BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air Air merupakan sumber daya

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Air
Air merupakan sumber daya alam yang diperlukan untuk hajat hidup orang
banyak, bahkan oleh semua makhluk hidup. Oleh karena itu, sumber daya air
harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan dengan baik oleh manusia serta
makhluk hidup yang lain. Pemanfaatan air untuk berbagai kepentingan harus
dilakukan secara bijaksana, dengan memperhitungkan generasi sekarang maupun
generasi mendatang. Aspek penghematan dan pelestarian sumber daya air harus
ditanamkan pada segenap pengguna air. Saat ini, masalah utama yang dihadapi
oleh sumber daya air meliputi kuantitas air yang sudah tidak mampu memenuhi
kebutuhan yang terus meningkat dan kualitas air untuk keperluan domestik yang
semakin menurun, kegiatan industri, domestik dan kegiatan lain berdampak
negatif terhadap sumber daya air, antara lain menyebabkan penurunan kualitas air.
Kondisi ini dapat menimbulkan gangguan, kerusakan dan bahaya bagi semua
makhluk hidup yang bergantung pada sumber daya air. Oleh karena itu,
diperlukan pengelolahan dan perlindungan sumber daya air secara seksama
(Effendi, 2003).
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) dan
sebagainya;
10
b) Sumber nondomestik (pabrik, industri, pertanian, peternakan, perikanan
serta sumber-sumber lainnya).
Secara langsung ataupun tidak langsung pencemaran 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).
2.1.1 Sumber Air
Air yang berada di permukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai
sumber. Berdasarkan letak sumbernya, air dapat dibagi menjadi air hujan, air
permukaan dan air tanah (Chandra, 2006).
a. Air Hujan (Air Angkasa)
Air hujan atau air angkasa merupakan sumber utama air di bumi.
Walaupun pada saat presipitasi merupakan air yang paling bersih,
air tersebut cenderung mengalami pencemaran ketika berada di
atmosfer. Pencemaran yang berlangsung di atmosfer itu dapat
disebabkan oleh partikel debu, mikroorganisme dan gas. Misalnya,
karbondioksida, nitrogen dan ammonia.
b. Air Permukaan
Air permukaan yang meliputi badan – badan air semacam sungai,
danau, telaga, waduk, rawa, terjun dan sumur permukaan, sebagian
besar berasal dari air hujan yang jatuh ke permukaan bumi. Air
hujan tersebut kemudian akan mengalami pencemaran baik oleh
tanah, sampah maupun lainnya.
11
c. Air Tanah
Air tanah berasal dari air hujan yang jatuh kepermukaan bumi yang
kemudian mengalami perkolasi atau penyerapan kedalam tanah dan
mengalami proses filtrasi secara alamiah. Proses – proses yang telah
dialami air hujan tersebut, didalam perjalanannya kebawah tanah,
membuat air tanah menjadi lebih baik dan lebih murni dibandingkan
air
permukaan.
Air
tanah
memiliki
beberapa
kelebihan
dibandingkan sumber air lain. Pertama, air tanah biasanya bebas
dari kuman penyakit dan tidak perlu mengalami proses purifikasi
atau penjernihan. Persediaan air tanah juga cukup tersedia
sepanjang tahun, saat musim kemarau sekalipun.
2.1.2 Sifat Air
Air memiliki karakteristik yang khas yang tidak dimiliki oleh senyawa
kimia yang lain. Karakteristik adalah sebagai berikut (Effendi, 2003):
1. Pada kisaran suhu yang sesuai bagi kehidupan, yakni 0oC (32oF) –
100oC, air berwujud cair. Suhu 0oC merupakan titik beku (freezing
point) dan suhu 100oC merupakan titik didih (boiling point) air. Tanpa
sifat tersebut, air yang terdapat didalam jaringan tubuh makhluk hidup
maupun air yang terdapat dilaut, sungai, danau dan badan air yang lain
akan berada dalam bentuk gas atau padatan, sehingga tidak akan
terdapat kehidupan di muka bumi, karena sekitar 60 – 90 % bagian sel
makhluk hidup air.
2. Perubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki sifat
sebagai penyimpan panas yang sangat baik. Sifat ini memungkinkan air
12
tidak menjadi panas atau pun dingin seketika. Perubahan suhu air yang
lambat mencegah terjadinya stres pada makhluk hidup karena adanya
perubahan suhu yang mendadak dan memelihara suhu bumi agar sesuai
bagi makhluk hidup. Sifat ini juga menyebabkan air sangat baik sebagai
pendingin mesin.
3. Air memerlukan panas yang tinggi dalam proses penguapan. Penguapan
(evaporasi) adalah proses perubahan air menjadi uap air. Proses ini
memerlukan energi panas dalam jumlah yang besar. Sebaliknya, proses
perubahan uap air menjadi cairan (kondensasi) melepaskan energi panas
yang besar. Pelepasan energi ini merupakan salah satu penyebab
mengapa kita merasa sejuk pada saat berkeringat. Sifat ini juga
merupakan salah satu faktor utama yang menyebabkan terjadinya
penyebaran panas secara baik di bumi.
4. Air merupakan pelarut yang baik. Air mampu melarutkan berbagai jenis
senyawa kimia. Air hujan mengandung senyawa kimia dalam jumlah
yang sangat sedikit, sedangkan air laut dapat mengandung senyawa
kimia hingga 35.000 mg/liter. Sifat ini memungkinkan unsur hara
(nutrient) terlarut diangkut ke seluruh jaringan tubuh makhluk hidup dan
memungkinkan bahan – bahan toksik yang masuk kedalam jaringan tubuh
makhluk hidup dilarutkan untuk dikeluarkan kembali. Sifat ini juga
memungkinkan air digunakan sebagai pencuci yang baik dan pengencer
bahan pencemar (polutan) yang masuk kebadan air.
5. Air merupakan satu – satunya senyawa yang merenggang ketika
membeku. Pada saat membeku, air merenggang sehingga es memiliki
13
nilai densitas (massa/volume) yang lebih rendah daripada air. Dengan
demikian, es akan mengapung di air. Sifat ini mengakibatkan danau –
danau didaerah yang beriklim dingin hanya membeku pada bagian
permukaan (bagian di bawah pemukaan masih berupa cairan) sehingga
kehidupan organisme akuatik tetap berlangsung. Sifat ini juga dapat
mengakibatkan pecahnya pipa air pada saat air di dalam pipa membeku.
Densitas (berat jenis) air maksimum sebesar 1 g/cm3 terjadinya pada
suhu 3,95 °C. Pada suhu lebih besar maupun lebih kecil dari 3,95 °C,
densitas air lebih kecil dari satu.
Berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 20 Tahun 1990 kualitas air dibagi
menjadi beberapa golongan menurut peruntukannya. Penggolongan air menurut
peruntukannya adalah sebagai berikut:
1. Golongan A
Yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung, tanpa
pengolahan terlebih dahulu.
2. Golongan B
Yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku dan air minum dengan
proses pengolahan terlebih dahulu.
3. Golongan C
Yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan
peternakan.
4. Golongan D
14
Yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian, usaha di
perkotaan, industri, dan pembangkit listrik tenaga air (PLTA) (Effendi,
2003).
2.2
Bakteri
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 (Gardjito, 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, karena jika terdapat dalam jumlah yang banyak menunjukkan bahwa
pangan atau air telah mengalami pencemaran (Gardjito,1992).
2.3
Mikroba
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, 2011).
2.3.1 Mikroba yang menguntungkan
15
1. Kehadiran plankton (fitoplankton & zooplankton) di dalam air
merupakan makanan utama ikan-ikan kecil, sehingga keberadaannya
tanda kesuburan pada perairan. Misal: Chlorella, Scenedesmus,
Hydrodictyo, Pinnularia, dan lain-lain.
2. Banyak bakteri dan cendawan di dalam badan air berfungsi sebagai
dekomposer,
artinya
mempunyai
kemampuan
merombak
atau
menguraikan senyawa yang berada di dalam badan air.
3. Mikroalga berklorofil dapat berfotosintesis berpotensi menghasilkan
oksigen. Dalam air, kegiatan fotosintesis tersebut akan menambah kadar
oksigen di dalamnya, sehingga nilai kerutan oksigen (DO = Dissolved
Oxygen) akan naik.
4. Kehadiran hasil uraian senyawa hasil rombakan bakteri atau fungi,
digunakan atau dimanfaatkan jasad-jasad lain, antara lain mikroalga,
bakteri dan fungi. Sehingga dalam hal ini jasad-jasad pengguna
dinamakan konsumer atau jasad pemakai. Tanpa adanya jasad pemakai,
kemungkinan besar penimbunan hasil uraian tersebut mengakibatkan
keracunan terhadap jasad lain, khususnya ikan (Waluyo, 2011).
2.3.2 Mikroba yang merugikan
1. Jasad-jasad renik patogen berbahaya bila ada di dalam badan air, seperti
Salmonella, Shigella, Vibrio, Entamoeba, dan lain sebagainya. Bila
terdapat mikroba penghasil toksin yang berbahaya, misalnya Clostridium
(anaerob), Pseudomonas, Salmonella, Staphylococcus (aerobik).
2. Bakteri besi, misal Crenothrix atau Sphaerotilus mempunyai kemampuan
untuk mengoksidasikan senyawa ferro (Fe2+) menjadi ferri (Fe3+).
16
Bakteri ini dapat merubah warna air bila disimpan, biasanya di daerah
pemukiman baru yang tadinya bekas pesawahan.
3. Menimbulkan bau busuk pada air, bila air tersebut disimpan. Hal ini
disebabkan adanya bakteri belerang, misalnya Thiobacillus atau
Chromatium yang mempunyai kemampuan mereduksi sulfat menjadi
H2S. Kondisi demikian biasanya di pemukiman baru yang asalnya
pesawahan.
4. Mikroalga sering mengakibatkan blooming (bunga air), biasanya
mikroalga yang berperan Anabaena flos-aquae dan Microcystis
aerugynosa. Dalam keadaan ini, maka yang akan terjadi adalah:
a. Ikan-ikan kecil menjadi mati, disebabkan karena mikroalga
menghasilkan toksin yang dapat meracuni ikan.
b. Terjadi korosi terhadap logam, karena di dalam massa mikroalga
penyebab blooming di dapatkan bakteri Fe atau bakteri S penghasil
asam yang korosif (Waluyo, 2011).
2.4
Media
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 melarytkan atau menambah air
pada media (yang sudah merupakan produk komersial) yang biasanya berbentuk
17
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).
2.4.1 Metode Pembiakan Mikroba
Untuk mempelajari metode pembiakan mikroba, maka selain dibahas cara
menanam mikroba juga dibahas tentang media yang digunakan untuk
menanamnya. Perlu diketahui bahwa berdasarkan jenisnya media pembiakan
untuk bakteri itu terbagi menjadi tiga macam, yaitu: padat (solid), setengah padat
(semi solid), dan cair (liquid) (Hasyimi, 2010).
2.5
Koliform
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).
2.5.1 Pembagian Koliform
Bakteri koliform dapat dibedakan atas dua grup yaitu:
(1) koliform fekal, misalnya Escherichia Coli.
(2) koliform nonfekal, misalnya Enterobacter aerogenes.
18
E. Coli merupakan bakteri yang berasal dari kotoran hewan maupun
manusia, sedangkan E. Aerogenes biasanya ditemukan pada hewan atau tanamantanaman yang telah mati (Fardiaz, 1993).
2.5.2 Sifat-Sifat Koliform
Sifat-sifat bakteri koliform adalah:
1. Mampu tumbuh baik pada beberapa jenis substrat dan dapat
mempergunakan berbagai jenis karbohidrat dan komponen organik 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).
2.6
Analisis menggunakan 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 MPN dapat digunakan untuk menghitung jumlah mikroba jenis
tertentu yang terdapat di antara 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).
19
Metode MPN digunakan medium cair di dalam tabung reaksi, dimana
perhitungan dilakukan berdasarkan pada jumlah tabung yang positif yaitu yang
ditumbuhi oleh jasad renik setelah inkubasi pada suhu dan waktu tertentu.
Pengamatan tabung yang positif dapat dilihat dengan mengamati timbulnya
kekeruhan, atau timbulnya gas di dalam tabung kecil (tabung durham) yang
diletakkan pada posisi terbalik, yaitu untuk jasad renik pembentukan gas. Untuk
setiap pengenceran pada umumnya digunakan tiga atau lima seri tabung. Lebih
banyak tabung yang digunakan menunjukkan ketelitian yang lebih tinggi, tetapi
alat gelas yang digunakan juga lebih banyak (Fardiaz, 1992).
Most Probable Number dalam bidang kesehatan masyarakat dari
mikrobiologi pangan, dipergunakan secara luas untuk menghitung jumlah bakteri
yang ada dalam bahan pangan (Buckle dkk, 1985).
Keuntungan dari metode MPN ini adalah:
1. Dapat dibuat sangat peka dengan penggunaan volume inokulum contoh
yang lebih besar dari 1,0 ml/tabung.
2. Bahan-bahan dapat dipersiapkan untuk tugas lapangan.
3. Media pertumbuhan selektif dapat digunakan untuk menghitung jenis
mikroorganisme yang diharapkan di antara jenis-jenis lainnya yang ada
dalam bahan pangan tersebut.
Kerugiannya adalah dibutuhkannya banyak ulangan untuk diperoleh hasil
yang teliti dan sehubungan dengan hal tersebut banyak biaya dan waktu yang
dibutuhkan untuk persiapannya (Buckle dkk, 1985).
20