricto sobre cada 

uno de los parámetros de regulación es de suma importancia para evitar la  propagación de 

enfermedades  como  el  cólera,  la  fiebre  tifoidea  o  las  disenterías  que  se  transmiten  por 

medio de ambientes acuáticos con calidad deficiente, además de garantizar el buen estado 

de la red de distribución. 

 

Durante la distribución de agua potable, el crecimiento bacterial puede causar deterioro en 

la  calidad  del  agua  en  el  ámbito  bacteriológico,  aumento  de  la  corrosión,  malos  olores  y 

sabores  y  proliferación  de  macroinvertebrados.    Esta  es  la  principal  razón  para  que  el 

estudio de las biopelículas se haya convertido en una parte muy importante para el control 

de los sistemas de distribución de agua potable. 

 

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Las  biopelículas  son  organizaciones  de  microorganismos  que  se  asocian  entre  si  y  con  la 

pared  de  las  tuberías  por  medio  de  una  sustancia  que  ellos  mismos  segregan.  Las 

biopelículas  están  conformadas  principalmente  por  bacterias,  sin  embargo  se  puede 

encontrar casi cualquier tipo de microorganismo acuático.  Aunque no todos los microbios 

que hacen parte de la biopelícula son patógenos es muy factible que haya un porcentaje de 

estos que si lo sean.  

 

Con el fin de disminuir el riesgo que representa la presencia de biopelículas en los sistemas 

de  agua  potable,  se  busca  establecer  los  factores  que  favorecen  el  desarrollo  y  el 

crecimiento  de  las  mismas  y  la  importancia  real  de  cada  uno  de  estos.  Por  otro  lado  se 

busca  investigar  si  estos  varían  según  el  clima  y  así  establecer  diferencias  entre  las 

biopelículas que se forman en las redes de distribución de agua potable en zonas tropicales 

y en zonas sub-tropicales.   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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2  OBJETIVOS 

 

Por medio de esta tesis, se busca  recopilar la información del estado del arte en el estudio 

de  biopelículas  en  tuberías  de  agua  potable.    Mediante  el  establecimiento  de  los  factores 

que favorecen el desarrollo y el crecimiento de biopelículas en tuberías de agua potable, se 

pretende  plantear  soluciones  al  deterioro  de  la  calidad  del  agua  potable  tanto  en  países 

tropicales como subtropicales.  Los objetivos específicos de este trabajo son los siguientes: 

 

  Entender  el  proceso  de  formación  y  crecimiento  de  una  biopelícula  en  una  red  de 

distribución  de  agua  potable  con  el  fin  de  conocer  su  estructura,  los 

microorganismos  que  la  conforman  y  la  dinámica  física,  química  y  biológica  con 

que funciona. 

 

  Establecer cuáles son los factores más relevantes que influyen en el desarrollo de las 

biopelículas  en  las  redes  de  distribución  y  determinar  el  grado  de  importancia  de 

cada uno con el fin de conocer las condiciones óptimas de crecimiento y desarrollo. 

 

  Entender la influencia que tienen los materiales de las tuberías y sus características 

(rugosidad,  diámetro,  longitud,  edad  etc)  en  la  formación  de  biopelículas  en  los 

sistemas de distribución de agua potable. 

 

  Determinar  la  importancia  de  la  disponibilidad  de  nutrientes  y  de  las  condiciones 

ambientales  (temperatura,  pH,  turbidez)  en  el  desarrollo  y  crecimiento  de  las 

biopelículas. 

 

  Conocer  la  influencia  de  las  condiciones  hidráulicas  en  la  dinámica  de  las 

biopelículas.    Plantear  una  relación  entre  estos  factores  y  la  existencia  de  las 

biopelículas en las tuberías de las sistemas de distribución de agua potable.  

 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

 

  Analizar  la  efectividad  de  los  tratamientos  de  potabilización  y  de  control  de 

crecimiento de  microorganismos actuales, con el  fin de  encontrar posibles  fallas  y 

plantear soluciones que sean eficientes para mantener la calidad del agua a través de 

los sistemas de distribución. 

 

  Determinar  las  consecuencias  de  la  presencia  de  biopelículas  en  las  redes  de 

distribución  de  agua  potable  para  tres  puntos  de  vista  principales:  salud  humana, 

calidad de agua e infraestructura de la red. 

 

  Organizar  la  información  que  se  tiene  a  nivel  internacional  a  cerca  de  los  temas 

mencionados  anteriormente,  con  el  fin  de  estar  al  tanto  de  los  últimos 

descubrimientos y de las nuevas tecnologías que se están utilizando en este campo. 

 

  Comparar  los  factores  que  favorecen  el  desarrollo  y  el  crecimiento  de  las 

biopelículas en tuberías de agua potable en países subtropicales con los de los países 

tropicales. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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3  ENTENDIENDO LA BIOPELÍCULA 

En  los  ambientes acuáticos, tienen  lugar diferentes procesos que son  factibles debido a  la 

existencia de  más de un tipo de microorganismo en un mismo nicho o ambiente.  Dichos 

procesos,  son  por  lo  general,  resultado  de  la  relación  entre  varias  poblaciones  que 

interactúan formando una comunidad, la cual permite que los microorganismos maximicen 

sus  capacidades  metabólicas,  se  desarrollen  y  crezcan.  A  la  agrupación  de  comunidades 

microscópicas  que  interactúan  de  diferentes  formas  se  le  puede  dar  el  nombre  de 

biopelícula. 

 

Una biopelícula es, entonces, una estructura compleja de bacterias y otros microorganismos 

que  funciona  como  una  comunidad  inmersa  en  una  especie  de  limo  que  los  mismos 

microbios  segregan,    con  la  ayuda  de  esta  se  aferran  a  una  superficie  inerte  o  viva.    Las 

biopelículas  existen  en  cualquier  lugar  en  el  que  haya  una  superficie  en  contacto 

permanente con agua y sirven como un punto focal en el que  la población  bacteriana  y  la 

población de protozoos interactúan.  

 

Más  del  99%  de  las  bacterias  viven  en  una  biopelícula.    Algunas  son  benignas;  sin 

embargo, las  biopelículas pueden causar corrosión en  las tuberías, afectar  la presión de  la 

red, tapar los  filtros de purificación de agua  y albergar bacterias u otros microorganismos 

patógenos  que  contaminan  el  agua    y  que  son  perjudiciales  para  la  salud.    Las  bacterias 

colonizan  en  primer  lugar  las  paredes  de  las  tuberías  (pioneras)  tienen  la  capacidad  de 

alterar  las  condiciones  de  la  superficie  permitiendo  que  la  sucesión  microbiana  ocurra  en 

este lugar.  

 

Para  que  una  biopelícula  se  pueda  desarrollar  y  los  microorganismos  que  la  componen 

sobrevivan  en  una  red  de  distribución  de  agua  potable  es  necesario  que  existan  las 

condiciones  fisicoquímicas  y  microbiológicas  apropiadas  en  el  medio:  temperatura,  pH, 

sustrato,  nutrientes,  condiciones  hidráulicas,  desinfectantes  y  competencia  con  otros 

microorganismos.  (7,8,11,16,20) 

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3.1 

Etapas de formación  

 

Diferentes microorganismos han demostrado la capacidad de sobrevivir en los sistemas de 

distribución de agua potable, y algunos tienen la capacidad de crecer y formar biopelículas.  

La  presencia  de  microorganismos  en  la  red  de  distribución  puede  dar  como  resultado  la 

colonización de su infraestructura. Una vez que comienza el desarrollo de las biopelículas, 

éstas  atraen  nuevos  microorganismos,  contaminación,  sustancias  inorgánicas  y  orgánicas 

que se van adhiriendo a la superficie de las tuberías.   

 

Existen  varios  pasos  que  siguen  los  microorganismos  para  colonizar  la  superficie  de  las 

tuberías y por medio de los cuales forman la biopelícula. Ver figura 1. 

 

Figura 1:  Proceso de formación de una biopelícula.

1

 

 

                                                

1

 Tomada de (2, Watnick P. y Kolter R.) 

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Primer paso: Condicionamiento de la superficie 

 

Figura 2:  Primera etapa de formación de la biopelícula.

2

 

 

Con  el  paso  del  agua  por  el  tubo  se  da  lugar  a  la  formación  de  una  capa  de  depósitos 

orgánicos e inorgánicos en la superficie, la cual está encargada de neutralizar las cargas de 

la tubería que impiden que las células libres se acerquen a la superficie y se adhieran a la 

misma.  Al mismo tiempo, la capa sirve de nutriente para las bacterias. 

 

Segundo paso: Adhesión de las primeras bacterias 

 

Figura 3:  Proceso de adhesión a la superficie.

3

 

 

En  una  tubería  de  agua  potable,  algunos  de  los  microorganismos  planctónicos 

(microorganismos  que  flotan  libremente  y  cuyos  movimientos  están  controlados  por  el 

movimiento  del  agua),  al  acercarse  a  la  pared  de  la  tubería  caen  en  la  subcapa  laminar 

                                                

2

 www.edstrom.com   Characklis 1990 

3

 www.edstrom.com   Characklis 1990 

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viscosa,  donde  la  velocidad  del  agua  tiende  a  cero,  allí  son  adsorbidos    por  la  tubería.  

Algunas veces se quedan ahí por tiempo ilimitado y en otros casos vuelven a salir al flujo 

normal de agua; este proceso  recibe el  nombre de adsorción reversible.  De esta forma se 

inicia el proceso de adhesión de los microorganismos a la pared de la tubería.  Esta primera 

etapa está gobernada por la atracción electrostática y por las fuerzas físicas, las reacciones 

químicas  aún  no  tienen  efecto  en  el  desarrollo  de  la  biopelícula.    Aparecen  las  primeras 

microcolonias. (1, 2, 39) 

 

Tercer paso: Formación del “limo” 

 

Figura 4:  Bacteria con sustancia extracelular.

4

 

 

 

Figura 5:  Formación de la matriz.

5

 

 

                                                

4

 www.edstrom.com   Mittelman 1985 

5

 www.edstrom.com    

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Las bacterias de las biopelículas secretan una serie de sustancias poliméricas, que sostienen 

a la biopelícula, evitan que esta se diseque,  la mantienen unida entre sí y la adhieren a la 

pared de la tubería dándole estabilidad mecánica. La estructura química de estas sustancias 

depende del tipo de microorganismo que las secrete y de las condiciones ambientales en las 

que sean producidas. 

 

El material polimérico, está formado por polisacáridos con carga eléctrica y neutra, que no 

sólo  facilitan  la unión de  las bacterias con  la pared de la tubería, sino que adicionalmente 

actúan como un sistema de intercambio iónico en el que se atrapan nutrientes del agua que 

pasa  por  la  superficie.    Por  otro  lado,  el  limo  mitiga  los  efectos  de  los  antibióticos  y 

desinfectantes que se encuentran en la columna de agua, actuando como protección para las 

bacterias.  En la siguiente figura se ven bacterias adheridas a una superficie por medio de 

las sustancias que ellas mismas segregan.   

 

 

Figura 6:  Bacterias adheridas a una superficie por medio de las sustancias extracelulares.

6

 

 

Una vez las bacterias cambian su condición planctónica y se adhieren a una superficie, se 

producen  cambios  en  su  estructura  y  en  sus  genes,  estos  hacen  que  los  dos  tipos  de 

bacterias sean bastante diferentes.   

                                                

6

 www.erc.montana.edu 

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Factores que favorecen el desarrollo y el crecimiento de biopelículas en las tuberías de los sistemas 
de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

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Si  en  el  ambiente  ofrece  las  condiciones  necesarias,  las  células  que  colonizaron  la 

superficie de la tubería (pioneras), empiezan a reproducirse y las células hijas se adhieren a 

la capa existente.  Todas  las células producen  su propio “limo”.  De esta  forma, crece el 

sistema  y  en  un  muy  poco  tiempo  se  tiene  una  población  establecida  que  consta  de 

diferentes  microcolonias.    En  este  nivel  la  biopelícula  ya  es  estable,  las  sustancias 

poliméricas acumuladas toman apariencia  macroscópica de gel.  Es una  sustancia amorfa. 

(1,2,16,37,39) 

 

En una biopelícula madura, la mayoría del volumen está ocupado por la matriz organizada 

de “limo”, entre el 75 y el 95%, mientras que únicamente del 5 al 25% está ocupado por las 

células bacterianas.   

 

Cuarto paso: Colonizadores secundarios 

La  matriz  de  limo  no  sólo  sirve  para  atrapar  moléculas  de  nutrientes,  sino  que  atrae 

diferentes  tipos  de  células  microbianas.    Estas  nuevas  integrantes  de  la  población  están 

encargadas de metabolizar los residuos de las colonizadoras primarias.  Así sucesivamente 

se crea una cadena de microorganismos que se relacionan en una comunidad.  

 

Quinto paso: Biopelícula madura. 

 

Figura 7:  Estructura general de la biopelícula.

7

 

                                                

7

 www.edstrom.com  Borenstein 1994 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

11 

 

La  biopelícula  madura  y  100%  funcional  es  como  un  tejido  vivo  en  la  superficie  de  la 

tubería.  Es una comunidad compleja,  metabólicamente cooperativa,  formada por diversas 

especies que viven en un micronicho. Las microcolonias se relacionan de diferentes formas 

estableciendo una gran  estructura que cubre  la  mayoría del sustrato, la cual  es  atravesada 

por una serie de canales por los cuales pasan agua, residuos bacteriales, nutrientes, enzimas 

y  oxígeno.    Adicionalmente,  la  biopelícula  posee  componentes  tanto  orgánicos  como 

inorgánicos  que  obtiene  de  fuentes  externas.    Las  partículas  inorgánicas  pueden  ser  el 

resultado  de  la  absorción  de  minerales,  la  sedimentación  y  la  precipitación  de  sales  o 

productos de la corrosión. 

 

 

 

 

 

Figura 8:  Biopelículas formadas sobre paredes de tuberías.

8

 

 

Sexto paso:  Desprendimiento de la biopelícula 

Cuando  la  biopelícula  está  madura,  comienza  un  proceso  de  dispersión  y  de 

desprendimiento.  Las células se dividen y algunas se desprenden de la biopelícula para ser 

nuevas “pioneras” aguas abajo y colonizar diferentes segmentos de la tubería.   Cuando la 

biopelícula alcanza un grosor mayor al de la subcapa laminar viscosa, la velocidad a la que 

se  enfrentan  las  células  de  la  superficie  es  mucho  mayor,  en  ese  momento  se  genera 

desprendimiento por lo que la biopelícula tiende a mantener un mismo espesor.  El tiempo 

de  desarrollo  de  una  biopelícula  puede  variar  entre  horas  y  semanas,  dependiendo  de  las 

condiciones del sistema.   

                                                

8

 http://ceiba.cc.ntu.edu.tw/609-21500/229/edu34i.htm

 

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12 

 

Se ha encontrado que en el proceso de formación de las biopelículas hay muchos factores 

que  intervienen  y  que  ayudan  a  que  esto  sea  posible.    La  información  genética  de  las 

bacterias es sumamente importante, ya que de esta va a depender el tipo de células que se 

forman  y  sus  funciones  dentro  de  la  biopelícula.    Según  las  condiciones  y  la  función  que 

tenga  cada  célula  dentro  de  la  biopelícula  esta  puede  mutar,  o  causar  mutaciones  en  la 

información genética de otras células para mejorar el funcionamiento de la biopelícula.  Las 

bacterias pueden estimular la producción de determinadas enzimas al estar en contacto con 

materiales  o  condiciones  y  específicas.    Por  ejemplo  se  ha  encontrado  que  la  síntesis  de 

flagelos se reduce en las células que habitan en la biopelícula y en su lugar se incrementa la 

producción  de  ácidos  necesarios  para  la  elaboración  de  las  sustancias  extracelulares  que 

sostienen a la biopelícula.  (2) 

3.2 

 Estructura y dinámica de la biopelícula 

3.2.1 

Estructura 

 

Se puede decir que las biopelículas son heterogéneas, lo cual implica que tienen diferencias 

espaciales en diferentes parámetros: 

 

o  Cuentan  con  gran  diversidad  de  microorganismos  y  por  lo  tanto  de 

reacciones y relaciones  entre ellos. 

 

o  En  su  estructura  se  pueden  identificar  diferentes  compuestos  químicos, 

orgánicos  e  inorgánicos  como  el  sustrato,  los  nutrientes,  enzimas  y  otras 

sustancias  presentes  en  el  ambiente  y  segregadas  por  los  mismos 

microorganismos. 

 

o  Las  propiedades  físicas  de  la  biopelícula  varían.    Por  ejemplo  el  grosor,  la 

densidad,  la  rugosidad,  la  porosidad  y  la  permeabilidad,  entre  otras 

propiedades de  la  biopelícula cambian según  las condiciones ambientales  y 

la zona en la que se encuentre la misma. (28) 

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13 

 

 

En  las  biopelículas  se  pueden  diferenciar  dos  tipos  importantes  de  microorganismos,  los 

heterótrofos y los autótrofos.  Los primeros crecen y se reproducen rápidamente, mientras 

que los segundos son de desarrollo lento.  Estas características afectan la organización de la 

biopelícula  y determinan el  lugar en el que se ubica cada  microorganismo  y  las  funciones 

que debe cumplir. 

 

Los organismos autótrofos se ubican en la parte más profunda de la biopelícula, donde son 

protegidos del desprendimiento y  sirven de  base y alimento a los organismos heterótrofos 

que se ubican en la superficie.  Cuando los organismos heterótrofos son desprendidos de la 

biopelícula,  los  que  quedan  tienen  la  habilidad  de  reproducirse  rápidamente  mientras  que 

los  que  quedaron  libres  en  el  agua  tienen  la  capacidad  de  establecerse  en  diferentes 

biopelículas aguas abajo.  (36) 

 

3.2.1.1 

Partes de la biopelícula 

 

Sustancia polimérica extracelular 

 

Como  se  había  mencionado  anteriormente,  las  bacterias  que  habitan  en  una  biopelícula 

segregan  una  serie  de  sustancias  poliméricas  que  forman  una  matriz  que  las  protege  del 

efecto  de  los  desinfectantes,  la  disecación,  le  da  estabilidad  mecánica  a  la  biopelícula  y 

juega un papel importante en la consecución de nutrientes.  (11,39) 

 

A  pesar  de  la  importancia  de  esta  estructura  es  poco  lo  que  se  conoce  acerca  de  su  real 

funcionamiento, lo cual dificulta el manejo de las biopelículas.  Se cree que estas sustancias 

son  las  directas  responsables  de  la  consistencia  de  la  biopelícula  y,  por  lo  tanto,  de  su 

comportamiento  ante  fuerzas  cortantes.    Se  ha  visto  que  se  comporta  como  un  material 

viscoelástico,  es  decir  que  sufre  deformaciones  viscosas  pero  a  su  vez  tiene  reacciones 

elásticas.  En la biopelícula se refleja la historia que ha tenido en cuanto a fuerzas que han 

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14 

 

actuado  sobre  ella  ya  que  se  puede  ver  la  forma  que  adopta  según  el  efecto  que  hayan 

ocasionado.  

 

Analizando  el  comportamiento  de  la  biopelícula  se  llegó  a  la  conclusión  de  que  este 

comportamiento  es  característico  de  las  sustancias  extracelulares  que  forman  parte  de  la 

matriz  y que, por ende, es este  material el que gobierna su  comportamiento físico. A este 

tipo  de  materiales  se  les  conoce  como  sistemas  de  polímeros  asociados  y  consiste  en  un 

grupo  de  polímeros  que  se  encuentran  unidos  por  distintos  enlaces  débiles  que  tienen  la 

capacidad  de  romperse,  acomodarse  y  volverse  a  formar  fácilmente.    A  pesar  de  su 

constitución,  el  resultado  final  es  una  especie  de  gel  muy  resistente  que  se  comporta 

viscoelásticamente. (16)   

 

En  un  experimento  realizado  en  la  Universidad  de  Montana  (16,42)  se  encontró  que  las 

biopelículas sufren deformaciones en la dirección del flujo, es decir después de varios días 

se puede ver que las biopelículas presentan elongaciones en el sentido del flujo.   

 

*Microorganismos 

 

Para  poder  entender  la  estructura  y  el  funcionamiento  de  la  biopelícula  es  importante 

conocer  los  organismos  que  la  forman,  sus  principales  características,  comportamiento, 

organización  y  funciones.    Se  ha  mencionado  que  los  principales  pobladores  de  una 

biopelícula  son  las  bacterias,  pero  es  importante  tener  en  cuenta  que  habitan  otros 

microorganismos  como  animales  microscópicos  invertebrados,  virus,  protozoos,  algas  y 

hongos  que  cumplen  funciones  muy  importantes  en  la  vida  de  la  biopelícula.      Cualquier 

microorganismo  presente  en  el  agua  se  puede  adherir  a  una  biopelícula.    Esta  gran 

diversidad  implica  complicaciones  en  los  tratamientos  que  se  deben  realizar  y  en  las 

consecuencias  que  trae  la  presencia  de  estas  tanto  para  la  calidad  del  agua  como  para  la 

conservación del sistema de distribución.   

 

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15 

 

Los  diferentes  microorganismos  que  viven  en  una  biopelícula  desarrollan  relaciones 

benéficas o de competencia que definen el funcionamiento y la estructura de la biopelícula.  

Por ejemplo, la competencia por oxígeno y por espacio puede ser un factor determinante en 

el tipo de población que se forma, especialmente si estos factores son limitantes.   

 

Los  procesos  metabólicos  normales  de  los  microorganismos  producen  una  serie  de 

sustancias inertes que entran a formar parte de la biomasa de las redes de distribución.  Este 

factor afecta el funcionamiento de la biopelícula, ya que puede ser fuente de alimento y su 

vez servir como protección para los microorganismos que se encuentran en la biopelícula.   

 

BACTERIAS 

 

Las bacterias forman parte del reino procariota, el más exitoso sobre la tierra, en cuanto a 

número  de  individuos  se  trata.    Son  organismos  microscópicos  que  juegan  roles  muy 

importantes en  la  naturaleza  y que están  interactuando de diferentes  formas con todos  los 

organismos vivientes.  Pueden ser encontradas en todos los ambientes existentes, son muy 

variadas y tienen la capacidad de adaptarse a diversas condiciones. 

 

Las bacterias son células eucariotas, es decir tienen un núcleo definido, dentro del cual se 

encuentra  la  información  genética  de  la  célula  y  al  menos  un  sistema  capaz  de  producir 

ATP.   

 

La mayoría de las bacterias del agua son planctónicas, es decir que flotan constantemente; 

sin  embargo,  existen  muchas  otras  que  son  sésiles,  es  decir  que  tienen  la  capacidad  de 

adherirse a las superficies.  Para poder movilizarse tanto en el agua como en las superficies, 

han  desarrollado  diferentes  mecanismos;  algunas  simplemente  flotan  y  el  movimiento  se 

los da el agua, otras utilizan un organelo llamado flagelo, (una especie de aleta), para dirigir 

sus movimientos, nadar y aferrarse a superficies. 

 

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16 

 

 

 

 

Figura 9:  Flagelos en bacterias.  (a) Aquaspirillum sinosum, (b)Bacillus .

9

 

 

Algunas  bacterias  acuáticas  se  desplazan  lentamente  en  dirección  vertical  llenando  o 

desocupando una vesículas de gas que tienen en el interior.   

 

 

Figura 10:  Vesículas de gas.  Cyanobacteria .

10

 

 

Otras  no  poseen  un  órgano  específico  para  desplazarse,  pero  utilizan  su  cuerpo 

deslizándose y arrastrándose por el medio en el que se encuentren.   

 

Las  bacterias  se  pueden  clasificar  en  dos  grupos  según  las  características  de  su  pared 

celular: gram -positivas y gram - negativas.  Las primeras poseen una pared celular gruesa, 

                                                

9

 (40, Life)   Páginas 534 y 535

 

10

 (40, Life) Página 535

 

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17 

 

formada de peptidoglicano que se encuentra ubicada encima de la membrana celular.  Estas 

bacterias  son  muy  resistentes  puesto  que  en  momentos  de  estrés  tienen  la  capacidad  de 

formar endosporas:  un  mecanismo de defensa que se activa cuando  la célula se encuentra 

en un ambiente desfavorable; la bacteria duplica su ADN y forma una especie de célula hija 

que va cubierta con una capa  muy resistente.  Este no es un  mecanismo de reproducción.  

La  nueva  célula  queda  dormida  hasta  que  encuentre  nuevamente  un  ambiente  favorable, 

cuando esto ocurre se “despierta” y vuelve a su estado normal, se divide y coloniza el lugar.  

Las bacterias gram -  negativas poseen una pared celular formada por una capa delgada de 

peptidoglicano, cubierta por una capa gruesa de enzimas.  Los compuestos químicos que las 

cubren  son  de  suma  importancia  ya  que  son  las  que  las  protegen  de  la  acción  de  agentes 

externos y las que hacen posible su alimentación.  Las enzimas que cubren a las bacterias 

gram - negativas son en algunos casos toxinas que afectan la salud humana.  (11) 

 

 

 

Figura 11:  Bacterias gram – negativas. (a) biopelícula  (b) Estructura de la pared .

11

 

 

 

 

Figura 12:  Bacterias gram – positivas. (a) biopelícula  (b) Estructura de la pared .

12

 

                                                

11

 

http://microvet.arizona.edu/Courses/MIC419/Tutorials/infectiousdisease.html

 

12

 

http://microvet.arizona.edu/Courses/MIC419/Tutorials/infectiousdisease.html

 

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18 

 

Posiblemente conocer este aspecto de las bacterias es el más importante en el momento de 

realizar un estudio bacteriano.  Si se conoce qué tipo de bacteria se tiene, por ejemplo en 

una  biopelícula,  es  posible  definir  acertadamente  cuáles  son  los  desinfectantes  efectivos 

contra  ese  tipo  de  bacterias,  cuáles  son  los  componentes  que  realmente  pueden  atacar  la 

pared  celular  para  así  destruir  la  célula.    Las  diferencias  en  las  paredes  hacen  que  los 

desinfectantes y los antibióticos que se deban usar sean muy diferentes. 

 

En las biopelículas que se forman en las redes de distribución la mayoría de las células son 

gram  -   negativas,  mientras que  la  mayoría de  las bacterias que  se encuentran  libres en  la 

columna de agua son gram - positivas.  Esta diferencia posiblemente se deba a la protección 

extra  que  tienen  las  bacterias  al  vivir  en  la  biopelícula,  debido  a  las  condiciones 

ambientales y a la acción de los desinfectantes una bacteria gram  - negativa tiene mayores 

dificultades para vivir libre. (30) 

 

La Aeromonas hydrophila es una bacteria gram - negativa es una bacteria patógena para los 

peces  y  patógena  oportunista  para  los  humanos.    Normalmente  se  encuentra  en  aguas 

superficiales  y  en  los  sistemas  de  distribución  de  agua  potable.    Tiene  capacidad  de 

adherirse  y  formar  biopelículas  en  tuberías  de  acero  inoxidable,  cobre  y  polibutileno.    El 

hecho  de  que  este  microorganismo  entre  a  formar  parte  de  las  biopelículas  que  se 

encuentran en las redes de distribución trae complicaciones y lo convierte en un problema 

difícil de solucionar. (23)  

 

Otra forma de clasificar a las bacterias es según el metabolismo que desarrollan:   

 

  Aeróbico, únicamente pueden vivir con la presencia de oxígeno. 

  Anaeróbico,  no  pueden  tener  contacto  con  el  oxígeno  gaseoso,  la  fermentación  es 

una de sus formas de obtención de energía. 

  Anaeróbico facultativo, estos organismos pueden adaptar su metabolismo según las 

condiciones del ambiente. 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

19 

 

También  se  pueden  clasificar  según  el  tipo  de  alimento  que  consuman  y  la  fuente  de 

energía que utilicen. 

 

CATEGORÍA 

FUENTE DE ENERGÍA  FUENTE DE CARBONO 

Fotoautótrofos 

Luz 

Dióxido de carbono 

Fotoheterótrofos 

Luz 

Compuestos orgánicos 

Quimioautótofros 

Sustancias inorgánicas 

Dióxido de carbono 

Quimiheterótrofos 

Compuestos orgánicos 

Compuestos orgánicos 

Tabla tomada de (40) pág. 537 

 

Según esta última clasificación es posible controlar el crecimiento bacteriano reduciendo o 

eliminando los nutrientes que necesiten para desarrollarse, sin embargo cabe anotar que las 

posibilidades  que  tienen  para  poder  crecer  son  infinitas  y  que  por  más  de  que  se  logre 

controlar alguno de  los grupos es prácticamente  imposible crear un ambiente en el que se 

eliminen los cuatro grupos. 

 

Las bacterias son un dominio muy complejo, por lo que se pueden clasificar de diferentes 

formas;  sin  embargo,  acá  se  nombrarán  las  que  se  encuentran  más  relacionadas  con  las 

bacterias que forman las biopelículas en las tuberías de agua potable. 

 
Hongos 
 

El  reino  de  los  hongos  está  conformado  por  organismos  heterótrofos  que  se  nutren  por 

medio  de  la  absorción  y  tienen  una  pared  celular  característica  formada  de  quitina  y 

polisacáridos complejos.  Los hongos pueden ser saprófagos (viven en la materia muerta), 

parásitos  (organismos  que  absorben  los  nutrientes  que  necesitan  de  organismos  vivos)  o 

mutualistas (organismos que viven en simbiosis con otros organismos).  Todos los hongos 

forman esporas, pero únicamente un tipo tiene flagelo. 

 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

20 

 

El reino de  los hongos se puede dividir en 4 phylas o divisiones primarias de  la siguiente 

forma: 

PHYLA 

CARACTERÍSTICAS 

Zigomycota 

Mohos con micelio aseptado, esporas asexuadas producidas 

en esporangias. 

Ascomycota 

Mohos  o  levaduras,  el  micelio  (de  existir)  es  septado,  la 

reproducción sexuada es por ascus y ascosporas. 

Basidiomycota 

Mohos o levaduras, esporas sexuadas tipo basidiospora 

Deuteromycota 

Mohos  con  micelio  septado  y  levaduras,  no  tienen 

reproducción sexual. 

 

Todos los hongos poseen elementos propagantes de diversa naturaleza, algunos sexuados y 

otros  asexuados.    Cuando  alguno  de  los  elementos  propagantes  (por  lo  general  esporas), 

encuentra un substrato adecuado, germina y comienza a crecer.  

 

Algunos ejemplos de hongos son: 

 

Penicillium 

 

Aspergillius 

 

Mucor 

 

Alternaria 

Figura 13:  Variedades de hongos .

13

 

                                                

13

 

www.anselm.edu, www.cum.tamu.edu  

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

21 

 

 

Por otro lado, los hongos se pueden dividir en dos grandes grupos: mohos y levaduras; los 

primeros se caracterizan por producir colonias de tipo algodonoso y por poseer estructuras 

tubulares;  las  segundas  presentan  células  redondas  que  al  crecer  forman  colonias  con 

apariencia cremosa. 

 

En  el  estudio  (7),  se  examinó  la  presencia  de  hongos  en  las  biopelículas  de  las  redes  de 

distribución de agua potable.  Los resultados son asombrosos, ya que en todas las muestras 

se  encontró  gran  variedad  de  hongos,  lo  que  implica  consecuencias  importantes 

especialmente  en  los  temas  relacionados  con  la  salud.  (11)    Para  que  los  hongos  puedan 

desarrollarse  en  los  sistemas  de  distribución  de  agua  potable,  se  requiere  la  presencia  de 

otros  microorganismos.    Las  biopelículas  que  se  relacionan  con  hongos  (p.e. 

Mycobacterium  avium),  tienen  una  gran  diversidad  y  características  especiales  en  la  flora 

microbiana.  (30)    La  gran  mayoría    de  los  hongos  se  encuentran  incrustados  en  la 

biopelícula y en forma de esporas.   

 

Estos microorganismos son productores de toxinas, malos olores y sabores.  Si las esporas 

de  los  hongos  que  entran  al  sistema,  encuentran  un  ambiente  favorable,  se  acomodan  en 

este  y  comienzan  a  desarrollar  su  etapa  vegetativa  en  la  cual  llevan  a  cabo  funciones 

metabólicas  consumiendo  nutrientes  y  desechando  otros  productos,  de  ahí  que  sean 

productores  de  toxinas  y  de  sustancias  que  afectan  la  calidad  del  agua.  Cuando  entran  al 

sistema  lo  hacen  en  forma  de  esporas,  de  esta  manera,  son  muy  resistentes  a  condiciones 

extremas  del  medio  ambiente;  son  capaces  de  resistir  altas  y  bajas  temperaturas, 

concentraciones  altas  de  desinfectantes,  pH  variables  y  escasez  de  nutrientes,  entre  otros.  

Cuando encuentran las condiciones apropiadas germinan y comienzan a interactuar con los 

otros microorganismos que se encuentran en la biopelícula. 

 

Mycobacterium  avium,  es  un  tipo  de  hongo  patógeno  para  humanos  y  animales,  es 

sumamente  peligroso  para  personas  con  inmunodeficiencia  y  es  el  causante  de 

enfermedades pulmonares graves.  Este tipo de hongo se encuentra con mucha  frecuencia 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

22 

 

en fuentes de agua dulce y en sistemas de distribución de agua potable.  Presenta resistencia 

al cloro, el ozono y la cloramina, razón por las que puede sobrevivir en los sistemas de agua 

con gran facilidad. (30,32) 

 

Protozoos 

 

Los  protistas  son  en  su  mayoría  organismos  acuáticos.    Algunos  viven  en  ambientes 

marinos, otros en agua dulce y otros en fluidos de otros organismos.  Los protistas son muy 

variados  en  su  metabolismo,  se  puede  encontrar  organismos  autótrofos  y  heterótrofos  y 

diferentes tipos de locomoción. 

 

Gracias a su diversidad, es muy probable encontrar microorganismos de este tipo presentes 

en  las  biopelículas  de  las  redes  de  distribución  de  agua  potable;  algunos  de  estos  son 

patógenos  por  lo  que  es  importante  conocer  su  funcionamiento  y  sus  características  para 

poder controlarlos.  Los principales protozoos patógenos que son encontrados en las redes 

de distribución son:  Cryptosporidium, Giardia, Acanthamoeba, Toxoplasma y Cyclospora.   

 

A  pesar  de  que  los  protozoos  se  encuentren  en  las  biopelículas,  en  muchos  casos  no  se 

pueden desarrollar en estas ya que necesitan un huésped para desarrollarse, por ejemplo la 

Acanthamoeba  es  común  en  los  sistemas  de  distribución  y  es  la  causante  de  diferentes 

infecciones de ojo y de encefalitis crónica, pero su etapa patógena la desarrolla únicamente 

cuando se encuentra dentro de su huésped.  Por otro  lado, los protozoos pueden  servir de 

huéspedes  a  bacterias  y  virus que  se encuentran en el agua, aumentando  la posibilidad de 

contaminación y de transmisión de enfermedades.  

 

Los protozoos son consumidores de bacterias, por lo que juegan un papel importante en el 

equilibrio  de  la  biopelícula.    Se  han  encontrado  protozoos  por  momentos  cortos  sobre  la 

superficie, lo que sugiere que llegan a la superficie de la biopelícula, se alimentan y luego 

se  desprenden,  pero  también  se  han  encontrado  diferentes  protozoos  completamente 

adheridos e inmersos en la biopelícula (11).  Es importante tener en cuenta este factor para 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

23 

 

entender el comportamiento de la biopelícula, ya que es importante en el equilibrio de los 

nutrientes y en la cantidad de microorganismos. La cantidad de protozoos existentes en el 

ambiente está directamente relacionada con la densidad de bacterias que haya en el sistema. 

 

La presencia de protozoos en las biopelículas puede servir como indicador de la presencia 

de otros microorganismos, por ejemplo se conoce que varios protozoos están asociados con 

bacterias patógenas como la Legionella  y con hongos como el Mycobacterium.  (26) 

 
Otros 
 

Los  virus  necesitan  un  huésped  específico  para  poder  desarrollarse,  por  lo  tanto  estos  se 

pueden  acumular  en  las  biopelículas  pero  no  crecer  en  ellas.    Las  biopelículas  pueden 

protegerlos de la acción de los desinfectantes y así ayudar a que estos sobrevivan por más 

tiempo.   

 

Algunos  virus  importantes  relacionados  con  la  fuente  de  agua  potable  son:  Poliovirus 

(poliomelitis), el virus de la hepatitis A y el virus de la hepatitis B.   

 

Los invertebrados incluyen todos los animales que no tienen columna vertebral, insectos y 

gusanos.    Diferentes  macroinvertebrados  puede  colonizar  los  sistemas  de  distribución: 

nematodos, gusanos, larvas de insectos, rotíferos y pequeños crustáceos.  Estos organismos 

tienen  necesidades  nutricionales  bastante  específicas,  por  lo  que  su  supervivencia  en  los 

sistemas de distribución no es tan fácil.  Algunos se alimentan de bacterias que encuentran 

en  la  red.    Al  entrar  en  los  sistemas  de  distribución  y  alimentarse  de  las  bacterias  que 

habitan  en  este  lugar,  los  invertebrados  sirven  de  protectores  para  las  bacterias  y  pueden 

servir como transporte para que las bacterias puedan ir de una zona de la tubería a otra. 

 

Algunas  algas  también  pueden  ser  encontradas  en  los  sistemas  de  distribución  de  agua 

potable.   La cianobacteria o alga  verde-azul puede desarrollarse en agua potable  y causar 

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Factores que favorecen el desarrollo y el crecimiento de biopelículas en las tuberías de los sistemas 
de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

24 

 

toxinas supremamente peligrosas.  En diferentes estudios se han encontrado diferentes algas 

o restos de ellas con las biopelículas (11) 

 

 

Figura 14:  Alga verde – azul o cyanobacteria .

14

 

 

3.2.2 

Dinámica 

 

La dinámica de la población de las biopelículas y en general todos los procesos que tienen 

lugar en este ambiente están determinadas por las relaciones mutualistas y de competencia 

que  se  da  entre  los  diferentes  grupos  de  microorganismos  que  habitan  en  esta.    Las 

condiciones  ambientales  para  una  bacteria  que  se  encuentra  en  una  biopelícula  dependen 

del  lugar  que  ocupe  dentro  de  esta;  por  ejemplo,  si  está  ubicada  en  el  centro  de  la 

biopelícula es  muy probable que el oxígeno sea escaso  y deba adaptarse a esta condición, 

pero a su vez va a estar protegida de las fuerzas cortantes por lo que no va a ser desprendida 

con facilidad. 

 

En  la  siguiente  figura  se  muestra  la  concentración  de  oxígeno  en  una  biopelícula.    Las 

zonas con menor concentración son las del centro.   

 

                                                

14

 

www.owu.edu/sen/greealgae.htm  

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25 

 

 

  

Figura 15:  Concentración de oxígeno en una biopelícula .

15

 

Por  otro  lado,  se  ha  visto  que  en  la  estructura  de  la  biopelícula  existen  pequeños  canales 

que  permiten  el  flujo  de  agua  a  través  de  toda  la  biopelícula.    Este  es  un  fenómeno  muy 

importante, ya que se puede asegurar que el agua no corre únicamente por la superficie de 

la biopelícula, sino que puede entrar en contacto con toda ella, trayendo consigo nutrientes, 

oxígeno, desinfectantes y otras partículas.  El flujo por el interior de la biopelícula es lento 

y  trae  consecuencias  en  los  procesos  de  desinfección  y  de  desprendimiento.    El  hecho  de 

que existan estos canales, no implica que el procesos de difusión del agua que se encuentra 

en  la  parte  superior  hacia  el  interior  de  la  biopelícula  no  exista.    En  la  dinámica  de  la 

biopelícula se combinan los dos factores logrando un mejor funcionamiento.  (42) 

 

Como  resultado  de  la  estructura  y  del  funcionamiento,  las  biopelículas  proporcionan 

diferentes  condiciones  ambientales  en  las  que  se  pueden  desarrollar  variados  tipos  de 

microorganismos.    Cuando  el  oxígeno  puede  penetrar  la  biopelícula,  se  generan  zonas 

aeróbicas y donde no alcanza a haber infiltración, se generan zonas anaeróbicas.  Algunas 

poblaciones consumen los desechos de otras y así se crean diferentes relaciones las cuales 

se  ven  reflejadas  en  la  producción  de  micro  nichos.     En  estos,  según  las  condiciones,  se 

pueden desarrollar microorganismos de crecimiento rápido, lento o nulo. 

 

 

                                                

15

 

www.erc.montana.edu  

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

26 

 

3.2.2.1 

Medios para encontrar y adherirse a la superficie 

 

Los  microorganismos  que  se  encuentran  en  los  sistemas  de  distribución  de  agua  potable, 

pueden  llegar  a  este  directamente  desde  la  fuente  de  agua,  haber  entrado  durante  el 

tratamiento de potabilización o a causa de algún evento extraordinario como una ruptura en 

la tubería, una mala conexión, una lluvia muy fuerte o una interferencia no permitida en la 

red. (15)  Una vez en el  sistema, las bacterias desarrollan diferentes medios y formas para 

poder  adherirse  a  la  superficie  de  las  tuberías.    Existen  relaciones  físicas,  químicas  y 

biológicas que hacen que este fijamiento sea posible y efectivo. 

 

Para que el proceso de formación de las biopelículas sea exitoso, los microorganismos que 

las componen deben conocer el lugar exacto en el que se pueden ubicar de manera que no 

interfieran con el desarrollo de los demás.  Por medio de la competencia y la comunicación, 

las bacterias pueden lograr relaciones exitosas con otros microorganismos, en las que cada 

cual coloniza y se adapta a su microambiente.  Cada organismo debe encontrar el lugar en 

el  que  se  encuentran  las  condiciones  óptimas  para  su  desarrollo  como  pH,  temperatura, 

disponibilidad  de  oxígeno  y  nutrientes.    Al  acomodarse  cada  microorganismo  en  su  lugar 

correspondiente  y  establecer  sus  funciones,  se  optimizan  la  utilización  de  nutrientes, 

espacio y se crean relaciones mutualistas o de otro tipo en la comunidad. 

 

Cuando  las  bacterias  han  formado  la  biopelícula,  y  se  ha  establecido  la  estructura  de  la 

misma,  una  gran  cantidad  de  factores  empiezan  a  formar  parte  de  la  supervivencia  y  el 

funcionamiento de cada uno de los organismos.  Estos se organizan de tal forma que cada 

uno  cumple  unas  funciones  específicas  dentro  de  la  biopelícula  y  se  establece  una 

comunidad. 

 

En  la  siguiente  imagen  se  ve  el  comportamiento de  la  biopelícula  en  cuanto  a  desarrollo.  

Los  microorganismos  que  se  tiñen  de  naranja  son  los  que  están  creciendo  rápidamente, 

mientras que los que se encuentran teñidos de verde son aquellos que presentan una tasa de 

crecimiento lenta o nula.   

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27 

 

 

 

  

Figura 16:  Dinámica de la biopelícula .

16

 

 

Se  puede  ver  que  los  microorganismos  que  se  encuentran  en  contacto  con  el  agua  (parte 

superior) son los que muestran una tasa de crecimiento mayor y los que se encuentran en el 

centro  la  menor.    Posiblemente  esto  se  deba  a  la  disponibilidad  de  nutrientes  que  tienen.  

Por otro lado, se puede ver que en las partes en las que la biopelícula es  delgada, todos los 

microorganismos presentan una tasa de crecimiento rápida. (42) 

 

La  comunicación  entre  bacterias  está  asociada  con  la  acumulación  de  moléculas  que 

funcionan como señales  y que regulan  la transcripción genética.  Las señales  moleculares 

producidas por células individuales, no tienen ningún efecto hasta que la densidad bacterial 

es suficiente para proveer la concentración de moléculas necesaria que pueda atravesar las 

membranas celulares y hacer que las células comiencen a producir toxinas, enzimas u otras 

sustancias según se requiera.  Las sustancias que segregan son absorbidas por otras células, 

las  cuales  leen  la  información  contenida  en  la  sustancia  que  produjo  la  otra  y  envían  un 

mensaje  nuevo;  de  esta  forma,  los  mensajes  pasan  de  una  célula  a  otra.    Esta  forma  de 

comunicación es  ideal para  las  bacterias que  forman parte de la  biopelícula, si se tiene en 

cuenta que  la posibilidad de perder  la sustancia  “mensajera” es  muy  baja,  ya que  ésta se 

desplaza  por  la  sustancia  extracelular  viscosa  que  está  sosteniendo  a  la  biopelícula, 

evitando  la  interacción  directa  con  la  corriente  de  agua.(42)   Se  sabe  que  los  sistemas  de 

comunicación  entre  bacterias  de  la  misma  especie  funcionan  bastante  bien;  sin  embargo, 

hay muchas dudas acerca del funcionamiento de estos sistemas cuando hay varias especies.  

                                                

16

 

http://www.erc.montana.edu/CBEssentials-SW/research/Control/wentland-caption.htm 

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Factores que favorecen el desarrollo y el crecimiento de biopelículas en las tuberías de los sistemas 
de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

28 

 

Se cree que la comunicación puede ayudar a la acomodación y a la alteración de diferentes 

especies.  (2) 

 

Conocer las moléculas que hacen parte del sistema de comunicación de las bacterias podría 

ser de gran utilidad para controlar el crecimiento de las biopelículas.  Si se logra manipular 

las sustancias de comunicación, de forma que se puedan bloquear las señales, la formación 

de  las biopelículas  no sería exitosa.  Posiblemente  las células  muten como una reacción a 

los cambios a los que se ven obligadas, pero podría ser un buen mecanismo de control.    

 

Una vez una bacteria se ha adherido a una superficie cambia.  El cambio más obvio es que 

comienza  a  secretar  las  sustancias  poliméricas  para  formar  la  biopelícula;  sin  embargo, 

también  puede  cambiar  en  el  ámbito  genético  ocasionando  prácticamente  un  organismo 

completamente nuevo.   Por esto, las células planctónicas son tan diferentes a las sésiles  y 

no tiene sentido estudiar y atacar las que se encuentran libres cuando los problemas graves 

en las tuberías los ocasionan las bacterias que se encuentran adheridas a las superficies.   

3.2.2.2 

Regeneración 

 

La regeneración es un proceso de suma importancia en la dinámica de las biopelículas.  Se 

conoce  que     al  llevar  a  cabo  cualquier  proceso  de  tratamiento o  control  no  se  elimina  el 

100%  de  la  biopelícula  existente  lo  que  trae  como  consecuencia  que  los  organismos  que 

sobreviven  vuelvan  a  reproducirse  y  que  ésta  se  genere  nuevamente.    La  biopelícula 

remanente  posee  la  cantidad  suficiente  de  organismos  para  que  estos  se  reproduzcan  e 

inicien de nuevo el proceso de formación.  Por otro, lado la nueva superficie es mucho más 

rugosa que la superficie original (tubería), por lo tanto los organismos colonizadores que se 

encuentran  libres  en  el  agua  pueden  encontrar  facilidades  para  adherirse  a  la  superficie  y 

formar de  nuevo  la  biopelícula.  Una  vez  ha pasado el proceso de tratamiento, las células 

que sobreviven tienen acceso más fácil a los nutrientes que quedan libres en el agua.  Los 

organismos  supervivientes  segregan  rápidamente  más  sustancias  extracelulares  que  los 

protegen  instantáneamente  de  los  efectos  de  los  desinfectantes.    No todos  los  organismos 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

29 

 

son igualmente susceptibles a los efectos de los desinfectantes y, por lo general, los que se 

ven menos afectados son los mayores productores de limo. 

 

Factores como la temperatura y la disponibilidad de nutrientes en el agua ayudan a que se 

dé el fenómeno de regeneración.  Las aguas que presentan temperaturas altas tienen mayor 

porcentaje de regeneración que las que tienen temperaturas bajas.  

3.2.2.3 

Desprendimiento 

 

El  desprendimiento  de  biopelícula  es  un  proceso  aleatorio  causado  por  inestabilidades 

locales y físicas combinado con fuerzas externas.  Es un proceso de suma importancia en la 

dinámica de la biopelícula, ya que mantiene el equilibrio de la misma, con este se asegura 

que  la  biopelícula  tenga  un  espesor  constante,  haya  regeneración  de  organismos,  flujo  de 

nutrientes y se crea la posibilidad de generación de nuevas biopelículas aguas abajo.   

 

El desprendimiento o pérdida de  biomasa  en  las  biopelículas es el resultado de diferentes 

procesos:  abrasión,  erosión,  predadores  y  separación  de  células  muertas.    La  erosión  es 

causada por la acción de las fuerzas cortantes, mientras que la abrasión es ocasionada por la 

colisión  de  las  partículas  que  conforman  la  biopelícula  y  partículas  externas.    Estos  dos 

tipos de desprendimiento normalmente ocurren en toda la superficie de la biopelícula pero 

no la retiran del todo, únicamente la capa más superficial.   

 

Cuando  la  biopelícula  tiene  una  gran  porción  de  células  muertas,  se  puede  dar 

desprendimiento  total  de  ese  sector,  es  decir  que  se  desprende  todo  el  espesor  de  la 

biopelícula.    En  este  caso,  el  desprendimiento  no  ocurre  en  toda  la  superficie  sino 

únicamente en las zonas que hayan muerto.   

 

Otra  forma  de  desprendimiento  se  da  cuando  la  biopelícula  se  desliza,  en  este  caso  los 

microorganismos  forman  una  especie  de  bola  con  la  matriz  y  comienzan  a  rodarse  para 

desplazarse a través de la superficie de la tubería.  

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

30 

 

 

Las  bacterias  se  pueden  desprender  de  las  biopelículas  de  forma  individual  o  en  grupos.  

Cuando  lo  hacen  de  forma  grupal,  mantienen  sus  características  como  biopelícula,  por  lo 

que permanecen resistentes ante los desinfectantes.  (42) 

 

Como  se  había  mencionado  anteriormente,  la  matriz  de  las  biopelículas  tiene  una 

consistencia viscoelástica, esto permite que se mueva en el agua y que sufra deformaciones.  

Analizando  el  comportamiento  de  las  biopelículas,  se  puede  ver  que  a  la  tubería  se 

encuentra adherida una especie de cabeza, que consiste en una parte gruesa y abultada de la 

superficie, a ésta se encuentra adherida una especie de cola que tiene movimiento y también 

hace parte de la biopelícula.  Cuando se presenta el fenómeno de desprendimiento, la parte 

que se suelta suele ser la cola que ya se encuentra alargada debido a las fuerzas cortantes y 

a la velocidad del agua.  (42) 

 

El desprendimiento ocasionado por los depredadores es ocasional y localizado, cuando los 

predadores encuentran su alimento en alguna zona de la biopelícula se asocian a esta toman 

los  nutrientes que necesiten  y se desprenden nuevamente en  búsqueda de nuevo alimento.  

En este proceso los organismos que se asocian desprenden organismos y componentes de la 

biopelícula  y  dejan  nuevos  compuestos  y  sustancias  que  posiblemente  son  utilizadas  por 

otros organismos.  (36) 

 

En el estudio (25), se estudió la relación que puede tener el proceso de desprendimiento de 

una  biopelícula  con  la  concentración  de  nutrientes  en  el  agua.    Los  resultados  que  se 

obtuvieron  muestran  una  clara  relación  en  la  que  se  establece  que  cuando  hay  escasez  de 

nutrientes en el ambiente, la tasa de desprendimiento de la biopelícula aumenta.   

 

 

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Factores que favorecen el desarrollo y el crecimiento de biopelículas en las tuberías de los sistemas 
de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

31 

 

4  FACTORES DE CRECIMIENTO Y DESARROLLO 

 

El pequeño número de microorganismos que puede sobrevivir al tratamiento de agua y los 

que  se  encuentran  en  los  sistemas  de  distribución,  tienen  la  capacidad  de  crecer  y 

multiplicarse  bajo  lo  determinadas  condiciones  ambientales  para  colonizar  las  paredes  de 

las tuberías de las redes de distribución de agua potable.  Las circunstancias que permiten el 

crecimiento y el desarrollo de los microorganismos son el resultado de la combinación de 

diversos factores, por lo que no se puede decir que solamente uno sea el responsable o que 

sea más o menos determinante que los demás.   

4.1 

 Material 

Cuando se habla de los materiales de la red de distribución de agua potable, es importante 

tener  claridad  de  los  componentes  que  se  están  teniendo  en  cuenta.    Se  habla 

principalmente  de  los  materiales  de  las  tuberías,  sin  embargo  se  deben  analizar  los 

materiales de las válvulas, las uniones, los arreglos y los empaques.  Además de los tubos, 

los otros materiales utilizados en la infraestructura del sistema pueden servir como material 

de soporte para las biopelículas. 

 

Los  materiales  que  conforman  la  infraestructura  de  los  sistemas  de  distribución  de  agua 

potable son  sumamente  importantes, es necesario asegurar que estos no afecten  la calidad 

del  agua  que  está  siendo  transportada.    Es  importante  asegurar  que  no  produzcan  olor  o 

color  alguno,  ni  compuestos  químicos  y  por  último  que  no  faciliten  el  crecimiento  de 

biopelículas  en  la  superficie.    Cuando  se  escoge  el  material  del  cual  va  a  estar  hecha  la 

tubería  se  deben  tener  en  cuenta  diversos  factores  como  por  ejemplo,  la  susceptibilidad  a 

corrosión,  las propiedades  microbiológicas,  las propiedades químicas  y  físicas, el  impacto 

ambiental,  el  costo  y  la  relación  del  material  con  materiales  ya  existentes  en  la  red  de 

distribución. Un factor de suma importancia es el peso del material; entre menor sea el peso 

del  material,  menor  será  el  impacto  ambiental  del  mismo,  por  ejemplo  los  materiales 

plásticos  ocasionan  menos  consecuencias  ambientales  que  el  hierro  y  el  cobre.    Por  otro 

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Factores que favorecen el desarrollo y el crecimiento de biopelículas en las tuberías de los sistemas 
de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

32 

 

lado,  se  debe  tener  en  cuenta  las  características  de  los  materiales  para  planear  bien  su 

instalación teniendo en cuenta  los cuidados necesarios para que el  material  no se afecte  y 

conserve sus características durante su vida útil (17). 

 

En diferentes estudios se plantea una relación directa e importante entre los  materiales de 

las tuberías y la formación de las biopelículas en las mismas. Los materiales pueden llegar a 

proporcionar nutrientes a los microorganismos, lo que facilita la formación de biopelículas 

en sus paredes.  Los pegantes y plastificantes que se usan en la red de distribución pueden 

servir  como  nutrientes  para  los  microorganismos.    También  es  posible  que  las  bacterias 

obtengan  nutrientes  metálicos del acero  inoxidable  y otros materiales. (11,13,21,22,37,39)  

Para  comprobar  el  aporte  de  nutrientes  por  parte  de  los  materiales,  se  realizó  un 

experimento  que  consistió  en  la  incubación  de  muestras  de  diferentes  materiales  en  agua 

estéril.    El  ensayo  consistió  en  colocar  secciones  de  3cm

2

  de  diferentes  materiales, 

previamente  esterilizados,  sumergidos  en  agua  estéril.    Después  de  tres  días  se  analizó  el 

agua  y  se  midió  el  carbono  orgánico  total  (COT)  en  cada  una  de  las  muestras.    Con  este 

estudio se pretendía mostrar la influencia que puede tener cada uno de  los materiales en el 

suministro de carbono al agua.  Los resultados obtenidos se muestran en la siguiente tabla: 

(13).   

MATERIAL 

COT (mg / l) 

Vidrio (control) 

2.78 ± 0.4 

Cobre 

4.15 ± 0.17 

Polibutileno 

4.46 ± 0.15 

PVCc 

6.02 ± 0.11 

PVCu 

5.42 ± 0.11 

Polipropileno 

5.98 ± 1.56  

Polietileno 

179 ± 0.82 

Etileno – propileno 

157 ± 0.84 

Latex 

320 ± 19.4 

Tabla tomada de (13) 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

33 

 

 

El material de la tubería también influye en la rapidez con la que se forma una biopelícula y 

en el tipo de colonizadores primarios y, por lo tanto, de biopelícula que se va a presentar y 

sus características como diversidad, estructura, densidad y espesor. (13,20,21,22,30) En el 

estudio anterior (13), se encontró que en todos los materiales probados se formó biopelícula 

y que cada una de estas presentaba características diferentes.   Las  bacterias pioneras, que 

fueron  las  encargadas  de  la  colonización,  fueron  diferentes  en  cada  caso  por  lo  que  las 

biopelículas fueron diferentes en diversidad, abundancia y morfología.   

 

A pesar de los resultados obtenidos en diferentes estudios, aún existen estudios en los que 

se  afirma  que  el  material  de  la  tubería  realmente  no  influye  en  la  formación  las 

biopelículas:  “Aún  no  se  ha  descubierto  el  material  al  cual  los  microorganismos  no  se 

puedan adherir.   Los estudios  han  mostrado que  los  microbios  se pueden adherir al  acero 

inoxidable, al teflón, PVC y PVDF con la misma facilidad.”

17

 (39) 

 

Metales

 

Hierro:  Se  ha  demostrado  que  las  tuberías  de  hierro  estimulan  el  crecimiento  de 

biopelículas.  Factores como la corrosión, la formación de tubérculos y de huecos, ayudan a 

crear  una  atmósfera  favorable  para  el  crecimiento  de  las  biopelículas,  especialmente  en 

aguas  pobres  de  nutrientes.  (5,30).    El  hiero  también  interfiere  en  la  acción  del  cloro 

haciendo  aún  más  favorable  el  ambiente  para  los  microorganismos.    Por  otro  lado  se  ha 

observado  un  crecimiento  más  rápido  y  una  mayor  densidad  en  las  biopelículas  que  se 

forman  en  este  material,  lo  cual  puede  ser  consecuencia  de  una  serie  de  características 

como  acumulación  de  nutrientes  (tubérculos),  rugosidad  de  la  superficie  y  demanda  de 

desinfectante. (11,30) 

                                                

17

 MAYETTE (1992), www.edtrom.com. 

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34 

 

Comparando las tuberías de hierro con las de PVC se ha encontrado que en las primeras, el 

número  de  bacterias,  la  velocidad  de  formación  y  la  diversidad    de  las  biopelículas  es 

mucho mayor en todos los casos. (11) 

 

Acero  fundido:  En  un  estudio  realizado

18

,  se  muestra  la  presencia  de  una  biopelícula 

semejante  en  superficies  de  acero  fundido,  y  acero  fundido  recubierto  con  mortero  y  con 

cemento.  En todos  los casos  la  biopelícula es  muy  similar  y  no se presenta deterioro del 

material  de  la  tubería.  Las  biopelículas  que  se  forman  en  este  material  albergan  una  gran 

cantidad de microorganismos. (13) 

 

Acero  inoxidable:    Es  el  material  metálico  que  menos  microorganismos  contiene  en  la 

biopelícula, comparado con los demás. (13) 

 

Cobre:  Las biopelículas que se forman en el cobre tienen una estructura característica que 

consiste en dos capas:  la primera, que se encuentra en contacto con el cobre, está formada 

únicamente por la sustancia polimérica extracelular.  La segunda está formada por bacterias 

que  no  se  encuentran  embebidas  en  la  sustancia  extracelular,  pero  que  utilizan  cápsulas 

como medio de protección.  (21).  Se ha encontrado que en este material la formación de la 

biopelícula es lenta y posee una cantidad mínima de especies de microorganismos, (20) la 

biopelícula  que  se  forma  es  menos  densa  que  la  del  PVC  a  cualquier  temperatura. 

Posiblemente se deba a que  los  iones de cobre  inhiben  la presencia de algunos  nutrientes 

que  son  necesarios  para  el  crecimiento  de  cierto  tipo  de  bacterias,  por  ejemplo  de  L. 

Pneumophila.  (10) 

 

 

 

 

                                                

18

  POULTON  W.  y  MIXON  M.  1992.    Investigation  into  de  Degradation  of  Mortar  Linings  and 

Concrete by Microoorganisms in Industrial Water Systems.  Water Research Commission Report No. 
398/1/93. SA. 

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35 

 

Cementos: 

 

En  diferentes  estudios  se  ha  comprobado  que  los  materiales  de  cemento  tienen  menor 

capacidad de albergar biopelículas que los materiales metálicos (21). 

 

Concreto:    durante  varios  años  se  han  relacionado  los  microorganismos  con  el 

deterioramiento del concreto.  (21).  Se cree que es un proceso complejo en el que se ven 

involucrados  diferentes  tipos  de  microorganismos  tales  como  las  bacterias  reductoras  de 

azufre. 

 

Plásticos: 

 

Materiales sintéticos:  (polietileno) Estos materiales han tenido gran acogida en los últimos 

tiempos  gracias  a  la  gran  cantidad  de  ventajas  que  presentan:    resistencia  a  diversos 

químicos  y  a  la  corrosión,  no  tienen  conductividad  eléctrica,  costos  competitivos, 

flexibilidad  y  fácil  manejo,  transporte  e  instalación.    A  pesar  de  la  enorme  cantidad  de 

ventajas que tienen estos materiales, algunos  contribuyen a la formación de biopelículas. 

Los materiales elásticos como el látex, contribuyen a la formación de biopelículas, ya que 

proveen  los  nutrientes  necesarios  para  su  formación,  desarrollo  y  crecimiento.  (13)    Las 

tuberías de estos materiales dejaron de ser utilizadas debido a los problemas biológicos que 

causaban; sin embargo, hay diversos componentes como empaques, accesorios de la ducha, 

entre otros, que están hechos de estos materiales y forman parte de la red de distribución de 

agua  potable  y  que  por  ende  son  fácilmente  colonizados  por  microorganismos.    Las 

biopelículas  que  se  forman  en  estos  materiales  son  continuas  y  crecen  muy  rápidamente. 

(13) 

 

Materiales plásticos:   (PVCu, PVCc, MDPE) Se han  hecho algunas comparaciones en  las 

que  se  han  encontrado  que  la  cantidad  de  biopelícula  que  se  forma  en  estos  nuevos 

materiales  es  considerablemente  menor  que  la  que  se  forma,  por  ejemplo,  en  tuberías  de 

hierro  dúctil.  (21).    Por  otro  lado,  se  han  realizado  ensayos  en  los  que  los  resultados 

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Factores que favorecen el desarrollo y el crecimiento de biopelículas en las tuberías de los sistemas 
de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

36 

 

muestran  un  desarrollo  exactamente  igual  de  biopelículas  en  PVC  y  en  acero.  (4,37)    En 

comparación  con  el  cobre  se  ha  encontrado  una  mayor  formación  de  biopelícula  en  los 

materiales  plásticos.    Se  encontró  un  número  reducido  de  colonizadores  de  crecimiento 

rápido, pero una gran cantidad de colonizadores de crecimiento lento.  La biopelícula que 

se  forma  es  de  crecimiento  lento  pero  de  una  gran  diversidad  y  una  gran  densidad.  Los 

resultados que se obtuvieron fueron mayores para el polietileno que para el PVC. (20) 

 

Se ha planteado que  los plastificantes  y demás componentes del  material, pueden  llegar a 

ser  directamente  utilizados  por  algunas  comunidades  de  microorganismos,  creando  una 

relación directa entre el material y la biopelícula. (13).   

 

El proceso de crecimiento de  la  biopelícula es diferente al de  los  materiales elásticos.  El 

proceso es mucho más lento. El primer paso es la formación de pequeñas microcolonias, las 

cuales  poco  a  poco  se  vuelven  más  densas  y  se  juntan.  También  se  ha  observado  que  el 

proceso de crecimiento de la biopelícula en el plástico es igual para todas las temperaturas 

en  un  rango  de  20°C  a  60°C.    Los  materiales  plásticos  son  capaces  de  proveer  ciertos 

nutrientes a los  microorganismos; sin embargo, se cree que esto no es relevante ya que  la 

contribución  es  mínima.    Por  otro  lado,  se  ha  encontrado  que  en  la  superficie  de  estos 

materiales  pueden  existir  ciertos  huecos  e  imperfectos  causados  en  el  proceso  de 

manufactura,  los  cuales  se  convierten  en  los  principales  nichos  y  los  lugares  que  son 

colonizados  en  primer  lugar  por  los  microorganismos.    Este  fenómeno  colabora  con  la 

formación de las biopelículas en los materiales plásticos ya que estos lugares protegen a los 

microorganismos  de  las  fuerzas  cortantes,  porque  actúan  como  barreras  protectoras 

permitiendo el libre desarrollo de los colonizadores. (13) 

 

-  Rugosidad 

 

La rugosidad de la tubería es importante, si se tiene en cuenta al aumentar ésta, aumenta el 

área  superficial  y  por  ende  la  tubería  tiene  mayor  capacidad  para  servir  de  nicho  a  las 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

37 

 

bacterias.    Si  la  rugosidad  es  muy  alta,  el  acceso  a  la  biopelícula  por  parte  de  los 

desinfectantes y diferentes tratamientos de control es más difícil. 

 

Algunos  estudios  realizados  en  Suiza  (31),  comparaban  el  desarrollo  de  biopelículas  en 

acero  inoxidable  polichado  eléctricamente  y  con  acabado  mate  y  en  PVC  en  redes  de 

distribución de agua potable.  Cuando se midieron la cantidad de microorganismos en cada 

una de las superficies, no se encontró diferencia en la cantidad de células presentes en PVC 

y el acero inoxidable electropolichado.  Sin embargo, al comparar los dos tipos de acero, se 

encontraron  1.4  veces  más  microorganismos  en  el  acero  mate  que  en  el  polichado 

eléctricamente.   Buscando una explicación para esta diferencia, se plantearon las siguientes 

hipótesis: 

 

  Los  dos  materiales  tienen  una  rugosidad  considerablemente  diferente,  siendo 

bastante más rugoso el acero mate.  Posiblemente esto influyó en los resultados. 

  Al ser mayor la rugosidad del acero mate, este ofrece una mayor área de superficie, 

razón por la cual una mayor cantidad de microorganismos se puede establecer en la 

biopelícula. 

  La rugosidad provee diferentes lugares en los cuales los microorganismos se pueden 

“acomodar” formando nichos protegidos de las fuerzas cortantes. Por esta razón, se 

encuentra  una  mayor  cantidad  de  microorganismos  en  las  superficies  con  mayor 

rugosidad.  (37,39) 

 

En otros estudios se ha encontrado que a pesar de que la rugosidad influye en los primeros 

pasos  de  formación  de  la  biopelícula  no  es  un  factor  determinante.    Aún  no  se  ha 

encontrado  ninguna  superficie  en  la  que  no  se  forme  biopelícula;  por  lo  tanto,  se  plantea 

que  aunque  los  primeros  pasos  en  la  formación  de  las  biopelículas  se  lleven  a  cabo  de 

forma más rápida en los materiales con mayor rugosidad, en todo caso la biopelícula se va a 

desarrollar  en  todos  los  materiales  y  los  resultados  finales  van  a  ser  iguales  en  todos  los 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

38 

 

casos. 

19

    En  estudios  realizados  en  Bélgica  comparando  el  desarrollo  de  Pseudomonas 

Aeruginosa  en  acero  inoxidable  con  diferentes  rugosidades  se  encontró  que  los 

microorganismos se adhieren con igual facilidad en cualquier rugosidad y por otro lado que 

la  cantidad  de  microorganismo  presentes  por  cm

2

  no  es  proporcional  a  la  rugosidad  del 

material.(39) 

 

A  continuación  se  muestra  un  esquema  mediante  el  cual  se  compara  la  rugosidad  de 

diferentes  materiales  con  el  tamaño  de  los  microorganismos.    En  este  caso  se  escogió  el 

tamaño de Pseudomonas Aeruginosa debido a que su tamaño es promedio.  

 

En los tres casos se trata de tuberías de acero inoxidable, la diferencia está en el terminado 

que  se  le  da  al  material.  (39)  En  la  primera  muestra  una  tubería  que  se  utiliza  para 

instalaciones de uso sanitario, servicios de comida y farmacéutico.  En la segunda, se puede 

ver  la  fotografía  del  mismo  material  que  se  ilustró  en  la  primera  figura,  colonizado  por 

bacterias P. Aeruginosa.  Como se puede ver, los “baches” son lo suficientemente grandes 

para contener las diferentes bacterias. 

 

   

Figura 17:  Superficie muy rugosa .

20

 

 

                                                

19

 MELTZER (1993), www.edstrom.com 

20

 

www.edstrom.com 

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39 

 

 

Figura 18:  Imagen real de la representación de la figura anterior .

21

 

 

Acá se ve puede ver que en los “baches” que tiene la tubería debido a la rugosidad se puede 

acomodar  un  gran  número  de  bacterias.    Esto  puede  influir  en  el  efecto  que  tienen  los 

desinfectantes y las fuerzas cortantes en la biopelícula, ya que en estos lugares son menos 

susceptibles a las consecuencias que estos puedan ocasionar.  La tubería está sirviendo de 

protección a la biopelícula. 

 

En  la siguiente figura  se  ve una tubería que es utilizada principalmente para  inyección de 

agua.  

 

Figura 19:  Tubería para inyección de agua .

22

 

 

En  esta  figura  no  es  tan  evidente  el  efecto  “protector”  que  puede  cumplir  la  pared  de  la 

tubería con respecto a la biopelícula.  Los baches en la tubería son de menor tamaño; aún 

pueden  servir de  nicho para  la acomodación de  las  bacterias, pero posiblemente su efecto 

                                                

21

 

www.edstrom.com  Gillis 1996 

22

 

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40 

 

protector  ante  factores  como  los  desinfectantes  y  las  fuerzas  cortantes  no  sea  igual  de 

efectivo que en el caso anterior. 

 

La última figura corresponde a acero polichado eléctricamente (misma rugosidad del PVC) 

 

Figura 20:  Tubería con la menor rugosidad .

23

 

 

En este caso los baches son prácticamente nulos; por lo tanto, la tubería no va a afectar  con 

tanta claridad los efectos de los desinfectantes y las fuerzas cortantes.  Esto no quiere decir 

que las bacterias no tengan la capacidad de adherirse a este material, implica que no van a 

tener lugares que faciliten su colonización. 

 

4.1.1.1 

Materiales en la red de distribución 

 

Hasta hace  muy poco tiempo  la  mayoría de  las redes de distribución eran construidas con 

materiales inorgánicos.  Los más comunes eran hierro y acero, en algunos casos se utilizaba 

un recubrimiento interno de mortero, cemento o material bituminoso.  Para las instalaciones 

domésticas,  los  materiales  más  utilizados  eran  el  acero  galvanizado  y  el  cobre.    Hoy,  la 

tendencia  es  reemplazar  estos  materiales  por  plásticos.    Las  razones  principales  son  dos:  

los  materiales  metálicos presentan  muchos problemas relacionados con  la corrosión  y con 

la  vida  útil  de  las  tuberías,  y  por  otro  lado  las  nuevas  tecnologías  permiten  instalaciones 

más sencillas y económicas cuando se utilizan materiales plásticos.   

 

                                                

23

 

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41 

 

A medida que se reemplaza o se amplía una red de distribución, los materiales que forman 

parte de la  misma pueden ser diferentes  y esto puede traer consecuencias en  la  formación 

de las biopelículas, por lo que se debe entrar a analizar la sucesión de los materiales en las 

redes  de  distribución.      Por  ejemplo,  se  ha  comprobado  que  las  tuberías  de  cemento  y  la 

corrosión  de  las  tuberías  metálicas  aumentan  el  pH  del  agua,  lo  cual  puede  traer 

consecuencias  en  la  formación  de  biopelículas  en  las  tuberías  que  se  encuentran  aguas 

abajo.  

 

En diferentes países se está llevando a cabo desde hace  bastante tiempo, la renovación de 

las redes de distribución de agua potable, tanto principales como domésticas.  En todos los 

casos  los  materiales  que  se  están  instalando  son  plásticos  y  estos  están  reemplazando  las 

tuberías  de  materiales  metálicos  que  se  encuentran  deterioradas  a  causa  de  la  corrosión  y 

del tiempo.  También se ha vuelto frecuente la utilización de tuberías de acero inoxidable, 

principalmente en las instalaciones domésticas.  Las tuberías de materiales de cemento cada 

vez son menos utilizadas y están siendo reemplazadas por nuevos materiales. 

 

En Dinamarca la mayoría de las redes de distribución son de tuberías de hierro  y las redes 

domésticas  son  una  combinación  de  tuberías  de  acero  galvanizado,  cobre,  y  acero 

inoxidable.  La  tendencia  actual  es  cambiar  los  tubos  principales  por  materiales  plásticos, 

especialmente polietileno y en las instalaciones domésticas cada vez son  más comunes las 

tuberías de acero inoxidable. 

 

En  Alemania  las  redes  principales  son  en  su  mayoría  en  acero  y  en  hierro  dúctil  con  un 

recubrimiento interno en mortero.  En las instalaciones domésticas los más comunes son el 

acero galvanizado y el cobre.  Se ha tenido un control muy estricto para mantener la calidad 

del  agua  y  minimizarlos  efectos  de  la  corrosión  y  de  los  metales  pesados.    Las  tuberías 

nuevas  son  en  su  mayoría  de  materiales  plásticos,  como  polietilieno,  PVC,  y  acero 

inoxidable. 

 

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42 

 

En Francia, al igual que otros países europeos, existen serios problemas de corrosión, razón 

por la cual las antiguas tuberías metálicas están siendo reemplazadas por tuberías de PVC y 

polietileno de alta densidad en las redes principales y por materiales plásticos en  las redes 

domésticas.  (17) 

4.2 

Nutrientes 

 

Al  igual  que  todos  los  seres  vivos,  las  bacterias  requieren  ciertos  nutrientes  para  su 

crecimiento  y  reproducción.    Limitar  los  nutrientes  del  sistema  podría  controlar  el 

crecimiento bacteriano en las tuberías.  Sin embargo es importante tener en cuenta que los 

sistemas  de  distribución  de  agua  potable  que  cuentan  con  los  niveles  más  altos  de 

purificación, cuentan con los nutrientes necesarios para el desarrollo de biopelículas en las 

paredes de las tuberías.  (34,39)  Las bacterias y otros organismos que tienen la capacidad 

de  adaptarse  y  desarrollarse  en  ambientes  con  baja  concentración  de  nutrientes  reciben  el 

nombre  de  oligotrofos.  Las  bacterias  y  otros  microorganismos  que  tienen  la  capacidad  de 

crecer y desarrollarse en las redes de distribución de agua potable, encuentran una serie de 

ventajas al asociarse para vivir como una biopelícula:  

 

-  Diferentes  sustancias  orgánicas  se  pueden  concentrar  en  la  superficie  de  las 

biopelículas. 

-  Las  sustancias  poliméricas  extracelulares  tienen  la  capacidad  de  concentrar 

diferentes nutrientes que atrapan del agua. 

-  Los  colonizadores  secundarios  se  alimentan  del  material  de  deshecho  de  los 

colonizadores primarios y así sucesivamente.  

-  Algunas  bacterias  se  pueden  asociar  para  producir  enzimas  especiales  que  les 

permiten metabolizar nutrientes que se encuentran en el agua, pero que no podrían 

ser utilizados sin la ayuda de las enzimas.  (39) 

 

Los  microorganismos  pueden  ser  clasificados  según  los  compuestos  que  utilicen  como 

energía  básica:  hidrógeno  orgánico  o  inorgánico;  como  fuente  de  carbono:  carbono 

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43 

 

orgánico o inorgánico; y el tipo de aceptor de hidrógeno que utilicen: oxígenos, nitrógenos, 

azufre, dióxido de carbono o carbono orgánico.  Los microorganismos heterótrofos son los 

más  abundantes  en  las  biopelículas;  estos  se  caracterizan  por  utilizar  carbono  orgánico 

como  fuente  de  carbono  y  de  energía  y  oxígeno  como  receptor  de  hidrógeno.  Los 

polisacáridos  provenientes  de  las  algas,  los  aminoácidos  y  los  péptidos,  son  fácilmente 

biodegradables y pueden ser utilizados por las células bacterianas como fuente de carbono 

y  energía.  (8,21)    Por  ejemplo,  la  fuente  de  carbono  influye  en  el  desarrollo  de  la 

biopelícula,  la  diversidad  de  especies  que  la  componen,  su  heterogeneidad,  su  densidad  y 

espesor y su estructura. (1,20,32).   

 

Los  principales  nutrientes  que  son  necesarios  para  el  crecimiento  y  desarrollo  de  las 

bacterias  y  su  disponibilidad  en  las  redes  de  distribución  de  agua  potable  se  presentan  a 

continuación: 

 

Nutriente 

Fuentes 

Carbono orgánico 

Ácidos húmicos y fúlvicos (fuente de agua) 

Plastificantes  y solventes de la tubería 

Fibra de vidrio-plásticos reforzados 

Lubricantes de las válvulas y bombas 

Subproductos microbianos 

Partículas de aire 

Nitrógeno 

Ácidos húmicos y fúlvicos (fuente de agua) 

Nitritos y nitratos (fuente de agua) 

Subproductos microbianos 

Partículas de aire 

Fósforo 

Fosfatos (fuente de agua) 

Subproductos microbianos 

Partículas de aire 

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44 

 

Azufre 

Sulfatos (fuente de agua) 

Ácido sulfúrico  

Membranas de ósmosis reversa 

Partículas de aire 

Metales y sales 

Fuente de agua 

Tubería 

Fibra de vidrio-plásticos reforzados 

Componentes 

del 

sistema 

de 

acero 

inoxidable 

Químicos de la ósmosis reversa 

Partículas de aire 

Tabla tomada de http://www.edstrom.com/ 

 

Eventos  como  lluvias  fuertes,  vientos  y  tormentas  pueden  incrementar  la  cantidad  de 

materia orgánica en el agua promoviendo la formación de biopelículas en las tuberías. 

 

La  materia  orgánica  presente  en  el  agua  potable,  después  del  tratamiento,  es  de  suma 

importancia,  ya  que  provee  carbono,  como  fuente  de  alimento  y  energía,  a  las  bacterias. 

(8,20)    Teniendo  en  cuenta  esto,  el  crecimiento  de  las  bacterias  y  por  ende  de  las 

biopelículas puede ser controlado si se limita la cantidad de materia orgánica biodegradable 

(MOB). En diferentes  estudios se  ha  mostrado que controlando  la cantidad de MOB  y de 

carbono orgánico asimilable (COA) se puede controlar y limitar el crecimiento bacteriano; 

sin  embargo,  no  se  puede  evitar.  (4,8,11,19,22,32,33,34)    En  diferentes  estudios  se  ha 

encontrado una relación directa entre  el COA y la cantidad de bacterias coliformes en los 

sistemas de distribución de agua potable. (33)  Para poder mantener los niveles deseados de 

MOB,  se  requieren  estándares  muy  altos  en  la  calidad  del  tratamiento  del  agua,  lo  cual 

implica procesos más largos y un alza importante en los costos.  Para controlar el nivel de 

nutrientes en el agua, se puede utilizar el tratamiento biológico, la coagulación, la filtración 

de membrana y el carbono activado.  Cuando los nutrientes son escasos, el crecimiento de 

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Factores que favorecen el desarrollo y el crecimiento de biopelículas en las tuberías de los sistemas 
de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

45 

 

las  células  libres  permanece  prácticamente  intacto  y  a  pesar  del  crecimiento  celular,  las 

bacterias pierden en cierto nivel la capacidad de formar biopelículas como consecuencia del 

estrés  al  que  se  encuentran  sometidas.  (8)  Por  otro  lado,  se  debe  tener  en  cuenta  que  al 

reducirse la cantidad de MOB en el agua, el cloro residual permanece más estable, lo que 

finalmente lleva a reducción en la densidad bacterial del agua.   

 

Contradiciendo la anterior afirmación, se ha visto que a pesar de la influencia que tiene la 

disponibilidad  de  MOB  en  el  crecimiento  de  las  bacterias,  este  no  es  el  factor  más 

importante en el desarrollo de las biopelículas, posiblemente factores como la temperatura 

y las condiciones hidráulicas afectan más.  La baja disponibilidad de nutrientes en el agua 

no afecta las células libres suspendidas en la columna de agua (5,8,20), por lo que se podría 

pensar  que  el  potencial  de  crecimiento  de  las  biopelículas  permanece  intacto.  Se  ha  visto 

que  la  disminución  en  los  nutrientes  afecta  el  proceso  de  adhesión  a  la  superficie  de  la 

tubería, pero después de un tiempo las densidades de las biopelículas son muy similares a 

cuando hay condiciones normales en el ambiente. (34)  

 

Analizando las propuestas anteriores, se puede decir que la reducción de la MOB, no va a 

detener el crecimiento de células  bacterianas en  los sistemas de agua potable,  ya que esto 

tiene  un  efecto  mínimo  en  el  desarrollo  de  las  biopelículas.    Pero,  por  otro  lado,  la 

reducción de la materia orgánica disminuye la demanda de cloro e incrementa la estabilidad 

del desinfectante. La tecnología de purificación actual no permite la reducción total de los 

nutrientes  que  se  encuentran  en  el  agua;  por  lo  tanto,  el  control  de  la  formación  de 

biopelículas en las redes de distribución de agua potable es imposible de realizar teniendo 

en cuenta únicamente este aspecto. Inclusive el hecho de reducir los nutrientes en las redes 

de distribución puede ser un estimulante para la formación de las biopelículas, si se tiene en 

cuenta  que  en  este  caso  los  nutrientes  se  van  a  acumular  en  la  superficie  de  las  tuberías.  

(20, 39) 

 

Cuando  los  nutrientes  son  muy  escasos,  las  bacterias  tienen  la  capacidad  de  reducir  su 

tamaño y de disminuir su actividad metabólica.  El tamaño que alcanzan es muy pequeño, 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

46 

 

cuando  se  encuentran  en  este  estado  reciben  el  nombre  de  ultramicrobacterias  y  pueden 

permanecer  en  este  estado  durante  mucho  tiempo.    Mientras  se  encuentran  bajo  estas 

condiciones permanecen flotando libremente y cuando encuentran nuevamente condiciones 

apropiadas  para  desarrollarse,  recuperan  su  tamaño  normal  y  se  pueden  adherir  a 

superficies.  Este mecanismo de defensa hace que sea más difícil la eliminación y el control 

de bacterial por medio de control en los nutrientes.  (42) 

 

 

Figura 21:  Mecanismos de defensa de las bacterias.  Disminución de tamaño.

24

 

 

La  disponibilidad  de  carbono  orgánico  asimilable,  suele  limitar  el  crecimiento  de  las 

bacterias heterotrófas en el agua potable.  Sin embargo, se ha encontrado que en ausencia 

de carbono, las bacterias se adaptan y el fósforo puede pasar a ser el nutriente regulador de 

la  población.    Cuando  se  cambia  la  fuente  de  alimento  por  cualquier  otro  nutriente,  se 

                                                

24

 

www.erc.montana.edu 

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47 

 

cambian  las  condiciones  en  las  que  las  primeras  células  colonizan  la  tubería,  la  tasa  de 

crecimiento,  la  estructura  y  topografía  de  la  biopelícula,  la  densidad  y  el  espesor  de  la 

misma y la relación metabólica de la comunidad microbiana.  Por ejemplo, cuando la fuente 

de  alimento  más  utilizada  es  el  fósforo,  la  comunidad  bacteriana  se  altera:  aumenta  la 

cantidad  de  bacterias  gram  negativas  y  se  ven  cambios  en  la  estructura  de  la  comunidad. 

(4,6,11,20) 

 

Cuando  no  hay  limitación  en  los  nutrientes,  es  probable  que  los  microorganismos  que 

presentan  las  mejores  capacidades  para  crecer  y  adaptarse  sean  predominantes  en  la 

biopelícula.  Por ejemplo, cuando se adiciona acetato, como fuente de carbono, únicamente 

la especie predominante es obtenida en los muestreos, en este caso Pseudomonas spp. (20) 

4.3 

Condiciones Hidráulicas 

 

Diferentes condiciones hidráulicas, como los tiempos de residencia, los puntos muertos, la 

longitud de las tuberías, su diámetros, el caudal demandado, la presión, las condiciones de 

flujo y sus variaciones pueden afectar la supervivencia y el crecimiento de las biopelículas 

en las tuberías de agua potable.   

 

Altas velocidades de flujo pueden incrementar la cantidad de nutrientes y de desinfectantes 

en contacto con la biopelícula, lo que afecta su formación; sin embargo, no pueden evitar la 

adhesión de los microorganismos a las paredes de la tubería, ni tampoco pueden desprender 

la totalidad de la biopelícula existente.  (11,34,37,39).  Esto se debe a diversos factores: 

 

  Mínima  velocidad  en  la  subcapa  laminar  viscosa:    Inclusive  cuando  el  flujo  en  el 

centro de la tubería es turbulento, en las paredes de la tubería la velocidad del flujo 

tiende a cero.  La zona en la que esto sucede, recibe el nombre de subacapa laminar 

viscosa.   

 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

48 

 

  Mayor adhesión debido a la acción de exopolímeros: las bacterias que forman parte 

de las biopelículas desarrollan estructuras que las ayudan a mantenerse adheridas a 

la superficie de la tubería. 

 

  El  máximo  espesor  que  puede  alcanzar  una  biopelícula  está  determinado  por  la 

subcapa laminar viscosa.  En un sistema con flujo constante, la biopelícula alcanza 

un  espesor  en  equilibrio,  el  cual  depende  no  solamente  de  la  subcapa  laminar 

viscosa,  sino  también  de  los  nutrientes  disponibles  en  el  ambiente.    Cuando  el 

sistema tiene flujo variable, la biopelícula puede sufrir un desprendimiento obligado 

que  reduce  el  espesor  de  la  biopelícula  instantáneamente.    Sin  embargo,  la 

biopelícula tiene la capacidad de recuperar su espesor de equilibrio rápidamente. 

 

  Densidad de la biopelícula: cuando la velocidad es muy alta, la biopelícula tiende a 

condensarse  para  hacerse  más  fuerte  y  evitar  el  desprendimiento.    Los 

microorganismos  crean  una  serie  de  asociaciones  extra,  de  forma  que  puedan 

retenerse unos con otros. 

 

En la siguiente figura se ilustra el efecto que tiene la velocidad del flujo en el espesor de la 

biopelícula.    Se  puede  ver  que  a  mayor  velocidad,  la  capa  límite  está  más  cercana  a  la 

superficie de  la tubería  y por  lo tanto el espesor de  la  biopelícula es  menor.  Se cree que 

además de ser más delgadas las biopelículas cuando las velocidades de flujo son altas, éstas 

son  más  densas.    Al  disminuir  el  grosor  de  las  biopelículas,  se  aumenta  el  número  de 

microorganismos libres en la columna de agua.  (30,34,39) 

 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

49 

 

 

Figura 21:  Efectos de la velocidad en el espesor de la biopelícula.

25

 

 

En el estudio (34) se observó el efecto que tenía la velocidad del flujo y la calidad del agua 

en  el  crecimiento  microbiano  en  una  red  de  distribución  de  agua  potable.    Se  hicieron 

pruebas  para  tres  velocidades  diferentes  y  finalmente  se  encontró  que  en  los tres  casos  el 

número total de células no es afectado por la velocidad, como tampoco lo es el proceso de 

adhesión a la superficie y el desarrollo de los microorganismos.  Por otro lado, se comparó 

la  adhesión  de  las  células  en  un  tanque  y  en  las  tuberías,  se  vio  que  en  las  tuberías  la 

adhesión  es  menor  que  en  los  tanques,  lo  que  puede  demostrar  el  efecto  que  tiene  la 

velocidad sobre este fenómeno.      

 

Las  fuerzas  causadas  por  las  condiciones  hidráulicas  influyen  bastante  en  el  proceso  de 

desprendimiento de la biopelícula.  Pueden actuar sobre la biopelícula las fuerzas cortantes, 

los cambios de presión en un  flujo turbulento  y  la abrasión  causada por partículas que se 

encuentren en la columna de agua y entren en contacto con la superficie de la tubería.  (19) 

 

Otro  factor  relacionado  con  las  condiciones  hidráulicas  del  sistema  es  el  tiempo  de 

residencia, tanto en las tuberías como en  los tanques de almacenamiento.  Cuando este es 

muy alto, se presenta un incremento en la producción de trihalometanos y una disminución 

en la concentración de cloro  en el agua; esta es mayor cuando el agua es tibia que cuando 

                                                

25

 

www.edstrom.com   

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

50 

 

está  a  bajas  temperaturas. (18)   La  interrupción  en  el  flujo,  estancamiento  y  el  tiempo  de 

residencia pueden causar que los tubérculos formados en las tuberías y las biopelículas se 

desprendan, pero al encontrarse en un área de bajo flujo la contaminación en la columna de 

agua se acumula y la calidad del agua es afectada notablemente.  Además de esto, cuando el 

agua  se  estanca  por  cualquier  motivo  se  presenta  disminución  en  la  concentración  de 

desinfectante,  lo  que  permite  que  aumente  el  crecimiento  bacteriano.  Por otro  lado,  se  ha 

encontrado que la temperatura del agua aumenta cuando aumenta el tiempo de residencia, 

lo  que  trae  consecuencias  serias  en  la  cantidad  de  microorganismos  que  pueden 

desarrollarse y crecer en el sistema. (22) 

 

La eliminación de  las zonas de  baja velocidad  y  de  los puntos muertos en  los sistemas de 

distribución, puede ayudar a mejorar la calidad del agua transportada.  Los puntos muertos 

pueden  eliminarse  con  el  uso  de  válvulas  y  evitando  el  estancamiento,  mientras  que  las 

zonas de bajo flujo se pueden eliminar mediante el buen diseño del sistema.  Se recomienda 

que la presión a lo largo del sistema sea constante. 

4.4 

Temperatura 

 

La  temperatura  es  posiblemente  el  factor  más  influyente  en  el  crecimiento  de 

microorganismos en las tuberías de agua potable, ya que afecta directa e indirectamente las 

condiciones físicas y químicas del sistema: la eficiencia de la planta de tratamiento, la tasa 

de  crecimiento  de  los  diferentes  microorganismos,  la  efectividad  de  los  procesos  de 

desinfección, las tasas de corrosión y el comportamiento hidráulico del flujo en las tuberías.  

(11, 33) 

 

Es  sabido  que  los  microorganismos  tienen  una  gran  capacidad  para  desarrollarse  en 

diferentes condiciones y de adaptarse fácilmente a cambios en su entorno.  Por lo general, 

las bacterias tienen capacidad de vivir en un rango muy amplio de temperatura.  También se 

ha  planteado  que  la  diversidad  y  la  cantidad  de  microorganismos  presentes  en  un 

determinado  momento  en  una  muestra  de  agua,  están  relacionadas  con  los  cambios 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

51 

 

ambientales,  como  la  temperatura.    Por  ejemplo,  en  los  países  que  existen  estaciones,  se 

presenta una mayor diversidad de especies de microorganismos en las épocas de calor que 

durante los meses de invierno.  (21)   

 

Se  ha  encontrado  que  cuando  la  temperatura  aumenta  (mayor  a  15°C),  la  frecuencia  y  la 

densidad de las bacterias aumentan.  En la siguiente figura se puede ver la relación que hay 

entre la cantidad de coliformes y la temperatura promedio del agua.   

 

 

 

Figura 22:  Relación entre la temperatura promedio del agua y la cantidad de coniformes en 31 sistemas de 

distribución..

26

 

 

Los  sistemas  de  agua  tibia  (>15°C)  por  lo  general  utilizan  cloramina  como  desinfectante 

para controlar el crecimiento bacteriano.  (33) 

 

La relación entre la temperatura y el crecimiento bacteriano es diferente para cada sistema y 

está  relacionado  con  todos  los  demás  factores  que  afectan  el  desarrollo  de  los 

microorganismos. Sin embargo, se mantiene un comportamiento general, en el que a mayor 

temperatura mayor desarrollo y crecimiento de microorganismos.  (21,22,23,33) 

 

                                                

26

 

(33) Página 2204 

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52 

 

Cuando  la  temperatura  aumenta,  también  aumenta  la  concentración  de  carbono  orgánico 

biodegradable  disuelto  en  el  agua,  lo  que  puede  contribuir  a  que  aumente  el  número  de 

microorganismos que se encuentran en el sistema.  (22) 

 

Cada microorganismo tiene un rango de temperatura en el que puede vivir, en ese rango se 

encuentra una temperatura específica en la que presenta su desarrollo óptimo.  Por ejemplo,  

se sabe que  Legionella pneumophila, puede  vivir entre  los 5.7  y 63ºC, una  vez sobrepasa 

cualquiera  de  los  dos  límites  deja  de  existir.    Por  encima  de  los  50ºC  se  reduce 

notablemente  su  densidad.  (10)    Tener  conocimiento  de  estos  rangos  puede  ser  útil  para 

controlar el crecimiento bacteriano por medio de la temperatura del agua.   

4.5 

Tratamientos de control  

 

La desinfección del agua para consumo  humano es uno de  los avances  más significativos 

del hombre del siglo pasado, ya que gracias a esto se han reducido  las enfermedades y las 

epidemias.    El  tratamiento  secundario  ha  sido  utilizado  para  retirar  los  microorganismos 

que se encuentran en la red de distribución y que escaparon del tratamiento primario.  

 

Controlar el crecimiento de las biopelículas en las redes de distribución de agua potable es 

una  práctica  de  suma  importancia  para  asegurar  la  calidad  del  agua  que  está  siendo 

entregada  a  los  usuarios.    Para  lograr  este  objetivo  se  deben  tener  en  cuenta  diferentes 

factores;  se  puede  minimizar  la  entrada  de  microorganismos  al  sistema,  retirar  las 

biopelículas existentes, se pueden eliminar los microorganismos existentes en el sistema  y 

se  pueden  controlar  los  factores  que  favorecen  el  crecimiento  y  el  desarrollo  de  las 

biopelículas para evitar su formación.  Cada una de las opciones anteriores se pueden llevar 

a  cabo  mediante  diferentes  métodos  que  se  pueden  combinar  para  obtener  mejores 

resultados. 

 

Los microorganismos tienen diferentes formas de entrada al sistema de distribución de agua 

potable,  es  importante  determinar  estos  mecanismos  para  plantear  soluciones  adecuadas 

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53 

 

que  disminuyan  la  población  microbiana  en  los  sistemas.    Reduciendo  el  número  de 

microorganismos  que  entran  al  sistema  (semillas),  se  puede  reducir  el  número  de 

biopelículas  en  la  estructura.  En  general,  los  microorganismos  pueden  ingresar  al  sistema 

directamente desde la fuente de agua o a través de alguna falla en el mismo sistema.   

 

La  mayoría  de  los  microorganismos  que  colonizan  los  sistemas  de  distribución  de  agua, 

vienen directamente de la  fuente de agua.  Para que esto sea posible, es  necesario que  los 

microorganismos sobrepasen el tratamiento de potabilización, o que se filtren a través del 

suelo.  La  principal  causa  de  crecimiento  microbiano  se  debe  a  fallas  en  los  procesos  de 

desinfección primaria y a la pérdida de cloro residual durante la distribución.   

 

Cuando  se  presentan  uniones,  válvulas  o  rupturas  en  las  tuberías,  es  posible  que 

microorganismos que se  encuentran en el  suelo o en  el agua de escorrentía subsuperficial 

puedan entrar al sistema de distribución.  Las rupturas de las tuberías son consecuencias de 

diversos  factores:  edad  de  la  tubería,  tamaño,  caudal  que  transporta,  calidad  del  agua  y 

factores ambientales como temperatura  y acidez  del  suelo.   Las  bacterias también pueden 

entrar  al  sistema  por  fisuras  en  la  red.    En  ocasiones,  entran  cuando  se  presenta  alguna 

reparación o algún proceso de reemplazo de infraestructura.  Una vez los microorganismos 

están adentro del sistema es bastante complicada su eliminación.   

 

Hay  algunos  microorganismos  que  son  residentes  del  sistema  de  distribución  y  que  no  se 

encuentran  en  la  fuente  de  agua.    En  este  caso,  es  importante  que  los  tratamientos 

secundarios, es decir los que se hacen en la tubería sean sumamente efectivos. 

 

Cuando hay conexiones mal elaboradas y cuando la presión en el sistema no es adecuada, el 

agua se puede devolver en ciertos tramos, arrastrando microorganismos que se encuentran 

en diferentes partes del sistema o fuera de este.  Este problema depende principalmente de 

la presión y de las condiciones de flujo.  Los tanques que hacen parte de la estructura del 

sistema  de  distribución  son  un  problema  para  la  calidad  del  agua,  ya  que  los  tiempos  de 

residencia  y  el  estancamiento  pueden  afectar  el  desempeño  de  los  desinfectantes 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

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propiciando  el  crecimiento  de  microorganismos.  Por otro  lado  la  ausencia  de  flujo  en  los 

tanques  ayuda  a  la  formación  de  biopelículas  en  las  paredes  permitiendo  el  desarrollo  de 

ambientes propicios para el crecimiento de nuevos microorganismos en el sistema.  (11,15) 

 

Las  biopelículas  pueden  ser  removidas  o  destruidas  de  diversas  formas  en  el  tratamiento 

secundario.  Se pueden utilizar tratamientos tanto físicos como químicos.  Los tratamientos 

químicos  se  dividen  en  dos  grandes  grupos:  los  que  son  oxidantes  y  no  lo  son.    Los 

tratamientos físicos también se encuentran divididos en los abrasivos y los que se llevan a 

cabo cambiando la temperatura del agua. 

 

 

4.5.1 

Flushing 

 

El  lavado  de  las  tuberías  para  remover  sedimentos  acumulados  y  biopelículas,  es  un 

proceso de mantenimiento básico que debe realizarse por lo menos una vez al año.   

 

El proceso de lavado convencional consiste en abrir el hidrante y permitir el flujo de agua 

por la tubería hasta que esta salga completamente limpia.  En este caso la velocidad es lenta 

y por lo tanto no es un proceso muy efectivo para retirar las biopelículas que se encuentran 

en  las paredes de  las tuberías.  En  el  lavado unidireccional  se  lava previamente  la tubería 

con alguna sustancia desinfectante, después se acomoda una porción de la red de forma que 

el  flujo  vaya  en  la  misma  dirección  y  se  permite  que  el  agua  fluya  hasta  que  salga 

completamente clara.   

 

Mediante  el  lavado  se  puede  remover  la  biopelícula,  sedimentos  y  tubérculos  que  se 

encuentren en el sistema de distribución.  Cuando los tubérculos son abundantes y de gran 

tamaño, el lavado es ineficiente y se debe recurrir a la utilización de procesos abrasivos. 

 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

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El  proceso  de  lavado  puede  limitar  el  espesor  de  la  biopelícula.    Las  fuerzas  cortantes 

causadas  por  el  lavado,  pueden  arrastrar  una  parte  significativa  de  la  biopelícula;  sin 

embargo, es común que una capa muy delgada permanezca aferrada a la tubería.  El espesor 

resultante de biopelícula depende de la velocidad de lavado.  Debido a esto, el proceso de 

lavado no permite evitar la recolonización de las tuberías por parte de los microorganismos. 

 

4.5.2 

Desinfectantes 

 

Los organismos que se encuentran ligados con una biopelícula son mucho más resistentes a 

los  desinfectantes  que  las  células  libres.    La  tasa  de  difusión  de  los  desinfectantes,  la 

reacción y la absorción por parte de las biopelículas son factores claves en el momento de 

escoger y aplicar el desinfectante. (11, 42) 

 

En los sistemas de distribución se utilizan diferentes desinfectantes a lo largo del sistema de 

forma que se proteja el agua de la contaminación microbiana a lo largo de todo el trayecto 

de  distribución.    Este  es  un  método  secundario  que  complementa  el  tratamiento  primario 

que se  le  hace al agua.   Es  importante tener en  cuenta que  no todos  los  microorganismos 

reaccionan  igual  ante  los  desinfectantes.    Por  ejemplo  la  bacteria  Aeromonas  es  más 

susceptible a la acción del cloro que lo que puede ser la Escherichia Coli. 

 

La concentración residual de los desinfectantes influye en la densidad y composición de la 

biopelícula,  el  crecimiento  bacteriano  puede  ser  controlado  mediante  una  adecuada 

concentración de desinfectante.  Para que esta cantidad requerida se mantenga constante  y 

sea  la  adecuada  se  deben  tener  en  cuenta  diversos  factores  como  la  presencia  de  materia 

orgánica  en  el  agua,  material  de  la  tubería,  temperatura,  tipo  de  microorganismos, 

condiciones hidráulicas del sistema entre otros.   

 

Algunos  de  los  desinfectantes  más  utilizados  son:    cloro,  cloramina,  ozono,  dióxido  de 

cloro, yodo y peróxido de hidrógeno. 

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  Cloro 

 

La  concentración  de  cloro  en  el  agua  puede  afectar  la  población  microbiana  de  la 

biopelícula,  su  acumulación  y  desarrollo.    Se  ha  encontrado  una  relación  entre  la 

concentración  de  cloro  y  la  formación  de  biopelículas.    A  mayor  concentración,  menor 

capacidad para la formación y el crecimiento de las biopelículas. (11,42) 

 

Según el trabajo de Gibbs y su equipo, después de la cloración de un sistema, la reducción 

en el número de bacterias es muy rápida; sin embargo, cuando disminuye el porcentaje de 

cloro presente en el agua, se presenta crecimiento bacteriano instantáneamente.  El cloro es 

un  desinfectante  muy  efectivo,  ya  que  no  sólo  cumple  con  la  función  de  matar  células 

bacterianas planctónicas, sino que por otra parte reacciona con las sustancias polisacáridas 

extracelulares,  debilitando  la  estructura  de  la  biopelícula.    A  pesar  de  esto,  el  cloro  no 

necesariamente  controla  el  crecimiento  de  las  biopelículas;  una  vez  que  estas  se  han 

establecido,  la  concentración  necesaria  para  eliminarlas  es  mucho  mayor  que  la  que 

normalmente se encuentra en los sistemas de distribución. (11, 21)   

 

LeChevalier (21) notó que al final de los puntos muertos de las redes de distribución, donde 

la  concentración  de  cloro  residual  es  mínima  o  nula,  la  cantidad  de  bacterias  es  23  veces 

mayor  que  la  cantidad  de  bacterias  en  otras  zonas  de  las  tuberías.    En  los  sistemas  de 

distribución, el cloro desaparece debido a  las reacciones que sufre con depósitos, corrosión 

y biomasa que se encuentran en la pared interna de los tubos.  El decaimiento cinético del 

cloro depende del material de la tubería y de las condiciones hidráulicas del flujo.  (20,39) 

 

En  altas  concentraciones,  el  cloro  es  efectivo  para  desinfectar  biopelículas  en  tuberías  de 

hierro, cobre y PVC; sin embargo, no las elimina del todo. 

 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

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Por  otra  parte,  en  diferentes  estudios  se  ha  comprobado  la  baja  eficiencia  del  cloro  para 

controlar  biopelículas;  se  observó  la  misma  densidad  en  las  biopelículas  con  diferentes 

concentraciones de cloro y presencia abundante de  coliformes cuando los niveles de COA 

son  altos.    Se  ha  visto  que  el  cloro  no  tiene  la  capacidad  suficiente  para  infiltrar 

completamente las biopelículas y de ahí que su efectividad sea baja.  (11)  Aparentemente 

algunos  desinfectantes  son  mejores  para  el  control  de  biopelículas:  por  ejemplo,  la 

cloramina es menos reactiva y su estructura es más estable y gracias a estas características 

su  permanencia  en  las  redes  de  distribución  es  mayor  y  por  lo  tanto,  puede  penetrar  las 

biopelículas.  (11,39)  A pesar de  los resultados obtenidos con las biopelículas, se ha visto 

que es muy efectivo en la eliminación de células libres.  

 

El punto en contra más importante que tiene el cloro es la reacción con la materia orgánica 

la cual forma triahalometanos y otros subproductos que son considerados cancerígenos.   

 

La estabilidad del cloro libre en las redes de distribución de agua potable depende de varios 

factores: 

-  La concentración en la que se encuentre 

-  La presencia y la concentración de catalizadores 

-  El pH del agua 

-  La temperatura del agua  

-  La presencia de materia orgánica 

-  La radiación ultravioleta que reciba el sistema 

 

  Cloramina 

 

Es un desinfectante de acción más lenta que el cloro, funciona para ciertos compuestos más 

específicos  y reacciona  lentamente con ellos.  Es  más efectiva penetrando  y desactivando 

ciertos tipos de biopelículas, especialmente las que contienen productos corrosivos.  

 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

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Se ha encontrado que el uso de cloramina en lugar de cloro libre es mucho más efectivo en 

la  reducción  de  coliformes.    (33)    Esto  se  comprobó  en  un  estudio  realizado  por 

LeChevallier, Welch y Smith (33), los resultados obtenidos se presentan a continuación: 

 

SISTEMA  (mg/l) 

No. de muestras 

recolectadas 

No. de muestras 

positivas 

CLORO LIBRE 

 

 

0-0.2 

11056 

138 

0.2-0.5 

10637 

36 

0.5-1.0 

14276 

87 

>1.0 

7803 

118 

CLORAMINA 

 

 

0-0.5 

11447 

67 

0.5-1.0 

7106 

20 

1.0-2.0 

7564 

13 

>2.0 

9835 

83 

Tomada de (33) p. 2206 

Como  se  puede  ver  en  los  datos  no  existe  una  relación  directa  entre  la  cantidad  de 

desinfectante y el número de bacterias presentes en el sistema.  Las mejores condiciones se 

encuentran en el  intervalo de 0.2 a 0.5 para el cloro libre  y en el  intervalo entre 1.0 y 2.0 

para la cloramina.  Estos resultados muestran que existen diversos factores que influyen en 

el crecimiento bacteriano y que no es suficiente el control por medio de los desinfectantes.   

 

Esta efectividad es evidente con células  libres en  la columna de agua; sin embargo, no es 

tan clara cuando se trata de desinfección de biopelículas.  (23)  En la tabla también se puede 

ver  que  en  todos  los  casos  la  cloramina  es  más  efectiva  para  el  control  bacteriano  que  el 

cloro residual.  (11,21,33) 

 

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Las  bacterias  suelen  adquirir  resistencia  a  los  desinfectantes  cuando  los  nutrientes  son 

escasos; sin embargo, se ha comprobado que la cloramina es igual de efectiva en cualquier 

ambiente. 

 

  Dióxido de cloro 

 

El  dióxido  de  cloro  tienen  características  biocidas  similares  a  las  del  cloro;  sin  embargo, 

este compuesto es muy inestable, por lo que debe ser preparado en el lugar en el que se va a 

aplicar en el momento de a inyección.  Al igual que el cloro es corrosivo para los metales y 

es  peligroso.  Su  uso  se  recomienda  únicamente  en  casos  especiales  en  los  que  se  pueda 

certificar  que  su  utilización  es  segura  y  que  es  necesario  utilizar  este  desinfectante  y  no 

otro. 

 

  Ozono 

 

La desinfección con ozono es bastante efectiva, ya que su efecto es mucho más rápido que 

el del cloro y se necesitan concentraciones más bajas.  Tiene la capacidad de reaccionar con 

la materia orgánica presente en el agua, por lo que puede eliminar olores, sabores y colores.   

Sin embargo es bastante inestable, por lo que debe ser preparado en el lugar y el momento 

de su aplicación.  Por otra parte no todos lo materiales de  las tuberías son resistentes a  la 

acción del ozono.  Otra desventaja que tiene es que en algunos casos puede  aumentar los 

niveles de carbono orgánico asimilable,  lo que  lleva a que  se presente  mayor crecimiento 

bacteriano en la red.  (11) 

 

  Resistencia de las bacterias a los desinfectantes 

 

Se  ha  demostrado  que  algunas  bacterias  pueden  sobrevivir    y  multiplicarse  aún  en  la 

presencia de cantidades considerables de desinfectante en las redes de distribución de agua 

potable.  (11,21).  Las bacterias después de que han sufrido limitación de nutrientes pueden 

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presentar cambios en la estructura de la membrana, lo cual las lleva a ser más resistentes. El 

tipo  de  fuente  de  carbono  también  puede  influenciar  la  fisiología  de  las  células  y,  por  lo 

tanto, sus características en cuanto a resistencia a los desinfectantes.  En  el estudio de (21), 

los resultados muestran que los principales cambios en las estructuras de las células fueron 

consecuencia de la fuente de carbono de la cual tomaban el alimento.   

 

A parte de la escasez y el tipo de nutriente existen diversos factores que pueden influenciar 

la  resistencia  que  presentan  los  microorganismos  de  las  biopelículas  ante  los  diferentes 

desinfectantes:  la  edad  de  la  biopelícula,  la  agregación  de  células,  la  adhesión  a  una 

superficie, la formación de esporas y de cápsulas de protección.  Por ejemplo, las bacterias 

adquieren resistencia al cloro con la edad de la biopelícula y la escasez de nutrientes y son 

mucho  más difíciles de  matar que  los organismos planctónicos.  En si,  la estructura de  la 

biopelícula, sus canales de comunicación,  la producción de sustancias  viscosas, el control 

en el crecimiento de la población, entre otros factores, hacen que los microorganismos que 

forman  parte  de  la  misma  adquieran  características  especiales  que  los  ayudan  a  resistir 

mejor  la  acción  de  los  desinfectantes.    En  diferentes  estudios  se  ha  visto  que  las 

biopelículas tienen una gran capacidad de recuperación,  y que son capaces de  volver a su 

estado de equilibrio rápidamente aún después de un tratamiento de desinfección con cloro.  

(2,11, 21,37,39,42).   

 

Resumiendo  el  comportamiento  de  los  microorganismos  que  forman  parte  de  una 

biopelícula,  se  puede  decir  que  utilizan  cuatro  mecanismos  efectivos  que  los  hacen  más 

resistentes a la acción de los desinfectantes: 

 

a)  Se cree que los microorganismos que están en la superficie de la tubería reaccionan 

con  la  presencia  de  los  desinfectantes  y  segregan  sustancias  que  neutralizan  la 

acción de los mismos.  El fluido que está en contacto directo con la biopelícula tiene 

una concentración menor de desinfectante que lo que tiene el resto de la columna de 

agua debido a estas reacciones. De esta forma, cuando las sustancias desinfectantes 

empiezan  el  proceso  de  penetración  de  la  biopelícula  el  efecto  que  hacen  es  cada 

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vez  menor.    Adicionalmente,  la  estructura  de  la  biopelícula  hace  que  este 

procedimiento sea muy lento. 

 

b)  Debido  a  que  el  proceso  de  penetración  de  los  desinfectantes  en  la  biopelícula  es 

muy  lento, las capas de  microorganismos que  se  encuentran  hacia el  interior de  la 

biopelícula tienen suficiente tiempo para producir una reacción ante el estrés que se 

produce,  de  esta  forma  pueden  segregar  sustancias  o  crear  mecanismos  de 

protección.    En  este  proceso  hay  algunas  células  que  se  sacrifican  y  mueren,  pero 

sus señales de alerta sirven para que  los  microorganismos que  se encuentren en  el 

interior de la biopelícula reaccionen.  

 

c)  La  escasez  de  nutrientes  en  el  agua  u  otras  condiciones  que  crean  un  ambiente 

desfavorable hacen que los microorganismos modifiquen su actividad, lo que lleva a 

que se cree un  microambiente de características diferentes a  las  iniciales en el que 

los  desinfectantes  no  pueden  atacar  a  los  microorganismos,  o  su  efecto  es 

notablemente reducido. 

 

d)  Otro mecanismo de defensa es la reproducción abundante, de esta forma a pesar de 

que  muchos  microorganismos  mueran  por  la  acción  de  los  desinfectantes,  se 

mantiene  un  equilibrio  en  la  población  microbiana,  o  en  todo  caso  se  recupera 

rápidamente.  

 

A pesar de los estudios hechos y de las hipótesis que se han planteado no se sabe a ciencia 

cierta  cuáles  son  los  factores  que  hacen  que  las  bacterias  asociadas  con  biopelículas  sean 

más  resistentes  que  las  que  se  encuentran  libres  en  la  columna  de  agua.    En  un  estudio 

realizado en el CBE (Center for Biofilm Engineering) se encontró que los cambios que se 

producen en las bacterias cuando se asocian con las biopelículas se encuentran ligados con 

alteraciones genéticas.   Al  producirse estas  variaciones  nivel de  los genes, parece que  los 

microorganismos  adquieren  características  fenotípicas  que  los  hacen  más  resistentes  a  la 

acción de los desinfectantes.  (42) 

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Factores que favorecen el desarrollo y el crecimiento de biopelículas en las tuberías de los sistemas 
de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

62 

 

 

En la siguiente gráfica se hace una comparación entre el comportamiento ante la presencia 

de cloro de las células libres y de las que se encuentran en biopelículas.   

 

 

Figura 24:   Efecto del cloro en las células planctónicas y en las biopelículas.

27

 

 

En  la  gráfica  es  muy  claro  que  las  tasas  de  mortalidad  entre  los  dos  tipos  de  células  son 

muy  diferentes.    Las  bacterias  que  se  encuentran  en  las  biopelículas  son  más  resistentes.  

Por otro lado, se puede  ver  que a  medida que se  aumenta  la concentración de cloro en el 

agua, el efecto es más notorio en las bacterias de las biopelículas que en las libres.  (42) 

4.5.3 

Reparación y reemplazo de las tuberías 

 

En  algunos  casos,  cuando  en  las  tuberías  se  presenta  colonización  severa  de  biopelículas, 

casi  ningún  sistema  de  control  o  tratamiento  funciona  para  retirarlas.    En  estos  casos  es 

necesario cambiar  la tubería por una  nueva.   Los arreglos temporales (p.e. tratamiento de 

control)  pueden resultar más costosos en el largo plazo que realizar cambios totales en la 

tubería.    Reemplazar  las  tuberías  es  un  proceso  muy  efectivo  para  el  control  de  las 

biopelículas.  Cuando en los sistemas se presentan problemas constantes de contaminación 

                                                

27

 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

63 

 

o deficiencias es aconsejable organizar  un programa para reemplazar  la  infraestructura en 

sectores relevantes.  

4.5.4 

Control del flujo 

 

En  este  aspecto  entra  el  manejo  hidráulico  que  se  tenga  del  sistema  de  distribución.    Un 

problema que se presenta en el control de la calidad de agua es el tiempo de residencia de 

esta  en  el  sistema  y  el  tiempo  de  almacenamiento  que  se  le  de.    Los  tanques  de 

almacenamiento son necesarios para garantizar buena presión en el sistema, protección del 

fuego y reserva de agua. Sin embargo, los tanques son lugares en los que el agua se estanca 

ocasionando  que  los  desinfectantes  se  disipen  y  que  la  calidad  microbiológica  del  agua 

disminuya.   

4.5.5 

Control de la corrosión 

 

Se  cree  que  es  más  efectivo  para  el  control  de  biopelículas,  controlar  la  corrosión  que  el 

nivel  de  nutrientes  en  el  agua.    Por  medio  del  control  de  la  corrosión  se  puede  llegar  a  

inhibir  el  crecimiento  de  biopelículas  ya  que  la  corrosión  es  uno  de  los  factores  que  está 

plenamente  relacionado  con  el  crecimiento  de  estas.    El  control  de  la  corrosión  puede 

afectar el proceso de desinfección de las biopelículas ya que este aumenta la concentración 

de cloro libre en el agua.  (11) 

 

Existen  diferentes  formas  de  controlar  la  corrosión  en  las  tuberías  de  agua  potable.  

Controlando la alcalinidad, el pH, la dureza y adicionando inhibidores del silicato de sodio. 

(17) 

4.5.6 

Control 

de 

materia 

orgánica 

biodegradable 

(tratamiento primario) 

 

Debido a que el carbono es la fuente primaria de energía y de alimento para la mayoría de 

los  microorganismos  de  los  sistemas  de  distribución  de  agua  potable,  los  procesos  de 

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64 

 

formación  y  crecimiento  de  las  biopelículas  son  controlados  en  cierto  nivel  mediante  la 

disminución de nutrientes en el ambiente. 

 

Para lograr un control efectivo de los nutrientes, existen diferentes métodos: 

 

  Tratamiento biológico 

 

El  tratamiento  biológico  consiste  en  colocar  un  filtro  a  la  entrada  del  sistema  de 

distribución de agua potable, el cual permite la formación de biopelícula en su superficie y 

reduce la biopelícula que se forma normalmente en las paredes de las tuberías.  El filtro está 

formado por una serie de capas de piedra, plástico o arcilla.  

 

El  tratamiento  biológico  trae  muchos  beneficios  al  tratamiento  de  agua  potable,  remueve 

los  microcontaminantes,  ejerce  control  sobre  el  color  y  el  olor  y  reduce  la  demanda  de 

cloro.    Es  una  tecnología  que  se  utiliza  para  disminuir  el  porcentaje  de  carbono  orgánico 

asimilable en el agua, mediante actividad microbiana, se reduce el porcentaje de COA en el 

agua  que  va  a  entrar  al  sistema,  es  una  especie  de  filtración  biológica.    Complementando 

este  proceso  se  suele  utilizar  la  preozonización,  la  cual  consiste  en  oxidar  la  materia 

orgánica  para  convertirla  en  materia  que  sea  más  fácilmente  digerida  por  los 

microorganismos del tratamiento biológico.  (11,30,42) 

 

Las  aguas  de  los  sistemas  que  no  usan  filtración  por  lo  general  tienen  altos  niveles  de 

carbono  asimilable  que  ayudan  a  que  la  población  microbiana  aumente,  ya  que  la 

acumulación  de  la  materia  orgánica  puede  servir  de  fuente  extra  de  alimento  a  los 

microorganismos.    Por  otro  lado,  la  turbiedad  tiende  a  ser  más  alta,  lo  que  ocasiona  un 

mayor porcentaje de depósitos los cuales a su vez aceleran la disminución del cloro residual 

en  la  red,  todos  estos  factores  forman  un  ambiente  propicio  para  el  desarrollo  de  los 

microorganismos en las paredes de las tuberías.  (33) 

 

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65 

 

Comparando  el  tratamiento  biológico  con  el  tratamiento  convencional,  se  ha  encontrado 

que para el primer caso el desarrollo de las biopelículas en PVC es considerablemente más 

lento, se requieren entre 3 ó 4 semanas extras para que se alcance  la  misma densidad que 

tienen  las  biopelículas  formadas  cuando  se  utiliza  el  tratamiento  convencional.    Para  el 

hierro, la cantidad de biopelícula adherida a la superficie fue considerablemente mayor en 

el agua con tratamiento convencional que con tratamiento biológico.  

 

  Carbono activado 

 

El proceso de carbono activado junto con otros procesos ayuda a remover efectivamente el 

COA  presente  en  el  agua  antes  de  entrar  al  sistema  de  distribución.    A  pesar  de  la 

efectividad de estos procesos, es importante realizar un control permanente de su estado y 

limpieza.  Al funcionar en forma de filtro, pueden servir de escenario para el desarrollo y el 

crecimiento  de  microorganismos  patógenos,  causando  graves  problemas  en  la  calidad  de 

agua. (11) 

 

  Coagulación 

 

Por  medio  del  proceso  de  coagulación  es  difícil  remover  sustancias  con  bajo  peso 

molecular, por lo que se puede dificultar la remoción de materia orgánica asimilable.  Sin 

embargo,  es  este  proceso  puede  ser  efectivo  para  remover  carbono  orgánico  disuelto  y 

carbono orgánico disuelto biodegradable.   

4.5.7 

Combinaciones 

 

El  tratamiento  recomendado  para  un  efectivo  control  bacteriano  y  de  biopelículas,  es  el 

siguiente: 

 

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66 

 

1.  Aplicar  un  tratamiento  primario  efectivo.    Utilizar  el  tratamiento  biológico  que  es 

bastante efectivo para controlar el crecimiento de las bacterias en las tuberías de los 

sistemas de distribución de agua potable. 

 

2.  Incrementar la concentración de cloro.  Si la concentración de cloro es muy baja, en 

el momento que este logre penetrar la biopelícula el efecto que ejerza sobre ésta es 

mínimo.  Por otro lado, la biopelícula como método de defensa puede segregar más 

sustancia extracelular evitando que el cloro afecte sus células.  Se cree que es más 

efectiva  una  mayor  concentración  de  cloro  en  un  tiempo  corto  de  aplicación,  que 

una concentración menor con un tiempo prolongado de aplicación.   

 

3.  Incrementar las fuerzas cortantes.  Si se realiza un aumento en la concentración de 

cloro  simultáneamente  con  un  aumento  en  los  esfuerzos  cortantes  (proceso  de 

flushing), el cloro va a tener mayor capacidad para entrar a la biopelícula obligando 

a  que  se  dé  desprendimiento  y  causando  la  muerte  de  un  número  mayor  de 

microorganismos.  En este proceso, se exponen las capas internas de la biopelícula 

al  cloro,  estas  capas  posiblemente  no  son  tan  fuertes  y  por  ende  son  más 

susceptibles  al  efecto  del  desinfectante.    Este  proceso  disminuirá  notablemente  el 

espesor de la biopelícula. 

 

4.  Controlar el pH.  Los pH extremos afectan de diferentes formas a las biopelículas.  

El pH alto ayuda al desprendimiento de la biopelícula madura, mientras que los pH 

bajos  ayudan  con  la  desinfección  de  las  biopelículas  muy  delgadas.    Si  se  logra 

controlar  el  pH  sin  alterar  la  calidad  de  agua,  este  podría  ser  un  paso 

complementario  en  el  manejo  de  las  biopelículas  en  las  redes  de  distribución  de 

agua potable. (39) 

 

Por  otro  lado,  es  importante  controlar  los  factores  que  favorecen  el  desarrollo  de  las 

biopelículas como temperatura, condiciones hidráulicas y materiales, entre otros. 

 

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67 

 

4.6 

Otros 

 

Existen  otros  factores  ambientales  diferentes  a  la  temperatura,  que  pueden  afectar  el 

desarrollo de las biopelículas en las tuberías de agua potable como el pH y la turbiedad del 

agua.    El  pH  y  el  nivel  de  turbiedad  del  agua  influyen  en  la  efectividad  de  los 

desinfectantes.  Un  pH  bajo  se  traduce  en  alta  agresividad  del  agua.    Por  otro  lado,  las 

partículas que ocasionan la turbiedad del agua pueden proteger a los microorganismos de la 

acción de los desinfectantes actuando como escudos. 

 

Se ha encontrado que la turbiedad es la única característica del agua que está relacionada la 

cantidad de Mycobacterium en el agua.  (32) 

 

Otro factor que se debe tener en cuenta, es el origen del agua.  Dependiendo de la fuente, el 

agua  tiene  una  determinada  temperatura,  el  origen  del  carbono  y  la  materia  orgánica  es 

diferente,  los  compuestos  inorgánicos  tienen  características  específicas.    Si  se  conoce  la 

fuente del agua, su calidad y por ende sus características es más sencillo aplicar las medidas 

de  control  que  resulten  más  efectivas  para  prevenir  crecimiento  bacteriano.  Las  aguas 

subterráneas son las que menos favorecen al crecimiento bacteriano, lo que no quiere decir 

que  no  lo  permitan.    Sin  embargo,  una  vez  son  mezcladas  con  aguas  superficiales,  las 

condiciones que ofrecen son bastante buenas para el desarrollo de biopelículas.    (22) 

 

La  cantidad  de  bacterias  libres  en  la  columna  de  agua  va  a  ser  un  factor  de  suma 

importancia  en  el  proceso  de  generación  de  biopelículas.      Este  factor  al  igual  que  los 

demás, afecta los procesos de la biopelícula combinándose con los otros; sin embargo, se ha 

visto  que  cuando  el  número  de  microorganismos  planctónicos  aumenta  en  la  red  de 

distribución, también aumenta  la  biomasa adherida a  las paredes de  las tuberías.  Cuando 

aumenta la cantidad de células libres, se crece la posibilidad de que existan colonizadores o 

microorganismos con la capacidad para entrar a formar parte de la biopelícula. 

 

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68 

 

A parte de  las condiciones ambientales  y del agua, las características de  la  infraestructura 

del  sistema  de  distribución  son  de  suma  importancia.    Se  deben  tener  en  cuenta  factores 

como  el  diámetro  y  la  longitud  de  las  tuberías.    Por  ejemplo,  cuando  los  diámetros  son 

pequeños,  la  demanda  de  cloro  es  mayor  que  cuando  son  grandes,  posiblemente  por  la 

presencia de la biopelícula.  Las longitudes influyen en el tipo de desinfectante, los puntos 

de inyección y las dosis que se deben utilizar.   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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69 

 

5  CONSECUENCIAS  DE  LA  PRESENCIA  DE 

BIOPELÍCULAS 

EN 

LAS 

REDES 

DE 

DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE 

 

La presencia de biopelículas en las redes de distribución trae graves consecuencias: permite 

la  presencia  de  microorganismos  patógenos  en  el  sistema  de  distribución,  favorece  el 

crecimiento de organismos superiores (protozoos, invertebrados, crustáceos entre otros) que 

pueden ser observados directamente en el agua y causa problemas de color, olor y sabor en 

el agua potable. (22) 

 

Por otro  lado,  representa  una  gran  pérdida  monetaria  como  consecuencia  de  los  daños  de 

los  equipos  y  la  infraestructura,  contaminación,  pérdida  de  energía  y  problemas 

relacionados con la salud humana.  Los métodos convencionales para eliminar las bacterias 

(como  desinfectantes  y  antibióticos)  no  son  100%  efectivos  para  el  control  de  las 

biopelículas.    Para  que  los  resultados  fueran  buenos,  sería  necesario  utilizar  dosis 

sumamente altas, que posiblemente afecten la salud humana y no estén permitidas por los  

estándares  de  control  ambiental.    De  ahí  la  importancia  de  buscar  nuevos  métodos  de 

control  y  de  conocer  los  efectos  que  pueden  traer  las  biopelículas  en  los  sistemas  de 

distribución de agua potable.   

 

Los  principales  daños  causados  por  la  presencia  de  las  biopelículas  en  las  redes  de 

distribución  se  pueden  dividir  en  tres  tipos.    Los  problemas  de  salud  en  humanos,  que 

dependen de la calidad del agua que consumen. El deterioro en la calidad del agua se debe 

analizar  y  evitar;  cuando  el  agua  sale  de  las  plantas  de tratamiento  ingresa  a  las  redes  de 

distribución con una alta calidad  y esta se debe conservar  hasta que  llegue a  los usuarios; 

bajo  ninguna  circunstancia  se  puede  permitir  que  esta  desmejore.    Por  último  se  deben 

analizar los efectos directos que pueden causar las biopelículas sobre la infraestructura de la 

red de distribución, para poder garantizar un buen funcionamiento y asegurar la vida útil de 

cada uno de sus componentes. 

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70 

 

5.1 

Salud 

 

Como se había mencionado anteriormente, casi cualquier microorganismo que se encuentre 

presente  en  el  agua,  tiene  la  capacidad  de  adherirse  a  una  biopelícula.    Los  patógenos 

primarios, los cuales causan enfermedades en humanos, pueden sobrevivir sin dificultad en 

las biopelículas de los sistemas de agua potable.   Para algunos patógenos, los sistemas de 

distribución  de  agua  potable  representan  un  ambiente  físico,  químico  y  biológicamente 

ideal para su desarrollo y crecimiento. Los microorganismos acuáticos son los responsables 

de  varias  enfermedades  en  humanos  y  animales,  principalmente  en  individuos 

inmunodeficientes. 

 

Los patógenos que afectan  a  humanos pueden  ser de diferentes tipos.  En  el grupo de  las 

bacterias  los  principales  patógenos  encontrados  en  los  sistemas  de  distribución  de  agua 

potable  son  Aeromonas,  Shigella,  Salmonella,  Yersinia  enterocolítica  y  Escherichia  coli

causantes  de  enteritis,  disentería,  fiebre  tifoidea,  y  gastroenteritis  respectivamente.    Se  ha 

visto que a pesar de que las Aeromonas se encuentran presentes en casi todos los sistemas 

de  distribución,  su  subsistencia  y  reproducción  en  estos  es  complicada.  (31)  Las 

enfermedades  que  son  ocasionadas  por  los  microorganismos  acuáticos  pueden  ir  desde 

leves hasta severas  y  en algunas ocasiones pueden causar  la  muerte de los  individuos que 

las contraigan.   

 

En los sistemas también se pueden encontrar algunos patógenos oportunistas que se asocian 

con  las  biopelículas  de  las  tuberías:    Legionella  Pneumophila,  Mycobacteriun  avium 

complex (MAC)  P. Aeruginosa  son  los principales  y  se encuentran en  la  mayoría de  los 

sistemas de distribución de agua potable.  Las enfermedades que ocasionan son graves.  El 

primero es el causante de la neumonía, es muy común que se encuentre en agua tibia y agua 

caliente y en tuberías de látex, etileno, polipropileno, polietileno, PVC y acero.  El (MAC

es causante de enfermedades en los pulmones y afecta gravemente a los enfermos de cáncer 

y  Sida.    Por  último  P.  Aeruginosa  ataca  principalmente  a  las  personas  que  tienen 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

71 

 

quemaduras,  heridas  importantes,  diabetes  y  causa  la  muerte  en  personas  con  fibrosis 

cística.  Algunas veces causa neumonía.   

 

Cuando  los  microorganismos  que  son  patógenos  para  los  humanos  se  adhieren  a  una 

biopelícula el riesgo se aumenta considerablemente.  Como se mencionó anteriormente los 

microorganismos que se asocian con una biopelícula son mucho más resistentes que los que 

se  encuentran  libres  en  el  agua,    debido  a  esto  es  mucho  más  difícil  eliminarlos  de  los 

sistemas de distribución cuando se han establecido de esta forma.   

 

5.2 

Deterioro de la calidad del agua 

 

Existen  diferentes  causas  para  el  deterioro  de  la  calidad  del  agua;  sin  embargo,  los 

fenómenos biológicos son los más estudiados.  Aunque no necesariamente tener un número 

muy  alto  de  bacterias  en  el  agua  significa  baja  calidad  o  alto  riesgo  de  transmisión  de 

enfermedades  si  es  un  signo  alarmante  que  debe  ser  controlado.    El  hecho  de  tener  un 

número muy alto de población bacteriana indica que la red de distribución es susceptible a 

colonización  por  parte  de  microorganismos  patógenos.  Por  otro  lado,  la  evolución  de  la 

biomasa  bacterial  afecta  otros  aspectos  como  el  sabor,  el  olor  y  el  color  del  agua,  el 

desarrollo de macroinvertebrados, la aparición de turbidez y de biocorrosión.   

 

En los estudios de calidad de agua, se llevan a cabo procesos en los que se miden diferentes 

parámetros que ayudan a determinar la calidad; por ejemplo: color, turbiedad, cantidad de 

sólidos  totales  y  suspendidos,  DBO,  presencia  de  materia  orgánica,  entre  otros.    Existen 

límites  determinados  para  cada  uno  de  los  parámetros  de  forma  que  se  pueda  asegurar  la 

potabilidad  del  agua.    Cuando  alguno  de  estos  parámetros  no  cumple  con  los  estándares 

establecidos, se le debe aplicar un tratamiento mejor al agua.  En mucho casos estas fallas 

se  originan  en  las  biopelículas,  de  ahí  la  importancia  de  retirarlas  de  los  sistemas  de 

distribución de agua potable.  

 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

72 

 

Tradicionalmente la presencia de bacterias coliformes en el agua potable, se entiende como 

presencia de contaminación ocasionada por  materia  fecal en  la red, causada posiblemente 

por  una  mala  conexión,  tratamiento  inadecuado  del  agua  o  mal  mantenimiento  de  la  red.  

La presencia de coliformes debe ser  nula  en  las redes de distribución de agua potable,  ya 

que es un indicador de la presencia de microorganismos altamente patógenos.  Este tipo de 

microorganismos  puede  encontrar  las  condiciones  necesarias  para  desarrollarse  en  las 

biopelículas, otra razón para eliminarlas de los sistemas de distribución. 

 

5.3 

Efectos en las tuberías 

 

Inevitablemente los materiales de las tuberías se erosionan con el tiempo.  La tasa en la que 

este proceso ocurre depende del material de la tubería, la corrosividad del agua y del  suelo 

en el que está instalada, la actividad microbiana que haya en las biopelículas de la tubería, 

entre otros.  Con el tiempo, la corrosión se puede convertir en un problema tan serio que 

puede  llegar  a  impedir  el  paso  del  agua,  producir  problemas  de  olor  y  sabor  en  el  agua, 

causar rupturas en la tubería y acelerar el proceso de formación de biopelículas.  

 

La  corrosión  es  un  proceso  en  el  que  se  degrada  el  material  metálico  por  la  acción  del 

ambiente que lo rodea.  La corrosión es causada por el flujo de electricidad entre un metal y 

otro, o entre dos zonas diferentes en el mismo material.  Este proceso puede ser ocasionado 

tanto por factores físicos (velocidad del agua, erosión etc) como químicos y biológicos.  La 

presencia de células en la superficie de  metal, al igual que su actividad metabólica, puede 

causar biocorrosión; esta trae como consecuencias grietas, y rupturas.   

 

Debido  a  la  estructura  de  la  biopelícula  (mayor  concentración  de  microorganismos  en 

ciertas partes), se crean zonas con mayor y menor concentración de oxígeno en la superficie 

de  la  tubería  y  condiciones  físico-químicas  que  favorecen  la  corrosión.    La  diferencia  de 

concentración de oxígeno sobre una superficie metálica ocasiona diferencias en el potencial 

eléctrico,  las  cuales  a  su  vez  llevan  a  que  ocurra  corrosión.    Bajo  estas  condiciones  las 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

73 

 

zonas  con  mayor  disponibilidad  de  oxígeno  se  convierten  en  aniónicas  y  las  otras  en 

catódicas.  (11,15,39)    La  escasez  de  oxígeno  en  la  superficie  de  una  tubería  de  acero 

inoxidable  ocasiona  daños  también,  puede  llegar  a  causar  rompimiento  de  la  capa  de 

protección, llevando finalmente a que se pueda presentar corrosión.  

 

Como  se  había  mencionado  anteriormente,  la  escasez  de  oxígeno  en  la  superficie  de  las 

tuberías  lleva  a  que  se  desarrolle  un  ambiente  anaeróbico,  en  este  se  dan  las  condiciones 

para  que  organismos  como  las  bacterias  reductoras  de  azufre  se  desarrollen.    Esto  es 

sumamente peligroso, ya que aparte de la corrosión ocasionada por estos microorganismos 

el potencial tóxico es alto. 

 

Existen  diferentes  formas  de  corrosión  ocasionadas  por  microorganismos.    Algunas 

bacterias  producen  como  resultado  de  su  metabolismo  ácidos  que  aceleran  el  proceso  de 

corrosión en los materiales metálicos, otras producen hidrógeno gaseoso que se difunde en 

los  materiales  de  las  tuberías  ocasionando  una  forma  interna  de  corrosión.  Por  último, 

algunos  microorganismos  tienen  la  capacidad  de  degradar  productos  férricos  causando 

corrosión igualmente. 

 

La corrosión en las tuberías de hierro puede producir tubérculos, los cuales incrementan el 

área  superficial  de  la  tubería  y  generan  ambientes  propicios  para  que  las  bacterias  se 

desarrollen; en estos lugares se encuentran protegidas de  la acción de  los desinfectantes  y 

de  las  fuerzas  cortantes.    Se  ha  encontrado  que  los  tubérculos  de  las  tuberías  de  hierro 

contienen una cantidad  mucho  mayor de  bacterias coliformes que  la que  contiene el agua 

clorada a 15°C.  (33)  

 

 

 

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de distribución de agua potable.  Estado del arte (ICIV 2004 – I – 48) 

74 

 

6  DIFERENCIAS  ENTRE  PAISES  TROPICALES  Y 

SUBTROPICALES 

 

En regiones tropicales, las altas temperaturas y el alto contenido de materia orgánica en el 

agua, crean un ambiente similar al que viven los microorganismos cuando son huéspedes de 

un  animal  de  sangre  caliente.    Por  ejemplo,  en  agua  con  estas  características,  la  bacteria 

E.Coli (patógena en humanos) puede crecer y desarrollarse.  En otros casos, se ha visto que 

diferentes  microorganismos  se  reproducen  a  velocidades  considerablemente  mayores  en 

agua caliente que en agua fría.  (11) 

 

Algunos  microorganismos  (p.e.  Mycobacterium  avium)  no  se  ven  afectados  por  las 

estaciones  o  el  cambio  de  temperatura  en  el  agua.    Al  ser  residentes  permanentes  de  los 

sistemas de distribución,  se  han adaptado a  los cambios en  las  condiciones ambientales  y 

pueden sobrevivir en todas ellas.  (32) 

 

Se conoce que a mayor temperatura  mayor es la concentración de carbono asimilable en el 

agua y mayor es la presencia de microorganismos en el agua. A parte de este fenómeno, se 

ha visto que las épocas del año en las que se presenta la tasa más alta de recrecimiento en 

los sistemas de distribución de agua potable, es en los meses de verano y otoño, cuando la 

temperatura  del  agua  es  mayor.      Posiblemente  el  proceso  natural  por  el  que  pasa  la 

vegetación en la época de otoño, hace que las hojas que caen de los árboles y que parte de 

la  materia  orgánica  que  muera  vayan  a  dar  a  las  fuentes  de  agua,  por  lo  que  se  puede 

explicar el aumento en la concentración de carbono orgánico biodegradable.  

 

Según la época del año se ha visto que tanto la actividad microbiana como la composición 

de la comunidad varían, lo cual implica que las reacciones que tengan los microorganismos 

ante estímulos de estrés como escasez de nutrientes, presencia de desinfectantes, entre otros 

sean distintos dependiendo de la época.  Esto puede traer complicaciones en el momento de 

plantear estrategias de control y de eliminación de biopelículas, ya que es necesario conocer 

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75 

 

muy bien las características y las respuestas de los microorganismos para cada tiempo y así 

lograr que las medidas que se tomen sean efectivas.   

 

La  información  disponible  referente  a  los  factores  que  favorecen  el  desarrollo  y  el 

crecimiento  de  biopelículas  en  las  redes  de  distribución  de  agua  potables  se  restringe  a 

ensayos  e  investigaciones  realizadas  en  países  con  estaciones.    La  información  del 

comportamiento de estos factores en la zona tropical es prácticamente nula.  Sin embargo, a 

través de  los resultados obtenidos se pueden plantear hipótesis del comportamiento de los 

mismos factores en las zonas tropicales. 

 

Como se mencionó anteriormente la temperatura es un factor determinante que controla la 

supervivencia  de  los  microorganismos  y  a  mayor  temperatura  mayor  concentración  de 

microorganismos en el agua.  Si se tiene en cuenta esto, se puede suponer que en las aguas 

de las zonas tórridas la población microbiana permanece bastante alta durante todo el año y 

que es necesario utilizar métodos de control muy efectivos. 

 

La  cantidad  de  MOB  y  COA  también  es  bastante  alto  en  estas  zonas,  por  lo  que  es 

importante asegurar que el tratamiento primario es bastante bueno, para que el tratamiento 

secundario sea efectivo.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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7  CONCLUSIONES 

 

  Todas las redes de distribución de  agua potable están expuestas a  la  formación de 

biopelículas en su interior.  Aún no se han podido establecer las condiciones en las 

que este proceso no se ocurra. 

 

  Las biopelículas tienen características particulares que hacen que sean una forma de 

organización  muy  efectiva  desde  diferentes  puntos  de  vista.    Desarrollan  una 

estructura  organizada  resistente  a  la  acción  de  los  desinfectantes  y  de  las  fuerzas 

físicas,  tienen  gran  diversidad  de  microorganismos  que  se  asocian  y  distribuyen 

funciones optimizando la labor de cada uno. 

 

  Diversos factores como la disponibilidad de nutrientes, el tipo de desinfectante, las 

condiciones ambientales y el material de la tubería, interactúan de manera compleja 

dando  como  resultado  las  condiciones  para  cada  tipo  de  biopelícula,  su  tasa  de 

crecimiento y su desarrollo.  

 

  El material de la tubería y su rugosidad son factores determinantes en el proceso de 

formación de las biopelículas.  A pesar de que no se ha encontrado ningún material 

que inhiba este proceso, si es claro que algunos materiales favorecen el crecimiento 

(p.e hierro y látex) mientras que otros parecen no ejercer una influencia importante 

(p.e. PVC). 

 

  La temperatura es un parámetro de suma importancia debido a que afecta todos los 

otros  factores.    Según  la  temperatura  del  agua,  los  procesos  de  desinfección,  la 

concentración de materia orgánica, las condiciones de flujo, entre otras, cambian  y 

por ende la dinámica de los microorganismos presentes.  Se estableció una relación 

clara  entre  la  temperatura  y  la  concentración  de  microorganismos  en  el  agua:    A 

mayor temperatura, mayor cantidad de microorganismos presentes en el agua.   

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  Los nutrientes son importantes para determinar el tipo de biopelícula que se forma, 

los microorganismos que los componen, su densidad y su estructura, sin embargo su 

disponibilidad  no  es  un  factor  determinante  en  el  proceso  de  eliminación  de  las 

biopelículas, ya que los microorganismos que las conforman tienen la capacidad de 

desarrollar  mecanismos  que  ayudan  a  que  se  adapten  fácilmente  a  condiciones 

hostiles. 

 

  Las  condiciones  hidráulicas  en  las  redes  de  distribución  determinan  características 

como  la densidad, el grosor y  la  forma de  las biopelículas, normalmente no evitan 

su formación ni tienen la capacidad de desprender la totalidad de la biopelícula. 

 

  La tecnología de purificación actual no permite la reducción total de los nutrientes 

que se encuentran en el agua; por lo tanto, el control de la formación de biopelículas 

en  las  redes  de  distribución  de  agua  potable  es  imposible  de  realizar  teniendo  en 

cuenta únicamente este aspecto. 

 

  Se  mantiene  un  comportamiento  general,  en  el  que  a  mayor  temperatura  mayor 

desarrollo y crecimiento de microorganismos 

 

  El  control  del  crecimiento  de  biopelículas  en  las  redes  de  distribución  de  agua 

potable debe ser manejado desde varios puntos de vista.  Como primera medida, se 

debe realizar un proceso completo de tratamiento primario en el que se reduzcan al 

máximo el número de microorganismos presentes en el agua, junto con la cantidad 

de  materia  orgánica.    Este  proceso  debe  ir  acompañado  de  un  tratamiento 

secundario  eficiente,  en  el  que  se  eliminen  los  microorganismos  presentes  en  el 

sistema de distribución.  Por otro lado se puede tener control sobre los factores que 

ayudan al crecimiento y desarrollo de los microorganismos y de las biopelículas.   

 

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  La escogencia de los materiales de la red de distribución clave en el desarrollo de la 

comunidad  microbiana  en  el  sistema.    Es  aconsejable  renovar  las  redes  como 

medida para evitar el desmejoramiento de la calidad del agua en su distribución. 

 

  La  principal  diferencia  entre  los  factores  que  favorecen  el  crecimiento  de  las 

biopelículas  en  zonas  tropicales  y  subtropicales  es  la  temperatura  a  la  que  está 

normalmente el agua.  Al presentarse diferencia en esta, todos los demás factores se 

ven afectados.   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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79 

 

8  BIBLIOGRAFÍA 

 

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