Analisis kandungan bakteri coliform pada 5 sumber air yang berada di Desa Jabung, Kec. Gantiwarno, Klaten - USD Repository
ANALISIS KANDUNGAN BAKTERI COLIFORM PADA 5 SUMBER AIR
YANG BERADA DI DESA JABUNG, KECAMATAN GANTIWARNO,
KLATEN
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh
Wenny Eliandra
NIM : 038114074
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2008
Percayalah kepada TUHAN dengan segenap hatimu, Dan janganlah bersandar kepada pengertianmu sendiri. Akuilah Dia dalam segala lakumu, maka Ia akan meluruskan jalanmu.
(Amsal, 3 : 5-6)
Kupersembahkan Karyaku untuk :
Ayahanda Adrianto Alio
Terimakasih telah memberikan panutan dan pengertian yang
mendalam, pada hidup dan kehidupan yang kujalani.
Ibunda Leonilla Tetty Khs.
Terimakasih atas segala doa dan support dalam setiap langkahku,
dan atas kasih sayang yang tak pernah putus di sepanjang
jalanku.
Adikku Tyastri Alita P. & Fransiska Kristi K.
Terimakasih telah menerima segala kekurangan & kelebihanku, dan
atas doa-doa yang menguatkan.
Y. Ari Fiantono, Uco dan Abi
Kalianlah sumber hidupku dan cintaku, sekarang dan selamanya.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan sebaik- baiknya, sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.) pada Program Studi Ilmu Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Sanata Dharma.
Dalam penyusunan skripsi ini, penulis telah banyak memperoleh bantuan dari berbagai pihak berupa materi, bimbingan, dorongan serta doa yang sangat membantu dalam prosesnya.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1. Bapak Drs. A. Tri Priantoro, M.For Sc., selaku dosen pembimbing skripsi saya yang selama ini telah banyak meluangkan waktu dan selalu sabar membimbing dan menasehati saya.
2. Ibu Rita Suhadi, M.Si.,Apt., selaku dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma yang selalu menyemangati mahasiswanya untuk segera lulus.
3. Ibu Maria Dwi Budi Jumpowati, S. Si., dan Ibu Yustina Sri Hartini, M. Si., Apt., selaku dosen penguji yang telah memberikan perhatian, waktu dan koreksi.
4. Mas Sarwanto, Mas Sigit, Mas Wagiran dan Mas Andri di laboratorium Mikrobiologi dan Kultur Jaringan yang telah membantu dan setia menemani selama saya melakukan penelitian di Lab USD.
5. Ayahanda Drs. S. Adrianto Alio dan Ibunda Leonilla Tetty K. Hardjosoewignyo yang tidak pernah lelah memberikan cinta, support dan doa yang menguatkan dalam setiap langkahku.
6. Yang terkasih Y. Ari Fiantono, Alexis Aldhi R.P., Rafael Abiyasa R.P., Tyastri Alita P. dan Fransiska Kristi K.
7. Mbak Tantri, Mas Heri, Della, Ganies, Dhe Muk, Dhe Niek, Wisnu, Neno, Bulik Lucy, Hayu, Rani, Mbah Utiku dan keluarga di Tasik yang tidak putusnya mendoakan dan mensupport.
8. Teman-teman seperjuangan Iin, Lia, Toto yang selalu membantu dan mengerti, Fanny, Nia, Lie2, Anien dan Silih, sahabat untuk selamanya.
9. Teman-teman angkatan 2003, terimakasih atas kebersamaan dan kenangan yang indah selama kita kuliah. I will miss you guys…
10. Warga masyarakat di Desa Jabung, Kecamatan Gantiwarno, Klaten yang telah bersedia memberikan air dari sumurnya sebagai sampel dan untuk wawancara yang sangat membantu penelitian ini.
Akhir kata, semoga karya yang jauh dari sempurna ini dapat bermanfaat bagi pihak-pihak yang mau merendahkan hati untuk membacanya.
Yogyakarta, 17 September 2009 Penulis
INTISARI
Bakteri coliform adalah bakteri gram negatif berbentuk batang, tidak membentuk spora, dapat memfermentasi laktosa serta dapat memproduksi asam dan gas. Bakteri coliform adalah bakteri indikator untuk kualitas kebersihan makanan dan air. Berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 tahun 2001 dari aspek mikrobiologisnya, jumlah bakteri coliform yang terkandung di dalam air minum dibatasi maksimal mengandung total coliform 10.000 bakteri/100 ml dan fecal coliform 2000 bakteri/100 ml. Air minum yang mengandung bakteri coliform dan fecal coliform yang melebihi batas dapat menyebabkan gangguan kesehatan seperti diare, infeksi saluran kemih dan pneumonia.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui jumlah bakteri coliform dan fecal coliform yang terkandung di dalam 5 sumber air dan mengetahui kualitas air yang dikonsumsi masyarakat di Desa Jabung, Kecamatan Gantiwarno, Klaten ditinjau dari aspek mikrobiologisnya apakah sudah sesuai dengan yang telah ditetapkan dalam Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 tahun 2001.
Penelitian ini merupakan penelitian non eksperimental karena tidak memberikan perlakuan pada subyek uji. Uji kandungan bakteri dilakukan dengan uji bakteri coliform dan dilanjutkan dengan uji IMViC yang bertujuan untuk mendeteksi keberadaan bakteri E.coli. Pada uji bakteri coliform tersebut, dihitung angka MPNnya dari jumlah tabung reaksi yang bereaksi positif membentuk gas dan akan didapatkan jumlah coliform per ml bahan. Angka MPN ini kemudian dibandingkan dengan Peraturan Pemerintah No. 82 tahun 2001 untuk menilai kualitas air pada sampel. Sedangkan pada pengujian IMViC dilakukan beberapa langkah uji yaitu : uji indol, uji metil merah, uji VP (Voges Proskauer) dan uji sitrat. Dari penelitian, di dapat bahwa jumlah bakteri coliform dan fecal coliform dari ke-5 sumber air telah melebihi batas yang telah ditetapkan yaitu untuk total coliform kelompok sampel I adalah 6 7 1,1. 10 bakteri/100 ml dan kelompok sampel II adalah > 2,4. 10 bakteri/100 ml, 4 sedangkan untuk fecal coliform kelompok sampel I adalah 8,4. bakteri/100 ml 7
10 dan kelompok sampel II adalah > 2,4. 10 bakteri/100 ml.Hasil dari tes IMViC menunjukkan 1 sampel air diasumsikan mengandung Escherichia coli dan 46 sampel air mengandung bakteri coliform atau bakteri fecal coliform.
Kata kunci : air minum; bakteri coliform; angka MPN; kualitas air; uji IMViC
ABSTRACT
Coliform bacteria is a group of gram negative bacteria, rod-shape, nonsporeforming, and ferment lactose with gas and acid production. Coliform bacteria is indicator of bacteria for food and water sanitation quality. Based on Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 82 tahun 2001, from microbiology aspect, the amount of coliform bacteria which is contained in water is limited and maximum contain 10.000 coliform bacteria/100 ml and contain 2000 fecal coliform bacteria/100 ml. When water contain exceeded limited of coliform bacteria dan fecal coliform, it can causes diarrhea, urinary tract infection, and pneumonia.
The aim of this research were to know the amount of coliform bacteria and fecal coliform which was contained in 5 water resources and to know water quality in Jabung village, Kecamatan Gantiwarno, Klaten based on microbiology aspect compared with Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 82 tahun 2001.
This research was non experimental because this research did not give treatment to the test subject. The test of bacteria consisted of coliform bacteria test and was continued with IMViC test to find E.coli. In coliform bacteria test, the MPN index was calculated based on the presence of gas in the tube and the amount of coliform bacteria in 1 ml water sample would be calculated. The MPN result would be compared to the Peraturan Pemerintah No. 82 tahun 2001 to estimate water sample quality. The IMViC test, consisted of several test, namely indole test, methyl red test,
VP ( Voges Proskauer ) test and citrate test. Results of the test was the amount of coliform bacteria and fecal coliform in 5 water resources was exceeded the limit of the Peraturan Pemerintah No. 82 tahun 2001. The amount of coliform bacteria in 6 7 water sample group I was 1,1. 10 bacteria/100 ml and for the group II was > 2,4.
10 bacteria/100 ml. The amount of fecal coliform bacteria in water sample group I was 4 7 8,4. 10 bacteria/100 ml and in the group II was > 2,4. 10 bacteria/100 ml. Result of
IMViC test showed that one water sample contained Escherichia coli and 46 water samples contained coliform bacteria or fecal coliform bacteria.
Keyword : drinking water, coliform bacteria, MPN index, water quality, IMViC test.
DAFTAR ISI Halaman
HALAMAN JUDUL............................................................................................. ii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN............................................................................... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN............................................................................ v
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI.................................................. vi
KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................... ix
INTISARI.............................................................................................................. x
ABSTRACT.......................................................................................................... xi
DAFTAR ISI......................................................................................................... xii
DAFTAR TABEL................................................................................................. xv
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xvi
DAFTAR LAMPIRAN......................................................................................... xviii
BAB I. PENDAHULUAN ....................................................................................1 A. Latar Belakang .....................................................................................
1 B. Permasalahan.........................................................................................
4 C. Keaslian Penelitian ...............................................................................
4 D. Manfaat Penelitian................................................................................
5 E. Tujuan Penelitian .................................................................................
5 BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA ...................................................................
6
A. Air...........................................................................................................
6 B. Bakteri Coliform...................................................................................
9 C. Pemeriksaan Kandungan Bakteri Coliform..........................................
12 1. Pengambilan Contoh Air...........................................................
12 2. Media.........................................................................................
13 3. Uji Bakteri Coliform .................................................................
17 D. Keterangan Empiris..............................................................................
19 BAB III. METODOLOGI PENELITIAN…….....................................................
20 A. Jenis dan Rancangan Penelitian...........................................................
20 B. Variabel Penelitian ...............................................................................
20 C. Definisi Operasional .............................................................................
20 D. Bahan....................................................................................................
22 E. Alat .......................................................................................................
22 F. Tatacara Penelitian………………………............................................
23 G. Analisis Hasil .......................................................................................
30 Skema Uji Cemaran Coliform dalam Air………………………………..
31 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN..............................................................
32 A. Kondisi Lingkungan Daerah Setempat secara Umum .........................
32 B. Analisa Kandungan Bakteri Coliform dalam Sampel Air....................
34 1. Uji Metode Tabung .........................................................................
35
2. Uji Konfirmasi Coliform dengan Media Brilliant Green Lactose
38 Bile Broth 2%................................................................................
3. Uji Konfirmasi Faecal Coliform dan Escherichia coli dengan
42 Media Escherichia Coli Broth ........................................................
4. Pengujian Biokimia pada E.coli......................................................
46 5. Pengecatan Gram untuk Identifikasi E.coli.....................................
50 6. Pengujian IMViC ............................................................................
53 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN...............................................................
64 A. Kesimpulan ..........................................................................................
64 B. Saran......................................................................................................
65 DAFTAR PUSTAKA............................................................................................
66 LAMPIRAN...........................................................................................................
68 BIOGRAFI.............................................................................................................
84
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel I. Kriteria Kualitas Air kelas 1 dan pengolahan air minum secara konvensonal dari segi mikrobiologisnya berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 tahun 2001 (Anonim, 2001)……………………………..…………………………… 8 Tabel II. Kondisi fisik sampel air sumur di Desa Jabung, Kecamatan Gantiwarno, Klaten…………………………………………..33 Tabel III. Angka MPN yang diperoleh pada uji Konfirmasi Coliform dengan media Brilliant Green Lactose Bile Broth 2 % (BGLB 2%)……………………………... ……………………………
41 Tabel IV. Angka MPN yang diperoleh dari Uji Konfirmasi faecal Coliform dan Escherichia coli dengan media ECB…………..
44 Tabel V. Data Pengamatan pada Uji Biokimia dengan media Eosin Methylene Blue Lactose Sucrose Agar (EMBA)…………….
47
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1. Sumur tempat pengambilan sampel yang berada di Utara Desa Jabung (Dukuh Gaswangi)…………………………………………
69 Gambar 2. Sumur tempat pengambilan sampel yang berada di Selatan Desa Jabung (Dukuh Jombor)……………………………………………
69 Gambar 3. Sumur tempat pengambilan sampel yang berada di Timur Desa Jabung (Dukuh Jabung Wetan)…………………………………….
70 Gambar 4. Sumur tempat pengambilan sampel yang berada di Barat Desa Jabung (Dukuh Besari Kulon)……………………………………..
70 Gambar 5. Sumur tempat pengambilan sampel yang berada di Tengah Desa Jabung (Dukuh Sandelan)………………………………………….
71 Gambar 6a. Hasil uji prakiraan dengan media Lactose Broth kelompok sampel
II, hasil positif ditunjukkan dengan adanya gelembung gas pada tabung Durham terbalik di dalam tabung reaksi…………………...
36 Gambar 6b. Hasil uji prakiraan dengan media Lactose Broth kelompok sampel I, hasil negative ditunjukkan dengan tidak terbentuknya gelembung gas pada tabung Durham terbalik di dalam tabung reaksi yang berada di tengah, sedangkan tabung yang lain bereaksi positif……………………………………………………………….
37 Gambar 7. Hasil uji konfirmasi coliform dengan media BGLB 2% pada kelompok sampel I dan hasil positif ditunjukkan dengan adanya gelembung gas pada tabung Durham terbalik di dalam tabung reaksi……………………………………………………………….
39 Gambar 8. Hasil uji konfirmasi faecal coliform dan Escherichia coli dengan media cair Escherichia coli Broth pada kelompok sampel II dan hasil positif ditunjukkan dengan adanya gelembung gas pada tabung Durham terbalk di dalam tabung reaksi……………………………………………...
43 Gambar 9. Pengujian biokimia E.coli dengan media padat EMBA dan hasil positif adanya kilap logam……………………..
49 Gambar 10. Pengujian biokimia E.coli dengan media padat EMBA dan tampak terbentuknya koloni bakteri berwarna ungu yang juga diasumsikan sebagai bakteri E.coli……………
49 Gambar 11. Hasil uji indol dengan media cair Trypton Water dan hasil positif ditunjukkan dengan terbentuknya warna merah di permukaan tabung………………………………
55 Gambar 12. Hasil uji metil merah dengan media cair MRVP dan hasil positif ditunjukkan dengan terbentuknya warna merah pada media………………………………………………..
58 Gambar 13. Hasil uji voges proskaeur dengan media MRVP dan hasil positif ditunjukkan dengan terbentuknya warna merah pada media………………………………………………
60 Gambar 14. Hasil uji sitrat dengan media padat SCA dan hasil positif ditunjukkan dengan perubahan warna media dari hjau menjadi biru………………………………………………
62
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Foto-foto 5 sumber air dari 5 lokasi di Desa Jabung,Kecamatan Gantiwarno, Klaten ……………………………
69 Lampiran 2. Daftar kriteria penggolongan kualitas air berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air……………………………………………..
72 Lampiran 3. Hasil wawancara terhadap pemilik sumur di Desa Jabung, Kecamatan Gantiwarno, Klaten mengenai kondisi sumur dan kondisi air…....................................................................
76 Lampiran 4. Indeks MPN berdasarkan hasil positif pada penggunaan 3 buah tabung………………...……………...………………..
77 Lampiran 5. Data mentah dan perhitungan jumlah bakteri dengan
78 metode MPN.......................................................................... Lampiran 6. Hasil identifikasi bakteri coliform berdasarkan uji IMViC...
82 Lampiran 7. Peta Desa Jabung…………………………………………...
83
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Air adalah salah satu sumber daya alam yang memiliki fungsi sangat
penting bagi kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya sehingga sumber-sumber air tersebut perlu dilestarikan. Salah satu cara melestarikan sumber-sumber air adalah dengan cara menjaga kualitas air dan mencegah pencemaran air (Anonim, 2001).
Air memiliki pengaruh langsung dan tidak langsung pada kesehatan. Pengaruh langsung terutama tergantung pada kualitas air karena air berfungsi sebagai penyalur, penyebar dan penyebab penyakit serta sebagai sarang insekta penyebar penyakit. Hal ini disebabkan bertambahnya jumlah serta intensitas aktivitas penduduk yang tidak hanya meningkatkan kebutuhan akan air tetapi juga meningkatkan jumlah air buangan, yang kemudian akan menjadi sumber pengotoran badan-badan air (Slamet,1994).
Atas dasar pemikiran tersebut dibuat standar air minum yaitu Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 tahun 2001 tentang konsentrasi berbagai parameter yang sebaiknya diperbolehkan di dalam air minum agar tujuan penyediaan air bersih dapat tercapai. Parameter yang dipakai untuk standar air minum, yaitu parameter fisika, kimia, biologi dan radioaktif (Slamet,1994).
Beberapa kriteria air minum yang berkaitan dengan parameter-parameter kualitas air tersebut, contohnya untuk parameter fisika : air minum harus jernih, tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau; untuk parameter biologi : air minum tidak mengandung kuman patogen dan segala makhluk yang membahayakan kesehatan manusia; dan untuk parameter kimia : air minum tidak mengandung zat kimia yang dapat mengubah fungsi tubuh, tidak korosif, dan tidak meninggalkan endapan pada seluruh jaringan distribusinya. Pada hakekatnya, tujuan ini dibuat untuk mencegah terjadinya serta meluasnya penyakit bawaan air (water-borne disease) (Slamet,1994).
Bakteri coliform merupakan bakteri gram negatif berbentuk batang, tidak membentuk spora, dapat memfermentasi laktosa dan dapat memproduksi asam dan gas pada suhu 35-37ºC. Bakteri coliform adalah golongan bakteri intestinal, yaitu bakteri yang hidup dalam saluran pencernaan manusia dan menjadi bakteri indikator untuk kualitas kebersihan makanan dan air. Batasan jumlah bakteri coliform dalam air yang diminum menjadi penting karena jika jumlahnya melebihi batas dapat menyebabkan patogenis pada manusia dan secara jelas tercantum dalam Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 tahun 2001 pada bagian parameter biologisnya (Chandra, 2007 ; Holt, Krieg, Sneath, Staley, and Williams, 2000).
Parameter biologis adalah parameter yang menentukan batasan jumlah bakteri yaitu coliform total dan faecal coliform yang diperbolehkan ada di dalam air.
Jika populasinya tidak dibatasi dapat menyebabkan patogenitas pada saluran pencernaan seperti diare, kholera, atau infeksi saluran pencernaan. Menurut Peraturan sebagai air baku air minum dan diolah secara konvensional, maksimal mengandung faecal coliform 2000 bakteri/100 ml dan total coliform 10.000 bakteri/100 ml (Anonim,2001).
Berbagai standar, baku mutu dan undang-undang yang mengatur tentang kualitas air dan penggunaannya sebagai air minum, bertujuan untuk melindungi masyarakat dari kemungkinan terinfeksi atau terkontaminasi bakteri dan bahan-bahan berbahaya yang terkandung di dalam air. Hal ini disebabkan banyaknya bakteri dan kontaminan lain yang dapat mengakibatkan infeksi serius pada manusia dan hewan, bahkan menyebabkan kematian (Slamet, 1994).
Analisis bakteriologi air adalah metode analisis air untuk memastikan jumlah bakteri yang terkandung, dan untuk menemukan jenis bakterinya. Prosedur analisis mikrobiologi menggunakan sampel air untuk memastikan konsentrasi bakteri dan menggambarkan kesimpulan tentang kesesuaian kegunaan airnya. Proses ini digunakan secara rutin untuk mengkonfirmasi keamanan air untuk konsumsi manusia, untuk mandi, atau untuk rekreasi apakah sudah aman digunakan.
Penelitian ini bertujuan untuk meneliti kualitas air ditinjau dari parameter biologisnya yaitu mengukur kandungan bakteri coliform dan faecal coliform yang terkandung di dalam air yang dikonsumsi untuk kebutuhan sehari-hari, apakah sudah sesuai dengan peraturan yang ada. Lokasi yang dipilih untuk penelitian adalah Desa Jabung yang berada di Kecamatan Gantiwarno, Klaten. Desa Jabung dipilih karena masih kurangnya kesadaran masyarakat di desa tersebut mengenai kualitas air minum
bahwa sumur-sumur yang digunakan tidak menggunakan bahan-bahan kimia
seperti kaporit yang biasanya banyak digunakan di daerah perkotaan sehingga
sumur masih alami (Sukirno, 2008).B. Permasalahan
a. Perumusan masalah Permasalahan pada penelitian ini adalah :
1. Berapa kandungan bakteri total coliform dan fecal coliform pada 5 sumber air di Desa Jabung, Kecamatan Gantiwarno, Klaten ?
2. Apakah kualitas air yang dikonsumsi masyarakat di Desa Jabung, Kecamatan Gantiwarno, Klaten dilihat dari aspek mikrobiologisnya sudah sesuai dengan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No 82 tahun 2001 ? b. Batasan masalah
Pengukuran kandungan bakteri coliform (secara MPN) yang mempengaruhi kualitas air yang dikonsumsi oleh masyarakat di Desa Jabung, Kecamatan Gantiwarno, Klaten
C. Keaslian Penelitian
Penelitian tentang cemaran bakteri coliform pada air yang dikonsumsi di
Desa Jabung, Kecamatan Gantiwarno, Klaten belum pernah dilakukan
D. Manfaat Penelitian
a. Manfaat Teoritis
Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat dan memberikan pengetahuan tentang kualitas air ditinjau dari aspek mikrobiologisnya kepada seluruh masyarakat di Desa Jabung, Kecamatan Gantiwarno, Klaten.
b. Manfaat Praktis
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi kepada masyarakat di Desa Jabung yang mengkonsumsi air tersebut tentang kualitas air ditinjau dari jumlah kandungan bakteri coliformnya yaitu coliform total maksimal mengandung 10.000 bakteri/100 ml air dan fecal coliform maksimal mengandung 2.000 bakteri/100 ml air, berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia nomor 82 tahun 2001 sehingga masyarakat dapat mengolah air sumur dengan pemasakan yang lebih baik yaitu sampai air mendidih atau bersuhu lebih dari 100° C.
E. Tujuan Penelitian
1. Mengetahui jumlah bakteri coliform dan fecal coliform yang terkandung di dalam 5 sumber air di Desa Jabung, Kecamatan Gantiwarno, Klaten dan
2. Mengetahui kualitas air yang dikonsumsi masyarakat di Desa Jabung, Kecamatan Gantiwarno, Klaten ditinjau dari aspek mikrobiologisnya apakah sudah sesuai dengan yang telah ditetapkan di dalam Peraturan Pemerintah
BAB II PENELAAHAN PUSTAKA A. Air Evaporasi dari air laut, danau, dan permukaan tanah sama jumlahnya dengan
air yang dihasilkan oleh hujan. Siklus penghasilan air disebut siklus hidrologi atau siklus air. Mikroorganisme didapatkan dalam berbagai tahapan proses ini, yaitu pada air atmosfer, air permukaan dan air tanah. Lingkungan perairan yang berbeda akan memberikan populasi mikroorganisme yang berbeda pula (Budiyanto, 2002).
Air tanah dapat diperoleh dengan pembuatan sumur atau langsung dari mata air. Air tanah ini rentan terhadap pencemaran oleh mikroorganisme dari atmosfer, aliran air pada permukaan tanah dan limbah domestik ataupun industri yang dibuang di dalamnya (Effendi, 2007).
Pemantauan kualitas air suatu perairan memiliki tiga tujuan utama sebagai berikut (Mason, 1993 cit., Effendi, 2007) :
Surveillance
1. Environmental , yakni tujuan untuk mendeteksi dan mengukur pengaruh yang ditimbulkan oleh suatu pencemar terhadap kualitas lingkungan dan mengetahui perbaikan kualitas lingkungan setelah pencemar tersebut dihilangkan.
2. Establishing Water-Quality Criteria, yakni tujuan untuk mengetahui hubungan sebab akibat antara perubahan variabel-variabel ekologi perairan dengan parameter fisika dan kimia, untuk mendapatkan baku mutu kualitas air.
3. Appraisal of Resources, yakni tujuan untuk mengetahui gambaran kualitas air pada suatu tempat secara umum.
Peraturan Pemerintah No. 82 tahun 2001 mengelompokkan kualitas air menjadi beberapa kelas menurut peruntukkannya. Adapun pembagian kelas menurut peruntukkannya adalah sebagai berikut :
1. Kelas satu, adalah air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut;
2. Kelas dua, adalah air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/ sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan air yang sama dengan kegunaan tersebut;
3. Kelas tiga, adalah air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan air yang sama dengan kegunaan tersebut;
4. Kelas empat, adalah air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi, pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. Parameter-parameter untuk setiap golongan dapat dilihat pada Lampiran 2, yang secara lengkap mencantumkan bahan-bahan atau zat apa saja yang boleh terkandung dalam air dalam konsentrasi tertentu.
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 tahun 2001 mengatakan bahwa air yang dapat dikonsumsi adalah air yang masuk kelas 1 sehingga parameter mikrobiologis dari kelas tersebut dapat digunakan sebagai baku mutu air minum, namun ada kondisi khusus untuk pengolahan air minum secara konvensional yaitu mengandung fecal coliform ≤ 2000 bakteri / 100 ml dan total coliform
≤ 10.000 bakteri / 100 ml. Berikut adalah kriteria kualitas air kelas 1 dan pengolahan air minum secara konvensional dari segi mikrobiologinya :
Tabel I. Kriteria Kualitas Air kelas 1 dan pengolahan air minum secara konvensional dari segi mikrobiologinya berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 tahun 2001 (Anonim,2001). PARAMETER KADAR MAKSIMUM (Jumlah/100ml)
Kelas 1 Pengolahan air minum secara konvensional Koliform tinja 100 2.000
(faecal coliform) Total koliform 1000 10.000
Pengolahan air minum secara konvensional adalah cara mengolah air minum dengan cara sederhana yaitu dengan pemasakan air hingga air tersebut mendidih dan bersuhu 100°C.
Air merupakan sumber daya alam yang memenuhi hajat hidup orang banyak sehingga perlu dilindungi agar tetap bermanfaat bagi hidup dan kehidupan manusia serta makhluk hidup lainnya. Agar air dapat bermanfaat secara berkelanjutan dengan tingkat mutu yang diinginkan, maka pengendalian air menjadi sangat penting (Anonim,2001).
Pencemaran air selalu berarti turunnya kualitas air sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak dapat berfungsi lagi sesuai peruntukkannya. Baku mutu air di satu pihak merupakan suatu tingkat mutu air yang dikehendaki bagi suatu peruntukan, dan di lain pihak merupakan arahan dan pedoman bagi pengendalian pencemaran air (Anonim,2001).
B. Bakteri Coliform
Bakteri coliform adalah mikroba aerob dan fakultatif anaerob yang termasuk gram negatif dan berbentuk batang. Bakteri ini tidak membentuk spora dan dapat memfermentasi laktosa. Dapat membentuk asam pada suhu 35-37ºC selama 48 jam. Bakteri coliform sangat mudah dikulturkan dan keberadaannya digunakan sebagai indikasi adanya bakteri fecal patogenik lainnya (Chandra, 2007 ; Holt et al., 2000).
Mikroba aerob yang termasuk gram negatif ini dapat menggunakan oksigen sebagai penerima elektron terminal. Kebanyakan dapat tumbuh dan berkembang di bawah udara atmosfer (dengan 21% oksigen), kecuali mikroba mikrofilik. Beberapa kelompok dapat hidup secara anaerob dengan adanya nitrat, fumarat, atau penerima elektron terminal lain. Beberapa kelompok juga dapat menyediakan molekul nitrogen. Beberapa genus yang termasuk di dalam kelompok mikroba aerob ini adalah :
Acetobacter, Aquaspirillum, Pseudomonas, Rhizobacter, Rhizobium, dan
Rhizomonas
. Sedangkan pada mikroba fakultatif anaerob, yang termasuk gram negatif memiliki karakteristik yang berbeda. Sel-selnya memiliki diameter 0,1-1,5 µm. Umumnya batangnya berbentuk lurus, kecuali Vibrio yang bentuknya berliku- liku atau sel vibrioid. Dapat ditemukan di lingkungan sekitar atau pada hewan atau tanaman sebagai inangnya (Erwinia). Kebanyakan spesies bersifat patogen untuk manusia dan hewan, dan beberapa juga patogen untuk serangga dan tanaman.
Kelompok ini terdiri dari empat famili yaitu : Enterobacteriaceae (contoh :
Citrobacter, Escherichia, Enterobacter, Klebsiella, Proteus, Salmonella, Shigella,
dan Yersinia), Vibrionaceae (contohnya : Aeromonas, Photobacterium, Plesiomonas,
Vibrio), Pasteurellaceae(contohnya : Actinobacillus, Haemophilus, Pasteurella) dan
Cardiobacterium, Chromobacterium, Eikenella,
famili lain (contohnya :
Streptobacillus) (Bonang & Koeswardono, 1982).
Fecal coliform adalah anggota dari coliform total yang mampu memfermentasi laktosa pada suhu 44,5ºC. Sekitar 97% dari total kandungan bakteri coliform tinja manusia merupakan fecal coliform, yang terutama terdiri atas
Escherichia
dan beberapa spesies Klebsiella. Bakteri fecal coliform ini juga banyak ditemukan dalam tinja hewan, sehingga untuk mengetahui adanya pencemaran tinja hewan lebih sesuai digunakan bakteri fecal coliform (Chandra, 2007).
Escherichia coli
adalah salah satu bakteri coliform total yang ditemukan dalam tinja manusia karena E.coli adalah flora normal di dalam saluran pencernaan.
Selain E.coli, bakteri patogen juga terdapat melimpah dalam tinja manusia. tersebut tercemar oleh kotoran manusia, yang mungkin juga disertai dengan cemaran bakteri patogen. Pada habitat alamiah E.coli mampu memfermentasi laktosa secara optimal pada suhu 44,5ºC sedangkan jika berada di dalam saluran pencernaan E.coli memfermentasi pada kisaran normal suhu tubuh manusia yaitu 35-37°C (Chandra, 2007).
Penentuan bakteri coliform total sebagai indikator adanya pencemaran tinja pertama kali dilakukan di Amerika Serikat pada tahun 1914. Bakteri coliform total meliputi semua jenis bakteri aerobik, anaerobik fakultatif, dan bakteri bentuk batang (rod-shape) yang dapat memfermentasi laktosa dan menghasilkan gas dalam waktu 48 jam pada suhu 35-37ºC. Oleh karena itu, bakteri coliform total terdiri atas
Escherichia, Citrobacter, Klebsiella
, dan Enterobacter. Beberapa satuan jumlah yang digunakan untuk menentukan kuantitas bakteri adalah jumlah sel, MPN (Most
Probable Number ), dan PFU (Plaque-Forming Units) (Chandra, 2007).
Metode yang dipilih untuk menghitung kandungan bakteri total coliform dan fecal coliform dalam sampel air adalah dengan perhitungan Most Probable
Number
(MPN) atau jumlah mikroba yang paling mungkin karena metode ini untuk menghitung jumlah mikroba yang hidup saja dan dilakukan juga pengenceran berulang yang hasilnya dapat untuk menentukan kemungkinan besar jumlah mikroba yang terdapat dalam suspensi sampel air dengan kepercayaan sebesar 95%. Selain itu metode ini juga mudah dan cepat untuk dilakukan, sehingga metode ini juga digunakan untuk menghitung jumlah bakteri coliform pada air kemasan seperti kemudian dibandingkan dengan daftar Most Probable Number dan dihitung jumlah bakterinya (Jutono, Soedarsono, Hartadi, Kabirun, Suhadi dan Sosanto, 1980).
C. Pemeriksaan Kandungan Bakteri Coliform
1. Pengambilan Contoh Air
Wadah dan cara pengawetan sampel air merupakan satu kesatuan dan bagian penting dalam perencanaan pengambilan sampel lingkungan. Pemilihan wadah dan pengawetan yang salah akan menghasilkan data yang tidak akurat. Secara umum, wadah yang digunakan harus memenuhi persyaratan , antara lain : terbuat dari gelas atau plastik ( polypropylene, polyethylene, dan teflon), sesuai jenis sampel yang diambil; dapat ditutup dengan kuat dan rapat; mudah dicuci; tidak mudah pecah atau bocor; tidak menyerap zat-zat kimia dari sampel; tidak melarutkan zat-zat kimia ke dalam sampel; tidak menimbulkan reaksi antara bahan wadah dan sampel (Hadi,2005).
Titik pengambilan sampel air ditetapkan menurut ketentuan-ketentuan sebagai berikut (Hadi,2005 ; Effendi,2007) : a. Pada sumur gali, sampel diambil pada kedalaman 20 cm di bawah permukaan air. Pengambilan sampel sebaiknya dilakukan pada pagi hari. Sampel diambil pagi hari karena diasumsikan kondisi air saat itu masih konstan atau homogen karena belum banyak aktivitas yang dilakukan oleh warga dengan b. Pada sumur bor dengan pompa tangan atau mesin, sampel diambil dari kran / mulut pompa ( tempat keluarnya air ). Pengambilan sampel dilakukan kira- kira lima menit setelah air mulai dibuang ( dikeluarkan ). Sampel diambil setelah lima menit air dibuang agar sampel yang diambil lebih homogen dan menghindari kotoran yang biasa keluar saat kran dibuka.
Sampel air yang telah diambil harus segera diteliti karena sampel lingkungan mudah mengalami perubahan secara fisik, kimia, atau biologi. Oleh karena itu jika sampel tidak bisa segera diuji setelah diambil, maka sampel harus diawetkan. Pengawetan sampel lingkungan meliputi pendinginan, pengaturan pH, dan penambahan bahan kimia untuk mengikat polutan yang akan dianalisis. Namun idealnya sampel lingkungan harus dianalisis sesegera mungkin setelah pengambilan (Effendi,2007).
2. Media
Untuk memelihara mikroba diperlukan media yang harus mengandung semua zat yang diperlukan untuk pertumbuhannya, antara lain : senyawa organik protein, karbohidrat, lemak, mineral, vitamin, dan lain-lain (Mun’im, Sumiati, Malik, Suryadi, Iskandarsyah, Radji, dan Maun, 2004 ).
Media adalah bahan atau substrat yang digunakan untuk menumbuhkan mikroba. Dalam media harus mengandung unsur-unsur yang diperlukan untuk pertumbuhan, harus mempunyai tekanan osmosa, tekanan permukaan, dan mempunyai pH yang sesuai dengan kebutuhan mikroba. Media harus dalam keadaan steril, tidak ditumbuhi mikroba lain yang tidak diharapkan ( Hadioetomo, 1985 ).
Media memiliki berbagai macam fungsi di antaranya untuk mengisolasi mikroba menjadi kultur murni, untuk membedakan jenis-jenis mikroba satu dengan yang lain dengan suatu reaksi atau ciri yang khas atau untuk mengaktifkan mikroba sebelum dipakai dalam proses fermentasi (Mun’im dkk, 2004).
Menurut kegunaanya media dapat digolongkan menjadi :
1. Media Umum Media ini dapat ditumbuhi mikroba secara umum, banyak jenis mikrobia dapat tumbuh pada media ini. Misalnya : Nutrien Agar ( NA).
2. Media Selektif Media ini komposisinya sedemikian rupa, sehingga hanya jenis-jenis mikroba tertentu saja yang dapat hidup, misalnya : Salmonella Shigella Agar (SSA), Brilliant Green Lactose Bile Broth (BGLB).
3. Media Differensial Media ini dapat digunakan untuk membedakan jenis-jenis mikroba satu dengan yang lain, dengan adanya suatu reaksi atau ciri yang khas. Reaksi ini terjadi karena mikroba mampu mengurai salah satu bahan media. Misalnya : Eosin Metilen Blue Agar (EMBA), Blood Agar (BA).
4. Media Pengayaan Yaitu media yang dipakai untuk menumbuhkan mikroba tertentu, sebelum mikroba tersebut. Menurut bentuknya, media ini dibagi menjadi : media padat (agar) dan media cair (kaldu) (Mun’im dkk, 2004 ).
Pada penelitian ini digunakan 8 macam media dengan kegunaan dan sifatnya masing-masing yaitu : a. Media Lactose Broth (LB)
Media ini mengandung laktosa dan hanya bakteri yang mampu memfermentasi laktosa yang dapat tumbuh dan membentuk gas pada tabung Durham yang digunakan dalam media ini. Salah satunya adalah bakteri coliform (Anonim,1996).
b. Media Brilliant Green Lactose Broth (BGLB) Media ini mengandung laktosa yang hanya mampu difermentasi oleh bakteri coliform dan fecal coliform dan menghasilkan gas dalam tabung Durham.
Bakteri non-faecal lain dapat tumbuh pada media ini namun tidak dapat membentuk gas (Anonim,1996).
c. Media Echerichia coli Broth (ECB) Media ini mengandung laktosa dan garam empedu. Laktosa akan difermentasi oleh bakteri coliform dan E.coli sedangkan bakteri lain seperti bakteri gram positif akan dihambat oleh garam empedunya. Hasil fermentasi tampak dengan adanya gelembung gas pada tabung Durham (Anonim,1996).
d. Media Eosin Metilen Blue Agar (EMBA) Media ini termasuk media differensial karena dengan media ini bakteri coliform bakteri lainnya yaitu menghasilkan kilap logam berwarna hijau metalik. Pada media ini beberapa tipe E.coli juga dapat membentuk koloni-koloni yang berwarna ungu. Media ini mengandung laktosa dan sukrosa yang akan difermentasi oleh bakteri coliform dan E. coli (Anonim,1996).
e. Media Nutrient Agar miring Media ini adalah media umum yang dapat ditumbuhi oleh semua bakteri, pada penelitian ini digunakan untuk menumbuhkan bakteri yang menghasilkan kilap logam berwarna hijau metalik dan koloni-koloni berwarna ungu yang berasal dari media EMB Agar. Media ini mengandung pepton, ekstrak daging dan agar- agar yang baik untuk pertumbuhan bakteri (Anonim,1996).
f. Media Tryptone Broth Media ini termasuk media differensial karena akan memberikan hasil reaksi yang khas karena melibatkan reaksi enzimatis dari bakteri. Pepton yang terkandung dalam media memiliki kadar triptofan yang tinggi. Triptofan kemudian akan diuraikan oleh bakteri coliform dengan enzim triptofanase dan akan terbentuk indol. Senyawa indol ini dapat dideteksi dengan pemberian reagen Kovacs ke dalam suspensi. Pada sampel yang mengandung indol, setelah diberi reagen akan terbentuk warna merah pada permukaan media, namun jika tidak ada indol akan terbentuk warna jingga. Bakteri coliform khususnya E.coli akan membentuk warna merah (Lay,1994). g. Media Methyl Red Voges Proskauer (MRVP) Media ini termasuk media differensial. Glukosa dalam media akan difermentasikan oleh bakteri coliform dan akan terbentuk asam, adanya produk yang bersifat asam akan menurunkan pH media pertumbuhannya menjadi 4,4 atau lebih rendah. Dengan penambahan indikator pH akan menunjukkan perubahan pH dengan terbentuknya warna pada suspensi. Warna merah terbentuk pada suspensi yang mengandung produk asam. Pada uji metil merah reagen yang digunakan adalah methyl red dan pada uji voges proskauer reagennya adalah larutan alfa naphtol dan larutan hidroksida (Anonim,1996).
h. Media Simmons Citrate Agar (SCA) Media ini termasuk media differensial. Bakteri tertentu akan menggunakan Sodium sitrat dalam media sebagai satu-satunya sumber karbon. Apabila mikrobia mampu menggunakan sitrat, maka asam akan dihilangkan dari medium biakan sehingga akan menyebabkan peningkatan pH dan mengubah warna medium dari hijau menjadi biru. Sebagian kelompok bakteri coliform akan bereaksi positif seperti Enterobacter,Klebsiella, dan Serratia, namun ada juga kelompok yang bereaksi negatif seperti Escherichia. Reagan tidak perlu ditambahkan karena media ini sudah mengandung indikator bromthymol biru di dalamnya (Anonim,1996).
3. Uji Bakteri Coliform
Dalam metode ini perhitungan dilakukan berdasarkan jumlah tabung yang positif yaitu yang ditumbuhi oleh mikroba setelah diinkubasi pada suhu dan waktu tertentu. Pengamatan positif dilihat dengan mengamati terbentuknya gas dalam tabung Durham yang diletakkan dalam posisi terbalik. Uji ini meliputi : uji prakiraan (presumptive test), uji konfirmasi coliform dan uji konfimasi fecal coliform dan Escherichia coli (Mun’im dkk,2004).
Penghitungan jumlah bakteri untuk tiap 100 ml sampel berdasarkan jumlah tabung positif dari 3 seri pengenceran yang berturut-turut dan faktor pengencerannya kemudian dicocokkan dengan daftar Most Probable Number (MPN) pada Lampiran 4, sehingga MPN untuk tiap 100 ml sampel air adalah :