SKRIPSI
PENGARUH INSTALASI PENGOLAHAN AIR DAN MUSIM TERHADAP KUALITAS AIR TANAH
DI DESA CICADAS KECAMATAN GUNUNG PUTRI KABUPATEN
BOGOR TAHUN 2016
Oleh
AMELIA ARUM ICHWANI 02.14.0200.081
PROGAM STUDI KESEHATAN MASYARAKAT JENJANG S1 SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN INDONESIA MAJU
JAKARTA
2016
PENGARUH INSTALASI PENGOLAHAN AIR DAN MUSIM TERHADAP KUALITAS AIR TANAH
DI DESA CICADAS KECAMATAN GUNUNG PUTRI KABUPATEN
BOGOR TAHUN 2016
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kesehatan Masyarakat
Oleh
AMELIA ARUM ICHWANI 02.14.0200.081
PROGAM STUDI KESEHATAN MASYARAKAT JENJANG S1 SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN INDONESIA MAJU
JAKARTA
2016
i
LEMBAR PERSETUJUAN
Skripsi dengan Judul:
PENGARUH INSTALASI PENGOLAHAN AIR DAN MUSIM TERHADAP KUALITAS AIR TANAH
DI DESA CICADAS KECAMATAN GUNUNG PUTRI KABUPATEN
BOGOR TAHUN 2016
Telah disetujui oleh pembimbing dan dinyatakan dapat mengikuti ujian
Jakarta, Januari 2017
Pembimbing Akademik
Rizky Fajar, SKH, M.Vet
Pembimbing Lapangan Manager Quality Assurance
Diana Palamani, S.Farm, Apt
ii
LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI
PENGARUH INSTALASI PENGOLAHAN AIR DAN MUSIM TERHADAP KUALITAS AIR TANAH
DI DESA CICADAS KECAMATAN GUNUNG PUTRI KABUPATEN
BOGOR TAHUN 2016
Skripsi ini telah diuji dan disahkan didepan penguji Jakarta, Januari 2017
Disusun Oleh
Nama : Amelia Arum Ichwani NPM : 02140200081
iii
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini merupakan hasil karya asli saya yang diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan memperoleh gelar Strata 1 (S-1) di Program Studi Kesehatan Masyarakat Sekolah Tinggi Ilmu Kesehatan Masyarakat
Semua sumber yang saya gunakan dalam penulisan karya ilmiah ini telah saya cantumkan sesuai dengan ketentuan yang berlaku di Program Studi Ilmu Kesehatan Masyarakat Sekolah Tinggi Ilmu Kesehatan Masyarakat
Jika dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan hasil karya saya atau merupakan tindakan plagiarisme terhadap karya orang lain, maka saya bersedia menerima sanksi yang berlaku di Program Studi Kesehatan Masyarakat Sekolah Tinggi Ilmu Kesehatan Masyarakat
Jakarta, Januari 2017
Amelia Arum Ichwani
iv
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah puji syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan berbagai nikmat kepada kita semua. Shalawat serta salam tak lupa selalu tercurah kepada Nabi Muhammad SAW yang telah memberikan pencerahan menuju agama Allah. Dengan memanjatkan rasa syukur atas segala nikmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh Instalasi Pengolahan Air Dan Musim Terhadap Kualitas Air Tanah Di Desa Cicadas Kecamatan Gunung Putri Kabupaten Bogor Tahun 2016”.
Dilakukannya penelitian ini, karena oleh karena penulis ingin melakukan penelitian tentang pengaruh instalasi pengolahan air terhadap kualitas air tanah di desa Cicadas Kabupaten Bogor Tahun 2016.
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang telah memberikan dukungan kepada penulis. Penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Allah SWT, sebagai pencipta dan pemilik alam semesta ini yang telah memberikan nikmat yang tak terhingga karena tidak akan ada seperti ini jika tidak ada campur tangan-Nya. Serta Nabi Muhammad SAW sebagai penuntun umat dan penyempurna akhlak manusia.
2. Pihak keluarga tercinta (Bapak, Mama, Kakak, serta Adik) yang selalu memberikan dukungan. Terima kasih atas doa yang tak pernah putus, dukungan moril maupun materil, motivasi, serta limpahan kasih sayangnya. Semoga selalu dalam lindungan Allah SWT, Amiin.
v
3. Dr. Dr. dr. Hafizurrachman, MPH selaku Ketua Sekolah Tinggi Ilmu Kesehatan Indonesia Maju.
4. Ibu Rindu, SKM, M.Kes selaku Ketua Program Studi S-1 Ilmu Kesehatan Masyarakat
5. Bapak Rizky Fajar, SKH, M.Vet selaku dosen pembimbing. Terimakasih atas kesabarannya dan waktu yang sudah diluangkan untuk membimbing penulis dalam menyelesaikan tugas akhirnya.
6. Bapak dan Ibu Dosen serta staf Sekolah Tinggi Ilmu Kesehatan Indonesia Maju yang telah banyak memberikan ilmu kepada penulis.
7. Bapak Patrick Anthony Kalona, ACA, selaku direktur PT Phytochemindo Reksa. Terima kasih telah memberikan ijin untuk magang di perusahaannya.
8. Seluruh Pimpinan dan jajaran staff di PT Phytochemindo Reksa terimakasih atas dukungan yang sudah diberikan selama proses magang.
9. Ibu Diana Palamani, S.Farm, Apt, selaku pembimbing lapangan. Terima kasih atas bimbingan nya selama magang dan selama proses pengambilan data.
10. Teman-teman mahasiswa/i STIKIM kelas antara angkatan 2014/2015.
Terima kasih atas semangat, kekompakkan dan hiruk pikuk nya selama ini.
Semoga kesuksesan menyertai kita semua.Amiin
11. Terima kasih untuk sahabat – sahabat, Ade, Emalia, Fenta, Eka Sri, Tita, Efi serta teman-teman kelas 12 IPA 4 SMAN 1 Cibinong dan teman-teman
vi
ANKIM IPB angkatan 47. Terima kasih untuk semangat dan dukungan nya.
12. Semua pihak yang membantu, memberikan semangat dan doa yang tidak dapat disebutkan namanya satu per satu.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan sehingga penulis sangat menerima setiap masukan dan saran yang diberikan untuk memperbaiki laporan ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis dan pembaca.
Jakarta, Januari 2017
Amelia Arum Ichwani
vii
SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN INDONESIA MAJU PROGAM STUDI KESEHATAN MASYARAKAT
PEMINATAN KESEHATAN LINGKUNGAN
Skripsi, Januari 2017
Amelia Arum Ichwani NPM : 02140200081
Pengaruh Instalasi Pengolahan Air Terhadap Kualitas Air Tanah Di Desa Cicadas Kecamatan Gunung Putri Kabupaten Bogor Tahun 2016
xvii+71 Halaman+6 Tabel+8 Gambar+ 11 Lampiran ABSTRAK
Air merupakan material yang membuat kehidupan terjadi di bumi sehingga dapat dikatakan air termasuk salah satu sumber kehidupan baik untuk kepentingan manusia maupun untuk kepentingan komersil. Menurut Kementrian Kesehatan RI, hasil Riset Kesehatan Daerah tahun 2013 menunjukkan tingkat kebutuhan air bersih setiap tahun meningkat, namun akses ke sumber air bersih semakin berkurang. Air tanah merupakan salah satu alternatif untuk memenuhi kebutuhan tersebut, tetapi mempunyai keterbatasan baik secara kualitas maupun kuantitas.
Maka dari itu, diperlukan pengolahan agar standar mutu kualitas air terpenuhi dan dapat digunakan sesuai dengan peruntukkan nya.
Jenis penelitian ini adalah kuantitatif deskriptif dengan desain penelitian cross sectional. Penelitian dilakukan pada bulan Mei-Juli 2016. Sampel Penelitian ini diambil sebanyak 30 sampel air tanah di desa Cicaadas Kecamatan Gunung Putri Kabupaten Bogor. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh instalasi pengolahan air terhadap kualitas air tanah dilihat dari angka total bakteri nya.. Penentuan variabel ini dilakukan berdasarkan uji laboratorium dengan menghitung Angka Lempeng Total (ALT). Data yang diperoleh kemudian diuji secara statistik dengan tes within subject factor dan between subject effect dengan α = 0,05.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pengaruh instalasi pengolahan air terhadap kualitas air tanah memiliki tingkat signifikan dengan nilai p-value = 0.000 pada rentang kepercayaan α = 0.05 dan pengaruh musim dengan kualitas air tanah memiliki signifikansi dengan nilai p = 0.001 <0.05. Hal ini menunjukkan bahwa musim memiliki kontribusi atau pengaruh terhadap kualitas air tanah.
Kata Kunci : Kualitas Air, Instalasi pengolahan air, Musim Daftar Bacaan: 58 (2001-2016)
viii
COLLEGE OF HEALTH SCIENCES INDONESIA MAJU DEPARTMENT OF PUBLIC HEALTH
MAJOR OF ENVIRONMENTAL HEALTH
Paper, January 2017
Amelia Arum Ichwani NPM: 02140200081
Influence The Water Treatment of Ground Water Quality in The Cicadas Village in Gunung Putri Sub-district The District of Bogor in 2016
xvii+71 Pages+6 Tables+8 Pictures+ 11 Attachment ABSTRACT
Water is material that makes life occurring in the earth so that it can be said water includes one source of a good life for the benefit of man and for the benefit of commercial. According to ministry of health indonesian, result of the research regional health 2013 indicating the level of the need of clean water every year increased, but access to a source of clean water have decreased. Ground water is one of alternative to fulfill the need, but has limited both in quality and quantity. Therefore, required processing that standard the quality of water met and can be used in accordance with its later.
The research is descriptive quantitative by design cross sectional research .This research is done on May-July 2016 .The sample was taken as many as 30 water land sample in the Cicadas village Gunung Putri the district of Bogor .This report aims to review the influence of the water treatment on the quality of groundwater according to the total bacteria. The determination of this variable test is based on the laboratory by total plate count (TPC) .The data and tested statistically by test within subject factor and between subject effect with α = 0,05.
This research result indicates that the impact of the water treatment on the quality of groundwater has a significant worth p-value = 0.000 range of trust p- value = 0.05 and influence season with ground water quality having significance worth p = 0.001<0.05.This shows that the contributor or influence against ground water quality.
Keyword : Water Quality, Water Treatment, Season Literature : 58 (2001-2016)
ix
DAFTAR ISI
Lembar Persetujuan ... i
Lembar Pengesahan ... ii
Surat Pernyataan... iii
Kata Pengantar ... v
Abstrak ... vii
Abstract ... viii
Daftar Isi... ix
Daftar Tabel ... xiii
Daftar Gambar... xiv
Daftar Lampiran ... xv
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar belakang... 1
1.2 Rumusan Masalah... 7
1.3 Pertanyaan Penelitian... 8
1.4 Tujuan Penelitian... 8
1.4.1 Tujuan Umum... 8
1.4.2 Tujuan Khusus... 8
1.5 Manfaat Penelitian... 8
1.5.1 Manfaat Teoritis... 8
1.5.2 Manfaat Metodologi... 9
1.5.3 Manfaat Bagi Praktisi... 9
x
1.6 Ruang Lingkup Penelitian... 10
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 11
2.1 Air ... 11
2.1.1 Definisi Air ... 11
2.1.2 Klasifikasi Air... 15
2.2 Kualitas Air ... 16
2.2.1 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Bakteri 22 2.2.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Jumlah Bakteri Dalam Tanah... 30
2.2.3 Sintesis Kualitas Air ... 31
2.3 Instalasi Pengolahan Air ... 32
2.3.1 Fungsi-fungsi dari Bagian Instalasi Pengolahan Air ... 36
2.3.2 Pengaruh Instalasi Pengolahan Air Terhadap Kualitas Air Tanah... 38
2.3.3 Sintesis Pengaruh Instalasi Pengolahan Air Terhadap Kualitas Air Tanah... 39
2.4 Musim... 40
2.4.1 Definisi Awal Musim... 40
2.4.2 Definisi Sifat Hujan... 40
2.4.3 Pengaruh Musim Terhadap Kualitas Air Tanah... 44
2.4.4 Sintesis Pengaruh Musim Terhadap Kualitas Air Tanah.. 46
2.5 Landasan Teori Menuju Konsep... 46 BAB III KERANGKA TEORI, KERANGKA KONSEP, DEFINISI
xi
OPERASIONAL DAN HIPOTESIS ... 47
3.1 Kerangka Teori Penelitian... 47
3.2 Kerangka Konsep Penelitian... 48
3.3 Kerangka Analisis Penelitian... 49
3.4 Definisi Operasional... 50
3.5 Hipotesis Penelitian... 51
BAB IV METODE PENELITIAN ... 53
4.1. Desain Penelitian ... 53
4.2. Tempat dan Waktu Penelitian ... 53
4.3. Populasi dan Sample ... 54
4.3.1. Populasi ... 54
4.3.2. Sample ... 54
4.4. Teknik Pengambilan Data ... 54
4.4.1. Jenis Data ... 54
4.4.2. Sumber Data ... 54
4.4.2. Instrumen Penelitian ... 55
4.4.4 Cara Pengumpulan Data ... 56
4.5. Pengelolaan Data dan Analisi Data ... 56
4.7.1 Pengelolaan Data ... 56
4.7.2 Analisi Data ... 57
BAB V AREA PENELITIAN ... 58
5.1 Sejarah Perusahaan ... 58
5.2 Sumber Daya ... 59
xii
5.3 Visi & Misi ... 60
5.4.1 Visi ... 60
5.4.2 Misi... 60
BAB VI HASIL PENELITIAN ... 61
6.1 Pelaksanaan Penelitian ... 61
6.2 Tes Within Subject Factor ... 62
6.3 Tes Between Subject Effect ... 63
BAB VII PEMBAHASAN ... 64
7.1 Keterbatasan Penelitian... 64
7.2 Hasil Penelitian... 64
7.2.1 Pengaruh Instalasi Pengolahan Air terhadap Kualitas Air Tanah di Desa Cicadas Kecamatan Gunung Putri Kabupaten Bogor 2016 ... 64
7.2.2 Pengaruh Musim terhadap Kualitas Air Tanah di Desa Cicadas Kecamatan Gunung Putri Kabupaten Bogor 2016... 67
BAB VIII KESIMPULAN DAN SARAN ... 70
8.1 Kesimpulan ... 70
8.2 Saran ... 70
8.2.1 Saran Untuk Masyarakat desa Cicadas Kecamatan Gunung Putri Kabupaten Bogor…... 70
8.2.2 Saran Untuk Peneliti Selanjutnya ... 71 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Perbedaan Antara Sumur Dangkal dan Sumur Dalam... 15
Tabel 2.2 Pertumbuhan Bakteri Sesuai dengan Waktu ... 21
Tabel 2.3 Waktu Kematian Thermal Beberapa Jenis Bakteri ... 24
Tabel 3.4 Definisi Konsep ... 50
Tabel 6.5 Hasil Test Within Subject Factor... 62
Tabel 6.6 Hasil Test Between subject effect ... 63
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Presentase Rumah Tangga dengan Akses Air Bersih, Menurut Desa/Kota dan Kelompok Kekayaan Tahun 2007 & 2010... 2 Gambar 1.2 Proporsi Rumah Tangga yang Akses ke Sumber Air Minum
Menurut Provinsi tahun 2013... 3 Gambar 1.3 Kecenderungan Rumah Tangga yang akses ke Sumber Air Minum Menurut Provinsi Tahun 2007 – 2013... 3 Gambar 2.4 Skema Sistem Instalasi Pengolahan Air... 34 Gambar 2.5 Peta Analisis Sifat Hujan Bulan Desember 2015 Propinsi Jawa
Barat... 42 Gambar 2.6 Monitoring Indeks Kekeringan Propinsi Jawa Barat Bulan
(Oktober – Desember 2015)... ... .. 43 Gambar 3.7 Kerangka Teori Mengacu Pada Quddus Tahun 2014 tentang
Teknik Pengolahan Air Bersih ... 47 Gambar 3.8. Kerangka Teori Mengacu Pada Penelitian Yunainto Tahun 2013 Tentang Pengaruh Musim Terhadap Kualitas Air... 47
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 : Surat Keterangan Magang
Lampiran 2 : Surat Konfirmasi Kegiatan Magang Lampiran 3 : Surat Keterangan Pengambilan data Lampiran 4 : Surat Konfirmasi Pengambilan data Lampiran 5 : Output Test Within Subject Factor Lampiran 6 : Output Test Between Subject Effect
Lampiran 7 : Data Air Tanah sebelum WTP (Juli-Desember 2015) Lampiran 8 : Data Air tanah sebelum WTP (Januari-Juni 2016) Lampiran 9 : Data Air Tanah Setelah WTP (Juli-Desember 2015) Lampiran 10 : Data Air Tanah setelah WTP (Januari-Juni 2016) Lampiran 11 : Lembar Bimbingan Skripsi
35
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Air merupakan sumber daya alam yang melimpah, dapat ditemukan disetiap tempat di permukaan bumi. Air juga merupakan sumber daya alam yang sangat penting dan dibutuhkan oleh setiap mahluk hidup. Bagi manusia kebutuhan air amat mutlak, hampir semua aktifitas manusia memerlukan air (Saparuddin 2010).
Ditinjau dari sudut ilmu kesehatan masyarakat, penyediaan sumber air bersih harus dapat memenuhi kebutuhan masyarakat karena persediaan air bersih yang terbatas memudahkan timbulnya penyakit di masyarakat. Kebutuhan air tersebut bervariasi dan bergantung pada keadaan iklim, standar kehidupan dan kebiasaan masyarakat (Chandra, 2007).
Pada saat ini, Indonesia telah menunjukkan kemajuan signifikan dalam meningkatkan akses terhadap persediaan air bersih dan pelayanan sanitasi.
Perhitungan dengan menggunakan kriteria MDG nasional Indonesia untuk air bersih dan data dari sensus tahun 2010 menunjukkan bahwa Indonesia harus mencapai tambahan persediaan air bersih untuk 56,8 juta orang untuk tahun 2015 (Unicef, 2012). Namun pada kenyataan nya, akses air bersih pada wilayah perkotaan seperti di Jakarta (meliputi Bekasi, Bogor dan Depok) menurut Riskesdas 2010, telah mengalami penurunan dari 63% pada 2010 menjadi 28%
sejak tahun 2007. Dua kelompok dengan kekayaan tertinggi juga mengalami
penurunan akses terhadap air bersih masing-masing sebesar 8% dan 32%
dibandingkan dengan tahun 2007.
Gambar 1.1 Presentase rumah tangga dengan akses air bersih, menurut desa/kota dan kelompok kekayaan tahun 2007 & 2010
(Kemenkes, 2007;2010).
Dari gambaran diatas terlihat bahwa untuk pemenuhan kebutuhan akan air tersebut manusia melakukan berbagai upaya untuk mendapatkannya. Dalam hal ini pemenuhan air bersih untuk dikonsumsi, baik untuk air minum, maupun untuk kebutuhan rumah tangga. Keberadaan air bersih di daerah perkotaan menjadi
3
kebutuhan yang utama mengingat aktifitas kehidupan masyarakat kota yang sangat dinamis (Rumondor, 2014).
Gambar 1.2 Proporsi Rumah Tangga yang akses ke Sumber Air minum menurut provinsi tahun 2013
Gambar 1.3 Kecenderungan Rumah Tangga yang akses ke Sumber Air Minum menurut Provinsi Tahun 2007 – 2013
(Kemenkes, 2014).
Di lihat dari data Riskesdas tahun 2007 & 2010, dapat ditarik kesimpulan bahwa kebutuhan air bersih menjadi kebutuhan utama, begitu juga dengan seluruh mahluk hidup yang ada di bumi ini. Hasil Riskesdas tersebut juga menunjukkan bahwa air bersih merupakan bahan yang semakin penting dan juga langka dengan semakin majunya IPTEK, masyarakat dan peradaban industri. Sebaliknya berkat perkembangan IPTEK mutu air pun semakin dapat diperbaiki. Keberadaan air bagi manusia sangat penting di setiap harinya. Di Indonesia kebutuhan air untuk setiap orang mencapai 40 – 120 liter setiap harinya. Namun persediaan air dari berbagai sumber air bersifat terbatas dan tersebar secara tidak merata secara ruang dan waktu, diakibatkan adanya perbedaan iklim dan kemampuan tanah menyimpan air. Selain itu, semakin meluasnya wilayah pencemaran air, akan mengurangi daya dukung air bersih bagi kehidupan manusia, karena ketersediaan air seringkali tidak mencukupi kebutuhan manusia akan air bersih (Siburian, 2006).
Untuk memenuhi kebutuhan air bersih tersebut penduduk perkotaan tidak dapat mengandalkan air dari sumber air langsung seperti air permukaan dan air hujan karena kedua sumber air tersebut sebagian besar telah tercemar baik secara langsung maupun tidak langsung dari aktivitas manusia itu sendiri. Air tanah merupakan salah satu alternatif untuk memenuhi kebutuhan tersebut, tetapi mempunyai keterbatasan baik secara kualitas maupun kuantitas. Di Indonesia, secara umum hampir 50% air kebutuhan rumah tangga berasal dari air tanah (AMPL, 2015). Air tanah merupakan salah satu kebutuhan vital dalam aspek hidup masyarakat. Namun pengambilan air tanah secara berlebihan tanpa
5
mempertimbangkan kesetimbangan air tanah akan memberikan dampak lain seperti penurunan air tanah, intrusi air dan lain lain.
Kualitas air yang kurang baik disebabkan oleh pencemaran yang terjadi pada air tersebut. Salah satu pencemaran pada air yakni adanya kontaminasi bakteri. Bakteri kontaminan adalah yang berada disekitar kita baik pada tanah, udara, debu, air. Air dalam tanah mengandung bakteri patogen dalam jumlah yang relatif lebih kecil bila dibandingkan dengan air permukaan karena air tanah mempunyai kemungkinan tidak kontak langsung dengan kontaminan kontaminan yang mungkin mencemari air tanah, sehingga kualitas air tanah umum nya lebih baik jika dibandingkan dengan air permukaan. Akan tetapi air tanah tidak dapat di minum secara langsung karena masih terdapat kemungkinan terjadi nya kontaminasi (Sutrisno, 2004). Kontaminasi bakteri pada air tanah bisa dipengaruhi oleh curah hujan. Air hujan yang mengalir dipermukaan tanah dapat menyebabkan bakteri coliform yang ada dipermukaan tanah terlarut dalam air tersebut.
Meresapnya air hujan ke dalam lapisan tanah mempengaruhi bergeraknya bakteri coliform di dalam lapisan tanah. Semakin banyak air hujan yang meresap ke dalam lapisan tanah semakin besar kemungkinan terjadinya pencemaran (Rejeki, 2015).
Kandungan total bakteri rata-rata sampel air tanah di desa Cicadas kecamatan Gunung Putri Kabupaten Bogor berkisar antara 130 cfu/ml – 160 cfu/ml pada tahun 2016 menurut data air tanah di PT Phytochemindo Reksa.
Untuk kategori air bersih di masyarakat tentu kualitas air ini tidak baik untuk dikonsumsi, sedangkan untuk perusahaan sendiri kualitas air tersebut tidak
memenuhi standar mutu air bersih yaitu 100cfu/ml menurut USP36-NF 31 yang mengatur tentang air untuk kebutuhan farmasi. Oleh karena itu, diperlukan suatu pengolahan untuk air yang telah tercemar hingga layak digunakan untuk kebutuhan air bersih serta memenuhi syarat kesehatan dan aman untuk di konsumsi.
Beberapa peneliti sebelumnya telah menunjukan pengaruh instalasi pengolahan air terhadap kualitas air yang dihasilkan. Air yang telah mengalami pengolahan memiliki kualitas air lebih baik dari sebelum dilakukan pengolahan sehingga dapat digunakan sesuai dengan peruntukan nya. Penelitian Hardyanti tahun 2006 tentang studi evaluasi instalasi pengolahan air bersih untuk kebutuhan domestik dan non domestik (Studi Kasus Perusahaan Tekstil Bawen Kabupaten Semarang) menunjukkan bahwa adanya pengaruh instalasi pengolahan air terhadap kualitas air yang dihasilkan, lebih baik dibandingkan yang belum melalui pengolahan.
Penelitian Quddus tahun 2014 tentang teknik pengolahan air bersih dengan sistem saringan pasir lambat (Down flow) yang bersumber dari sungai Musi menunjukan pengaruh dan efektifitas saringan pasir lambat dalam mengolah air menjadi air bersih terutama efektifitasnya terhadap kualitas fisik air yakni kekeruhan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem pasir lambat dengan ketebalan pasir 70 cm efektif dalam menaikkan pH dari 6,47 ke 6,57 sedangkan untuk parameter kekeruhan sistem pasir lambat mampu mengurangi tingkat kekeruhan air dari 66 NTU menjadi 43 NTU.
7
Penelitian Sumiharni dan Susilo tahun 2009 tentang pengolahan air berkualitas rendah menjadi air domestik non konsumsi, studi kasus mengenai air sungai Way Belau Kuripan, Bandar Lampung menunjukkan bahwa instalasi pengolahan air mampu merubah air sungai Way Belau Kuripan yang berkualitas rendah menjadi air yang berkualitas lebih baik. Berdasarkan latar belakang tersebut, maka penulis ingin mengetahui pengaruh instalasi pengolahan air dan musim terhadap kualitas air tanah, sehingga penelitian ini perlu dilakukan, diharapkan dapat memberikan kontribusi baik terhadap perusahaan tempat dilakukannya penelitian dan juga terhadap masyarakat di sekitas desa Cicadas kecamatan Gunung Putri.
1.2 Rumusan masalah
Air merupakan kebutuhan penting dalam kehidupan baik dalam suatu industri maupun kegiatan lainnya yang membutuhkan air sebagai sumber bahan baku utama. Kandungan total bakteri rata-rata sampel air tanah di desa Cicadas kecamatan Gunung Putri Kabupaten Bogor berkisar antara 130 cfu/ml – 160 cfu/ml pada tahun 2016 menurut data air tanah di PT Phytochemindo Reksa. Hal ini menunjukkan kualitas air kurang baik untuk digunakan sebagai kebutuhan sehari-hari masyarakat terutama untuk dikonsumsi. Instalasi pengolahan air menjadi solusi untuk mengubah kualitas air yang tidak baik menjadi lebih baik, sehingga terpenuhi standar kualitas nya.
1.3 Pertanyaan peneliti
1. Adakah pengaruh musim terhadap kualitas air tanah.
2. Bagaimana pengaruh instalasi pengolahan air tanah terhadap kualitas air tanah sebelum dan sesudah dilakukan pengolahan.
1.4 Tujuan Penelitian 1.4.1 Tujuan umum
Untuk mengetahui pengaruh instalasi pengolahan air dan musim terhadap kualitas air tanah di desa Cicadas kecamatan Gunung putri kabupaten Bogor.
1.4.2 Tujuan khusus
1. Untuk mengetahui gambaran kualitas air tanah di desa Cicadas
2. Untuk mengetahui pengaruh instalasi pengolahan air terhadap kualitas air tanah di desa Cicadas
3. Untuk mengetahui pengaruh musim terhadap kualitas air tanah di desa Cicadas
1.5 Manfaat Penelitian
Dengan dilaksanakan penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi:
1.5.1 Teoritis :
a. Bagi STIKIM program Studi Ilmu Kesehatan Masyarakat untuk pengayaan literatur tentang Kualitas Air tanah.
b. Untuk peneliti sendiri agar menambah wawasan dan sebagai sarana untuk mengaplikasikan ilmu yang telah didapat selama kuliah di bidang Kesehatan Lingkungan dalam bentuk
9
penelitian ilmiah mengenai kualitas air tanah di desa Cicadas kecamatan Gunung Putri tahun 2016.
1.5.2 Metodologis : Untuk peneliti:
a. Agar bisa mengetahui arti riset, sehingga keputusan- keputusan yang dibuat dapat diperkirakan dan diatur dengan sebaik-baiknya untuk masalah kualitas air tanah.
b. Dapat menilai hasil-hasil penelitian yang sudah ada tentang pengaruh instalasi pengolahan air, yaitu untuk mengukur sampai seberapa jauh suatu hasil penelitian tentang kualitas air tanah yang dihasilkan setelah diproses memberikan perbedaan yang cukup signifikan.
1.5.3 Praktisi :
a. Bagi masyarakat desa Cicadas Kecamatan Gunung Putri Kabupaten Bogor sebagai bahan untuk meningkatkan wawasan masyarakat.
b. Sebagai bahan masukan dan informasi bagi bagian pengawasan instalasi pengolahan air di PT Phytochemindo Reksa.
1.6 Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini menganalisis kualitas air tanah di desa Cicadas Kecamatan Gunung Putri Kabupaten Bogor Tahun 2016. Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif dengan desain penelitian cross sectional yang dilaksanakan di instalasi pengolahan air yang terdapat di PT Phytochemindo Reksa pada bulan Mei sampai dengan bulan Juli 2016. Pengambilan data dalam penelitian ini dengan menggunakan data sekunder.
35
11 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Air menurut Undang-Undang Sumber Daya Air (UU RI No. 7 Tahun 2004), air adalah semua air yang terdapat diatas maupun dibawah permukaan tanah, termasuk dalam pengertian ini air permukaan, air tanah, air hujan, dan air laut yang berada didarat. Air baku adalah air bersih yang dipakai untuk keperluan air minum, rumah tangga dan industri yang tersedia dalam jumlah banyak. Sumber air baku yang digunakan yaitu air tanah (sumur). Air tanah ialah sejumlah air dibawah permukaan bumi yang dapat dikumpulkan dengan sumur-sumur, terowongan atau sistem pengaliran atau dengan pemompaan atau aliran alami yang secara alami mengalir ke permukaan tanah melalui pancaran atau rembesan (Robert, 2008). Air baku ini kemudian diproses lebih lanjut sehingga menghasilkan air olahan dengan kualitas yang lebih baik dibandingkan dengan air baku. Kualitas air baku dan air olahan dinyatakan dalam beberapa parameter, yaitu parameter fisika, kimia dan biologi (Efendi, 2003).
2.1 Air
2.1.1 Definisi air
Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan umat manusia dan mahluk lainnya dengan fungsi yang tidak dapat digantikan dengan senyawa lain. Air adalah substansi kimia dengan rumus H20 yaitu satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom
oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar (Chang, 2005).
SUMBER AIR
Air yang berada di permukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai sumber.
Berdasarkan letak sumber nya (Chandra, 2007), air dapat dibagi menjadi air hujan, air permukaan dan air tanah.
a. Air hujan merupakan sumber utama air di bumi. Walau pada saat presipitasi merupakan air yang paling bersih, air tersebut cenderung mengalami pencemaran ketika berada di atmosfer. Pencemaran yang berlangsung di atmosfer dapat disebabkan oleh partikel debu, mikroorganisme, dan gas misalnya karbon dioksida, nitrogen dan amonia.
b. Air permukaan, meliputi badan – badan air semacam air sungai, danau, telaga, waduk, rawa, terjun dan sumur permukaan, sebagian besar berasal dari air hujan yang jatuh ke permukaan bumi.
c. Air tanah (ground water) berasal dari air hujan yang jatuh ke permukaan bumi yang kemudian mengalami perkolasi atau penyerapan ke dalam tanah dan mengalami proses filtrasi secara alamiah. sebelum mencapai lapisan tempat air tanah, air hujan akan menembus beberapa lapisan tanah dan menyebabkan terjadinya kesadahan pada air (hardness of water).
Kesadahan pada air ini menyebabkan air mengandung zat-zat mineral dalam konsentrasi. Zat-zat mineral tersebut antara lain kalsium, magnesium dan logam seperti Fe dan Mn. Akibatnya, apabila kita
13
menggunakan air sadah untuk mencuci, sabun yang kita gunakan tidak akan berbusa dan bila diendapkan akan terbentuk endapan semacam kerak.
Faktor-faktor yang mempengaruhi konsentrasi larutan tanah yakni unsur hara.
Unsur yang larut dalam larutan-tanah berasal dari beberapa sumber seperti pelapukan mineral primer, dekomposisi bahan organik, deposisi dari atmosfer, aplikasi pupuk, air irigasi, rembesan air tanah dari tempat lain, dan lainnya. Ion- ion nitrat dan khlorida sangat mudah larut dan lazimnya tidak membentuk senyawa yang tidak-larut dengan komponen tanah. Akibatnya nitrat dan khlorida yang ditambahkan ke tanah akan tetap berbentuk anion dalam larutan tanah hingga diserap oleh akar tanaman atau jasad renik, tercuci, atau mengalami reaksi denitrifikasi nitrat. Anion sulfat dalam tanah-tanah netral dan alkalis mempunyai perilaku yang serupa dengan nitrat, tetapi dalam tanah-tanah masam cenderung untuk dijerap oleh koloid tanah.
Kebanyakan unsur hara lainnya membentuk beberapa tipe senyawa yang kurang melarut dan cenderung mempertahankan konsentrasi kesetimbangan dalam larutan tanah. Dengan demikian kation-kation larut air akan berkesetimbangan dengan kation tukar; kationkation seperti Cu dan Zn mempunyai ciri-ciri asam Lewis (sebagai aseptor elektron) dapat membentuk kompleks dengan bahan organik tanah; ion ferri dan Al membentuk hidroksida atau oksida hidrous yang tidak melarut; fosfor membentuk senyawa Fe-fosfat, Al-fosfat dan Ca-fosfat yang tidak melarut.
Kondisi pH tanah merupakan faktor penting yang menentukan kelarutan unsur yang cenderung berkesetimbangan dengan fase padatan. Kelarutan oksida-
oksida hidrous dari Fe dan Al secara langsung tergantung pada konsentrasi hidroksil (OH-) dan menurun kalah pH meningkat. Kation hidrogen (H+) bersaing secara langsung dengan kation-kation asam Lewis lainnya membentuk tapak kompleksi, dan oleh karenanya kelarutan kation kompleks seperti Cu dan Zn akan meningkat dengan menurunnya pH (Joni, 2013).
Konsentrasi kation hidrogen menentukan besarnya KTK (Kapasitas Tukar Kation) tergantung-muatan (dependent charge) dan dengan demikian akan mempengaruhi aktivitas semua kation tukar. Kelarutan Fe-fosfat, Al-fosfat dan Ca-fosfat sangat tergantung pada pH, demikian juga kelarutan anion molibdat (MoO4) dan sulfat yang terjerap. Anion molibdat dan sulfat yang terjerap, dan fosfat yang terikat Ca kelarutannya akan menurun kalau pH meningkat. Selain itu, pH juga mengendalikan kelarutan karbonat dan silikat, mempengaruhi reaksi- reaksi redoks, aktivitas jasad renik, dan menentukan bentuk-bentuk kimia dari fosfat dan karbonat dalam larutan tanah. Pengasaman mineral silikat dapat menggeser "muatan patahan" dari negatif menjadi positif. (Soemarno, 2010).
SUMUR
Sumur merupakan sumber utama persediaan air bersih bagi penduduk yang tinggal di daerah pedesaan maupun di perkotaan Indonesia. Secara teknis sumur dapat dibedakan menjadi dua jenis yakni:
a. Sumur dangkal (shallow well) Sumur semacam ini memiliki sumber air yang berasal dari resapan air hujan di atas permukaan bumi terutama di daerah dataran rendah. Jenis sumur ini banyak terdapat di Indonesia dan mudah sekali terkontaminasi air kotor yang berasal dari kegiatan mandi-
15
cuci-kakus (MCK) sehingga persyaratan sanitasi yang ada perlu sekali diperhatikan.
b. Sumur dalam (deep well)
Sumur ini memiliki sumber air yang berasal dari proses purifikasi alami air hujan oleh lapisan kulit bumi menjadi air tanah. Sumber air nya tidak terkontaminasi dan memenuhi persyaratan sanitasi.
Tabel 2.1 Perbedaan antara sumur dangkal dan sumur dalam
Sumur dangkal Sumur dalam
Sumber air Air permukaan Air tanah
Kualitas air Kurang baik Baik
Kualitas bakteriologis kontaminasi Tidak terkontaminasi
persediaan Kering pada musim
kemarau
Tetap ada sepanjang tahun
(Chandra, 2007).
2.1.2 Klasifikasi Air
Klasifikasi mutu air menurut peraturan pemerintah Republik Indonesia nomor 82 tahun 2001 tentang pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air, ditetapkan menjadi 4 (empat) kelas yaitu :
a. Kelas satu, air yang peruntukkannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau peruntukkan lain yang memper-syaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
b. Kelas dua, air yang peruntukkanya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan tawar, peternakan, air
untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukkan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
c. Kelas tiga, air yang peruntukkannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukkan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
d. Kelas empat, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
2.2 Kualitas Air
Syarat kualitas air bersih dapat diartikan sebagai ketentuan ketentuan berdasarkan Permenkes RI No. 416/ MENKES/PER/ IX/ 1990 yang biasanya dituangkan dalam bentuk pernyataan atau angka yang menunjukkan persyaratan- persyaratan yang harus di penuhi. Kualitas air adalah sifat air dan kandungan mahluk hidup, zat, energi, atau komponen lain dalam air yang mencakup kualitas fisik, kimia dan biologi.
a. Kualitas fisik air menurut (Koesnaedi, 2010) yang termasuk air bersih diantaranya :
1. Tidak keruh (jernih)
Air yang berkualitas harus memenuhi persyaratan fisik yakni jernih atau tidak keruh (maksimal 5 NTU). Air yang keruh disebabkan mengandung partikel bahan yang tersuspensi sehingga memberikan warna /rupa yang berlumpur dan kotor. Kekeruhan air disebabkan oleh zat padat tersuspensi baik yang bersifat
17
organik maupun anorganik. Zat organik biasanya dapat menjadi makanan bakteri sehingga mendukung pembiakkannya dan dapat tersuspensi yang mengakibatkan kekeruhan air. Sedangkan yang bersifat anorganik biasanya berasal dari pelapukan tanaman atau hewan dan buangan industri (Soemirat, 2009).
Padataan tersuspensi total merupakan jumlah bobot bahan yang tersuspensi. Partikel yang tersuspensi akan menghamburkan cahaya yang datang, sehingga menurunkan intensitas cahaya yang ditransmisikan (Sastrawijaya, 2009).
Zat padat yang tersuspensi, dapat bersifat anorganik maupun organik. Zat anorganik, biasanya berasal dari lapukan batuan dan logam sedangkan yang organik dapat berasal dari lapukan tumbuhan dan hewan. Zat organik dapat menjadi makanan bagi bakteri, sehingga pertambahannya akan menambah kekeruhan air (Parera dkk, 2103).
2. Tidak berwarna
Air yang dipergunakan harus jernih atau tidak berwarna (15 TCU). Air yang berwarna dapat diartikan mengandung bahan bahan lain yang bisa jadi berdampak buruk bagi kesehatan apabila melebihi batas. Warna air terdiri dari berkas cahaya yang diabsorpsi atau diserap dari cahaya. Warna air dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu warna sejati dan warna semu. Warna sejati disebabkan oleh bahan-bahan terlarut, sedangkan warna semu selain disebabkan oleh bahan-bahan terlarut juga juga karena adanya bahan-bahan tersuspensi, termasuk diantaranya yang bersifat koloidal. Selain itu warna pada air apat juga disebabkan oleh tanin dan asam humat atau zat organik, sehingga bila terbentuk
bersama klor dapat membentuk senyawa kloroform yang beracun sehingga berdampak terhadap kesehatan pengguna air (Slamet, 2004).
3. Tidak berbau
Bau pada air biasanya disebakan oleh adanya bakteri yang berkembang biak dalam air. Bakteri tersebut membuat air menjadi berbau dan tak layak untuk di konsumsi terutama untuk minum. Selain itu keberadaan tumbuhan algae juga dapat menyebabkan bau pada air. Meskipun sistem pengolahan air menghilangkan ganggang dan organisme lain, namun bau dari senyawa senyawa tersebut masih bertahan dan menyebabkan bau. Senyawa senyawa ini dapat dihilangkan dengan menyaring air sehingga mengurangi bau pada air. Hal lain yang dapat menyebabkan air bau adalah rembesan air yang berbahaya. Rembesan air terjadi ketika pencemaran lingkungan masuk ke dalam air (Untung, 2008).
b. Kualitas kimia
Air yang digunakan tidak mengandung zat-zat organik dan anorganik melebihistandar yang telah ditetapkan.
c. Zat radioaktif
Air harus terhindar dari kemungkinan kontaminasi radiasi yang melebihi batas maksimal yang diperbolehkan.
d. Kualitas bakteriologis
Air yang digunakan harus terhindar dari kemungkinan kontaminasi E.coli atau koliform tinja dengan standar 0 dalam 100 ml air minum.
19
Aspek pada penelitian ini ditekan kan pada kualitas air secara bakteriologis.
Bakteri adalah jasad renik yang sederhana, tidak berwarna, dan memiliki satu sel (Quddus, 2014). Organisme ini termasuk ke dalam domain prokariota dan berukuran sangat kecil (mikroskopik). Hal ini menyebabkan organisme ini sangat sulit untuk dideteksi, terutama sebelum ditemukannya mikroskop.
A. Morfologi bakteri
Morfologi bakteri sangat sederhana, sehingga sangat tidak mungkin hanya menggunakan morfologi sel untuk informasi taksonomi. Morfologi bakteri menurut Dwijoseputro (2010), diantara nya:
Pada umumnya bakteri dibagi menjadi tiga golongan yaitu:
1. Kokus (coccus) adalah bakteri yang berbentuk bulat seperti bola dan mempunyai beberapa variasi sebagai berikut:
a. Monococcus, berbentuk bulat, kecil dan tunggal b. Diplococcus, berbentukbulat berganda dua-dua
c. Tetracoccus, empat sel bekteri kokus bergandengan empat membentuk bujur sangkar.
d. Sarcina, delapan sel bakteri kokus bergerombol membentuk kubus e. Staphylococcus, lebih dari empat sel bakteri kokus bergerombol seperti
buah anggur
f. Streptococcus, lebih dari empat sel bakteri bergandengan membentuk rantai
2. Basil (Bacillus) adalah kelompok bakteri yang berbentuk batang atau silinder, dan mempunyai variasi sebagai berikut:
a. Monobasil, sel bakteri basil tunggal
b. Diplobacillus, berbentuk batang bergandengan dua-dua c. Streptobacillus, berbentuk batang bergandengan seperti rantai
3. Sprial (spirilium) adalah bakteri yang berbentuk lengkung dan mempunyai variasi sebagai berikut:
a. Vibrio (bentuk koma), jika lengkung kurang dari setengah lingkaran (bentuk koma)
b. Spiral, jika lengkung lebih dari setengah lingkaran
c. Spirochete, jika lengkung membentuk struktur yang fleksibel.
B. Ukuran Bakteri
Ukuran mikroba terutama bakteri dan virus, mengingat ukuran nya yang sangat kecil, tidak lagi menggunakan besaran seperti milimeter atau sentimeter.
Besaran untuk mengukur mikroba yang paling umum dipergunakan adalah mikron. 1 mikron = 0,001 mm. Panjang bakteri umum nya berkisar 0,5 – 3 mikron dengan diameter berkisar 0,1 – 0,2 mikron.
C. Pertumbuhan Bakteri
Pertumbuhan dan pertambahan jumlah mikroba pada kurun waktu tertentu umumnya dapat digambarkan dalam bentuk kurva pertumbuhan. Kurva pertumbuhan merupakan bentuk penjabaran dari penambahan sel dalam kurun waktu tertentu, misal kurun waktu tersebut bernilai b, maka:
21
(a) Pada generasi pertama, b = 1x2 (b) Pada generasi kedua, b = 1x22
(c) Pada generasi ke-n b = 1x 2n sehingga b = a x 2n, dimana a merupakan jumlah sel/individu awal.
Tabel 2.2 Pertumbuhan bakteri sesuai dengan waktu Waktu (Jam) Jumlah sel
0 1
0.5 2
1 4
1.5 8
2 16
2.5 32
3 64
3.5 128
4 256
4.5 512
5 1.024
_ _
10 1.048.576
Aktivitas mikroba dipengaruhi oleh lingkungan. Perubahan yang terjadi dalam lingkungan dapat mengakibatkan perubahan morfologi dan sifat fisiologi mikroba. Beberapa golongan mikroba sangat tahan terhadap perubahan
lingkungan, sehingga cepat dapat menyesuaikan diri. Adapula golongan mikroba yang sama sekali peka terhadap perubahan lingkungan hingga tidak dapat menyesuaikan diri. Faktor lingkungan penting artinya dalam usaha mengendalikan kegiatan mikroba, baik untuk kepentingan proses ataupun pengendalian.
(Suriawiria, 2005).
2.2.1 Faktor - Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Mikroba
Menurut Budiyanto (2010), beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba diantara nya :
a. Pengaruh temperatur
Temperatur merupakan salah satu faktor yang penting di dalam kehidupan.
Beberapa jenis mikroba dapat hidup di daerah temperatur yang luas sedang jenis lainnya pada daerah yang terbatas. Pada umumnya batas daerah temperatur bagi kehidupan mikroba terletak di antara 00C dan 900C, sehingga untuk masing - masing mikroba dikenal nilai temperatur minimum, optimum dan maksimum.
Temperatur minimum suatu jenis mikroba ialah nilai paling rendah dimana kegiatan mikroba masih berlangsung. Temperatur optimum adalah nilai yang paling sesuai /baik untuk kehidupan mikroba. Temperatur maksimum adalah nilai tertinggi yang masih dapat digunakan untuk aktivitas mikroba tetapi pada tingkatan kegiatan fisiologi yang paling minimal.
Daya tahan mikroba terhadap temperatur tidak sama untuk tiap-tiap spesies.
Ada spesies yng mati setelah mengalami pemanasan beberapa menit didalam medium pada temperature 600C; sebaliknya bakteri yang membentuk spora seperti genus Bacillus dan genus Clostridium tetap hidup setelah dipanasi dengan uap
23
1000C atau lebih selama 30 menit. Oleh karena itu, proses sterilisasi untuk membunuh setiap spesies bakteri yakni dengan pemanasan selama 15-20 menit dengan tekanan 1 atm dan temperatur 1200C di dalam autoklaf. Apabila mikroba dibiakkan dibawah temperatur minimum atau sedikit diatas temperatur maksimum tidak segera mati, melainkan dalam keadaan dormansi (tidur).
Berdasarkan daerah aktivitas temperatur, mikroba di bagi menjadi 3 golongan, yaitu:
a. Mikroba psirkofilik (kryofilik) adalah golongan mikroba yang dapat tumbuh pada daerah temperatur antara 00C sampai 300C, dengan temperatur optimum 150C. kebanyakan golongan ini tumbuh d tempat-tempat dingin, baik di daratan maupun di lauatan.
b. Mikroba mesofilik adalah golongan mikroba yang mempunyai temperatur optimum pertumbuhan antara 250C-370C minimum 150C dan maksimum di sekitar 550C. Umumnya hidup di dalam alat pencernaan, kadang-kadang ada juga yang dapat hidup dengan baik pada temperatur 400C atau lebih.
c. Mikroba termofilik adalah golongan mikroba yang dapat tumbuh pada daerah temperature tinngi, optimum 550C – 600C, minimum 400C, sedangkan maksimum 750C. golongan ini terutama terdapat di dalam sumber-sumber air panas dan tempat-tempat lain yang bertemperatur lebih tinggi dari 550C.
Temperatur tinggi melebihi temperatur maksimum akan menyebabkan denaturasi protein dan enzim. Hal ini akan menyebabkan terhentinya metabolisme. Dengan nilai temperatur yang melebihi maksimum, mikroba akan mengalami kematian. Titik kematian termal suatu jenis mikroba (Thermal Death
Point) adalah nilai temperatur serendah-rendahnya yang dapat mematikan jenis mikroba yang berada dalam medium standar selama 10 menit dalam kondisi tertentu. Laju kematian termal (Thermal Deat Rate) adalah kecepatan kematian mikroba akibat pemberian temperatur. Hal ini karena tidak semua spesies mati bersama-sama pada suatu temperatur tertentu. Biasanya, spesies yang satu lebih tahan dari pada yang lain terhadap suatu pemanasan.
Oleh karena itu masing-masing spesies itu ada angka kematian pada suatu temperatur. Waktu kematian termal (Thermal Death Time) merupakan waktu yang diperlukan untuk membunuh suatu jenis mikroba pada suatu temperatur yang tetap. Faktor-faktor yang mempengaruhi titik kematian termal antara lain ialah waktu, temperatur, kelembaban, bentuk dan jenis spora, umur mikrroba, pH dan komposisi medium. Contoh waktu kematian thermal (TDT/ thermal death time) untuk beberapa jenis bakteri adalah sebagai berikut :
Tabel 2.3 Waktu Kematian Thermal Beberapa Jenis Bakteri Nama Mikroba pH
Minimum Optimum Maksimum
Escherichia coli 4,4 6,6-7,0 9,0
Proteus vulgaris 4,4 6,6-7,0 8,4
Enterobacter aerogenes
4,4 6,6-7,0 9,0
Pseudomonas aeruginosa
5,6 6,6-7,0 8,0
Clostridium sporogenes
5,0-5,8 6,0-7,6 8,5-9,0
Nitrosomonas spp 7,0-7,6 8,0-8,8 9,4
Nitrobacter spp 6,6 7,6-8,6 10,0
Thiobacillus Thiooxidans
1,0 2,0-2,8 4,0-6,0
Lactobacillus acidophilus
4,0-4,6 5,8-6,6 6,8
(Budiyanto, 2010).
25
b. Kelembaban dan Pangaruh Kebasahan serta Kekeringan
Mikroba mempunyai nilai kelembaban optimum. Pada umumnya untuk pertumbuhan ragi dan bakteri diperlukan kelembaban yang tinggi di atas 85%, sedangkan untuk jamur di perlukan kelembaban yang rendah dibawah 80%.
Banyak mikroba yang tahan hidup di dalam keadaan kering untuk waktu yang lama, seperti dalam bentuk spora, konidia, artospora, klamidospora dan kista.
Setiap mikroba memerlukan kandungan air bebas tertentu untuk hidupnya, biasanya diukur dengan parameter aw (water activity) atau kelembaban relatif.
Mikroba umumnya dapat tumbuh pada aw 0,998-0,6. Bakteri umumnya memerlukan aw 0,90- 0,999. Mikroba yang osmotoleran dapat hidup pada aw terendah (0,6) misalnya khamir Saccharomyces rouxii. Aspergillus glaucus dan jamur benang lain dapat tumbuh pada aw 0,8. Bakteri umumnya memerlukan aw atau kelembaban tinggi lebih dari 0,98, tetapi bakteri halofil hanya memerlukan aw 0,75. Mikroba yang tahan kekeringan adalah yang dapat membentuk spora, konidia atau dapat membentuk kista.
Bakteri sebenarnya mahluk yang suka akan keadaan basah, bahkan dapat hidup di dalam air. Hanya di dalam air yang tertutup mereka tak dapat hidup subur; hal ini di sebabkan karena kurangnya udara bagi mereka. Tanah yang cukup basah baik bagi kehidupan bakteri. Banyak bakteri mati, jika kena udara kering. Meningococcus, yaitu bakteri yang menyebabkan meningitis, itu mati dalam waktu kurang dari satu jam, jika digesekkan di atas kaca obyek.
Sebaliknya, spora-spora bakteri dapat bertahan beberapa tahun dalam keadaan kering. Pada proses pengeringan, air akan menguap dari protoplasma sehingga
kegiatan metabolisme berhenti. Pengeringan dapat juga merusak protoplasma dan mematikan sel. Tetapi ada mikrobia yang dapat tahan dalam keadaan kering, misalnya mikrobia yang membentuk spora dan dalam bentuk kista.
c. Pengaruh perubahan nilai osmotik
Tekanan osmose sebenarnya sangat erat hubungannya dengan kandungan air. Apabila mikroba diletakkan pada larutan hipertonis, maka selnya akan mengalami plasmolisis, yaitu terkelupasnya membran sitoplasma dari dinding sel akibat mengkerutnya sitoplasma. Apabila diletakkan pada larutan hipotonis, maka sel mikroba akan mengalami plasmoptisa, yaitu pecahnya sel karena cairan masuk ke dalam sel, sel membengkak dan akhirnya pecah. Berdasarkan tekanan osmose yang diperlukan dapat dikelompokkan menjadi:
(1) mikroba osmofil, adalah mikroba yang dapat tumbuh pada kadar gula tinggi (2) mikroba halofil, adalah mikroba yang dapat tumbuh pada kadar garam halogen yang tinggi
(3) mikroba halodurik, adalah kelompok mikroba yang dapat tahan (tidak mati) tetapi tidak dapat tumbuh pada kadar garam tinggi, kadar garamnya dapat mencapai 30 %.
Contoh mikroba osmofil adalah beberapa jenis khamir. Khamir osmofil mampu tumbuh pada larutan gula dengan konsentrasi lebih dari 65 % wt/wt (aw = 0,94). Contoh mikroba halofil adalah bakteri yang termasuk Archaebacterium, misalnya Halobacterium. Bakteri yang tahan pada kadar garam tinggi, umumnya mempunyai kandungan KCl yang tinggi dalam selnya. Selain itu bakteri ini memerlukan konsentrasi Kalium yang tinggi untuk stabilitas ribosomnya. Bakteri
27
halofil ada yang mempunyai membran purple bilayer, dinding selnya terdiri dari murein, sehingga tahan terhadap ion Natrium.
d. Kadar ion hidrogen (pH)
Mikroba umumnya menyukai pH netral (pH 7). Beberapa bakteri dapat hidup pada pH tinggi (medium alkalin). Contohnya adalah bakteri nitrat, rhizobia, actinomycetes, dan bakteri pengguna urea. Hanya beberapa bakteri yang bersifat toleran terhadap kemasaman, misalnya Lactobacilli, Acetobacter, dan Sarcina ventriculi. Apabila mikroba ditanam pada media dengan pH 5 maka pertumbuhan didominasi oleh jamur, tetapi apabila pH media 8 maka pertumbuhan didominasi oleh bakteri. Berdasarkan pH-nya mikroba dapat dikelompokkan menjadi 3 yaitu:
(a) mikroba asidofil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 2,0-5,0 (b) mikroba mesofil (neutrofil), adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 5,5-8,0
(c) mikroba alkalifil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 8,4-9,5.
Untuk menumbuhkan mikroba pada media memerlukan pH yang konstan, terutama pada mikroba yang dapat menghasilkan asam. Misalnya Enterobacteriaceae dan beberapa Pseudomonadaceae. Oleh karenanya ke dalam medium diberi tambahan buffer untuk menjaga agar pH nya konstan. Buffer merupakan larutan penyangga. Sebagai contoh adalah buffer fosfat anorganik dapat mempertahankan pH diatas 7,2. Cara kerja buffer adalah mengikat baik ion H+ maupun ion OH-, sehingga penambahan sedikit asam kuat atau basa kuat tidak mengubah pHnya secara signifikan.
e. Tegangan permukaan
Tegangan permukaan mempengaruhi cairan sehingga permukaan cairan tersebut menyerupai membran yang elastis. Seperti telah diketahui protoplasma mikroba terdapat di dalam sel yang dilindungi dinding sel, maka apabilaada perubahan tegangan muka dinding sel akan mempengaruhi pula permukaan protoplasma. Akibat selanjutnya dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroba dan bentuk morfologinya. Zat-zat seperti sabun, deterjen, dan zat-zat pembasah (surfaktan) seperti Tween80 dan Triton A20 dapat mengurangi tegangan permukaan cairan/larutan. Umumnya mikroba cocok pada tegangan muka yang relatif tinggi.
f. Tekanan hidrostatik
Tekanan hidrostatik mempengaruhi metabolisme dan pertumbuhan mikroba. Umumnya tekanan 1-400 atm tidak mempengaruhi atau hanya sedikit mempengaruhi metabolisme dan pertumbuhan mikroba. Tekanan hidrostatik yang lebih tinggi lagi dapat menghambat atau menghentikan pertumbuhan, oleh karena tekanan hidrostatik tinggi dapat menghambat sintesis RNA, DNA, dan protein, serta mengganggu fungsi transport membran sel maupun mengurangi aktivitas berbagai macam enzim. Tekanan diatas 100.000 pound/inchi2 menyebabkan denaturasi protein. Akan tetapi ada mikroba yang tahan hidup pada tekanan tinggi (mikroba barotoleran), dan ada mikroba yang tumbuh optimal pada tekanan tinggi sampai 16.000 pound/inchi2 (barofil). Mikroba yang hidup di laut dalam umumnya adalah barofilik atau barotoleran. Sebagai contoh adalah bakteri Spirillum.
29
g. Pengaruh Sinar
Kebanyakan bakteri tidak dapat mengadakan fotosintesis, bahkan setiap radiasi dapat berbahaya bagi kehidupannya. Sinar yang nampak oleh mata kita, yaitu yang bergelombang antara 390 nm sampai 760 nm, tidak begitu berbahaya;
yang berbahaya ialah sinar yang lebih pendek gelombangnya. Sinar ultra-violet (UV) biasa dipakai untuk mensterilkan udara, air, plasma darah dan bermacam- macam bahan lainnya (Budiyanto 2010). Radiasi sinar ultra-violet dapat membunuh mikroorganisme dengan panjang gelombang 220 - 290 nm dan radiasi yang paling efektif adalah 253,7 nm. Faktor penghambat dari sinar ultra violet adalah daya penetrasinya yang lemah. Untuk memperoleh hasil yang baik bahan – bahan yang akan disterilkan harus dilewatkan atau ditempatkan dibawah sinar ultra violet. Lamanya penyinaran tergantung dari luas, jarak, intensitas dan jenis bakteri itu sendiri. Spora-spora dan virus lebih dapat bertahan terhadap sinar ultra- violet (UV) (Ariyadi dan Dewi, 2009).
h. Nutrient
Mikroba sama dengan makhluk hidup lainnya, memerlukan suplai nutrisi sebagai sumber energi dan pertumbuhan selnya. Unsur-unsur dasar tersebut adalah : karbon, nitrogen, hidrogen, oksigen, sulfur, fosfor, zat besi dan sejumlah kecil logam lainnya. Ketiadaan atau kekurangan sumber-sumber nutrisi ini dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroba hingga pada akhirnya dapat menyebabkan kematian. Kondisi tidak bersih dan higinis pada lingkungan adalah kondisi yang menyediakan sumber nutrisi bagi pertumbuhan mikroba sehingga mikroba dapat tumbuh berkembang di lingkungan seperti ini. Oleh karena itu, prinsip daripada
menciptakan lingkungan bersih dan higienis adalah untuk mengelimininasi dan meminimalisir sumber nutrisi bagi mikroba agar pertumbuhannya terkendali (Susilawati dkk, 2013).
2.2.2 Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Jumlah Bakteri Dalam Air Tanah Menurut Rejeki (2015) faktor-faktor yang mempengaruhi jumlah bakteri dalam air tanah :
a. Kedalaman permukaan air tanah
Kedalaman permukaan air tanah merupakan permukaan tertinggi dari air yang naik ke atas suatu sumuran atau tempat yang rendah. Ketinggian air tanah antara lain dipengaruhi oleh jenis tanah, curah hujan, penguapan, dan kedalaman aliran permukaan terbuka (sungai). Kedalaman permukaan air tanah akan berpengaruh pada penyebaran bakteri coliform secara vertikal.
b. Curah hujan
Air hujan yang mengalir dipermukaan tanah dapat menyebabkan bakteri coliform yang ada dipermukaan tanah terlarut dalam air tersebut.
Meresapnya air hujan ke dalam lapisan tanah mempengaruhi bergeraknya bakteri coliform di dalam lapisan tanah. Semakin banyak air hujan yang meresap ke dalam lapisan tanah semakin besar kemungkinan terjadinya pencemaran.
c. Jenis tanah
Jenis tanah berbeda mempunyai daya kandung air dan daya melewatkan air yang berbeda pula. Daya kandung atau kemampuan tanah untuk
31
menyimpan air disebut porositas, yaitu rasio antara pori-pori tanah dengan volume total tanah, dan biasanya dinyatakan dalam satuan persen (%).
Kemampuan tanah untuk melewatkan air disebut permeabilitas, yaitu jumlah air yang dapat dilewatkan oleh tanah dalam satuan waktu per satuan luas penampang. Porositas dan permeabilitas tanah akan berpengaruh terhadap penyebaran bakteri coliform, mengingat air merupakan alat transportasi bakteri dalam tanah. Makin besar permeabilitas tanah, makin besar kemampuan melewatkan air yang berarti jumlah bakteri yang dapat bergerak mengikuti aliran air juga makin besar.
2.2.3 Sintesis Kualitas Air
Kondisi air yang diukur dan diuji berdasarkan paramater biologi nya yakni kandungan total bakteri dalam air.
2.3 INSTALASI PENGOLAHAN AIR/ Water Treatment Plant (WTP)
Pengolahan air dapat dilakukan dengan berbagai macam cara, misalnya pengolahan secara konvensional yaitu dengan cara penambahan tawas dan juga penyaringan baik menggunakan kain maupun pasir. Namun pengolahan air secara tradisional ini belum optimal dan didapatkan air bersih yang memenuhi persyaratan (Kurniawan, 2014). Saat ini perkembangan pengolahan air sudah berkembang dengan pesat dalam bentuk instalasi pengolahan air. Pengolahan air secara mandiri ini dikembangkan dengan mengikuti perkembangan teknologi penyaringan air bersih yang sudah ada, tentunya juga dipengaruhi dengan kemampuan dari instansi tersebut baik dari segi ketersediaan teknologi dan segi finansial (Siburian, 2006).
Fungsi instalasi pengolahan air adalah untuk mengolah air baku dari sungai atau sumber lainnya menjadi air bersih yang layak untuk didistribusikan atau digunakan sesuai dengan peruntukkan nya. Umumnya, air tanah yang diambil dari mata air atau memompa air dari confined aquifer sudah menjadi bersih.
Sehingga yang perlu dilakukan adalah melakukan pengecekan air secara kualitatif sehingga layak untuk digunakan (Robert, 2008). Air baku yang akan diproses menjadi air olahan harus melewati beberapa sistem proses pengolahan. Sistem proses pengolahan air baku menjadi air diantaranya sistem demineralisasi, sistem proses dealkalizer dan split steam dealkalizer. Sistem proses demineralisasi adalah sistem pengolahan air dengan menggunakan resin penukar ion. Tangki kation berisi resin penukar ion kationik kuat yang mampu menukar ion positif di air baku dengan ion hidrogen (H+), sedangkan pada tangki anion berisi resin penukar ion
33
anionik kuat yang mampu menukar seluruh ion negatif di air baku dengan ion hidroksil (OH-).
Menurut (Sahu et al, 2016) sistem pengolahan air terdiri dari beberapa skema sistem, diantara nya:
a. Sistem dealkalizer adalah sistem proses pengolahan air yang berisi media resin penukar ion yang berfungsi untuk menukar ion-ion penyebab alkalinitas seperti OH-, CO3-, HCO3- dengan ion hidrogen (H+). Sand filter merupakan bagian dari sistem dealkalizer yang berfungsi untuk menghilangkan kotoran yang terkandung dalam air tanah dengan menggunakan media pasir silika. Karbon filter merupakan bagian dari sistem dealkalizer yang berfungsi untuk menghilangkan zat-zat organik, warna, dan bau yang terkandung dalam air tanah dengan menggunakan media karbon aktif.
b. Split steam dealkalizer adalah sistem proses pengolahan air dengan menggunakan resin penukar ion sebagai medianya. Sistem ini terdiri dari dua unit tangki kation yang berisi resin dengan jenis strong cationic yang mampu menukar seluruh ion positif dalam air dengan ion hidrogen (H+).
Satu unit lain yaitu softener yang berupa tangki bertekanan yang berisi media resin penukar ion dengan jenis weak cationic yang berfungsi untuk menukar ion-ion penyebab kesadahan (Ca2+ dan Mg2+) dengan ion natrium (Na+).
Gambar 2.4 Skema Sistem Instalasi Pengolahan Air
Air tanah
Tangki penampung
Tabung
Filter 1 Reservoir A Tabung
Filter 2
Tabung Filter 3
Tabung Filter 4
Reservoir B
Media Filter X Lampu UV
Air Hasil Pengolahan
35
35 Keterangan :
Tabung filter 1 : pasir silika
Tabung filter 2 : pasir silika, mangan Tabung filter 3 : karbon aktif
Tabung filter 4 : resin zeolit
Air yang berasal dari Sumur dialirkan ke Reservoir/ tangki penampungan. Cara pengolahan air nya sebagai berikut :
1. Dari Reservoir dialirkan melalui Tabung Filter 1 yang berisi media pasir silika, zeolite dan karbon aktif.
2. Dari Tabung Filter 1 air kemudian ditampung dalam Reservoir A 3. Dari Reservoir A air kemudian masuk melalui urutan sebagai berikut:
a. Tabung Filter 2 dengan media pasir silica dan Manganese untuk menyaring kotoran jika masih ada dan untuk menghilangkan mangan.
b. Tabung Filter 3 dengan Media Karbon aktif
c. Tabung Filter 4 dengan media resin untuk menghilangkan kalsium d. Masuk ke Reservoir B dan air di proses masuk ke dalam rangkaian
media filter yang terdiri dari filter 5 micron, 1 micron, 0.5 micron dan 0,22 micron. Air kemudian masuk melalui lampu UV dan proses pengolahan selesai.
(PT Phytochemindo Reksa, 2015).
2.3.1 Fungsi–Fungsi dari Bagian Instalasi Pengoalahan Air a. Tabung filter 1 terdiri dari Pasir Silika
Pasir Silika atau biasa disebut pasir kuarsa adalah jenis pasir yang memiliki banyak manfaat. Pasir silika merupakan salah satu mineral yang umum ditemukan di erak bumi. Mineral ini memiliki struktur kristal hexagonal yang terbuat dari silika trigonal terkristalisasi. Bentuk umum pasir kuarsa adalah prisma segi enam yang memiliki ujung piramida segi enam. Pasir silika memiliki fungsi sebagai penyaring kotoran berukuran kecil yang terbawa bersama air. Pasir silika merupakan pasir khusus dan sangat sering digunakan pada filter filter air karena sangat efektif dalam menjernihkan air yang keruh (Selintung, 2012). Pemberian pasir silika bertujuan untuk menyaring kotoran dan partikel-partikel yang sangat halus, serta flok-flok dari partikel tersuspensi. Selain itu juga mengurangi kadar Fe dan Mn. Kadar Fe yang rendah akan mengurangi kemungkinan timbulnya karat pada perlengkapan perpipaan dan lain lain. Sand filter ini diperlukan perawatan dengan pencucian untuk menghindari terhambatnya laju alir akibat endapan. (Jenti dan Nurhayati, 2014).
b. Tabung Filter 3
Terdapat Karbon aktif memiliki fungsi untuk menghilangkan bau dan rasa pada air (Hisyam, 2015). Selain itu karbon aktif juga berfungsi untuk menyerap kaporit atau chlorine pada air. Kaporit dan klorin berfungsi untuk membunuh kuman (disinfectant), namun jika kadarnya berlebih maka dapat membahayakan tubuh manusia.
37
c. Tabung filter 4 berisi resin.
Zeolit merupakan alumina silika terhidrat yang tersusun atas tetrahedral- tetrahedral alumina dan silika yang membentuk struktur bermuatan negatif dan berongga terbuka berpori. Zeolit pada umumnya dibedakan menjadi dua yaitu zeolit alam dan zeolit sintetik. Zeolit alam biasanya mengandung kation kation K+, Na+, Ca+ atau Mg+, sedangkan zeolit sintetik biasanya hanya mengandung kation kation K+ atau Na+. Zeolit pada umumnya digunakan sebagai penukar kation (cation exchanger), pelunak air (water softening), penyaring molekul (molecuar sleves), serta sebagai bahan pengering (drying agents). Selain itu zeolit juga memiliki fungsi untuk menghilangkan kandungan Ca2+ dan Mg2+. Kandungan Ca dan Mg yang berlebih menyebabkan kualitas air menurun dan kondisi ini disebut air sadah (Ramadhani, 2014).
d. Cartridge filter berfungsi sebagai penyaring aktif partikel yang sangat kecil yang tidak larut terhadap air (suspended solid) yang masih lolos pada saringan pasir silika. Melalui penyaringan dengan menggunakan cartridge filter ini air hasil penjernihan akan menjadi benar benar jernih. Agar air bisa melewati cartridge filter dibutuhkan tekanan air yang cukup tinggi (Chandra, 2007).
e. Lampu UV menghasilkan sinar uv yang digunakan untuk menstrerilisasi air. Sinar UV merupakan salah satu sinar dengan daya radiasi yang bersifat letal bagi mikroorganisme. Sinar UV mempunyai panjang gelombang mulai 4 nm hingga 400 nm dengan efisiensi tertinggi untuk pengendalian
