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
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
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
benda-benda asing (misalnya dalam bentuk pencemar) akan terjadi kalau terhadap aliran
air ditambahkan buangan domestik yang berasal dari rumah-tangga, misalnya,
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).
Air sebagaimana diketahui penuh dengan kehidupan, ia mengandung
banyak bahan organik yang berasal dari penghuninya, atau berasal dari tempat-
tempat 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
bahan-bahan 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
batang, tidak membentuk spora, dan mampu memfermentasikan kaldu laktosa
pada temperatur 37oC 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
bahan-bahan 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
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
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
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.
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.
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
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,