i
EFEKTIVITAS ALAT PEMURNI AIR
DALAM MENURUNKAN KADAR E. coli AIR SUMUR GALI
BERDASARKAN VARIASI WAKTU TINGGAL
SKRIPSI
Disusun guna memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana
Kesehatan Masyarakat dengan peminatan Keselamatan Kerja dan
Kesehatan Lingkungan Industri
ERY OKTRIVIANASARI
NIM. D11.2009.00959
PROGRAM STUDI S1 KESEHATAN MASYARAKAT
FAKULTAS KESEHATAN
UNIVERSITAS DIAN NUSWANTORO
SEMARANG
ii
iii © 2013
iv
v
PERSEMBAHAN
“ Kerena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada
kemudahan, sesungguhnya sesudah kesulitan ada
kemudahan” (al insyirah 5-6)
Skripsi ini ku persembahkan untuk :
Ibu dan Bapak ku
Terima kasih untuk keringat dan doa
vi
vi
RIWAYAT HIDUP
Nama : Ery Oktrivianasari
Tempat, tanggal lahir : Kabupaten Semarang, 9 Oktober 1990
Jenis Kelamin : Perempuan
Agama : Islam
Alamat : Jl. HOS Cokroaminoto GG. Mujahidin II No.16
Ungaran
Riwayat Pendidikan
1. SD Negeri I, III, VI Ungaran, tahun 1997-2003 2. SMP Negeri 1 Ungaran, tahun 2003-2006 3. SMA Negeri 1 Ungaran, tahun 2006-2009
4. Diterima di Program Studi S1 Kesehatan Masyarakat Universitas Dian Nuswantoro Semarang tahun 2009
vii
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan bimbingannya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini.
Skripsi ini disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana Kesehatan Masyarakat pada Fakultas Kesehatan Universitas Dian Nuswantoro. Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada :
1. Dr. Ir. Edi Noersasangko, M.Kom, selaku Rektor Universitas Dian Nuswantoro Semarang.
2. Dr. dr. Sri Andarini Indreswari, M.Kes, selaku Dekan Fakultas Kesehatan Universitas Dian Nuswantoro.
3. Bapak Suharyo, M.Kes, selaku Ketua Program Studi S-1 Kesehatan Masyarakat Universitas Dian Nuswantoro dan advisor dalam seminar proposal.
4. Ibu Eni Mahawati, SKM, M.Kes , selaku pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, saran, ilmu, dan bantuan yang bermanfaat dalam penelitian dan penyusunan skripsi.
5. Ibu Eko Hartini, ST, M.Kes , selaku pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, saran, ilmu, dan bantuan yang bermanfaat dalam penelitian dan penyusunan skripsi.
6. Bapak Lukito, selaku pemilik sumur gali yang telah memberi ijin peniliti mengambil sampel air sumur gali.
viii
viii
7. Labaratorium Daerah Kabupaten Semarang, yang telah menganalisa air sampel. 8. Orang tua tercinta yang selalu memberi doa, dukungan moral dan finansial,
perhatian dan kasih sayang kepada penulis.
9. Kedua kakakku tersayang yang selalu memberi bantuan dan semangat.
10. Teman terbaikku Dwi Hartati, Yunita Diyah I dan Sharah C.S yang telah banyak memberi bantuan dan menjadi teman suka duka selama penelitian. Dan menjadi teman terbaik selama masa perkuliahan.
11. Teman-temanku Maya, Tanti, Nita, Tiyas , Nona dan Reny terima kasih atas kebersamaanya yang indah ini. Sukses selalu buat kita semua.
12. Teman-temanku K3LI angkatan 2009 terima kasih atas kebersamaanya.
13. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu yang telah memeberikan dukungan dan semangat sampai terselesainya skripsi ini
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam skripsi ini, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun guna perbaikan di masa datang. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi ilmu pengetahuan dan semua pihak yang memerlukan.
Semarang, April 2013
ix
PROGRAM STUDI S1 KESEHATAN MASYARAKAT
FAKULTAS KESEHATAN UNIVERSITAS DIAN NUSWANTORO
SEMARANG
2013
ABSTRAK
ERY OKTRIVIANASARI
EFEKTIVITAS ALAT PEMURNI AIR DALAM MENURUNKAN KADAR E. coli
AIR SUMUR GALI BERDASARKAN VARIASI WAKTU TINGGAL
xvi + 50 hal + 12 tabel + 7 gambar + 6 lampiran
Air adalah sumber kehidupan utama bagi seluruh makhluk hidup di dunia. Bagi manusia, air sebagian besar digunakan sebagai air minum. Air yang digunakan untuk keperluan konsumsi harus memenuhi syarat air bersih, salah satunya harus memenuhi persyaratan biologi agar tidak menimbulkan penyakit. Untuk memenuhi syarat kualitas air agar aman untuk dikonsumsi maka diperlukan alat pemurni air. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas alat pemurni air dalam menurunkan kadar E.coli air sumur gali berdasarkan variasi waktu tinggal.
Jenis penelitian ini adalah eksperimen semu dengan metode randomized control
group pretest-posttest. Penelitian ini terdiri dari tiga perlakuan yang berdasarkan
waktu tinggal 1 jam, 5 jam dan 9 jam. Instrumen yang digunakan yaitu lembar observasi dan hasil uji laboratorium, untuk mengetahui kadar E.coli sesudah dan setelah perlakuan. Data primer dianalisis menggunakan uji anova. Populasi dan sampel yang digunakan berasal dari satu sumber yaitu di Kelurahan Pandansari RT 03 RW 03, Kota Semarang dengan kadar E.coli awal >2400 MPN dan nilai E.coli tersebut melebihi nilai baku mutu untuk air minum sebesar 0 per 100 ml air.
Proses pemurnian melewati 4 tahap yaitu saringan serat mikro, filter karbon aktif,
processor pembunuh kuman dan penjernih. Kadar E.coli setelah melewati alat
pemurni dengan waktu 1 jam, 5 jam dan 9 jam yaitu sebesar 0 MPN. Nilai efektivitas alat pemurni dari tiga perlakuan yang diberikan sama yaitu 100 %. Hasil uji statistik menunjukkan tidak ada perbedaan E.coli pada air sumur gali yang dimasukkan ke dalam alat pemurni air dengan tiga perlakuan waktu yang diberikan terhadap penurunan kadar E.coli (P-value 1).
Bagi produsen alat pemurni air, sebaiknya bagian tampungan atas diberi batas maksimum diisi air. Bagi pengguna alat pemurni air, sebaiknya gunakan air yang tidak terlalu kotor.
Kata kunci : kadar E. coli, efektivitas, alat pemurni air, sumur gali Kepustakaan : 27 (2007-2013)
x
x
UNDERGRADUATE OF PUBLIC HEALTH
HEALTH FACULTY OF DIAN NUSWANTORO UNIVERSITY
SEMARANG
2013
ABSTRACT
ERY OKTRIVIANASARI
THE EFFECTIVENESS OF A WATER PURIFIER TO REDUCE LEVELS OF
E.COLI IN WELLS DUG WATER BASED ON STAYING TIME VARIATIONS
xvi + 50 pages + 12 tables + 7 pictures + 6 attachments
The water is the main source of life for all organism in the world. For humans, the majority of water is used as drinking water. Water is used to purpose of consumption must comply with the requirements of clean water, one of which is biological parameters in order not to cause diseases. Complying the quality of water to be safe for consumption so that required the water purifier. This research aims to determine the effectiveness of a water purifier to reduce levels of E. coli in water wells dug based on staying time variations.
The type of study is quasi-experimental study with a randomized control group pretest-posttest. It consist of three treatments based on staying time variations of an hour, 5 hours and 9 hours. The instruments that used are observation sheets and laboratory test results, to determine levels of E.coli before and after treatments. Primary data were analyzed by ANOVA test. Population and samples were taken from a single source, that is in the Pandansari Village RT 03 RW III, Semarang City where initial E.coli levels > 2400 MPN and the E.coli value exceeds the standard quality for drinking water that is 0 per 100 ml of water.
The process of purification through the 4 stages of micro fiber filter, activated carbon filter, processor germ killer and purifier. The levels of E. coli have passed through a water purifier by the three treatments showed the same reductions that are 0 MPN. The value purifier effectiveness of three treatments had the same results that are 100%. Statistical test results show that no difference of E. Coli in wells dug water which is put into water purifier by three treatments time that have given to reduce the levels of E. coli (P-value 1).
For water purifier manufacturers, should give the maximum limits of water filling on the part of bin . For users of water purifier, you should use water that is not too dirty.
Keywords : E. coli levels, the effectiveness, water purifier, wells dug Bibliography : 27 (2007-2013)
xi
DAFTAR ISI
Halaman Judul ... i
Halaman Pernyataan... ii
Halaman Hak Cipta ... iii
Halaman Pengesahan ... iv
Halaman Persembahan ... v
Daftar Riwayat Hidup ... vi
Prakata ... vii
Abstrak ... ix
Daftar Isi... xi
Daftar Tabel ... xiv
Daftar Gambar ... xv
Daftar Lampiran ... xvi
BAB I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
xii
xii
C. Tujuan Penelitian ... 4
D. Manfaat Penelitian ... 5
E. Keaslian Penelitian ... 6
F. Ruang Lingkup Penelitian ... 7
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA A. Air Bersih ... 8
B. Air Tanah ... 9
C. Syarat Air Minum ... 11
D. Pencemaran Dalam Air ... 16
E. Baku Mutu E.coli ... 17
F. Akibat Pencemaran E.coli ... 18
G. Alat Pemurni Air ... 18
H. Metode Untuk Menurunkan E.coli Dalam Air... 21
I. Kerangka Teori ... 25
BAB III. METODE PENELITIAN A. Kerangka Konsep ... 26
B. Hipotesis ... 26
C. Jenis Penelitian ... 26
D. Variabel Penelitian ... 28
E. Definisi Operasional ... 29
F. Populasi Dan Sampel ... 29
xiii
H. Instrumen Penelitian ... 30
I. Pengolahan Data ... 36
J. Analisis Data... 36
BAB IV. HASIL PENELITIAN A. Proses Pemurnian Air ... 37
B. Kadar E.coli Sebelum Dan Setelah Perlakuan ... 40
C. Efektivitas E.coli Setelah Perlakuan ... 42
D. Hasil Uji Statistik Perbedaan Penurunan Kadar E.coli ... 43
BAB V PEMBAHASAN A. Proses Pemurnian Air ... 45
B. Efektivitas Alat Pemurni Air ... 50
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 53
B. Saran ... 54
DAFTAR PUSTAKA ... 55
xiv
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel Hal
Tabel 1.1 Keaslian Penelitian ... 6
Tabel 2.1 Persyaratan Kualitas Air Bersih ... 8
Tabel 2.2 Persyaratan Kualitas Air Minum Secara Fisik ... 12
Tabel 2.3 Persyaratan Kualitas Air Minum Secara Kimia ... 12
Tabel 2.4 Persyaratan Kualitas Air Minum Secara Mikrobiologik ... 18
Tabel 3.1 Variabel,Definisi Operasional,Skala ... 29
Tabel 4.1 Hasil Uji Laboratorium ... 40
Tabel 4.2 Hasil Observasi Air Sumur Gali ... 41
Tabel 4.3 Efektivitas Alat Pemurni Air ... 42
Tabel 4.4 Nilai Penurunan E.coli ... 43
Tabel 4.5 Uji Beda Tiga Perlakuan Waktu ... 44
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar Hal
Gambar 2.1 Alat Pemurni Air ... 21
Gambar 2.2 Kerangka Teori ... 25
Gambar 3.1 Kerangka Konsep ... 26
Gambar 4.1 Saringan Serat Mikro ... 37
Gambar 4.2 Filter Karbon Aktif ... 38
Gambar 4.3 Processor Pembunuh Kuman ... 39
xvi
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
1. Surat Rekomendasi Penelitian
2. Hasil Laboratorium Survey Awal
3. Lembar Observasi
4. Hasil Laboratorium
5. Hasil Perhitungan Statistik
1
A. Latar Belakang
Air adalah sumber kehidupan utama bagi seluruh makhluk hidup di dunia, tidak hanya untuk manusia, hewan, tumbuhan bahkan mikroba pun membutuhkan air untuk keberlangsungan kehidupannya.1 Bagi manusia, air sebagian besar digunakan sebagai air minum baik yang dapat diminum langsung maupun yang harus dimasak terlebih dahulu sebelum diminum.
Air yang ada di bumi umumnya tidak dalam keadaan murni, melainkan mengandung zat berbahaya bagi tubuh. Zat-zat berbahaya dapat berupa bahaya fisik, kimia, maupun mikrobiologik. Oleh karena itu sebelum dikonsumsi, air harus diolah terlebih dahulu untuk menghilangkan atau menurunkan kadar zat-zat yang tercemar sampai pada tingkat yang aman. Kualitas air dapat ditinjau dari segi fisik, kimia, dan mikrobiologik. Persyaratan secara fisik, yaitu air tidak berbau, tidak berasa, tidak berwarna dan tidak keruh. Persyaratan mikrobiologik air tidak boleh mengandung kuman Escherichia coli, sedangkan persyaratan kimia, yaitu air tidak boleh mengandung senyawa kimia beracun dan setiap zat yang terlarut dalam air punya batas tertentu yang diperbolehkan.2
2
Saat ini kualitas air minum di kota-kota besar di Indonesia masih memprihatinkan. Kepadatan penduduk, tata ruang yang salah dan tingginya eksploitasi sumber daya air mengakibatkan pencemaran air.2 Pencemaran air mengakibatkan penurunan kualitas air. Salah satu indikator tercemarnya air secara mikrobiologi adalah ditemukannya Eschericia coli pada air.
Bakteri Eschericia coli merupakan kelompok bakteri coliform. Adanya bakteri coliform di dalam air menunjukkan kemungkinan adanya mikroba yang bersifat enteropatogenik dan toksigenik yang berbahaya bagi kesehatan. Semakin tinggi tingkat kontaminasi bakteri coliform semakin tinggi pula resiko adanya bakteri-bakteri lainnya seperti E. coli yang bisa hidup dalam kotoran manusia. Adanya
E.coli dalam air menunjukkan bahwa air itu pernah terkontaminasi feses
manusia dan mungkin dapat mengandung patogen usus. Semakin tinggi kontaminasi E. coli di air dapat mengakibatkan gangguan saluran pencernaan sehingga menyebabkan diare.3 Menurut Keputusan Menteri Kesehatan RI Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum mensyaratkan bahwa angka E. coli dalam air minum adalah nol per 100 ml air.4
Berdasarkan dampak E. coli pada tubuh manusia maka diperlukan teknik pengolahan air untuk menurunkan kadar E. coli agar air yang dikonsumsi memenuhi nilai baku mutu yang ditetapkan salah satunya dengan menggunakan alat pemurni air.
Alat pemurni air adalah alat pemurnian air yang sistem pemurni air tersebut menggunakan teknologi baru yang canggih untuk menghasilkan air yang aman
dikonsumsi tanpa menggunakan gas atau listrik, dan dilengkapi dengan teknologi canggih pembunuh kuman yang memastikan perlindungan menyeluruh terhadap kuman dan virus berbahaya yang bisa menyebabkan penyakit.5
Sistem kerja dari alat pemurni air terbagi dalam beberapa tahapan yang masing-masing tahapan mempunyai keunggulan tersendiri. Untuk membunuh kuman, alat pemurni air menggunakan teknologi canggih yang disebut „teknologi pembunuh kuman terprogram‟ dimana sejumlah zat pembunuh kuman yang terkontrol ditambahkan ke dalam air. Setelah kuman yang ada di dalam air dibunuh, air akan melewati bagian penjernih yang menyerap dan menghilangkan semua zat pembunuh kuman yang ada dalam air, dan mengembalikan air ke keadaan yang alami, jernih dengan rasa yang alami. Air yang dihasilkan alat pemurni air pun akan bebas zat pembunuh kuman, sehingga airnya benar-benar aman dan tidak akan menyebabkan iritasi atau alergi. Kinerja pembunuh kuman alat pemurni air tersebut berasal dari seperangkat alat yang disebut „Perangkat Pembunuh Kuman‟ yang terdiri dari filter karbon aktif, prosesor pembunuh kuman, dan penjernih.5
Munculnya alat pemurni air ini menjadi sorotan di kalangan masyarakat. Meskipun alat pemurni air ini telah memenuhi kriteria ketat Internasional dari
Enviromental Protection Agency (EPA), Amerika Serikat, untuk menghilangkan
bakteri dan virus berbahaya. Namun, masih banyak masyarakat yang pro dan kontra dengan produk ini. Pendapat yang muncul yaitu keraguan masyarakat terhadap air yang dihasilkan dari alat pemurni air tersebut. Selain itu terdapat
4
masyarakat yang mengeluh sakit perut setelah mengkonsumsi air hasil olahan alat pemurni tersebut.6
Menurut hasil uji yang dilakukan oleh UGM untuk Total Coliform, air sebelum dimasukkan ke dalam alat pemurni tersebut kadar Total Coliformnya sebesar 3,8 x 102 Cfu/ml. Setelah dimasukkan ke dalam alat pemurni tersebut dengan volume 5L terjadi penurunan hingga batas maksimum yaitu 0 Cfu/ml. Sedangkan pada volume yang lebih dari 5L kinerja alat pemurni tersebut menurun sehingga penurunannya tidak dapat mencapai batas maksimum dengan hasil yaitu <101Cfu/ml.7
Berdasarkan bahaya E. coli pada kesehatan dan keraguan masyarakat terhadap alat pemurni air tersebut maka perlu dilakukan penelitian untuk menguji efektivitas alat pemurni air dalam menurunkan kadar E. coli pada air sumur gali.
B.
Perumusan Masalah
Bagaimanakah efektivitas alat pemurni air dalam menurunkan kadar E.coli pada air sumur gali?
C.
Tujuan Penelitian
1. Tujuan Umum
Menganalisa keefektifan alat pemurni air dalam menurunkan kadar E. coli pada air sumur gali.
2. Tujuan Khusus
a. Mendeskripsikan proses pemurnian air sumur gali pada alat pemurni. b. Mendeskripsikan kadar E. coli air sumur gali sebelum perlakuan dan
setelah perlakuan.
c. Menganalisis efektivitas alat pemurni dalam menurunkan kadar E. coli pada berbagai variasi waktu tinggal
D. Manfaat Penelitian
1. Bagi Keilmuan
Menambah pengetahuan mengenai cara kerja pemurni air dalam menurunkan kadar E. coli dan menambah pengetahuan mengenai proses pengolahan air.
2. Bagi Institusi Pendidikan
Menambah referensi tentang keefektifan alat pemurni air dalam menurunkan kadar E. coli pada air sumur gali.
3. Bagi Masyarakat
Menambah informasi kepada masyarakat tentang keefektifan alat pemurni air.
6
E. Keaslian Peneltian
Tabel 1.1 Keaslian Penelitian
No Peneliti Judul Metode
Penelitian
Hasil Penelitian 1. LPPT UGM
(2010)
Efektivitas proses penyaring dan membuktikan air hasil purifikasi dengan alat pemurni air siap diminum sesuai ketentuan KepMenkes RINo.907/MENKES/SK/VII/ 2002 Eksperimen dengan tiga perlakuan : 5L, 750L, 1500l.
Air hasil filtrasi menghasilkan kualitas air yang memenuhi PerMenkes 2. Okik Hendriyanto Cahyonugroho
Pengaruh Intensitas Sinar
Ultraviolet Dan Pengadukan
Terhadap Reduksi Jumlah Bakteri E. coli Eksperimen Variabel bebas : lama pemaparan sinar UV, pengadukan, Variabel terikat : E. coli Adan hubungan antara reduksi jumlah E. coli terhadap intensitas sinar UV, lamanya waktu pemaparan, dan pengadukan
Penelitian yang dilakukan LPPT UGM menggunakan alat pemurni sama yang berbeda yaitu air sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah air sumur gali, variasi waktu ( 1 jam, 5 jam, 9 jam) dan variabel penelitian. Sedangkan perbedaan pada penelitain Okik Hendriyanto Cahyonugroho terletak pada metode reduksi E. coli, pada penelitian ini reduksi E. coli dilakukan dengan menggunakan prosesor pembunuh kuman sedangkan pada penelitian sebelumnya menggunakan intensitas Sinar UV.
F. Ruang Lingkup Penelitian
1. Lingkup Keilmuan
Penelitian ini termasuk dalam Kesehatan Lingkungan. 2. Lingkup Materi
Materi-materi yang digunakan adalah teknologi pengolahan air minum. 3. Lingkup Lokasi
Lokasi penelitian di Kota Semarang. 4. Lingkup Metode
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen. 5. Lingkup Objek/sasaran
Objek Penelitian air sumur gali di Kelurahan Pandansari. 6. Lingkup Waktu
8
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Air Bersih
Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak. Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No.416/MEN.KES/PER/IX/1990 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum menjelaskan bahwa untuk kebutuhan konsumsi kualitas air harus memenuhi syarat kesehatan yang meliputi persyaratan fisik, kimia, dan biologi.8
Tabel 2.1
Daftar Persyaratan Kualitas Air Bersih
No Parameter Satuan Kadar Maksimum
yang diperbolehkan
Keterangan
FISIKA
1 Bau - - Tidak berbau
2 Jumlah Zat padat terlarut (TDS)
mg/l 1.500
3 Kekeruhan NTU 25
4 Rasa - - Tidak berasa
5 Suhu 0ºC Suhu udara ± 3ºC
6 Warna TCU 50 KIMIA 7 Air Raksa mg/l 0,001 8 Arsen mg/l 0,05 9 Besi mg/l 1,0 10 Flourida mg/l 1,5
Sumber : Peraturan Menteri Kesehatan RI No.416/MENKES/PER/IX/1990
B. Air Tanah
Air tanah adalah air yang berada di bawah permukaan tanah di dalam zone jenuh dimana tekanan hidrostatiknya sama atau lebih besar dari tekanan atmosfer. Air tanah terbagi atas air tanah dangkal dan air tanah dalam. Air tanah dangkal, terjadi karena adanya daya proses peresapan air dari permukaan tanah. Air tanah dangkal ini pada kedalaman 15 m sebagai sumur
Tabel 2.1
Daftar Persyaratan Kualitas Air Bersih( lanjutan)
No Parameter Satuan Kadar Maksimum
Yang diperbolehkan Keterangan 11 Kadmium Mg/l 0,005 12 Kesadahan Ca CO3 mg/l 500 13 Khlorida mg/l 600 14 Kromium, valens -6 mg/l 0,05 15 Mangan mg/l 0,5 16 Natrat, sebagai N mg/l 10 17 Nitrit, sebagai N mg/l 1,0 18 pH - 6,5 – 9,0 19 Selenium mg/l 0,01 20 Seng mg/l 15 21 Sianida mg/l 0,1 22 Sulfat mg/l 400 23 Timbal mg/l 0,05 MIKROBIOLOGIK Jumlah per 100ml 50 Bukan air perpipaan
24 Total Koliform Jumlah
per 100ml
10 Air perpipaan
RADIOAKTIVITAS 25 Aktivitas Alpha (Gross
Alpha Activity)
Bg/l 0,1
26 Aktivitas Beta ( Gross Beta Activity)
10
air minum, air dangkal ini ditinjau dari segi kualitas agak baik, segi kuantitas kurang cukup dan tergantung pada musim.9 Air tanah dalam, terdapat setelah lapis rapat air yang pertama dan kedalaman 100-300 meter. Ditinjau dari segi kualitas pada umumnya lebih baik dari air tanah dangkal, sedangkan kuantitasnya mencukupi tergantung pada keadaan tanah dan sedikit dipengaruhi oleh perubahan musim.10
Air tanah terutama berasal dari air hujan yang jatuh di permukaan tanah/bumi dan sebagaian besar meresap kedalam tanah dan mengisi rongga-rongga atau pori-pori di dalam tanah. Kandungan air tanah di dalam tanah tergantung struktur tanahnya, apakah tanah yang rembes air atau mempunyai lapisan air yang kedap air.10
Air artesis apabila air tanah terletak d bawah lapisan kedap air, disebut positif apabila keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah, dan disebut air artesis negatif apabila keluar ke permukaan tanah dibantu dengan pompa. Mata air terjadi apabila terdapat lubang pada permukaan tanah dan terjadi aliran air yang keluar ke permukaan tanah baik secara gravitasi atau secara artesis.10
Di dalam proses daur air, dapat diambil pengertian bahwa air tanah adalah air yang tersimpan/tertangkap didalam lapisan batuan yang mengalami pengisian/penambahan secara terus menerus oleh alam. Kondisi suatu lapisan tanah membuat suatu pembagian zona air tanah menjadi dua zona besar : 1. Zona air berudara. Zona ini adalah suatu lapisan tanah yang mengandung air
lapisan tanah yaitu lapisan air tanah permukaan, lapisan intermediate yang berisi air gravitasi lapisan ke permukaan bumi.
2. Zona air jenuh (zone of saturation). Zona ini adalah suatu lapisan tanah yang mengandung air tanah yang relatif tak berhubungan dengan udara luar sedangkan lapisan tanahnya disebut Aquifer bebas.
Karakteristik Air Tanah10 :
1. Kualitas air tergantung pada lapisan tanah yang dilaluinya.
2. Umumnya jernih dan tidak mengandung padatan tersuspensi atau tumbuhan-tumbuhan mati, karena air tanah melalui proses penyaringan alami.
3. Kualitas air tanah dangkal rata-rata kurang baik dan kadang-kadang terkontaminasi air permukaan yang berada disekitarnya. Umumnya kandungan besi dan mangan tinggi.
4. Pada air tanah dalam mengandung mineral dalam jumlah yang sangat tinggi dan tergantung pada daerah tanah resapannya.
5. Semakin dalam air tanah semakin rendah kandungan oksigen terlarutnya.
C. Syarat Air Minum
Untuk mendapatkan air minum yang baik dan aman bagi kesehatan maka harus diperhatikan kualitas air tersebut. Dari segi kualitas air, air harus memenuhi persyaratan baik fisik, kimia dan bakteriologis.9 Untuk memperoleh air yang sesuai dengan kualitas air minum yang baik yaitu dengan cara melakukan pengamatan faktor-faktor dibawah ini :
12
1. Secara Fisik
Tabel 2.2
Daftar Persyaratan Kualitas Air Minum Secara Fisika
No
Jenis Parameter Satuan Kadar Maksimum Yang diperblehkan
1 Bau - -
2 Jumlah zat padat terlarut (TDS)
mg/l 500
3 Kekeruhan NTU 5
4 Rasa - Tidak berasa
5 Suhu ºC Suhu udara ± 3
6 Warna TCU 15
Sumber : Peraturan Menteri Kesehatan RI No.492/MENKES/PER/IV/2010
2. Secara Kimia
Tabel 2.3
Daftar Persyaratan Kualitas Air Minum Secara Kimia
NO Jenis Parameter Satuan Kadar Maksimum
Yang Diperbolehkan 1 Aluminium mg/l 0,2 2 Besi mg/l 0,3 3 Kesadahan mg/l 500 4 Khlorida mg/l 250 5 Mangan mg/l 0,4 6 pH 6,5 - 8,5 7 Seng mg/l 3 8 Sulfat mg/l 250 9 Tembaga mg/l 2 10 Amonia mg/l 1,5 11 Arsen mg/l 0,01 12 Fluorida mg/l 1,5 13 Total Kromium mg/l 0,05 14 Kadmium mg/l 0,003 15 Nitrit, (sebagai NO2) mg/l 3 16 Nitrat, (sebagai NO3) mg/l 50 17 Sianida mg/l 0,07 18 Selenimu mg/l 0,01
3. Secara Bakteriologis
a. Escherichia Coli
Dalam bidang mikrobiologi pangan dikenal istilah bakteri indikator sanitasi. Bakteri indikator sanitasi adalah bakteri yang keberadaannya dalam pangan menunjukkan bahwa air atau makanan tersebut pernah tercemar oleh feses manusia. Bakteri-bakteri indikator sanitasi umumnya adalah bakteri yang lazim terdapat dan hidup pada usus manusia. Salah satu bakteri yang hidup pada usus besar manusia yaitu Eschericia Coli.
Eschericia coli atau biasa disingkat E. coli merupakan bakteri yang berasal
dari kotoran hewan atau manusia. Oleh karena itu, dikenal juga dengan istilah koli tinja. Bakteri Eschericia coli merupakan mikroorganisme normal yang terdapat dalam kotoran manusia, baik sehat maupun sakit. Dalam satu gram kotoran manusia terdapat sekitar seratus juta bakteri E. coli.11 Bakteri E.coli merupakan organisme penghuni utama diusus besar manusia. Kebanyakan E. Coli tidak berbahaya, tetapi beberapa jenis E.coli dapat mengakibatkan keracunan makanan yang serius pada manusia. E.
coli yang tidak berbahaya dapat menguntungkan manusia dengan
memproduksi vitamin K2, atau dengan mencegah bakteri lain di dalam usus.11
E. coli merupakan bakteri dalam kelompok Enterobacteriaceae yang
bersifat gram negatif, anaerobik fakultatif berbentuk batang pendek(kokobasil) yang berukuran 2 micrometer dan diamater 0,5
14
dengan flagella peritrika. E. coli mampu memfermentasikan laktosa dengan menghasilkan gas. E. coli umumnya hidup pada rentang 20-40 °C dan suhu optimum untuk pertumbuhannya adalah 37 °C. Pada suhu 10°C E.
coli dapat tumbuh dengan cepat. pH optimum untuk pertumbuhannya
adalah pada 7- 7,5, pH minimum 4 dan pH maksimum 9.12
Koloni bakteri ini dapat bertahan dalam beberapa minggu dalam penyimpanan kultur pada suhu kamar dan dapat hidup beberapa bulan di tanah dan air. Beberapa keturunannya akan mati dalam waktu 15-20 menit pada suhu 60 °C tetapi beberapa dari padanya mampu bertahan terhadap
pasteurisasi.
Pada kondisi tertentu E. coli tidak dapat mempertahankan hidupnya. Kondisi yang mempengaruhi keadaan E. coli seperti :
1) Pembekuan pada suhu 0°C E. coli tidak dapat membelah sehingga populasinya relatif stabil. Sedangkan pada suhu -18°C E. coli akan mati.
2) Pendinginan pada suhu antara 4-7°C dapat memperlambat pertumbuhan E. coli.
3) Proses pemanasan dapat membunuh E. coli. Pemanasan dengan suhu 70°C dapat membunuh E. coli.
4) Pembubuhan zat kimia dapat membunuh E. coli. Zat-zat yang dapat membunuh bakteri disebut desinfektan. Zat yang sering digunakan yaitu chlorin.13
E. coli merupakan bakteri oportunis yang biasanya saluran usus
besar (colon) manusia dan pada vertebrata lainnya. E. coli tidak mempunyai membran yang mengelilingi materi genetik didalamnya. Dinding luar selnya dilapisi oleh selongsong atau kapsul yang terbentuk dari senyawa berlendir. Membran sel terdiri dari molekul lipid yang membentuk dua lapisan tipis dengan berbagai protein yang membentuk dua lapisan tipis dengan berbagai protein yang membentuk lapisan tersebut. Membran ini bersifat selektif permeable dan mengandung protein yang dapat melangsungkan pengangkutan nutrien tertentu ke dalam sel dan hasil buangan ke luar sel.
Bakteri E. coli merupakan sebagian besar flora normal didalam usus yang bersifat aerob, umunya kuman ini tidak menyebakan penyakit melainkan dapat membantu fungsi humoral dan nutrisi. Organisme ini dapat menjadi pathogen apabila mencapai jaringan diluar saluran air kemih, saluran empedu, paru-paru dan pada selaput otak dapat menyebabkan peradangan. Hal ini dapat terjadi bila daya tahan atau kekebalan tubuh lemah pada tempat tersebut.11
b. Coliform
Bakteri coliform merupakan sebagai indicator adanya polusi kotoran dan kondisi yang tidak baik terhadap air, makanan, susu dan produk-produk susu. Koliform sebagai suatu kelompok dicirikan sebagai bakteri berbentuk batang, gram negatif, tidak membentuk spora, aerobik dan anaerobik fakultatif yang memfermentasi laktosa dengan menghasilkan
16
asam dan gas dalam waktu 48 jam pada suhu 35ºC. Adanya bakteri koliform di dalam makanan/minuman menunjukkan kemungkinan adanya mikroba yang bersifat enteropatogenik dan atau toksigenik yang berbahaya bagi kesehatan. Selain itu, keberadaan bakteri coliform di dalam air minum menunjukkan tingkat sanitasi rendah.11
Bakteri coliform dapat dibedakan menjadi 2 grup yaitu : coliform fekal misalnya Escherichia coli dan coliform nonfekal misalnya Enterobacter
aerogenes. Escherichia coli merupakan bakteri yang berasal dari kotoran
hewan atau manusia,sedangkan Enterobacter aerogenes biasanya ditemukan pada hewan atau tanam-tanaman yang telah mati.
Bakteri coliform timbul karena buangan kotoran manusia dan laundry dari rumah tangga yang merembes dari sungai-sungai dan juga disebabkan oleh pencemaran mata air atau air baku, lemahnya sistem filterisasi. Oleh karena itu, air minum harus bebas dari semua jenis coliform.14 Semakin tinggi tingkat kontaminasi bakteri coliform, semakin tinggi pula risiko kehadiran bakteri-bakteri patogen lain yang biasa hidup dalam kotoran manusia dan hewan.15
D. Pencemaran Dalam Air
Pencemaran, menurut SK Menteri Kependudukan Lingkungan Hidup No. 02/MENKLH/1988, adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan/atau komponen lain ke dalam air/udara, dan/atau berubahnya tatanan (komposisi) air/udara oleh kegiatan manusia dan proses alam, sehingga
kualitas air/udara menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya.16
Golongan bakteri E. coli merupakan jasad indikator di dalam air, makanan dan sebagainya untuk kehadiran jasad pathogen yang berbahaya. Bakteri ini juga mempunyai beberapa spesies yang hidup dalam saluran pencernaan makanan manusia dan hewan berdarah panas. Kehadiran mikroba patogen dalam air buangan, merupakan salah satu dari contoh intraksi dua prinsip, yaitu bahwa populasi patogen di dalam buangan yang justru paling tinggi nilai toleransinya kalau dibandingkan dengan jenis lain yang nonpatogen. Karena bakteri E. coli pada umumnya didapatkan dalam feses, kehadirannya di dalam air dijadikan indek pencemaran bakteri pathogen. 17
E. Baku Mutu E. coli
Menurut catatan Badan Kesehatan dunia (WHO), air limbah domestik yang belum diolah memiliki kandungan virus sebesar 100.000 partikel virus infektif setiap liternya, lebih dari 120 jenis virus patogen yang terkandung dalam air seni dan tinja. Sebagian besar virus patogen ini tidak memberikan gejala yang jelas sehingga sulit dilacak penyebabnya. Bakteri penghuni usus manusia dan hewan berdarah panas ini telah mengkontaminasi hampir keseluruhan air baku air minum, sungai, sumur.
Sesuai Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492/MENKES/SK/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum,
18
dipersyaratkan bahwa angka E. coli dalam air minum adalah nol per 100 ml air harus dipenuhi.4
Tabel 2.4
Persyaratan Kualitas Air Minum
No Jenis Parameter Satuan Kadar Maksimum
Yang diperbolehkan
Parameter Mikrobiologik
1. E. coli Jumlah per 100ml sampel
0 2. Total Bakteri Koliform Jumlah per 100ml
sampel
0
Sumber : Peraturan Menteri Kesehatan RI No.492/MENKES/PER/IV/2010
F. Akibat Pencemaran E. coli
Bakteri Eschericia coli merupakan merupakan kelompok bakteri coliform, semakin tinggi tingkat kontaminasi bakteri coliform semakin tinggi pula resiko adanya bakteri-bakteri lainnya seperti E. coli yang bisa hidup dalam kotoran manusia. Adanya E. coli dalam air menunjukkan bahwa air itu pernah terkontaminasi feses manusia dan mungkin dapat mengandung patogen usus. Semakin tinggi kontaminasi E. coli di air dapat mengakibatkan gangguan saluran pencernaan sehingga menyebabkan diare.3
G. Alat Pemurni Air
1. Deskripsi Alat Pemurni
Alat pemurni air merupakan alat pemurni air siap minum yang dilengkapi dengan teknologi modern dan canggih. Alat pemurni air menawarkan banyak
manfaat yang unik - perlindungan lengkap dari semua penyakit yang disebabkan air minum tercemar, dengan harga terjangkau. Alat pemurni air ini dapat menghasilkan air minum yang aman untuk dikonsumsi serta bebas segala kuman berbahaya yang dapat menyebabkan penyakit, tanpa menggunakan gas dan listrik. Dengan menggunakan alat pemurni air, air PAM atau air tanah yang biasa digunakan hanya dituangkan ke dalam alat ini. Lalu alat ini akan memurnikan air dan menghasilkan air yang siap diminum.18
2. Cara Kerja Alat Pemurni
Dalam membunuh kuman alat pemurni air menggunakan teknologi canggih yang disebut „teknologi pembunuh kuman terprogram‟ dimana sejumlah zat pembunuh kuman yang terkontrol ditambahkan ke dalam air. Setelah kuman yang ada di dalam air dibunuh, air akan melewati bagian penjernih yang menyerap dan menghilangkan semua zat pembunuh kuman yang ada dari air, dan mengembalikan air ke keadaan yang alami, jernih dengan rasa yang alami. Air yang dihasilkan alat pemurni air akan bebas zat pembunuh kuman, sehingga airnya benar-benar aman dan tidak akan menyebabkan iritasi atau alergi.18
3. Lama waktu yang diperlukan alat pemurni air untuk memurnikan air
Waktu rata-rata yang dibutuhkan alat pemurni air bergantung pada kualitas air yang dimasukkan ke dalamnya dan waktu pakai Germkill Kit. Secara umum waktu rata-rata yang dibutuhkan berkisar antara
30-20
150ml/menit. Hal ini berarti alat pemurni air dapat menjernihkan 9 liter air dalam waktu sekitar 1-5 jam.19
4. Lama waktu penyimpanan air di dalam alat pemurni air
Air yang disimpan di wadah alat pemurni air aman untuk dikonsumsi dan dapat digunakan dalam jangka waktu 2 hari. Jika tidak dikonsumsi dalam kurun waktu 2 hari, air yang tersimpan pada alat pemurni air tersebut harus dibuang.19
5. Lama masa pakai Germkill Kit
Germkill Kit didesain dapat memurnikan 1500 liter air atau setara dengan
hampir 80 galon air. Sehingga untuk keluarga pada umumnya alat pemurni ini dapat menyediakan air yang aman untuk sekitar 6-8 bulan sebelum
Germkill Kit perlu diganti dengan yang baru. Masa pakai Germkill Kit dapat
bervariasi tergantung pada kebutuhan air sehari-hari, temperatur dan kualitas air yang berbeda.19
6. Sumber air yang dapat dimurnikan dengan alat pemurni air
Air yang baik dimurnikan dengan alat pemurni air ini adalah air yang biasa dimasak untuk diminum, baik air tanah maupun air PAM. Air yang berasal dari sumber yang tercemar limbah rumah tangga atau limbah industri dan kotoran manusia/hewan tidak dapat digunakan.
7. Gambar alat pemurni air
Gambar 2.1 Alat Pemurni Air Sumber : pureitwater.blogspot
H. Metode Untuk Menurunkan Kadar E. coli Dalam Air
1. Filtrasi
Filtrasi dalam sistem pengolahan air bersih/minum adalah proses penghilangan partikel-partikel/flok-flok halus yang lolos dari unit sedimentasi, dimana partikel-partikel/flok-flok tersebut akan tertahan pada media penyaring selama air melewati media tersebut. Filtrasi diperlukan untuk menyempurnakan penurunan kadar kontaminan seperti bakteri, warna, rasa, bau, dan fe, sehingga diperoleh air bersih yang memenuhi standar kualitas air minum.9
2. Desinfeksi
Desinfeksi adalah proses untuk membunuh bakteri-bakteri pathogen dalam air sehingga diperoleh air yang sehat. Metode desinfeksi, secara umum ada dua, yaitu cara fisik dan cara kimiawi. Desinfeksi secara fisik adalah perlakuan fisik terhadap mikroorganisme, yaitu panas dan cahaya yang
22
mengakibatkan matinya mikroorganisme akibat perlakuan fisik tersebut. Air panas hingga titik didihnya akan merusak sebagian besar bakteri. Sinar matahari mempunyai sinar ultraviolet yang cukup berperan dalam mematikan mikroorganisme.
Desinfeksi secara kimiawi adalah memberikan bahan kimia ke dalam air sehingga terjadi kontak antara bahan tersebut dengan mikroorganisme yang berakibat matinya mikroorganisme.9
Metode Desinfeksi
Desinfeksi dapat dilakukan dengan berbagai macam cara yaitu seperti : a) Pemanasan
Air dipanaskan selama 10-15 menit. Dengan pendidihan bakteri pathogen akan mati dan air menjadi sehat.9
b) Pembubuhan zat kimia
Proses desinfeksi dengan metode ini adalah dengan mencampurkan suatu zat kimia ke dalam air, kemudian dibiarkan dalam waktu yang cukup lama untuk memberikan kesempatan kepada zat kimia tersebut untuk berkontak dengan bakteri.9
Salah satu zat kimia yang digunakan yaitu chlorin. Penambahan
chlorin dalam air akan memurnikannya dengan cara merusak struktur
sel organisme, sehingga kuman akan mati. Namun demikian proses tersebut hanya akan berlangsung bila chlorin mengalami kontak langsung dengan organism tersebut. Jika mengandung lumpur, bakteri dapat bersembunyi di dalamnya dan tidak dapat dicapai oleh chlorin.20
Chlorin membutuhkan waktu untuk membunuh semua organisme.
Pada air yang bersuhu lebih tinggi atau sekitar 18oC, chlorin harus berada dalam air paling tidak selama 30 menit. Jika air lebih dingin, waktu kontak harus ditingkatkan. Karena itu biasanya chlorin ditambahkan ke air segera setelah air dimasukkan ke dalam tangki penyimpanan atau pipa penyalur agar zat kimia tersebut mempunyai cukup waktu untuk bereaksi dengan air sebelum mencapai konsumen. Efektivitas chlorin juga dipengaruhi oleh pH (keasaman) air. Chlorinasi tidak akan efektif jika pH air lebih dari 7.2 atau kurang dari 6.8.
c) Radiasi Ultraviolet
Air dialirkan melalui tabung dengan lampu ultraviolet berintensitas tinggi, sehingga bakteri terbunuh oleh radiasi sinar ultraviolet. Yang harus diperhatikan adalah intensitas lampu ultraviolet yang dipakai harus cukup. Untuk sanitasi air yang efektif diperlukan intensitas sebesar 30.000 MW sec/cm2 (micro watt detik per sentimeter persegi). Radiasi sinar ultraviolet dapat membunuh semua jenis mikroba bila intensitas dan waktunya cukup. Tidak ada residu atau hasil samping dari proses penyinaran dengan UV. Namun, agar efektif lampu UV harus dibersihkan secara teratur dan harus diganti paling lama satu tahun.12
24
d) Desinfeksi dengan Ozone
Pemakaian ozone dalam pengolahan air minum yang paling umum adalah untuk desinfeksi terhadap bakteri dan virus. Ozone dalam proses ozonasi akan langsung membunuh mikroorganisme karena merusak dinding sel (lisis).9
I . Kerangka Teori
Gambar 2.2 Kerangka Teori Sumber : 4,9,11,18,19 Sumber Air : Air Tanah Pencemaran di dalam air: fisik,kimia,biologi E. coli Kualitas Air Kadar E. coli melebihi baku mutu Kadar E. coli sesuai baku mutu Efektivitas Alat Pemurni AirSarana Pemurni Air : Saringan Serat Mikro Filter Karbon Aktif
Processor Pembunuh kuman Penjernihan 1. Variasi Waktu 2. Kondisi Air 3. Lama Masa Pakai Alat 4. Volume Air
26
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Kerangka Konsep
Gambar 3.1 Kerangka KonsepB. Hipotesis
Ada perbedaan kadar Eschericia Coli (E. coli) berdasarkan variasi waktu tinggal pada air sumur gali.
C. Jenis Penelitian
Penelitian yang digunakan adalah penelitian eksperimen semu dengan desain randomized control group pretest-posttest.21 karena pada penelitian ini terdiri dari kelompok kontrol dan kelompok percobaan. Hasil kelompok kontrol ini digunakan untuk membandingkan hasil dari kelompok percobaan.
VARIABEL BEBAS
Air sumur gali setelah
didiamkan dalam alat pemurni selama 1 jam, 5 jam dan 9 jam VARIABEL TERIKAT Efektivitas Pemurnian Kadar E. coli
1. Replikasi (t-1) (r-1) ≥ 15 21 (3-1) (r-1) ≥ 15 (2) (r-1) ≥ 15 2r – 2 ≥ 15 2r ≥ 15 + 2 r ≥ 17 2 = 8,5 = 9 Keterangan : t = Jumlah perlakuan r = Jumlah replikasi 2. Desain Penelitian Kelompok Percobaan O1 X1 O2 X5 O3 X9 O4 Kelompok Kontrol O1 X0 O2 O3 O4
Keterangan : X1= perlakuan(air sampel didiamkan selama 1 jam di alat pemuri air).
X5 = perlakuan(air sampel didiamkan selama 5 jam di alat pemurni air).
28
X9 = perlakuan(air sampel didiamkan selama 9 jam di alat pemurni
air).
X0 = tanpa perlakuan(tanpa didiamkan di alat pemurni air)
O1 = pengukuran kadar E. coli awal sebelum didiamkan di alat pemurni
O2 = pengukuran kadar E. coli setelah didiamkan di alat pemurni dan tanpa didiamkan di alat pemurni selama 1 jam.
O3 = pengukuran kadar E. coli setelah didiamkan di alat pemurni dan tanpa didiamkan di alat pemurni selama 5 jam.
O4 = pengukuran kadar E. coli setelah didiamkan di alat pemurni dan tanpa didiamkan di alat pemurni selama 9 jam.
D. Variabel penelitian
1. Variabel Bebas
Air sumur gali setelah didiamkan dalam alat pemurni selama 1 jam, 5 jam dan 9 jam.
2. Variabel Terikat
E. Definisi Operasional
Tabel 3.1
Variabel, Definisi Operasional dan Skala
No Variabel Definisi Operasional Skala 1. Kadar E.coli awal Kadar E. coli pada air sumur
gali sebelum diberi perlakuan (treatment) dengan
menggunakan alat pemurni air. Diukur dengan menggunakan uji laboratorium.
Rasio
2. Kadar E.coli akhir Kadar E. coli pada air sumur gali setelah diberi
perlakuan(treatment) dengan menggunakan alat pemurni air. Diukur dengan menggunakan uji Laboratorium
Rasio
3. Penurunan kadar E. coli Kadar E. coli sebelum perlakuan dikurangi dengan kadar E. coli setelah perlakuan.
Rasio
4. Efektivitas Persentase penurunan kadar E.
coli setelah pemurnian dengan
alat
Rasio
5. Waktu Tinggal Lamanya air didiamkan dalam alat pemurni air
Rasio
F. Populasi dan Sampel
1. Populasi Penelitian
Populasi penelitian ini adalah sumur gali yang ada di Kelurahan Pandansari Kota Semarang.
2. Sampel Penelitian
Sampel penelitian ini adalah sumur gali yang berada di daerah Kelurahan Pandansari RT 03/RW 03. Berdasarkan data dari Dinas kesehatan kadar
30
Teknik Sampling yang digunakan adalah grab sampling. Air yang diambil sesaat pada satu lokasi tertentu.22 Jumlah sampel yang digunakan pada penelitian ini sebanyak 51 sampel.
G. Pengumpulan Data
1. Pengumpulan Data Primer
Data Primer adalah data yang diambil langsung dari objek/objek penelitian oleh peneliti perorangan maupun organisasi.23 Data primer pada penelitian ini diperoleh melalui hasil uji laboratorium.
2. Pengumpulan Data Sekunder
Data sekunder adalah data yang didapat tidak secara langsung dari objek penelitian.24 Data sekunder pada penelitian ini diperoleh dari buku-buku, internet, jurnal ilmiah dan data dari Dinas Kesehatan.
H. Instrumen Penelitian
1. Alat
a. Alat-alat yang digunakan untuk menampung air sampel 1) Jerigen
2) Botol Steril
3) Alat Treatment : Alat Pemurni Air
b. Alat-alat yang digunakan untuk mengukur kadar E. coli 1) Tabung Reaksi beserta raknya
3) Lampu Bunsen 4) Ose
5) Pipet ukuran 10 ml dan 1 ml
2. Langkah-langkah Percobaan
a. Ambil air sampel sebanyak 20L dan ditampung pada satu wadah/jerigen. b. Sebelum air dimasukkan ke dalam wadah/jerigen pastikan wadah/jerigen
yang akan digunakan dalam keadaan steril atau sebelumnya dibersihkan dengan alcohol pada mulut wadah/jerigen yang akan digunakan.
c. Kemudian masukkan air sampel, tutup kembali dengan penutupnya. Sebelum ditutup pastikan tutup jerigen tersebut dibersihkan dengan alcohol juga.
d. Lalu masukkan air sampel yang telah ditampung pada wadah/jerigen sebanyak 9L pada alat pemurni air.
e. Dan masukkan air sampel yang masih tersisa pada wadah/jerigen tersebut ke dalam 3 botol steril. Isi sampel sejumlah udara sedikit disisakan tetap berada dalam botol supaya bias dikocok pada waktu pengambilan sebelum dianalisa.
f. Setelah 1 jam air sampel yang di dalam alat pemurni air dimasukkan pada botol steril. Proses memasukkan air sampel pada botol steril juga dibersihkan terlebih dahulu menggunakan alkohol. Dan masukkan air sampel sejumlah udara sedikit disisakan tetap berada dalam botol supaya bisa dikocok pada waktu pengambilan sebelum dianalisa.
32
g. Setelah 5 jam dan 9 jam dilakukan prosedur yang sama seperti pada point F. Pengambilan air sampel pada waktu 1 jam, 5 jam dan 9 jam digunakan untuk pengukuran di Laboratorium.
h. Sedangkan air sampel yang tanpa dimasukkan ke alat pemurni air diendapkan selama 1 jam, 5 jam dan 9 jam sebagai kelompok kontrol. i. Setelah 1 jam, 5 jam dan 9 jam masukkan air sampel yang ada pada
wadah/jerigen tersebut ke dalam botol steril. Isi sampel sejumlah udara sedikit disisakan tetap berada dalam botol supaya bisa dikocok pada waktu pengambilan sebelum dianalisa.
j. Setelah semua prosedur diatas dilakukan air sampel dimasukkan ke Laboratorium untuk diuji kadar E. coli. Pengujian dilakukan oleh petugas laboratorium.
k. Selama menungu waktu tingggal yang 9 jam air sampel yg telah didiamkan ataupun yg tidak didiamkan selama 1 jam dan 5 jam di dalam alat pemurni lalu dimasukkan ke botol steril, air sampel tersebut disimpan terebih dahulu di dalam lemari es. Setelah waktu tinggal yang 9 jam air sampel dikirim ke laboratorium.
3. Langkah-langkah Pengukuran E. coli
a. Uji dugaan (presumtive test) E. coli (MPN).
1) Buat pelarut Butterfield’s buffered phosphate dengan melarutkan 34.0 g KH2PO4 dalam 500 ml H2O lalu atur pH 7.2 dengan 1 M NaOH.
2) Larutkan dengan akuades sampai 1L, stok pelarut simpan dalam refrigerator. Larutkan 1,25 ml dari stok pelarut ke dalam 1L H2O lalu
sterilisasi menggunakan autoklaf.
3) Cairkan sampel beku pada suhu 2-8°C selama kurang dari 18 jam atau suhu 45°C selama 15 menit pada waterbath dengan agitasi. Timbang secara aseptis sebanyak 50g
.
4) Masukkan sampel ke dalam kontainer blender yang telah disterilisasi. Tambahkan 450 ml butterfield phosphate diluent (dihitung pengenceran pertama ; 50:450 atau 1:9). Kemudian blending selama 2 menit. Jika sampel tersedia kurang dari 50g (X) maka pengenceran pertamanya adalah X.9 ml.
5) Ambil 1 ml homogenat sampel (pengenceran 1/10) dari preparasi sampel lalu masukkan ke 9 ml diluents (pengenceran 1/100). Ambil 1 ml dari tabung pengenceran 1/100 untuk dimasukkan ke 9 ml diluents (pengenceran 1/1000). Pada setiap transfer sampel yang dilakukan, tabung dikocok berayun 25 kali dengan ketinggian ayunan pengocokan 30 cm selama 7 detik.
6) Siapkan 3 seri tabung MPN berisi masing-masing 10 ml Lauryl Sulphate
Tryptose (LST) broth dengan tabung durham didalamnya (total 9
tabung yang dibagi menjadi 3 seri).
7) Masukkan 1 ml dari pengenceran 1/10 ke 3 tabung pertama, masukkan 1 ml dari pengenceran 1/100 ke 3 tabung kedua, dan masukkan 1 ml dari pengenceran 1/1000 ke 3 tabung ketiga.
34
8) Inkubasi semua tabung pada suhu 35 oC selama 48+2 jam. Amati terbentuknya gas pada tabung durham dalam waktu 24 jam lalu catat hasilnya. Inkubasi lagi (24 jam sisanya) tabung yang tidak terbentuk gas.
9) Masukkan air steril ke dalam LST broth sebagai kontrol sterilitas. Masukkan 1 ml kutur E.coli ke dalam LST broth sebagai kontrol positif. Masukkan 1 ml kutur S. aureus ke dalam LST broth sebagai kontrol negatif.
10) Interpretasi hasil positif jika media keruh dan terbentuk gas (harus kedua-duanya) pada inkubasi 24 jam (jika belum terdapat tabung positif maka inkubasi diperpanjang menjadi 48 jam). Interpretasi hasil negatif jika tidak terdapat pertumbuhan dan tidak terbentuk gas.
11) Hitung kisaran konsentrasi Coliform, Fecal Coliform atau E.coli (MPN/g atau ml) dengan menghitung tabung positif setiap seri kemudian cocokkan dengan tabel MPN. Perkiraan konsentrasi yang didapat adalah dugaan adanya Coliform, Faecal Coliform atau E.coli. Harus dilakukan uji lanjutan untuk menentukan kandungan jenis bakteri pada sampel.
b. Uji penegasan (confirmed test) untuk Fecal Coliform dan E. coli (MPN). 1) Siapkan maksimal 9 tabung berisi masing-masing 10 ml EC broth
dengan tabung durham didalamnya.
2) Masukkan satu ulasan inokulum dari tiap tabung LST broth yang menghasilkan uji positif ke dalam tiap tabung EC broth.
3) Inkubasi semua tabung pada suhu 45,5 oC selama 48+2 jam. Amati terbentuknya gas pada tabung durham dalam waktu 24 jam lalu catat hasilnya. Inkubasi lagi (24 jam sisanya) tabung yang tidak terbentuk gas.
4) Masukkan air steril ke dalam EC broth sebagai kontrol sterilitas. Masukkan 1 ml kutur E.coli ke dalam EC broth sebagai kontrol positif. Masukkan 1 ml kutur Bacillus subtilis ke dalam EC broth sebagai kontrol negatif.
5) Interpretasi hasil positif jika media keruh dan terbentuk gas (harus kedua-duanya) baik pada inkubasi 24 jam atau 48 jam. Interpretasi hasil negatif jika tidak terdapat pertumbuhan dan tidak terbentuk gas.
6) Hitung kisaran konsentrasi Faecal Coliform dan E. coli (MPN/g atau ml)
dengan menghitung tabung positif kemudian cocokkan dengan tabel MPN berdasarkan dari perhitungan uji dugaan. Perkiraan konsentrasi yang didapat adalah penegasan adanya Faecal Coliform dan E. coli. Untuk mengetahui apakah pada tabung EC broth adalah Faecal Coliform atau E. coli maka dilanjutkan uji penegasan untuk E. coli.
36
I. Pengolahan Data
a. Editing
Memeriksa data yang telah dikumpulkan, yang dilakukan pada kegiatan memeriksa data ialah memeriksa data hasil uji laboratorium.
b. Entry Data
Pemindahan data hasil uji laboratorium ke dalam komputer agar diperoleh data yang siap diolah.
c. Tabulating
Pengorganisasian data sedemikian rupa agar dengan mudah untuk dijumlah, disusun dan ditata untuk disajikan dan dianalisa dalam tabel menggunakan SPSS.24
J. Analisa Data
Uji statistik yang digunakan untuk menganalisa data yaitu uji Anova.19 Uji Anova digunakan untuk membandingkan nilai rata-rata antara kelompok kontrol dan kelompok percobaan. Uji Anova digunakan apabila rancangan eksperimen yang akan diuji lebih dari 2 perlakuan dan diambil dari sampel yang acak. 19
Berdasarkan data yang diperoleh dan dinormalitaskan, data hasil uji laboratorium persebarannya tidak normal sehingga uji statistik yang digunakan Kruskal Wallis.
37
A. Proses Pemurnian Air
Alat pemurni air yang digunakan merupakan alat pemurni air yang menggunakan teknologi canggih dan modern. Alat pemurni air ini dapat mengatasi masalah pemcemaran air secara fisik, kimia dan mikrobiologi.
Alat pemurni air dapat menampung air sebanyak 23 liter. Sedangkan pada wadah transparan hanya dapat menampung air sebanyak 9 liter. Wadah transparan merupakan wadah untuk menampung air yang telah melewati proses pemurnian air.
Alat pemurni air dalam memurnikan air malalui 4 proses tahapan yaitu : 1. Saringan Serat Mikro
Gambar 4.1 Saringan Serat Mikro Sumber : pureitteknologi.blogspot
38
Saringan Serat Mikro yang berada pada bagian paling atas berfungsi menghilangkan kotoran-kotoran yang terlihat yang berasal air yang dituang ke dalam alat pemurni air. Kotoran-kotoran yang terlihat pada air sumur gali tersaring pada saringan serat mikro ini dan mengakibatkan saringan serat mikro yang semula berwarna putih berubah menjadi kuning.
2. Filter Karbon Aktif
Gambar 4.2 Filter Karbon Aktif Sumber : pureitteknologi.blogspot
Filter karbon aktif pada alat pemurni air terbuat dari arang yang telah diproses hingga mempunyai pori-pori kecil. Filter karbon aktif berfungsi menghilangkan parasit dan pestisida berbahaya yang terkandung didalam air.
3. Processor Pembunuh Kuman
Gambar 4.3 Processor Pembunuh Kuman Sumber : pureitteknologi.blogspot
Setelah melewati tahap saringan serat mikro dan filter karbon aktif air yang masuk ke dalam alat pemurni akan melewati processor pembunuh kuman. Di dalam processor pembunuh kuman dilengkapi dengan programmed
disinfection technology dimana sejumlah zat pembunuh kuman ditambahkan
kedalam air untuk membunuh bakteri dan virus berbahaya yang terkandung didalam air. Zat yang ada didalam processor pembunuh kuman ini yaitu
chlorin.
4. Penjernih
Gambar 4.4 Penjernih Sumber : pureitteknologi.blogspot
40
Tahap terakhir pada pemurnian air yaitu penjernih. Penjernih pada alat pemurni ini juga terbuat dari arang yang telah diproses hingga mempunyai pori-pori kecil. Penjernih ini berfungsi menyerap zat pembunuh kuman yang tersisa didalam air, menyerap bakteri yang sudah terbunuh oleh chlorin, bahan berbahaya lain dan bau dari air sehingga menghasilkan air yang alami.
B. Kadar E. coli Sebelum & Setelah Perlakuan
Tabel 4.1
Hasil uji Laboratorium Pada Air Sumur gali Sebelum dan Setelah Perlakuan dengan Alat Pemurni Air
Pengulangan Kadar E. coli
awal
Dengan perlakuan Tanpa perlakuan
1jam 5jam 9jam 1jam 5jam 9jam
1 >2400 0 0 0 >240 >240 >240 2 >2400 0 0 0 >240 >240 >240 3 >2400 0 0 0 >240 >240 >240 4 >2400 0 0 0 >240 >240 >240 5 >2400 0 0 0 >240 >240 >240 6 >2400 0 0 0 >240 >240 >240 7 >2400 0 0 0 >240 >240 >240 8 >2400 0 0 0 >240 >240 >240 9 >2400 0 0 0 >240 >240 >240 Rata-rata >2400 0 0 0 >240 >240 >240
Dari hasil uji laboratorium diketahui bahwa rata-rata kadar E. coli awal air sumur gali dari sembilan pengulangan adalah sebesar >2400 MPN. Tingginya Kadar E. coli pada air sumur dapat berkaitan dengan risiko pencemaran pada air sumur gali sebagaimana hasil observasi pada tabel 4.2.
Tabel 4.2
Hasil Observasi Air Sumur Gali
Wilayah Pandansari RT 03 RW 03 Kota Semarang
No Pernyataan Ya Tidak
1. Ada jamban pada radius 10 m disekitar sumur . √ 2. Ada sumber pencemar lain pada radius 10 m disekitar sumur,
misalnya kotoran hewan, sampah, genangan air, dll .
√ 3. Ada/sewaktu-waktu ada genangan air pada jarak 2 (dua) meter
sekitar sumur .
√ 4. Saluran pembuangan air limbah rusak/SPAL/GOT. √
5. Lantai semen yang mengitari sumur mempunyai radius kurang dari 1 (satu) meter.
√ 6. Ada/sewaktu-waktu ada genangan air diatas lantai semen
sekeliling sumur .
√ 7. Didaerah hulu intake digunakan sebagai tempat limpahan air
dari hasil kegiatan peternakan (sapi perah, ayam, dan lain-lain) .
√
8. Ember dan tali timba diletakkan sedemikian rupa sehingga memungkinkan pencemaran .
√ 9. Bibir sumur (cincin) tidak sempurna sehingga memungkinkan
air merembes kedalam sumur .
√ 10. Dinding semen sedalam 3 (tiga) meter dari atas permukaan
tanah tidak diplester cukup rapat/tidak sempurna.
√
JUMLAH 4 6
Skor Risiko Pencemaran : 8 – 10 = Amat Tinggi (AT) 6 – 7 = Tinggi (T)
3 – 5 = Sedang (S) 0 – 2 = Rendah (R)
Berdasarkan hasil observasi menunjukkan bahwa risiko pencemaran pada air sumur gali termasuk dalam kategori sedang. Hal ini ditunjukkan dengan hasil jawaban Ya sebanyak 4.
42
Hasil uji laboratorium kadar E. coli pada perlakuan 1 jam 0 MPN, perlakuan 5 jam 0 MPN dan perlakuan 9 jam 0 MPN. Hasil tersebut menunjukkan bahwa pada perlakuan 1 jam, 5 jam dan 9 jam memilik kadar E. coli yang sama.
Sedangkan pada kelompok kontrol (air yang tidak di masukkan kedalam alat pemurni) diperoleh rata-rata kadar E. coli pada air sumur gali pada perlakuan 1 jam >240 MPN, perlakuan 5 jam >240 MPN, dan perlakuan 9 jam >240 MPN. Hasil tersebut menunjukkan bahwa pada kelompok kontrol juga mengalami penurunan dari kadar E.coli awal sebesar >2400 MPN dan hasil akhir memiliki kadar E.coli yang sama.
C. Efektivitas Alat Pemurni Air
Efektivitas X 100%
Tabel 4.3
Efektivitas Alat pemurni Air Menurunkan Kadar E.coli Berdasarkan Variasi Waktu Tinggal
E Coli Awal Kadar E coli sesudah perlakuan
1 jam 5 jam 9 jam
2400 0 0 0
% 100% 100% 100%
Nilai penurunan kadar E. coli pada perlakuan 1 jam 0 MPN, 5 jam 0 MPN dan 9 jam 0 MPN. Secara keseluruhan nilai efektivitas dari tiga perlakuan yang diberikan memiliki nilai yang sama yaitu 100%. Adapun rincian data penurunan kadar E. coli dapat dilihat pada tabel 4.4
Tabel 4.4
Nilai Penurunan E.coli sesudah Perlakuan dengan Menggunakan Alat pemurni Air
Pengulangan Jumlah Penurunan (MPN)
1 jam 5 jam 9 jam
1 2400 2400 2400 2 2400 2400 2400 3 2400 2400 2400 4 2400 2400 2400 5 2400 2400 2400 6 2400 2400 2400 7 2400 2400 2400 8 2400 2400 2400 9 2400 2400 2400 Rata-rata 2400 2400 2400
Rata-rata nilai penurunan kadar E. coli dari sembilan pengulangan pada perlakuan 1 jam 2400 MPN, 5 jam 2400 MPN dan 9 jam 2400 MPN. Hasil tersebut menunjukkan bahwa dari 3 perlakuan waktu penurunan kadar E. coli konstan.
D. Hasil Uji Statistik Perbedaan Penurunan Kadar E.coli Berdasarkan
Variasi Waktu Tinggal
Dari hasil uji normalitas data yang diolah bernilai konstan dan nilai signifikasinya tidak ada sehingga data hasil uji laboratorium berdistribusi tidak normal. Untuk mengetahui pengaruh 3 perlakuan waktu yang diberikan terhadap penurunan kadar E. coli data diolah menggunakan Kruskal-Wallis Test.
44
Tabel 4.5
Uji Beda Tiga Perlakuan Waktu Terhadap Kadar E. coli
Mean Rank pada perlakuan 1 jam 14.00, 5 jam 14.00 dan 9 jam 14.00 , hasil tersebut menunjukkan bahwa rata-rata perbedaan 3 perlakuan waktu terhadap penurunan kadar E. coli pada air sumur gali tidak ada perbedaan nilai.
Tabel 4.6 Tabel signifikansi
Berdasarkan uji beda dari pengaruh 3 perlakuan waktu terhadap penurunan kadar E. coli pada air sumur gali memiliki nilai signifikansi 1. Hasil tersebut menunjukkan bahwa nilai signifikansi > 0,05, sehingga disimpulkan tidak ada perbedaan kadar E. coli berdasarkan variasi waktu tinggal.
Ranks
jenis perlakuan penurunan
E.coli N Mean Rank kadar e.coli 1jam 9 14.00
5jam 9 14.00
9jam 9 14.00
Total 27
Test Statisticsa,b
kadar e.coli
Chi-Square .000
Df 2
Asymp. Sig. 1.000
a. Kruskal Wallis Test
45
A. Proses Pemurnian Air
Sumber air yang digunakan merupakan sumur gali yang berada di wilayah Pandansari RT 03 RW 03 Kota Semarang. Hasil observasi yang didapat menunjukkan kondisi fisik air sumur gali memiliki resiko pencemaran sedang. Kondisi sumber air yang demikian disebabkan lokasi sumber air dekat dengan jamban, saluran pembuangan air, dan pembuangan sampah sehingga memungkinkan air limbah dapat merembes ke dalam sumur. Selain itu, lokasi sumur gali ini berada pada lokasi yang padat penduduknya sehingga jarak rumah satu dan satunya saling berdekatan. Sehingga dapat mengakibatkan terjadinya pencemaran E. coli dari tanki septitank.
Kadar E. coli awal sumur gali di Pandansari RT 03 RW 03 Kota Semarang menunjukkan hasil sebesar >2400 MPN. Ditinjau dari parameter biologi khususnya kadar E. coli awal yang besar tidak layak untuk dikonsumsi. Sesuai dengan persyaratan kualitas air minum menurut Keputusan Menteri Kesehatan RI Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 menjelaskan bahwa angka E. coli dalam air minum adalah nol per 100 ml air. Sedangkan ditinjau dari parameter fisik air sumur gali berwarna kuning, tidak berbau dan tidak berasa.
Air sumur gali dengan kadar E. coli yang tinggi ini tidak digunakan dalam hal konsumsi. Air sumur gali ini hanya digunakan untuk keperluan sehari-hari seperti
46
mandi, mencuci baju, mencuci piring dan peralatan memasak lainnya. Menurut Keputusan Menteri Kesehatan RI Nomor 416/MENKES/PER/IX/1990 tentang syarat-syarat kualitas air bersih mensyaratkan bahwa kadar E. coli di dalam air sebesar 10 per 100 ml air. Air sumur gali dengan kadar E. coli awal sebesar >2400 MPN tidak memenuhi syarat sebagai air bersih. Air sumur gali dengan kadar E. coli yang tinggi apabila digunakan untuk keperluan sehari seperti mencuci piring atau peralatan rumah tangga lainnya dapat mengakibatkan E. coli tertinggal pada piring atau peralatan masak tersebut. Sehingga makanan yang diletakkan di piring tersebut terkontaminasi E. coli.
Untuk memenuhi kebutuhan air sebagai keperluan konsumsi pemilik sumur gali memilih membeli air PAM yang berada disekitar rumah seharga Rp 300,00/ember. Pemilik rumah membutuhkan air sekitar 4 ember dalam sehari untuk keperluan memasak dan minum.
Air sumur gali di wilayah Pandansari RT 03 RW 03 Kota Semarang cukup banyak karena pada saat musim kemarau ataupun penghujan sumur gali tetap terisi air. Sumber daya air yang berasal dari sumur gali cukup banyak, tetapi pemanfaatan air sumur tersebut tidak dapat dilakukan secara maksimal.
Salah satu perusahaan besar menciptakan alat pemurni air yang dapat digunakan untuk mengatasi masalah kelangkaan air bersih. Alat tersebut yaitu alat pemurni air.
Alat pemurni air merupakan alat pemurni air siap minum yang dilengkapi dengan teknologi modern dan canggih. Alat pemurni air menghasilkan air minum yang aman untuk dikonsumsi dan bebas dari kuman berbahaya yang dapat
