BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air Air sebagai sumber daya alam, sangat penting dan mutlak diperlukan semua makhluk hidup, baik manusia, hewan, maupun tumbuhan. Air merupakan unsur utama dalam tumbuhan, tubuh hewan dan tubuh manusia. Pada tanaman setahun (semusim), terdapat air sampai 90% dan di dalam tubuh hewan menyusui sebanyak 60-70%. Manusia sebelum lahir sudah berada di lingkungan air, di dalam kandungan seorang wanita. Tubuh manusia terdiri dari 65% air. Apabila seseorang kehilangan air sebanyak 12% dari tubuhnya, maka yang bersangkutan akan meninggal. Tanpa makanan, manusia dapat bertahan hidup selama 81 hari, tetapi tanpa air manusia hanya mampu bertahan hidup selama 10 hari (Manik, 2009). Air digunakan manusia untuk berbagai keperluan, seperti keperlukan rumah tangga, pertanian, perikanan, industri, sumber energi, sarana transportasi, dan tempat rekreasi. Kebutuhan air tiap orang ditentukan oleh tingkat peradapan manusia (Manik, 2009). Untuk kepentingan pembiakan dan pertumbuhan mikroba sangat diperlukan media. Media yang bersifat alamiah (bersifat kompek), misalnya susu skim. Untuk media yang seperti ini, tidaklah banyak masalah, namun harus dituangkan pada tempat-tempat yang sesuai dan harus disterilkan sebelum
digunakan, sedangkan media yang dalam bentuk kaldu nutrient atau media yang mengandung agar, cara penyimpanannya dengan melarutkan atau menambah air pada media (yang sudah merupakan produk komersial) yang biasanya berbentuk bubuk dan sudah mengandung semua nutrient yang diperlukan. Air sangat diperlukan dalam pertumbuhan dan pengembangbiakan, karena air merupakan pengantar semua bahan gizi, selain itu air pula akan membuang semua zat-zat yang tidak diperlukan sehingga keluar dari sel serta memperlancar metabolik (Hasyimi, 2010). Peningkatan kuantitas air adalah merupakan syarat kedua setelah kualitas, karena semakin maju tingkat hidup seseorang, maka akan semakin tinggi pula tingkat kebutuhan air dari masyarakat tersebut. Untuk keperluan air minum maka dibutuhkan air rata-rata sebanyak 5 liter/hari, sedangkan secara keseluruhan kebutuhan akan air suatu rumah tangga untuk masyarakat Indonesia diperkirakan sebesar 60 liter/hari (Sutrisno, 1991). 2.2 Pencemaran air Air merupakan substrat yang paling parah akibat pencemaran. Berbagai jenis pencemar yang banyak memasuki badan air, berasal dari : a) sumber domestik (rumah-tangga, perkampungan, kota, pasar, jalan) b) sumber nondomestik (pabrik, industri, pertanian, peternakan, perikanan serta sumber-sumber lainnya) (Suriawiria, 2005).
Secara langsung ataupun tidak langsung pencemar tersebut akan berpengaruh terhadap kualitas air, baik untuk keperluan air minum, air industri ataupun keperluan lainnya. Berbagai cara dan usaha telah banyak dilakukan agar kehadiran pencemaran terhadap air dapat dihindari, dikurangi, atau minimal dapat dikendalikan (Suriawiria, 2005). Untuk negara-negara yang masih terbelakang dan sedang berkembang, pencemaran domestik merupakan 85% dari seluruh pencemar yang memasuki badan air. Sedangkan untuk negara-negara yang sudah maju, pencemar domestik merupakan 15% dari seluruh pencemar yang memasuki badan air. Oleh karena itu, persentase kehadiran pencemar domestik di dalam badan air, sering pula dijadikan indikator/parameter maju tidaknya suatu negara. Hal ini tidak dapat disangkal mengingat kebiasaan dan tatacara masyarakat di negara yang masih terbelakang atau sedang berkembang, membuang berbagai jenis buangan ke dalam badan air tanpa melalui pengolahan terlebih dahulu. Sedangkan bagi masyarakat di negara maju, segala jenis buangan khususnya dari rumah-tangga, baru akan memasuki badan air setelah melalui pengolahan/pengontrolan yang ketat terlebih dahulu (Suriawiria, 2005). Adanya gejolak kehidupan di dalam badan air akibat kehadiran bendabenda asing (misalnya dalam bentuk pencemar) akan terjadi kalau terhadap aliran air ditambahkan buangan domestik yang berasal dari rumah-tangga, misalnya, pertama-tama daerah aliran air dapat dibagi menjadi lima daerah :
a) Daerah bersih dan jernih, yaitu daerah aliran yang tidak dikenai oleh pengaruh buangan, antara lain ikan akan hidup secara normal dan baik. b) Daerah keruh dan gelap (berwarna) yang diakibatkan oleh adanya penambahan buangan, sehingga di dalamnya akan dihuni oleh jenis ikan tertentu secara terbatas (yang tolerans) serta sebagian besar oleh bakteri dan serangga air. c) Daerah septik, kotor, berbau, yang di dalamnya hanya dihuni oleh serangga air, bakteri, plankton, dan sebagainya. d) Daerah perbaikan, yaitu akibat kehadiran pencemar domestik yang terdiri dari senyawa organik di dalamnya akan terjadi proses perombakan oleh kelakuan bakteri pengguna organik, sehingga nilai kekeruhan, bau dan septik akan menurun. e) Daerah bersih dan jernih kembali, sama seperti pada (a) (Suriawiria, 2005). Jarak atau waktu terhadap keadaan air yang telah tercemar tersebut dapat kembali ke sifat asal, bergantung kepada : a) Bentuk, sifat, dan jumlah pencemar yang masuk; b) Bentuk, sifat, dan lingkungan aliran yang menerima pencemar; c) Bentuk, sifat, dan kandungan jasad yang terkandung di dalam badan air (Suriawiria, 2005). 2.2.1 Proses Pencemaran Air
Air sebagaimana diketahui penuh dengan kehidupan, ia mengandung banyak bahan organik yang berasal dari penghuninya, atau berasal dari tempattempat lain karena terbawa arus. Bahan-bahan organik yang mengandung karbohidrat, protein dan lemak serta senyawa-senyawa lainnya merupakan nutrien atau bahan pangan bagi organisme-organisme air. Di satu sisi, kehadiran bahanbahan organik yang merupakan nutrien itu menguntungkan bagi pertumbuhan organisme-organisme air. Akan tetapi di sisi lain, karena dalam pemanfaatan bahan-bahan tersebut terjadi proses atau reaksi-reaksi kimiawi tertentu sehingga menghabiskan salah satu bahan esensial, atau menghasilkan senyawa-senyawa baru tertentu yang mengganggu, maka kehadiran nutrien itu dapat menimbulkan pencemaran lingkungan air (Waluyo, 2011). 2.2.2 Tinja Penyebar Penyakit Setiap hari, secara normal, manusia menghasilkan antara 100-150 gram berat kering feses atau tinja najis. Ternyata dari sekian jumlah tersebut akan didapatkan antara 2,5 x 100.000.000.000 sampai 3,6 x 100.000.000.000 sel bakteri yang termasuk bakteri Coliform. Bakteri ini merupakan penghuni tubuh manusia bagian dalam dan hewan berdarah panas lainnya yang cukup unik. Artinya, walaupun kehadirannya di dalam usus atau lambung manusia itu normal, tetapi dalam batas-batas keadaan dan lingkungan tertentu ternyata dapat mendatangkan penyakit atau minimal gangguan terhadap pemiliknya (Suriawiria, 2005). Pada tahun 1885, Escherich telah dapat memisahkan sejenis bakteri dari kotoran bayi. Bakteri ini memiliki sifat-sifat dasar: gram negatif, berbentuk
batang, tidak membentuk spora, dan mampu memfermentasikan kaldu laktosa pada temperatur 37 o C atau lebih, dengan menghasilkan asam dan gas dalam waktu 48 jam (Suriawiria, 2005). Bakteri Coliform berasal dari tinja. Oleh karena itu, kehadiran bakteri ini di dalam berbagai tempat, mulai dari air minum, bahan makanan ataupun bahanbahan lainnya untuk keperluan manusia, tidak diharapkan dan bahkan sangat dihindari (Suriawiria, 2005). 2.2.3 Pengaruh pencemaran air Pencemaran air dapat menyebabkan pengaruh berbahaya bagi organisme, populasi, komunitas dan ekosistem. Tingkatan pengaruh pencemaran air terhadap manusia dikelompokkan sebagai berikut : Kelas 1 : gangguan estetika (bau, rasa, pemandangan) Kelas 2 : gangguan atau kerusakan terhadap harta benda Kelas 3 : gangguan terhadap kehidupan hewan dan tumbuhan Kelas 4 : gangguan terhadap kesehatan manusia Kelas 5 : gangguan pada sistem reproduksi dan genetik manusia Kelas 6 : kerusakan ekosistem utama (Soegianto, 2005). 2.2.4 Penggolongan air Untuk mengendalikan pencemaran air, klasifikasi mutu air ditetapkan menjadi empat kelas, yaitu :
a. Kelas satu, yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. b. Kelas dua, yaitu air yang diperuntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. c. Kelas tiga, yaitu air yang diperuntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. d. Kelas empat, yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut (Manik, 2009). 2.2.5 Kualitas Air untuk kehidupan Kekeruhan air dapat ditimbulkan oleh adanya bahan-bahan organik dan anorganik, seperti lumpur dan buangan dari permukiman tertentu yang menyebabkan air sungai menjadi keruh (Suriawiria, 2005). Dari segi estetika, kekeruhan air dihubungkan dengan kemungkinan hadirnya pencemaran melalui buangan. Warna air berubah bergantung kepada warna buangan yang memasuki badan air. Air yang mengandung kekeruhan tinggi
akan mengalami kesulitan kalau diproses untuk sumber air bersih (Suriawiria, 2005). Kualitas air secara biologis, khususnya secara mikrobiologis, ditentukan oleh banyak parameter, yaitu parameter mikroba pencemar, patogen, dan penghasil toksin. Misalnya kehadiran mikroba, khususnya bakteri pencemar tinja (Coli) di dalam air, sangat tidak diharapkan apalagi kalau air tersebut untuk kepentingan kehidupan manusia(rumah-tangga) (Suriawiria, 2005). Dari uraian tersebut di atas tampak jelas bahwa memenuhi syarat atau tidaknya badan air untuk keperluan kehidupan, tidak saja kehidupan manusia dan hewan lainnya tetapi juga kehidupan tanaman, ditentukan oleh ketentuan dan persyaratan secara fisik, kimia, dan biologis. Dari permasalahan inilah kemudian dilakukan pengolahan atau treatment terhadap air alami yang berasal dari danau, sungai, ataupun sumber lain sebelum air tersebut digunakan untuk kepentingan manusia (Suriawiria, 2005). 2.3 Koliform Bakteri koliform adalah mikroorganisme yang terdapat dalam kotoran manusia maupun hewan. Kehadiran bakteri ini dalam air menunjukkan kemungkinan kehadiran bakteri lain yang berbahaya yang dapat menyebabkan penyakit tifus, kolera, disentri dan penyakit bakterial lainnya. Berdasarkan standar USEPA (United State Environmental Protection Agency), air minum yang tidak
berbahaya jika mengandung tidak lebih dari 4 koloni bakteri koliform per 100 ml sampel air (Soegianto, 2005). Koliform merupakan suatu grup bakteri yang digunakan sebagai indikator adanya polusi kotoran dan kondisi sanitasi yang tidak baik terhadap air, makanan, susu, dan produk-produk susu. Adanya bakteri koliform di dalam makanan atau minuman menunjukkan kemungkinan adanya mikroorganisme yang bersifat enteropatogenik atau toksigenik yang berbahaya bagi kesehatan (Fardiaz, 1993). 2.3.1 Pembagian bakteri koliform Bakteri koliform terbagi menjadi 2 bagian, yaitu : 1. Coli-fekal : bakteri yang betul-betul berasal dari tinja atau feses. Misalnya, escherichia coli 2. Coli-non fekal : bakteri yang tidak patogen (tidak menyebabkan penyakit). Misalnya : Aerobacter dan Klebsiella (Suriawiria, 2005). 2.3.2 Sifat-Sifat Koliform Sifat-sifat bakteri koliform adalah: 1. Mampu tumbuh baik pada beberapa jenis substrat dan dapat mempergunakan berbagai jenis karbohidrat dan komponen organic lain sebagai sumber energi dan beberapa komponen nitrogen sederhana sebagai sumber nitrogen. 2. Mempunyai sifat dapat mensintesa vitamin. 3. Mempunyai interval suhu pertumbuhan antara 10-46,5 C. 4. Mampu menghasilkan asam dan gas gula.
5. Dapat menghilangkan rasa pada bahan pangan. 6. Pseudomonas aerogenes dapat menyebabkan pelendiran (Suriawiria, 1996). 2.4 Mikroorganisme Mikroorganisme atau mikroba adalah organisme hidup yang berukuran sangat kecil dan hanya dapat diamati dengan menggunakan mikroskop. Mikroorganisme ada yang tersusun atas satu sel (uniseluler) dan ada yang tersusun atas beberapa sel (multiseluler). Walaupun mikroorganisme uniseluler hanya tersusun atas satu sel, namun mikroorganisme tersebut menunjukkan semua karakteristik organisme hidup, yaitu bermetabolisme, bereproduksi, berdiferensiasi, melakukan komunikasi, melakukan pergerakan, dan berevolusi (Pratiwi, 2008). Organisme yang termasuk ke dalam golongan mikroorganisme adalah bakteri, archaea, fungi, protozoa, alga mikropis dan virus. Virus, bakteri, dan archaea termasuk ke dalam golongan prokariot, sedangkan fungi, protozoa, alga mikroskopis termasuk ke dalam golongan eukariot (Pratiwi, 2008). Mikroorganisme terdapat dimana-mana. Interaksinya dengan sesama mikroorganisme ataupun dengan organisme lain dapat berlangsung dengan cara yang aman dan menguntungkan maupun merugikan. Mikroorganisme cenderung diasosiasikan dengan penyakit-penyakit infeksi ataupun pembusukan makanan. Akan tetapi, mayoritas mikroorganisme justru memberikan kontribusi bagi
keseimbangan ekosistem lingkungan hidup, khususnya bagi kesejahteraan umat manusia (Pratiwi, 2008). Ada beberapa bentuk dasar bakteri, yaitu bulat (tunggal : coccus, jamak: cocci), batang atau silinder (tunggal: bacillus, jamak : bacilli), dan spiral yaitu berbentuk batang melengkung atau melingkar-lingkar (Pratiwi, 2008). Bakteri adalah organisme tunggal terkecil, beberapa di antaranya hanya memiliki diameter 4µm (mikrometer). Sel berisi massa sitoplasma dan beberapa bahan inti (dia tidak memiliki inti sel yang jelas). Sel dibungkus oleh beberapa dinding sel pada beberapa jenis bakteri, dinding sel ini dikelilingi oleh kapsula atau lapisan lendir (Gaman, 1992) Escherichia memiliki ciri sebagai berikut, yaitu berbatang pendek. Habitat utamanya adalah usus manusia dan hewan. ph minimal untuk pertumbuhan Escherichia coli adalah 4,4. Escherichia coli dipakai sebagai organisme indikator, karna jika terdapat dalam jumlah yang banyak menunjukkan bahwa pangan atau air telah mengalami pencemaran (Gaman, 1992). 2.5 Metode Most Probable Number (MPN) Untuk mengetahui jumlah koliform di dalam contoh biasanya digunakan metode Most Probeble Number (MPN) dengan cara fermentasi tabung ganda. Metode ini lebih baik bila dibandingkan dengan metode hitungan cawan karena lebih sensitif dan dapat mendeteksi koliform dalam jumlah yang sangat rendah di dalam contoh. Metode lainnya yang dapat digunakan untuk mendeteksi dan
menghitung koliform adalah metode Milipore Membrane-Filter (MF) yang dapat mendeteksi dan menghitung koliform dalam jumlah kecil di dalam contoh (Fardiaz, 1993). Metode MPN dapat digunakan untuk menghitung jumlah mikroba jenis tertentu yang terdapat diantara mikroba-mikroba lainnya. Sebagai contoh penggunaan Lactose Broth dan tabung durham dapat digunakan untuk menghitung jumlah bakteri yang dapat memfermentasi laktosa membentuk gas, misalnya bakteri koliform (Fardiaz, 1993).