BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air Air merupakan materi esensial dalam kehidupan. Tidak ada satu pun makhluk hidup di dunia ini yang tidak membutuhkan air. Sel hidup misalnya, baik tumbuh-tumbuhan maupun hewan sebagian besar tersusun oleh air, yaitu lebih dari 75% isi sel tumbuhan-tumbuhan atau lebih dari 67% isi sel hewan, tersusun oleh air. Kebutuhan air untuk keperluan sehari-hari, berbeda untuk tiap tempat dan tingkat kehidupan. Semakin tinggi taraf kehidupan, semakin meningkat pula jumlah kebutuhannya (Suriwiria, 1996). Berdasarkan catatan dari Departemen Kesehatan, rata-rata keperluan air adalah 60 liter perkapita, yaitu mandi 30 liter, mencuci 15 liter, masak 5 liter, minum 5 liter, dan sisanya keperluan lain. Sejalan dengan kemajuan dan peningkatan taraf kehidupan, tidak bisa dihindar adanya peningkatan jumlah kebutuhan air khususnya keperluan rumah tangga, sehingga berbagai cara dan usaha telah banyak dilakukan untuk memenuhi kebutuhan tersebut (Suriwiria, 1996). 2.1.1 Penggolongan Air Berdasarkan peruntukannya, air pada sumber air dapat dikategorikan menjadi empat golongan, yaitu: 1. Golongan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung, tanpa diolah terlebih dahulu. 2. Golongan B, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku untuk diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga. 4
3. Golongan C, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan. 4. Golongan D, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian, dan dapat digunakan untuk usaha perkotaan, industri, dan listrik tenaga air (Kristanto, 2013). 2.1.2 Air Bersih Air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari sebaiknya air yang memenuhi kriteria sebagai air bersih. Air bersih merupakan air yang dapat digunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak terlebih dahulu. Persyaratan ini telah ditetapkan oleh Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia melalui No.416/MENKES/PER/IX/1990 (Waluyo, 2009). Di samping sumber air yang harus dilindungi, sarana air bersih juga harus dilindungi. Sarana air bersih adalah sarana yang dapat menghasilkan air bersih seperti sumur gali, sumur pompa tangan dangkal dan dalam, penampungan air hujan, perlindungan mata air, dan sistem perpipaan. Salah satu kurang baiknya sarana air bersih tidak terlindung dari pencemaran. Bila sarana air bersih dibuat memenuhi persyaratan kesehatan, maka diharapkan pencemaran dapat dikurangi, sehingga kualitas air yang diperoleh menjadi lebih baik (Waluyo, 2009). 2.1.3 Persyaratan dalam Penyediaan Air Bersih Sistem dalam penyediaan air bersih harus memenuhi beberapa syarat utama. Salah satu syaratannya adalah secara bakteriologik, yang ditandai dengan tidak adanya bakteri koli terutama fekal koli (Koliform tinja) dalam air. Air yang mengandung koliform tinja berarti air tersebut telah tercemar oleh tinja. Menteri 5
Kesehatan Republik Indonesia (1990) menentukan air bersih sebagai air yang dapat dipergunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak. Parameter koliform total harus mencapai 50/100 ml untuk air bukan perpipaan dan 10/100 ml untuk air perpipaan (Waluyo,2009). 2.1.4 Sumber Air Bersih Air yang berada di permukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai sumber. Berdasarkan letak sumbernya, air dapat dibagi menjadi air permukaan, air tanah, air angkasa, air sumur, dan mata air. a. Air Permukaan Secara umum air permukaan dibagi menjadi air sungai, air rawa atau air danau. Air sungai umumnya mempunyai derajat pengotoran yang tinggi. Penggunaanya sebagai air minum harus melalui proses panjang, sedangkan air danau kebanyakan berwarna yang disebabkan oleh zat organik yang telah membusuk. Air ini umumnya mendapat pengotoran selama pengalirannya. Pengotoran tersebut misalnya oleh lumpur, batang kayu, dan daun. b. Air Tanah Air tanah secara umum terbagi menjadi air tanah dangkal, air tanah dalam, dan mata air. Air tanah dangkal terjadi akibat proses penyerapan air dari permukaan tanah lumpur akan tertahan, sehingga air tanah dangkal terlihat jernih. Setelah mengalami penyaringan dan menemui lapisan kedap air, maka air tanah dapat dimanfaatkan sebagai sumber air bersih. Air tanah dangkal memiliki kedalaman sampai 15 meter, karena pergerakan yang sangat lambat 6
dan waktu tinggal yang lama tersebut, air tanah akan sulit untuk pulih kembali jika mengalami pencemaran. c. Air Angkasa (Air Hujan) Air angkasa merupakan sumber utama air di bumi. Untuk menjadikan air hujan sebagai sumber air minum hendaknya pada waktu menampung air hujan jangan dimulai pada saat hujan mulai turun, karena masih banyak mengandung kotoran. Air tersebut cenderung mengalami pencemaran ketika berada di atmosfer, pencemaran yang berlangsung di atmosfer tersebut dapat disebabkan oleh partikel debu, mikroorganisme, dan gas. d. Mata Air Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya kepermukaan tanah. Mata air yang berasal dari air tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan memiliki kualitas yang sama dengan air sumur. Berdasarkan munculnya kepermukaan tanah dibagi menjadi rembesan dan umbul. Rembesan adalah dimana air keluar dari lereng-lereng. Umbul adalah dimana air ke luar ke permukaan pada suatu dataran (Waluyo,2009). e. Air Sumur Air sumur merupakan sumber utama air bersih bagi masyarakat yang tinggal di daerah perkotaan. Untuk memperoleh sumber air tersebut umunya manusia membuat sumur gali atau sumur bor. Sumur gali adalah satu konstruksi sumur paling umum dan meluas dipergunakan untuk mengambil air tanah sebagai air minum dengan kedalaman 7-10 meter dari permukaan tanah. Sumur bor adalah jenis sumur dengan cara pengeboran lapisan air tanah yang lebih dalam ataupun lapisan tanah yanga jauh dari tanah permukaan, sehingga 7
sedikit dipengaruhi kontaminasi yang mempunyai kedalaman 12-40 meter (Gabriel, 2001). 2.1.5 Kriteria Kualitas Air Air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari adalah air yang memenuhi kriteria sebagai air bersih. Ada pernyataan air jernih belum tentu bersih. Air bersih merupakan air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak. Persyaratan ini telah ditetapkan oleh Menteri Kesehatan Republik Indonesia melalui Permenkes RI/416/Menkes/Per/IX/1990. Parameter mikrobiologik ada dua parameter, yakni: a. Koliform tinja; air yang mengandung koliform tinja berarti air tersebut telah tercemar oleh tinja. Tinja ini sangat potensial untuk menularkan penyakit yang berhubungan dengan air. b. Koliform total; bila air mengandung bakteri kelompok ini akan dapatmengakibatkan penyakit-penyakit saluran pencernaan. Kuman koliformtotal tidak sepenuhnya apatogen, beberapa tipe menyebabkan disentri pada bayi (Waluyo, 2007). 2.2 Kelompok Kehidupan Dalam Air Kelompok kehidupan yang terdapat di air terdiri dari bakteri, jamur, mikroalga, protozoa, dan virus. Disamping itu ada juga sekumpulan hewan atau tanaman air lainnya yang tidak termasuk kelompok mikroba. Kehadiran mikroba di dalam air, dapat menguntungkan tetapi juga dapat mendatangkan kerugian (Waluyo, 2009). 8
A. Mikroba yang Menguntungkan: a. Kehadiran plankton (fitoplankton & zooplankton) di dalam air merupakan makanan utama ikan-ikan kecil, sehingga keberadaanya tanda kesuburan pada perairan. b. Mikroalga berklorofil dapat berfotosintesis berpotensi menghasilkan oksigen. Dalam air, kegiatan fotosintesis tersebut akan menambah kadar oksigen di dalamnya, sehingga nilai kerutan oksigen akan naik. c. Banyak bakteri dan cendawan di dalam badan air berfungsi sebagai dekomposer, artinya mempunyai kemampuan merombak atau menguraikan senyawa yang berada di dalam badan air (Waluyo, 2009). B. Mikroba yang Merugikan a. Mikroba penghasil toksin yang berbahaya, misalnya Clostridium (anaerob), Pseudomonas, Salmonella, Staphylococcus (aerobik). b. Jasad-jasad renik patogen berbahaya bila ada di dalam badan air, seperti Salmonella, Shigella, Vibrio, Entamoeba, dan lain sebagainya. c. Menimbulkan bau busuk pada air, bila air tersebut disimpan. Hal ini disebabkan adanya bakteri balerang, misalnya Thiobacillus yang mempunyai kemampuan mereduksi sulfat menjadi H 2 S. Kondisi demikian biasanya di pemukiman baru yang asalnya persawahan (Waluyo, 2009). 2.2.1 Pencemaran Air Definisi pencemaran air mengacu pada definisi lingkungan hidup yang ditetapkan dalam UU tentang Lingkungan Hidup yaitu UU No.23/1997. Dalam PP No.20/1990 tentang pengendalian pencemaran air, pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan/atau komponen 9
lain ke dalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya (Sumantri, 2010). Penyebab terjadinya pencemaran dapat berupa masuknya makhluk hidup, zat, energi atau komponen lain ke dalam air sehinnga menyebabkan kualitas air tercemar. Masukan tersebut berupa buangan bersifat rutin, misalnya buangan limbah cair. Indikator pencemaran air salah satunya adalah pengamatan secara biologis, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan mikroorganisme yang ada dalam air, terutama ada tidaknya bakteri patogen (Sumantri, 2010). Air normal tidak berwarna, tampak bersih, bening, dan jernih. Bila kondisi air warnanya berubah, maka hal tersebut merupakan salah satu indikasi air telah tercemar. Akan tetapi, tidak semua air yang bening dan jernih dapat dipastikan tidak tercemar, karena banyak zat beracun tidak mengakibatkan perubahan warna (Sunu, 2001). 2.2.2 Sumber Pencemaran Air Air merupakan substrat yang paling parah akibat pencemaran. Berbagai sumber pencemar air yaitu: a. Sumber Domestik, merupakan sampah yang sehari-hari dihasilkan akibat kegiatan manusia secara langsung. Sumber pencemaran domestik berasal dari rumah tangga, perkampungan, pasar, sekolah, pemukiman, rumah sakit, dan lain sebagainya. b. Sumber Non Domestik, adalah sampah yang dihasilkan dari kegiatan manusia sehari-hari, tetapi tidak secara langsung. Beberapa contoh dari sampah non domestik adalah sampah dari pabrik, sampah industri, sampah pertanian, 10
sampah peternakan, dan lain sebagainya. Baik secara langsung maupun tidak langsung kedua pencemar tersebut mempengaruhi kualitas air. Pengaruhnya adalah untuk air minum, air industri, dan untuk keperluan lainnya (Waluyo, 2009). Pencemaran domestik memasuki badan air sebagian besar diakibatkan oleh kehadiran jasad renik, contohnnya bakteri koli. Bakteri tersebut dapat dijadikan indikator pencemar biologis dan kehadirannya pada benda yang berkaitan dengan manusia sangant tidak diharapkan. Bila bakteri jenis tersebut terdapat pada suatu benda menandakan benda telah tercemar oleh materi fekal (tinja, feses manusia). Bakteri koli merupakan salah satu jenis kelompok bakteri yang kehadirannya sangat dihindari pada suatu benda yang berhubungan dengan manusia (Waluyo, 2009). 2.2.5 Penyebaran Mikroba Pencemar Air Tempat penyebaran penyakit pada umumnya berbentuk air buangan yang banyak mengandung berbagai senyawa organik. Penyebaran dapat melalui air danau, air sungai, air rawa, air sawah, air sumur, air pompa, air pipa, air laut, air buangan dan sebagainya. Pencemaran biasanya disebabkan masuknya kotoran manusia dan binatang ke dalamnya. Pencemaran yang tidak sengaja dapat terjadi, misalnnya kembalinya air buangan ke dalam sumur secara langsung atau melaui tempat bocor dan celah-celah tanah. Dapat juga terjadi dari kakus ke dalam sumur karena jaraknya yang terlalu dekat, atau karena pipa air yang bocor (Waluyo, 2009). 11
2.3 Koliform Bakteri koliform berbentuk batang, bersifat gram negatif, aerob dan fakultatif anaerob serta tidak membentuk spora. Kelompok bakteri ini mempunyai berbagai sifat biokimia. Oleh karena itu adanya pengaruh perubahan lingkungan dapat menyulitkan dalam menentukan jenisanya. Bakteri yang termasuk koliform adalah Citrobacter, Providensia, Enterobacter aerogenes (Aerobacter aerogenes)dan sebagainya (Nurwantoro dan Djarijah, 1997). Bakteri coli adalah organisme yang biasa hidup di dalam pencernaan manusia atau hewan yang berdarah panas. Terutama terdapat dalam air permukaan, dan air yang telah tercemar oleh kotoran manusia. Bakteri koliform dipakai sebagai indikator organisme untuk mengetahui apakah air telah tercemar oleh tinja manusia atau kotoran hewan, karena mudah ditemukan dengan cara yang sederhana, tidak berbahaya, sulit hidup lebih lama dari patogen yang lainnya (Sutrisno, 2004). Mikroba yang paling umum digunakan sebagai petunjuk adanya pencemaran oleh kotoran hewan/manusia (tinja) adalah bakteri koliform. Hal ini disebabkan mikroba tersebut merupakan bakteri yang terdapat di dalam saluran pencernaan hewan/manusia (Nurwantoro dan Djarijah, 1997). 2.3.1 Pembagian Koliform Bakteri Koliform dapat dibedakan menjadi 2 grup yaitu: a. Koliform fekalmisalnya Escherichia coli. b. Koliform nonfekalmisalnya Enterobacter aerogenes. 12
E. Coli merupakanbakteri yang berasal dari kotoran manusia atau hewan berdarahpanas lainnya. Sedangkan E. Aerogenes biasanya ditemukan pada hewan atau tanaman-tanaman yang telah mati (Fardiaz, 1992). 2.3.2 Dampak Negatif Bakteri Koliform Gejala kesehatan dapat berupa diare, kram, mual, penyakit kuning, sakit kepala, dan kelelahan (Gejala ini sebagaimanapun mungkin disebabkan oleh sejumlah faktor lain yang tidak berhubungan dengan bakteri dalam air minum). Air terkontaminasi dengan bakteri tidak boleh digunakan untuk minum atau memasak, kecuali jika dipanaskan sampai mendidih selama minimal satu menit(fardiaz, 1992). 2.4 Analisis Metode Most Probable Number (MPN) MPN adalah suatu metode untuk menetapkan adanya bakteri koliformdalam air dan memperoleh indeks berdasarkan tabel MPN untuk menyatakan perkiraan jumlahkoliform dalam sampel. Prinsip pengerjaan dengan melakukan uji pendugaan (Presumtive Test) dengan menggunakan set tabung 3-3- 3 atau 5-5-5 kaldu laktosa. Dilanjutkan dengan uji penguat (Confirmed Test) dan terakhir dilakukan uji pelengkap (Completed Test) (Novel, dkk, 2010). Dalam metode MPN digunakan media cair di dalam tabung reaksi, di mana perhitungan dilakukan berdasarkan jumlah tabung yang positif yang ditumbuhi oleh jasad renik setelah diinkubasi pada suhu dan waktu tertentu. Pengamatan tabung yang positif dapat dilihat dengan mengamati timbulnya kekeruhan, atau terbentuknya gas di dalam tabung kecil (tabung durham) yang diletakkan pada posisi terbalik, yaitu untuk jasad renik pembentuk gas. (Fardiaz, 1992). 13
Tabung yang positif dari setiap kelompok pengenceran dicatat dan hasilnya dalam bentuk nilai MPN/100 ml ditentukan berdasarkan angka yang tertera dalam tabel MPN (Nugroho, 2006). Selain metode MPN terdapat metode lain yaitu metode hitungan cawan, di mana media yang digunakan adalah media padat. Dalam metode MPN media yang digunakan adalah media cair di dalam tabung reaksi. Dalam metode MPN, pengenceran harus dilakukan lebih tinggi daripada pengenceran dalam hitungan cawan (Fardiaz, 1992). 2.4.1 Uji Penduga (Presumtif Test) Merupakan uji spesifik untuk mendeteksi bakteri koliform. Di sini uji penduga menggunakan sistem 5-5-5 tabung. Air yang akan diuji ditambahkan ke dalam kaldu fermentasi laktosa yang didalamnya diberi sebuah tabung durham terbalik. Tabung-tabung berisi media laktosa ini diinkubasikan dengan sampel air sebanyak 10 ml, 1 ml, dan 0,1 ml. Gas yang terbentuk di dalam tabung durham merupakan petunjuk terhadap dugaan adanya bakteri koliform di dalam sampel (Cappuccino dan Sherman, 2013). Media yang digunakan adalah kaldu laktosa ( Lactose Broth). Tes ini dikatakan positif jika setelah diinkubasi dengan suhu 35 o C selama 24 jam, laktosa yang telah difermentasi akan berubah warna dan terbentuk gas yang ditampung oleh tabung durham yang diletakkan terbalik (Nugroho, 2006). Uji pendugaan dapat menggunakan nilai duga terdekat MPN (Most Probable Number), yang ditentukan dengan menghitung jumlah tabung setiap kelompok yang menunjukan adanya gas setelah diinkubasi. Tabung yang tidak menunjukan pembentukan gas inkubasinyadiperpanjang sampai 48 jam. Jika 14
tetap tidak terbentuk gas, dihitung sebagai tabung negatif. Jumlah tabung yang positif dihitung pada masing-masing seri. MPN penduga dapat dihitung dengan melihat tabel MPN 5-5-5 tabung (Cappuccino dan Sherman, 2013). 2.4.2 Uji Penegas (Confirmed Test) Merupakan uji lanjutan dari uji penduggan. Dari tabung yang positif pada uji pendugaan, dilakukan uji menggunakan media BGLB (Brilliant green lactose broth) yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri gram positif dan sebaliknya, dapat mempercepat pertumbuhan bakteri gram negatif seperti koliform (Nugroho, 2006). Semua tabung yang mengandung gas dalam kaldu laktosa harus diperiksa ulang untuk menyakinkan bahwa gas itu dihasilkan oleh fermentasi laktosa. Hal ini dilakukan dengan memindahkan media sebanyak satu lingkaran jarum ose dari tabung dalam uji pendugaan yang menunjukkan gas ke dalam tabung fermentasi yang berisi kaldu laktosa yang hijau berkilauan. Tabung-tabung tersebut di inkubasi pada suhu 35 o C 24 jam, dan pembentukan gas dapat dilihat dari tabung durham yang terbalik dari fermentasi kaldu laktosa (Volk dan Wheeler, 1989). 2.4.3 Uji Pelengkap (Completed Test) Uji lengkap dilakukan untuk melihat apakah hasil yang didapat benarbenar bakteri koliform. Dari suspensi bakteri koliform diinokulasikan menggunakan jarum ose, ke dalam tabung yang berisikan Lactose Broth dan tabung durham. Digoreskan pada agar miring Nutrient Agar, diinkubasikan pada suhu 35 o C selama 24 jam. Koloni yang membentuk gas didalam tabung Lactose Broth membuktikan adanya koloni kolifrom. 15