BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air Air merupakan zat kehidupan, dimana tidak satupun makhluk hidup yang tidak membutuhkan air. Hasil penelitian menunjukkan bahwa 65-75% dari berat badan manusia dewasa terdiri dari air. Setiap orang memerlukan air minum sebanyak 2,5-3 liter setiap hari termasuk air yang berada dalam makanan. Secara global kuantitas sumberdaya tanah dan air di bumi relatif tetap, sedangkan kualitasnya makin hari semakin menurun (Suripin, 2001). Kualitas air menyatakan tingkat kesesuaian air terhadap penggunaan tertentu dalam memenuhi kebutuhan hidup manusia mulai dari air untuk memenuhi kebutuhan langsung yaitu air minum, mandi dan cuci, air irigasi atau pertanian, peternakan, perikanan, rekreasi dan transportasi. Kualitas air mencakup tiga karakteristik yaitu fisik, kimia dan biologi. Adapun karakteristik fisik yang terpenting mempengaruhi kualitas air ditentukan oleh: a. Bahan padat keseluruhan b. Kandungan sedimen c. Kekeruhan d. Warna e. Bau dan rasa f. Temperatur Dan secara umum karakteristik kimiawi air meliputi:
a. ph b. Alkalinitas c. Kesadahan 2.2 Pencemaran Berdasarkan Keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup No. 02/MENKLH/1988, yang dimaksud dengan pencemaran adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan/atau kompoen lain ke dalam air/udara, dan/atau berubahnya tatanan (komposisi) air/udara oleh kegiatan manusia atau proses alam, sehingga kualitas udara/air menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya (Kristanto, 2002). 2.2.1 Pencemaan Air Pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan atau komponen lain ke dalam air dan atau berubahnya tatanan air oleh kegiatan manusia, sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak dapat berfungsi lagi sesuai peruntukannya (Mulia, 2005). Pencemaran air dapat menyebabkan berkurangnya keanekaragaman atau punahnya populasi organisme perairan seperti bentos atau zona bentik adalah organisme yang tinggal di dasar laut, perifiton adalah campuran kompleks dari alga, mikroba heterotrofik yang melekat pada dasar ekosistem perairan, dan plankton. Pencemaran air selain menyebabkan dampak lingkungan yang buruk, seperti timbulnya bau, menurunnya keanekaragaman dan mengganggu estetika juga berdampak negatif bagi kesehatan makhluk hidup, karena didalam air
tercemar selain mengandung mikroorganisme patogen, juga mengandung banyak komponen-komponen beracun (Nugroho, 2006). Salah satu sumber pencemaran terbesar sungai-sungai di indonesia adalah limbah rumah tangga. Limbah rumah tangga ringan berasal dari air bekas cucian rumah tangga, seperti peralatan makan, pakaian dan sebagainya (Zulkifli, 2014). 2.3 Limbah Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga). Air limbah atau air buangan adalah sisa air yang dibuang yang berasal dari rumah tangga, industri, ataupun tempattempat umum lainnya, serta pada umumnya mengandung zat-zat yang dapat membahayakan bagi kesehatan manusia memengaruhi aktivitas makhluk hidup lainnya, dan dapat merusak lingkungan hidup (Zulkifli, 2014). Meskipun dinamakan air sisa, volume besar karena kurang lebih 80% dari air yang digunakan bagi kegiatan-kegiatan manusia sehari-hari tersebut dibuang lagi dalam bentuk yang sudah kotor (tercemar). Selanjutnya, air limbah akhirnya akan mengalir ke sungai dan laut dan akan digunakan oleh manusia lagi (Zulkifli, 2014). Industrialisasi dan urbanisasi telah membawa dampak pada lingkungan pembuangan limbah industri dan domestik ke badan air merupakan penyebab utama polusi air. Polusi air didefenisikan sebagai pembuangan substansi dengan karakteristikdan jumlah yang menyebabkan estetika, bau, dan rasa menjadi terganggu dan/atau menimbulkan potensi kontaminasi.
Dewasa ini air telah menjadi masalah di sebagian besar belahan bumi dan perlu mendapat perhatian yang seksama dan cermat. Untuk memperoleh air yang baik, memenuhi standar mutu yang diperlukan, sudah menjadi barang mahal karena air sudah banyak yang terkena polusi (tercemar) oleh bermacam-macam kegiatan manusia. Air permukaan terkena polusi oleh kegiatan manusia selama mengalir di atas permukaan tanah dan oleh pembangunan limbah ke dalam badanbadan air. Badan air merupakan keseimbangan sebuah sistem kehidupan yang kompleks. Ekosistem dalam badan air ini mempunyai kapasitas pemurnian tetentu. Dalam aliran alamiah terjadi siklus yang seimbang antara kehidupan flora dan fauna air. Polusi akibat pembuangan limbah industri maupun limbah domestik akan mengganggu siklus yang ada. Jika limbah yang mengandung polutan dibuang ke dalam badan air yang airnya bersih jernih, kualitas air akan berubah. Air menjadi keruh, sinar matahari terhalang menembus ke dalam air, dan tumbuhan hijau yang menyerap karbondioksida dan melepas oksigen dalam kegiatan fotosintesisnya akan mati. Kandungan oksigen dalam air menurun, dan daya dukung air terhadap kehidupan menurun. Polusi dari limbah domestik, industri dan pertanian banyak mengandung bahan organik tidak stabil yang secara normal tidak dapt dijaga mekanisme keseimbangannya oleh organisme, suplai oksigen dan sinar matahari, sebagai akibatnya kemurnian, kejernihan, kandungan air teranggu. Air mempunyai kemampuan untuk memurnikan dirinya sendiri secara biologis selama beban yang diterimanya tidak melebihi batas. Berbagai macam kegiatan manusia menghasilkan produk sampingan atau buangan yang biasa disebut limbah, baik yang berupa limbah padat, cair, maupun
limbah panas. Bentuk limbah dapat dikelompokkan menjadi limbah domestik, limbah industri, limbah pertanian, sedimen, polusi laut, dan pembangkit nuklir. 2.3.1 Limbah domestik Menurut Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia Nomor P.68/MENLHK/SETJEN/KUM.1/8/2016 Tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik yang dimaksud air limbah domestik adalah air limbah yang berasal dari aktivitas hidup sehari-hari manusia yang berhubungan dengan pemakaian air. Buangan saniter meliputi semua air dari toilet, dapur, restoran, hotel, rumah sakit, laundry, dan lain-lain, yang dibuang ke sistem drainase dan/atau sungai. Air buangan ini terutama terdiri dari bahan organik, termasuk bakteri yang berbahaya, serta detergen. Bahan organik pada umunya berupa limbah yang dapat membentuk atau terdegradasi oleh mikroorganisme. Pembuangan bahan organik ke badan air dapat meningkatkan populasi mikroorganisme sehingga tidak tertutup kemungkinan meningkatnya kategori bakteri patogen. Adanya bahan detergen dan sejenisnya (sabun, sampho, dan bahan pembersih lainnya) yang berlebihan di dalam air ditandai dengan adanya buih-buih di permukaan air. Kehadiran detergen dan sejenisnya di dalam air akan (1) menaikkan ph air sehingga mengganggu kehidupan mikroorganisme air, (2) mematikan kehidupan organisme air, khususnya detergen atau sabun yang mengandung antiseptik, (3) merusak lingkungan, mengingat ada bahan sabun atau detergen yang tidak dapat di degradasi oleh mikroorganisme. Air limbah rumah tangga terdiri dari 3 fraksi penting : 1. Tinja (faeces), berpotensi mengundang mikroba patogen
2. Air seni (urine) umumnya mengandung nitrogen dan posfor, serta kemungkinan kecil mikro-organisme 3. Grey water, merupakan air bekas cucian dapur, mesin cuci dan kamar mandi. Grey water sering juga disebut dengan istilah sullage. Campuran feses dan urine (air seni) disebut sebagai excreta, sedangkan campuran excreta dengan air bilasan toilet disebut black water. Mikroba patogen banyak terdapat pada excreta. Excreta ini merupakan salah satu jalan utama bagi penyakit bawaan air. 2.3.2 Limbah Industri Industrialisasi telah menyebabkan polusi udara dan air. Limbah industri sering mengandung bahan-bahan kimia yang berlebihan seperti asam, alkali, minyak, vaselin, phenol, dan mercury (bahan radioaktif) yang dapat masuk/diserap ke dalam rantai makanan tumbuhan dan hewan air dan dapat sampai ke tubuh manusia. 2.3.3 Limbah Pertanian Aliran permukaan dari lahan pertanian dapat menyebabkan polusi air karena pemakaian pupuk, pestisida, dan herbisida pada tanaman. Bahan pestisida di dalam air sulit untuk dipecah oleh mikroorganisme, kalaupun bisa hal itu akan memakan waktu yang cukup lama. Waktu degradasi oleh mikroorganisme dapat berlangsung dari beberapa minggu sampai beberapa tahun. Polusi dari kegiatan pertanian juga berupa kotoran hewan, sisa makanan ternak. 2.3.4 Sedimen/Lumpur Lumpur yang berasal dari erosi tanah yang terbawa aliran permukaan sampai ke saluran/sungai atau badan air lainnya dapt menyebabkan polusi,
kemurnian air berkurang dan air menjadi keruh. Kekeruhan ini akan menghalangi penetrasi sinar matahari ke dalam air. Akibatnya proses fotosintesis tumbuhan di dalam air tidak dapat berlangsung. Kandunga karbondoiksida dalam air tidak dapat meningkat, dan sebaliknya kandungan oksigennya menurun. Penurunan kandungan oksigen akan mempengaruhi kehidupan hewan air (Suripin, 2001). Pencemaran air dapat menyebabkan berkurangnya keanekaragaman atau punahnya populasi organisme perairan seperti bentos atau zona bentik adalah organisme yang tinggal di dasar laut, perifiton adalah campuran kompleks dari alga, mikroba heterotrofik yang melekat pada dasar ekosistem perairan, dan plankton. Pencemaran air selain menyebabkan dampak lingkungan yang buruk, seperti timbulnya bau, menurunnya keanekaragaman dan mengganggu estetika juga berdampak negatif bagi kesehatan makhluk hidup, karena didalam air tercemar selain mengandung mikroorganisme patogen, juga mengandung banyak komponen-komponen beracun (Nugroho, 2006). 2.4 Bakteri Coliform Bakteri Coliform merupakan mikroba yang paling sering ditemukan di badan air yang telah tercemar. Hal ini dikarenakan sekitar 90% bakteri Coliform dikeluarkan dari dalam tubuh setiap hari dan bakteri yang paling dominan ditemukan adalah Escherichia coli. Sehingga pencemaran limbah domestik dapat dideteksi dengan cara menghitung kepadatan Coliform yang terbawa oleh tinja manusia dan masuk ke dalam perairan (Khotimah, 2013). Bakteri Coliform adalah golongan bakteri intestinal, yaitu hidup dalam saluran pencernaan manusia. Bakteri Coliform merupakan bakteri indikator
keberadaan bakteri patogenik dan masuk dalam golongan mikroorganisme yang lazim digunakan sebagai indikator, di mana bakteri ini dapat menjadi sinyal untuk menentukan suatu sumber air telah terkontaminasi oleh patogen atau tidak. Bakteri Coliform sebagai suatu kelompok dicirikan sebagai bakteri bentuk batang, gram negatif, tidak membentuk spora, aerobik dan anaerobik fakultatif yang mengfermentasi laktosa dengan menghasilkan asam dan gas dalam waktu 48 jam pada suhu 35 o C. Bakteri golongan Coliform dinyatakan sebagai bakteri indikator pencemaran air. Kehadirannya dalam air terutama air sumber MCK sangat tidak diharapkan. Dalam pemeriksaan bakteri golongan Coliform ada dua macam, yaitu bakteri golongan Coliform non fekal dan bakteri Coliform fekal. Coliform non fekal berasal dari hewan atau tanaman sudah mati, misalnya Enterobacter aerogenes. Sedangkan Coliform fekal berasal dari kotoran manusia dan hewan, misalnya Escherichia coli. Untuk mengetahui jumlah Coliform dalam suatu sampel dapat digunakan metode Jumlah Perkiraan Terdekat (JPT) bakteri Coliform. Prinsip dari metode ini adalah fermentasi laktosa selama 24 jam oleh bakteri Coliform yang akan menghasilkan asam dan gas yang tertangkap oleh tabung durham dalam tabung uji (Siregar, 2013). Untuk persyaratan hygienis kadar coli yang diperkenankan tergantung pada media cairan, grup Colifrom ini pada umumnya aerobic, dan hanya sedikit secara fakultatif anaerobic. Merupakan gram negatif serta tidak membentuk spora. Berbentuk lonjong, dan mengadakan fermentasi dengan laktosa dalam waktu 48 jam pada temperature 35 derajat.
Sifat-sifat bakteri Coliform adalah: (1) 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; (2) Dapat menghilangkan rasa pada bahan pangan (Suriawiria, 1996). Untuk mengetahui jumlah sel bakteri golongan Coliform yang terdapat dalam sampel air dilakukan Metode Jumlah Perkiraan Terdekat (JPT) atau Most Probable Number (MPN). 2.5 Analisis Kolifom dengan Metode MPN ( Most Probable Number ) Dalam metode MPN untuk uji kualitas mikrobiologi air digunakan kelompok Coliform sebagai indikator. Kelompok Coliform mencakup bakteri yang bersifat aerobik dan anaerobik fakultatif. Kelompok Coliform dipilihkan menjadi Coliform asal tinja dan bukan tinja (misalnya tanah).. Kelompok Coliform fekal mampu menghasilkan gas dalam kaldu E.C dalam waktu 24 jam pada suhu 44.5 C. Metod e MPN merupakan uji deretan yang menyuburkan pertumbuhan Coliform sehingga diperoleh nilai untuk menduga jumlah Coliform dalam sampel yang diuji. Jumlah Coliform ini bukan penghitungan yang tepat namun merupakan angka yang sebenarnya. Uji ini diawali dengan memasukkan 10 ml cairan dari sampel ke dalam lauryl tryptose broth (Lay, 1994). Ada 2 tahap pengujian yang dilakukan dalam pengujian total bakteri Coliform yaitu: 1. Tahap Pertama Uji Dugaan (Presumtive Test)
Tabung reaksi berisi 10 ml medium cair yang dicampuri laktosa diisi dengan 1-5 ml dari sampel air. Volume inokulum ini bergantung pada asal usul sampel air tersebut. Jika diduga air contoh tersebut banyak mengandung kotoran, maka cukuplah diambil 1 ml saja untuk diinokulasi kedalam tabung reaksi tersebut. Di dalam medium cair tersebut lebih dahulu diletakkan tabung durham dalam posisi terbalik jika dalam waktu 48 jam tabung tabung durham mengandung gas, test dinyatakan positif. Sebaliknya, jika setelah 48 jam tidak ada gas, test dikatakan negatif dan ini berarti bahwa air aman diminum. Mungkin sekali gas yang tertampung dalam tabung durham itu berasal dari sel-sel ragi atau dari mikroorganisme yang lain yang gram positif, untuk menghilangkan keragu-raguan ini perlulah dilakukan test berikutnya, yaitu uji kepastian 2. Tahap Kedua Uji Kepastian (Confirmed Test) Ada dua cara untuk melakukan test ini a. Uji dapat dikerjakan seperti pada keterangan pertama, hanya di dalam medium perlu ditambahkan zat warna hijau berlian. Kepada medium ini kemudian diinokulasikan sejumlah ml air yang mengandung bakteri yang menghasilkan gas. Hijau berlian berguna untuk menghambat pertumbuhan bakteri gram positif dan meningkatkan pertumbuhan bakteri golongan biru metilen, atau laktosa dan endo biru metilen. Jika dalam 24 jam tumbuh koloni koloni yag berinti dan mengkilap seperti logam. Test ini berarti positif kolon. Jika timbul gas sebelum 48 jam berakhir, test ini disebut positif. (Dwidjoseputro,1990) b. Cara yang kedua ialah dengan menginokulasikan air yang menghasilkan gas tersebut kedalam cawan petri berisi medium yang mengandung laktosa dan eosin (Dwidjoseputro, 1990).