BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air Air merupakan bagian terpenting bagi kehidupan manusia. Pada zaman dahulu beberapa orang senantiasa mencari tempat tinggal dekat dengan air, dikarenakan agar mudah mengambil air untuk keperluan sehari-hari. Seiring dengan meningkatnya kemajuan dibidang industri, maka semakin meningkat pula masalah pencemaran kualitas air. Pencemaran air menyebabkan dampak lingkungan yang buruk seperti bau yang tidak sedap, menurunkan keanekaragaman makhluk hidup, dan berdampak negatif pada kesehatan makhluk hidup, karena di dalam air yang tercemar mengandung mikroorganisme petogen dan mengandung banyak zat-zat beracun. Pencemaran juga terjadi karena aktivitas manusia yang tidak terkontrol sehingga mengakibatkan bahaya bagi kesehatan masyarakat atau merugikan bagi pengguna air lainnya. (Nugroho, 2006). Air seharusnya dimanfaatkan dengan baik, dan dijaga agar tidak tercemar. Menurut World Health Organisation (WHO), dua miliar penduduk saat ini terindikasi resiko menderita penyakit diare yang disebabkan oleh air. Penyakit ini merupakan penyebab utama kematian lebih dari lima juta anak setiap tahunnya (Sanim, 2011). Air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari adalah air yang memenuhi kriteria sebagai air bersih. Air bersih merupakan air yang dapat digunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi persyaratan kesehatan dan
dapat diminum apabila telah dimasak, sedangkan air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi persyaratan kesehatan dan dapat langsung diminum (Waluyo, 2009). Kualitas air bersih ditinjau berdasarkan kandungan bakterinya menurut SK Dirjen PPM dan PLP No.1/PO.03.04.PA.91 dan SK JUKLAK PKA Tahun 2000/2001, dapat dibedakan ke dalam 5 kategori sebagai berikut: 1) Air bersih kelas A kategori baik mengandung total koliform kurang dari 50/ml. 2) Air bersih kelas B kategori kurang baik mengandung koliform 51 100/ml. 3) Air bersih kelas C kategori jelek mengandung koliform 101 1000/ml. 4) Air bersih kelas D kategori amat jelek mengandung koliform 1001 2400/ml. 5) Air bersih kelas E kategori sangat amat jelek mengandung koliform lebih 2400/ml (Undari, 2014). Air digunakan untuk bermacam-macam kebutuhan. Kualitas air untuk keperluan sebagai air minum dapat di bedakan ke dalam 5 golongan sebagai berikut: 1) Golongan I yaitu air yang dapat digunakan langsung tanpa pengolahan 2) Golongan II yaitu air minum untuk rumah tangga dan keperluan lainnya tetapi tidak untuk golongan I 3) Golongan III yaitu air untuk keperluan perikanan, perternakan, dan keperluanlainnya tetapi tidak sesuai untuk golongan I dan II
4) Golongan IV yaitu air untuk keperluan pertanian, usaha industrilistrik tenaga air, lalu lintas air dan keperluan lainnya tetapi tidak sesuai untuk golongan I, II, dan III 5) Golongan V yaitu air yang tidak sesuai untuk golongan I, II, III, dan IV (Perdana, 1992). Air minum yang dikonsumsi oleh masyarakat harus memenuhi standard yang ditetapkan dan harus ada jaminan bahwa air yang dikonsumsi aman untuk kesehatan. Perlindungan terhadap sumber air merupakan hal penting dalam memperoleh air minum yang aman, karena mencegah air dari pencemaran. Selain sumber-sumber air yang harus dilindungi, sarana untuk air bersih juga harus dilindungi. Sarana air bersih adalah sarana yang dapat menghasilkan air bersih seperti sumur gali, penampungan air hujan, perlindungan mata air, dan sistem perpipaan. Bila sarana air bersih dibuat sesuai persyaratan kesehatan, maka diharapkan pencemaran dapat dikurangi, sehingga kualitas air yang diperoleh menjadi lebih baik (Waluyo, 2009). Pencemaran air dapat menyebabkan bahaya bagi organisme, populasi, komunitas, dan ekosistem. Tingkatan pengaruh pencemaran air terhadap manusia dikelompokkan sebagai berikut: 1. Kelas 1 yaitu gangguan estetika (bau, rasa, pemandangan) 2. Kelas 2 yaitu gangguan atau kerusakan terhadap harta benda 3. Kelas 3 yaitu gangguan terhadap kehidupan hewan dan tumbuhan 4. Kelas 4 yaitu gangguan terhadap kesehatan manusia 5. Kelas 5 yaitu gangguan pada ekosistem reproduksi dan genetika manusia
6. Kelas 6 yaitu kerusakan ekosistem utama (Soegianto, 2005). Perbaikan kualitas air dengan cara memperbaiki lingkungan juga merupakan salah satu cara untuk melindungi pencemaran air yang berasal dari air buangan, air jamban, pembuangan sampah dan perbaikan tingkah laku dan kebiasaan. a. Pengendalian pencemaran air dari jamban Jamban merupakan suatu bangunan yang digunakan untuk membuang kotoran manusia sehingga tidak menimbulkan bau dan mencemari sumber air di sekitarnya. Adapun cara untuk mengurangi pengaruh jamban dalam pengendalian pencemaran air salah satunya adalah membuat jarak antara lubang penampung dengan sumber air minimal 11 meter. b. Pengendalian pencemaran air dari sampah Sampah adalah semua benda atau produk sisa dalam bentuk padat dari aktivitas manusia yang dianggap tidak bermanfaat dan tidak diinginkan lagi sehingga dibuang sebagai barang yang tidak berguna. Upaya yang dilakukan untuk mengurangi pengaruh sampah terhadap pencemaran air adalah dengan membuang sampah pada tempatnya. c. Pengendalian pencemaran air dengan perbaikan tingkah laku dan kebiasaan. Air bersih yang tersedia dari sarana air bersih sampai akhirnya menjadi air minum melalui beberapa tahap. Masing-masing tahap memiliki resiko pencemaran, tergantung pada tingkah laku dan kebiasaan masyarakat tersebut (Waluyo, 2009).
2.1.1 Persyaratan dalam penyediaan air minum Sistem penyediaan air minum harus memenuhi beberapa persyaratan utama. Salah satunya adalah persyaratan bakteriologik. Syarat-syarat bekteriologik adalah air minum tidak boleh mengandung bakteri patogen dan parasitik yang mengganggu kesehatan. Persyaratan bakteriologi ini ditandai dengan tidak adanya bakteri E.Coli atau Fecal dalam air (Sutrisno, 2004). Air mengandung golongan Coli dianggap telah terkontaminasi (berhubungan) dengan kotoran (tinja) manusia. Tinja dari penderita sangat potensial menularkan penyakit. Ada parameter biologi atau mikrobiologi lain yang dipakai untuk menentukan kualitas air yaitu dengan menghitung koloni sebelum disinfeksi (penghambatan mikrobiologi) harus mencapai < 100 ml atau setelah disinfeksi mencapai < 20 ml pada suhu inkubasi 20 C dan 36 C (Waluyo, 2009). Air minum untuk konsumsi manusia menurut departemen kesehatan memiliki persyaratan yaitu tidak berasa, tidak berbau, tidak berwarna, tidak mengandung logam berat dan tidak mengandung mikroorganisme yang berbahaya. Air minum adalah air yang melalui proses pengolahan ataupun tanpa proses pengolahan yang memenuhi persyaratan kesehatan dan dapat langsung diminum (Menkes, 2010). 2.1.2 Kegunaan air bagi tubuh manusia Tubuh manusia mengandung air antara 60-70% dari berat badan. Agar tetap hidup manusia harus memenuhi kebutuhan air terhadap tubuhnya. Pada
orang dewasa, mereka membutuhkan air kira-kira 2.200 gram setiap harinya (Sutrisno, 1997). Air digunakan oleh tubuh manusia antara lain untuk proses pencernaan, metabolisme tubuh, mengangkut zat-zat makanan dalam tubuh, mengatur keseimbangan suhu tubuh, dan menjaga agar tubuh tidak dehidrasi. Apabila tubuh kehilangan banyak air maka seseorang tersebut akan mati, karena manusia mampu bertahan hidup tanpa makan beberapa minggu namun tanpa air manusia akan mati dalam beberapa hari saja (Sutrisno, 1997, Sanim 2011). Air juga digunakan untuk kebersihan tubuh manusia, seperti mencuci, memasak, mandi dua kali sehari, minum dan sebagainya, sehingga diharapkan manusia dapat melangsungkan kehidupannya dengan baik dan seimbang (Sutrisno, 1997). 2.1.3 Sumber air bersih Air yang berada di permukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai sumber. Berdasarkan letak sumbernya air dapat dibedakan menjadi berbagai jenis seperti air angkasa atau air hujan, air permukaan, air tanah, air sumur dan air mata air. 1. Air tahan Air tahan (Ground water) merupakan air yang berada di bawah permukaan tanah. Pergerakan air tanah sangat lambat, kecepatan arus berkisar 10 10 sampai 10 3 m³/detik dan dipengaruhi oleh porositas (kemampuan tanah dalam menyerap air), permeabilitas (kecepatan air merembes ke dalam tanah) dari lapisan tanah, dan pengisian air kembali. Karena pergerakan
yang sangat lambat, air tanah akan sulit untuk pulih jika mengalami pencemaran (Effendi, 2003). 2. Air sumur Air sumur merupakan sumber utama air bersih bagi masyarakat yang tinggal di daerah perkotaan. Untuk memperoleh sumber air tersebut umumnya manusia membuat sumur gali atau sumur bor. Sumur gali adalah satu konstruksi bagi masyarakat kecil dan rumah-rumah perorangan 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 yang jauh dari tanah permukaan dapat dicapai sehingga sedikit dipengaruhi kontaminasi, yang mempunyai kedalaman 12-40 meter (Gabriel, 2001). 3. Air permukaan Air permukaan adalah air yang mengalir di permukaan bumi. Air ini umumnya mendapatkan pengotoran selama pengalirannya. Pengotoran tersebut misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, kotoran industri, dan lain sebagainya. Dengan adanya pengotoran ini menyebabkan kualitas air berbeda-beda. Secara umum air permukaan dibagi menjadi air sungai dan air rawa atau danau. Air sungai umumnya mempunyai derajat pengotoran yang sangat tinggi sehingga dalam penggunaannya sebagai air minum harus melalui proses yang panjang (Waluyo, 2009). 4. Air mata air
Air mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kualitasnya sama dengan air sumur (Waluyo, 2009). 5. Air hujan Air hujan atau air angkasa atau air atmosfir dalam keadaan murni sangat bersih, namun sering terjadi pengotoran karena debu, asap industri dan lain sebagainya. Oleh karena itu, 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 (Waluyo, 2009). 2.2 Bakteri Koliform Bakteri koliform merupakan suatu grup bakteri yang digunakan sebagai indikator pencemaran terhadap air. Adanya bakteri coliform di dalam air menunjukkan kemungkinan adanya mikroorganisme yang bersifat enteropatogenik (bakteri penyebab diare) atau toksigenik yang berbahaya bagi kesehatan (Fardiaz, 1993). Bakteri koliform adalah golongan bakteri intestinal, yaitu hidup dalam saluran pencernaan manusia. Bakteri koliform merupakan bakteri indikator keberadaan bakteri patogenik dan masuk dalam golongan mikroorganisme yang sering digunakan sebagai indikator, di mana bakteri ini dapat menjadi sinyal untuk menentukan suatu sumber air telah terkontaminasi oleh patogen atau tidak. Bakteri koliform ini menghasilkan zat etionin yang dapat menyebabkan kanker. Selain itu, bakteri pembusuk ini juga memproduksi bermacam-macam racun
seperti indol dan skatol yang dapat menimbulkan penyakit bila jumlahnya berlebih di dalam tubuh. Bakteri koliform dapat digunakan sebagai indikator karena berbanding lurus dengan pencemaran air, makin sedikit kandungan koliform artinya kualitas air semakin baik. Selain itu, bakteri ini juga memiliki daya tahan yang lebih tinggi dari pada bakteri patogen serta lebih mudah diisolasi dan ditumbuhkan (Undari, 2014). Bakteri koliform merupakan campuran antara bakteri fekal dan non-fecal. Prinsip penentuan angka bakteri koliform dengan ditandai terbentuknya gas pada tabung durham setelah diinkubasi dengan media yang sesuai (Anonim¹, 2014). Bakteri koliform secara umum memiliki sifat dapat tumbuh pada media agar sederhana, koloni sirkuler berdiameter 1-3 mm, sedikit cembung, permukaan koloni halus, tidak berwarna atau abu-abu dan jernih (Undari, 2014). Bakteri koliform dapat dibedakan atas dua grup yaitu: 1. Coliform fekal, misalnya Escherichia coli 2. Coliform non-fekal, misalnya Enterobacter aerogenes. E.Coli. Merupakan bakteri yang berasal dari kotoran hewan maupun manusia, sedangkan E. aerogenes biasanya ditemukan pada hewan atau tanaman tanaman yang telah mati (Fardiaz, 1993). Bakteri koliform memiliki sifat-sifat sebagai berikut: a. mampu tumbuh baik pada beberapa jenis substrat dan dapat mempergunakan berbagai jenis karbohidrat dan komponen organik lain sebagai sumber energi dan beberapa komponen nitrogen sederhana sebagai sumber nitrogen
b. mempunyai sifat dapat mensistesa vitamin c. mempunyai interval suhu pertumbuhan antara 10-46,5 o C d. mampu menghasilkan asam dan gas pada gula e. dapat menghilangkan rasa pada bahan pangan (Suriawiria, 1996). Bakteri koliform memiliki ciri-ciri sebagai berikut: a. bakteri kolifor berbentuk batang b. kelompok dari bakteri gram negatif c. tidak membentuk spora d. bersifat aerobik dan anaerobik fakultatif yang memfermentasi laktosa dengan menghasilkan asam dan gas dalam waktu 48 jam dan pada suhu 35 C (Lay, 1994). 2.3 Metode Most Probable Number (MPN) Metode MPN biasanya digunakan untuk uji kualitas mikrobiologi air, dalam percobaan tersebut digunakan kelompok koliform sebagai indikator. Koliform dapat memfermentasi laktosa dengan membentuk asam dan gas dalam waktu 48 jam pada suhu 35 C (Lay, 1994). Metode MPN menggunakan medium cair di dalam tabung reaksi, dimana perhitungan dilakukan berdasarkan jumlah tabung yang positif, yaitu yang ditumbuhi oleh mikroba setelah inkubasi pada suhu dan waktu tertentu. Pengamatan tabung yang positif dapat dilihat dengan mengamati timbulnya
kekeruhan atau terbentuknya gas yang dihasilkan pada tabung durham yang diletakkan pada posisi terbalik oleh mikroba pembentuk gas (Fardiaz, 1993). Metode MPN merupakan uji deretan tabung yang menyuburkan pertumbuhan koliform sehingga diperoleh nilai untuk menduga jumlah koliform dalam sampel yang diuji. Jumlah koliform ini bukan merupakan perhitungan yang tepat namun merupakan angka yang mendekati jumlah yang sebenarnya. Uji ini terdiri dari tiga tahap yaitu: 1. Uji pendugaan (Presumptive test) Merupaka test pendahuluan tentang ada atau tidaknya kehadiran bakteri coliform berdasarkan terbentuknya asam dan gas disebabkan karena fermentasi laktosa oleh bakteri golongan coli. Terbentuknya gas dapat dilihat dari kekeruhan pada media laktosa dan gas yang dihasilkan dapat dilihat dalam tabung durham berupa gelembung udara. Tabung dinyatakan positif jika terbentuk gas sebanyak 10 % atau lebih dari volume di dalam tabung durham. Banyaknya kandungan bakteri golongan coli dapat dilihat dengan menghitung tabung yang menunjukkan reaksi positif terbentuk asam dan gas dan dibandingkan dengan tabel MPN. Metode MPN dilakukan untuk menghitung jumlah mikroba di dalam sampel berbentuk cair. Bila inkubasi 1x24 jam pada suhu 35 C. Jika dalam waktu 2x24 jam tidak terbentuk gas dalam tabung durham, dihitung sebagai hasil negatif. Jumlah tabung yang positif dihitung pada masing-masing seri. MPN penduga dapat dihitung dengan melihat tabel MPN. 2. Uji penegasan (Confirmed test)
Uji penegasan dilakukan untuk menegaskan bahwa gas yang terbentuk disebabkan oleh bakteri koliform. Uji positif pada uji penegasan menghasilkan angka indeks, angka ini disesuaikan dengan tabel MPN untuk menentukan jumlah koliform dalam sampel (Lay, 1994). 3. Uji lengkap (Completed test) Bila diperlukan uji ini dapat dilakukan dengan menggunakan media yang menunjukkan hasil positif pada uji penegasan. Uji koliform tidak harus selalu dilakukan secara lengkap, tergantung dari berbagai faktor seperti waktu, mutu contoh yang diuji, biaya, dan faktor-faktor lainnya ((Lay, 1994, Irianto, 2013). Adapun persyaratan yang telah ditetapkan dalam Permenkes No.492/Menkes/Per/IV/2010 bahwa syarat-syarat mikrobiologis untuk air minum adalah MPN koliform per 100 ml air dinyatakan dengan 0 Colony Forming Units (CFU)/100 ml sampel, sedangkan persyaratan mutu air bersih menurut permenkes No.416/Menkes/Per/IX/1990 bahwa syarat-syarat mikrobiologis untuk air bersih adalah MPN perkoliform per 100 ml air adalah 50 (Menkes, 2010). Tabel yang digunakan untuk menentukan nilai MPN dari 3 seri tabung berbeda dengan tabel untuk 5 seri tabung. Kombinasi dipilih dimulai dari pengenceran tertinggi yang masih menghasilkan semua tabung posistif, sedang pada pengenceran yang berikutnya ada tabung yang negatif. Kombinasi yang diambil terdiri dari 3 pengenceran. Jika pada pengenceran yang keempat atau seterusnya masih ditemukan tabung yang hasil positif, maka jumlah tabung yang positif tersebut ditambahkan pada angka kombinasi ketiga sampai mencapai jumlah maksimum (Fardiaz, 1993).