BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Perubahan lingkungan, baik pada skala global, regional, maupun lokal, dapat dilakukan pemantaunnya melalui berbagai metode biologi, kimia dan fisika. Secara biologis, kualitas suatu lingkungan dapat diketahui dengan adanya kehadiran atau ketidak hadiran berbagai makhluk hidup penanda (bioindikator). Bioindikator atau indikator biologis adalah spesies atau populasi makhluk hidup, hewan, tumbuhan atau mikroorganisme yang kehadiran dan vitalitasnya dapat memberikan respon terhadap perubahan kondisi lingkugan (Nugroho, 2006). Seiring dengan meningkatnya kemajuan di sektor industri, semakin meningkat pula masalah pencemaran di Indonesia. Masuknya limbah industri ke dalam suatu perairan dapat menyebabkan menurunnya kualitas perairan tersebut (Nugroho, 2006).
2.1 Air
dapat juga ditularkan dan disebarkan melalui air. Kondisi tersebut tentunya dapat menimbulkan wabah penyakit dimana-mana (Chandra, 2006).
Air merupakan kebutuhan manusia yang paling penting. Kadar air tubuh manusia mencapai 68% dan untuk tetap hidup kadar air dalam tubuh harus dipertahankan. Kebutuhan air minum setiap orang bervariasi mulai dari 2,1 liter hingga 2,8 liter perhari, tergantung pada berat badan dan aktivitasnya. Agar tetap sehat, air minum harus memenuhi persyaratan fisik, kimia maupun bakteriologis (Bambang,dkk., 2014).
Baik kuantitas maupun kualitas air harus dapat memenuhi kebutuhan kita. Kualitas air ditentukan oleh banyak faktor, yaitu zat yang terlarut, zat yang tersuspensi, dan makhluk hidup, khususnya jasad renik, didalam air. Air murni yang tidak mengandung zat yang terlarut, tidak baik untuk kehidupan kita. Sebaliknya zat terlarut ada yang bersifat racun. Apabila zat terlarut, zat yang tersuspensi dan makhluk hidup dalam air membuat kualitas air menjadi tidak sesuai untuk kehidupan kita, air itu disebut tercemar (Mahida,1993).
Air dapat mengandung bahan kimia yang beracun atau organisme patogen tetapi masih jernih dan cemerlang. Dalam keadaan seperti itu, air dikatakan sebagai air terkontaminasi. Selanjutnya, air tercemar mungkin atau tidak terkontaminasi tetapi mempunyai penampilan atau rasa yang tidak dikehendaki, sedangkan air yang layak untuk diminum (bebas dari substansi yang berbahaya dan tidak menyenangkan) dikatakan sebagai dapat diminum (Volk, 1989).
a. Sumber domestik (rumah-tangga), perkampungan, kota, pasar, jalan, dan sebagainya.
b. Sumber non-domestik (pabrik, industri, pertanian, peternakan, perikanan serta sumber-sumber lainnya.
Banyak memasuki badan air. Secara langsung ataupun tidak langsung pencemar tersebut akan berpengaruh terhadap kualitas air, baik untuk keperluan air minum, air industry ataupun keperluan lainnya. Berbagai cara dan usaha telah banyak dilakukan agar kehadiran pencemaran terhadap air dapat dihindari, dikurangi atau minimal dapat dikendalikan.
2.2 Pencemaran air
Definisi pencemaran air mengacu pada definisi lingkungan hidup yang ditetapkan dalam UU tentang Lingkungan Hidup yaitu UU No. 23/1997. Dalam PP No. 20/1990 tentang Pengendalian Pencemaran Air, pencemaran air didefinisikan sebagai: “pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya
makhluk hidup, zat, energi dan/atau komponen lain kedalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya” (pasal 1, angka 2). Definisi
pencemaran air tersebut dapat diuraikan sesuai makna pokoknya menjadi tiga aspek, yaitu aspek kejadian, aspek penyebab atau pelaku dan aspek akibat (Arif, 2010).
yang rendah. Ini misalnya kita dapati pada daerah perkampungan padat dengan keadaan selokan, pekarangan tidak teratur dan tidak terpelihara sebagaimana mestinya (Suriawiria, 1996).
2.3 Air limbah
Limbah adalah zat atau bahan buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi, baik industri maupun domestik, yang kehadirannya pada suatu saat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena dapat menurunkan kualitas lingkungan (Zulkifli, 2014)
2.3.1 Jenis Air Limbah
Menurut Zulkifli (2014), Limbah dikelompokkan berdasarkan sumbernya yaitu:
1. Limbah domestik atau rumah tangga yaitu limbah yang berasal dari kegiatan pemukiman penduduk atau rumah tangga dan kegiatan usaha 2. seperti pasar, restoran, gedung perkantoran dan sebagainya.
3. Limbah industri yaitu merupakan sisa atau buangan dari hasil proses industri.
4. Limbah pertanian yaitu limbah pertanian yang berasal dari daerah atau kegiatan pertanian maupun perkebunan.
5. Limbah pertambangan yaitu limbah pertambangan yang berasal dari kegiatan pertambangan
6. Limbah pariwisata yaitu limbah limbah yang berasal dari sarana transportasi yang membuang limbahnya.
7. Limbah medis yaitu limbah yang berasal dari dunia kesehatan atau limbah medis mirip dengan sampah domestik pada umumnya.
2.3.2 Karakteristik Air Limbah
1. karakteristik fisik
Tingkat kekotoran air limbah ditentukan oleh sifat fisik yang mudah terlihat. Sifat fisik yang penting adalah kandungan zat padat yang berdampak pada estetika, kejernihan, bau, warna dan temperatur (Zulkifli, 2014).
2. karakteristik Kimia
Proses ini menggunakan reaksi kimia untuk mengubah air limbah yang berbahaya menjadi kurang berbahaya. Proses yang termasuk dalam pengolahan secara kimia adalah netralisasi, presipitasi, khlorinasi, koagulasi dan flokulasi. Pengolahan secara kimia dapat memperoleh efisiensi yang tinggi akan tetapi membutuhkan biaya yang tidak sedikit (Zulkifli, 2014).
3. karakteristik Biologi
Pengolahan secara biologi dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien. Pemeriksaan biologis di dalam limbah cair untuk mengetahui apakah ada bakteri-bakteri patogen dalam limbah cair. Apabila bakteri patogen, maka sebelum limbah cair dibuang ke perairan harus dilakukan pengolahan tertentu agar bakteri-bakteri tersebut mati dan tidak menimbulkan bahaya bagi makhluk hidup. Pengolahan air limbah secara biologis, bertujuan untuk menghilangkan bahan anorganik, organik, fosfat, dan amoniak dengan bantuan mikroorganisme (Zulkifli, 2014).
2.3.3 Dampak Buruk Air Limbah
1. Gangguan kesehatan
Air limbah dapat mengandung bibit penyakit yang dapat menimbulkan penyakit bawaan air (waterborne disease). Selain itu di dalam air limbah mungkin juga terdapat zat-zat berbahaya dan beracun yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan bagi makhluk hidup yang mengkonsumsinya.
2. Penurunan kualitas lingkungan
Air limbah yang dibuang langsung ke air permukaan (misalnya: sungai dan danau) dapat mengakibatkan pencemaran air permukaan tersebut. Sebagai contoh, bahan organik yang terdapat dalam air limbah bila dibuang langsung ke sungai dapat menyebabkan penurunan kadar oksigen terlarut (Dissolved Oxygen) di dalam sungai tersebut. Dengan demikian akan menyebabkan kehidupan di dalam air yang membutuhkan oksigen akan terganggu, dalam hal ini akan mengurangi perkembangannya.
3. Gangguan terhadap keindahan
Adakalanya air limbah mengandung polutan yang tidak mengganggu kesehatan dan ekosistem, tetapi mengganggu keindahan. Contoh yang sederhana adalah air limbah yang mengandung pigmen warna yang dapat menimbulkan perubahan warna pada badan air penerima. Walaupun pigmen tersebut tidak menimbulkan gangguan terhadap kesehatan, tetapi terjadi gangguan keindahan terhadap badan air penerima tersebut.
4. Gangguan terhadap kerusakan benda
saluran air limbah) dan bangunan air kotor lainnya. Dengan cepat rusaknya air tersebut maka biaya pemeliharaannya akan semakin besar juga, yang berarti akan menimbulkan kerugian material.
2.3.4 Pengolahan Air Limbah
Proses pengolahan limbah cair pada dasarnya dikelompokkan menjadi tiga tahap yaitu proses pengolahan primer, sekunder dan tersier (Pramudya,2001):
1. Pengolahan Primer
Pengolahan primer limbah cair yaitu membuang bahan-bahan padatan yang mengendap atau mengapung. Pada dasarnya pengolahan primer terdiri dari tahap-tahap untuk memisahkan air dari limbah padatan dengan membiarkan padatan tersebut mengendap atau memisahkan bagian-bagian padatan yang mengapung seperti plastik , kertas, daun dan sebagainya. 2. Pengolahan sekunder
Pengolahan sekunder limbah cair yaitu proses dekomposisi bahan-bahan padatan secara biologis. Pada proses pengolahan sekunder ini pada dasarnya terdapat dua macam sistem yaitu penyarinng trikel dan lumpur aktif. Penerapan yang efisien baik sistem penyaring trikel maupun sistem lumpur aktif sangat efektif untuk menghilangkan sebagian besar padatan tersuspensi dan BOD.
3. Pengolahan Tersier
Komponen-komponen tersebut pada umumnya tahan terhadap pemecahan oleh bakteri. Pengolahan tersier merupakan proses untuk menghilangkan bahan-bahan terlarut tersebut. Proses pengolahan untuk menghilangkan bahan-bahan terlarut tersebut telah dikembangkan mulai dari proses biologis untuk menghilangkan senyawa-senyawa nitrogen dan fosfor sampai pada proses pemisahan fisiko-kimia.
2.4 Ketentuan Teknis Tentang Persyaratan Biologis Air
Menurut Riadi (1986) Ketentuan Teknis Tentang Persyaratan Biologis Air yaitu:
1. Aktinomysetes
Masuk dalam kelompok biologi yang disebut “moldluke bacteria”. Biasanya
ada di dalam setiap air baku maupun dalam sistem distrtibusi air PAM yang tidak mengalami pengolahan yang baik maupun sistem jaringan perpipaan yang memungkinkan adanya kontaminasi dengan air tanah. Hadirnya organisme ini menimbulkan rasa atau bau yang tidak biasa dalam air minum. Biasanya merupakan problem lokal sehingga pemecahannya dapat dilakukan dengan mempergunakan sistem filtrasi yang bisa menghalangi dan menahan bentuk sporanya.
2. Algae
3. Coliform
Termasuk dalam kelompok bakteri. Terdapat dalam air permukaan atau badan-badan air yang mengalami kontaminasi dengan tinja. Hadirnya indikator bakteri ini memberikan kesimpulan bahwa sesungguhnya air telah mengalami kontaminasi biologis. Cara penafsiran terhadap hadirnya bakteri ini memerlukan tes laboratorium akan jumahnya untuk dikaitkan dengan indeks kualitas air secara higenis.
4. Cladocera, copepod dan isopoda
Merupakan kelompok biologi yang termasuk Crustacea. Untuk menghindarkan organisme ini dapat dilakukan dengan menggunakan sistem pentahapan penjernihan air.
5. Sterptokokus Faecalis
Termasuk dalam kelompok bakteri. Terdapat dalam air limbah manusia dan binatang yang menerima buangan tinjanya. Sebagaimana halnya coliform, adanya bakteri ini juga memberikan konsklusi akan adanya kontaminasi faekal. Cara pemecahan seperti pada coliform
6. Bakteri Besi
7. Rotifera
Termasuk dalam keloompok Zooplankton. Terdapat dalam reservoir air yang terbuka. Sepanjang data-data yang ditemukan, tidak dijumpai kerugian-kerugian yang berkaitan secara higennis. Namun demikian pengaruh merugikan dapat menembus beberapa filter tertentu. Sebagian dapat bergerombol hingga membentuk ukuran yang mudah kita lihat secara makroskopis.
8. Cacing-cacing bebas
Termasuk dalam kelompok Nematoda. Pada berbagai pengamatan umumnya dapat diketemukan 7 spesies pada air sekalipun sudah dikelolah. Yaitu bagian-bagian akhir sistem pengolahan air minum. Antara lain yang diketemukan adalah spesies Diplogaster, Momhystera, Seinura dan lain-lain. Dalam penentuan standard kualitas air jelas-jelas organisme ini harus ditolak karena mereka justru melindungi berbagai bakteri patogenik maupun virus. Biasanya cacing-cacing ini membebasan bau. Pada saringan pasir lambat umumnya dapat menembus. Namun tidak pada saringan pasir cepat. Biasanya cacing-cacing ini resisten terhadap dosis klorin yang dipakai pada desinfeksi air. 2.5 Mikroorganisme dalam air
yang heterotrof. Temperatur turut menentukan populasi mikroorganisme dalam air. Temperatur sekitar 30 ºC atau lebih sedikit baik sekali bagi kehidupan bakteri patogen yang berasal dari hewan maupun manusia. Sinar matahari, terutama sinar ultra-ungunya, memang dapat mematikan bakteri, akan tetapi daya tembus sinar ultra-ungu ke dalam air itu tidak seberapa (Dwidjoseputro, 1990).
Masalah utama yang harus dihadapi dalam pengolahan air ialah semakin tingginya tingkat pencemaran air, baik pencemaran yang berasal dari air limbah rumah tangga maupun limbah industri, sehingga upaya-upaya baru terus dilakukan untuk mendapatkan sumber air, khususnya untuk pemenuhan akan air minum yang memenuhi persyaratan yang telah ditetapkan. Dalam pengelolaannya, air minum rentan terhadap kontaminasi dari berbagai mikroorganisme terutama bakteri coliform. Semakin tinggi tingkat kontaminasi bakteri coliform, semakin tinggi pula risiko kehadiran bakteri-bakteri patogen lain yang biasa hidup dalam kotoran manusia dan hewan. Salah satu contoh bakteri patogen yang kemungkinan terdapat dalam air terkontaminasi kotoran manusia atau hewan berdarah panas ialah bakteri Escherichia coli, yaitu mikroba penyebab gejala diare, demam, kram perut, dan muntah-muntah (Bambang, dkk., 2014). 2.6 Bakteri Coliform
mikroorganisme yang bersifat enteropatogenik (bakteri penyebab diare) atau toksigenik yang berbahaya bagi kesehatan (Suriawiria, 1996).
Bakteri coliform menurut Nugroho (2006) dapat dibedakan atas dua grup 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.
Sifat-sifat bakteri coliform menurut Suriawiria (1996) adalah:
1. Mampu tumbuh baik pada beberapa jenis substrat dan dapat mempergunakan berbagai jenis karbohidrat dan komponen organic lain sebagai sumber energi dan beberapa komponen nitrogen sederhana sebagai sumber nitrogen.
2. Mempunyai sifat dapat mensintesa vitamin.
3. Mempunyai interval suhu pertumbuhan antara 10-46,5°C. 4. Mampu menghasilkan asam dan gas gula.
5. Dapat menghilangkan rasa pada bahan pangan.
6. Pseudomonas aerogenes dapat menyebabkan pelendiran.
2.7 Analisis coliform dengan Metode Most Probable Number (MPN)
Metode MPN untuk uji kualitas mikrobiologi air digunakan kelompok coliform sebagai indikator. Kelompok coliform mencakup bakteri yang bersifat
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 )
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 kolon. Jika timbul gas sebelum 48 jam berakhir, test ini disebut positif. (Dwidjoseputro,1990).
