Uji Kuantitatif Bakteri Koliformpada Air Bersih dengan Metode MPN (Most Probable Number) di Kecamatan Sei Bamban

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air merupakan materi esensial dalam kehidupan. Tidak ada satu pun
makhluk hidup di dunia ini yang tidak membutuhkan air. Sel hidup misalnya, baik
tumbuh-tumbuhan maupun hewan sebagian besar tersusun oleh air, yaitu lebih
dari 75% isi sel tumbuhan-tumbuhan atau lebih dari 67% isi sel hewan, tersusun
oleh air. Kebutuhan air untuk keperluan sehari-hari, berbeda untuk tiap tempat dan
tingkat kehidupan. Semakin tinggi taraf kehidupan, semakin meningkat pula
jumlah kebutuhannya (Suriwiria, 1996).
Berdasarkan catatan dari Departemen Kesehatan, rata-rata keperluan air
adalah 60 liter perkapita, yaitu mandi 30 liter, mencuci 15 liter, masak 5 liter,
minum 5 liter, dan sisanya keperluan lain. Sejalan dengan kemajuan dan
peningkatan taraf kehidupan, tidak bisa dihindar adanya peningkatan jumlah
kebutuhan air khususnya keperluan rumah tangga, sehingga berbagai cara dan
usaha telah banyak dilakukan untuk memenuhi kebutuhan tersebut (Suriwiria,
1996).
2.1.1 Penggolongan Air
Berdasarkan peruntukannya, air pada sumber air dapat dikategorikan
menjadi empat golongan, yaitu:
1.

Golongan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara
langsung, tanpa diolah terlebih dahulu.

2.

Golongan B, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku untuk diolah
sebagai air minum dan keperluan rumah tangga.

4
Universitas Sumatera Utara

3.

Golongan C, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan
peternakan.

4.

Golongan D, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian, dan

dapat digunakan untuk usaha perkotaan, industri, dan listrik tenaga air
(Kristanto, 2013).

2.1.2 Air Bersih
Air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari sebaiknya air yang
memenuhi kriteria sebagai air bersih. Air bersih merupakan air yang dapat
digunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi syarat
kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak terlebih dahulu. Persyaratan
ini telah ditetapkan oleh Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia melalui
No.416/MENKES/PER/IX/1990 (Waluyo, 2009).
Di samping sumber air yang harus dilindungi, sarana air bersih juga harus
dilindungi. Sarana air bersih adalah sarana yang dapat menghasilkan air bersih
seperti sumur gali, sumur pompa tangan dangkal dan dalam, penampungan air
hujan, perlindungan mata air, dan sistem perpipaan. Salah satu kurang baiknya
sarana air bersih tidak terlindung dari pencemaran. Bila sarana air bersih dibuat
memenuhi persyaratan kesehatan, maka diharapkan pencemaran dapat dikurangi,
sehingga kualitas air yang diperoleh menjadi lebih baik (Waluyo, 2009).
2.1.3 Persyaratan dalam Penyediaan Air Bersih
Sistem dalam penyediaan air bersih harus memenuhi beberapa syarat
utama. Salah satu syaratannya adalah secara bakteriologik, yang ditandai dengan

tidak adanya bakteri koli terutama fekal koli (Koliform tinja) dalam air. Air yang
mengandung koliform tinja berarti air tersebut telah tercemar oleh tinja. Menteri

5
Universitas Sumatera Utara

Kesehatan Republik Indonesia (1990) menentukan air bersih sebagai air yang
dapat dipergunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi
kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak. Parameter koliform total
harus mencapai 50/100 mL untuk air bukan perpipaan dan 10/100 mL untuk air
perpipaan (Waluyo,2009).
2.1.4 Sumber Air Bersih
Air yang berada di permukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai
sumber. Berdasarkan letak sumbernya, air dapat dibagi menjadi air permukaan, air
tanah, air angkasa, air sumur, dan mata air.
a.

Air Permukaan
Secara umum air permukaan dibagi menjadi air sungai, air rawa atau air
danau. Air sungai umumnya mempunyai derajat pengotoran yang tinggi.

Penggunaanya sebagai air minum harus melalui proses panjang, sedangkan
air danau kebanyakan berwarna yang disebabkan oleh zat organik yang telah
membusuk. Air ini umumnya mendapat pengotoran selama pengalirannya.
Pengotoran tersebut misalnya oleh lumpur, batang kayu, dan daun.

b.

Air Tanah
Air tanah secara umum terbagi menjadi air tanah dangkal, air tanah dalam,
dan mata air. Air tanah dangkal terjadi akibat proses penyerapan air dari
permukaan tanah lumpur akan tertahan, sehingga air tanah dangkal terlihat
jernih. Setelah mengalami penyaringan dan menemui lapisan kedap air, maka
air tanah dapat dimanfaatkan sebagai sumber air bersih. Air tanah dangkal
memiliki kedalaman sampai 15 meter, karena pergerakan yang sangat lambat

6
Universitas Sumatera Utara

dan waktu tinggal yang lama tersebut, air tanah akan sulit untuk pulih
kembali jika mengalami pencemaran.

c.

Air Angkasa (Air Hujan)
Air angkasa merupakan sumber utama air di bumi. Untuk menjadikan air
hujan sebagai sumber air minum hendaknya pada waktu menampung air
hujan jangan dimulai pada saat hujan mulai turun, karena masih banyak
mengandung kotoran. Air tersebut cenderung mengalami pencemaran ketika
berada di atmosfer, pencemaran yang berlangsung di atmosfer tersebut dapat
disebabkan oleh partikel debu, mikroorganisme, dan gas.

d.

Mata Air
Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya kepermukaan tanah.
Mata air yang berasal dari air tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh
musim dan memiliki kualitas yang sama dengan air sumur. Berdasarkan
munculnya kepermukaan tanah dibagi menjadi rembesan dan umbul.
Rembesan adalah dimana air keluar dari lereng-lereng. Umbul adalah dimana
air ke luar ke permukaan pada suatu dataran (Waluyo,2009).

e.

Air Sumur
Air sumur merupakan sumber utama air bersih bagi masyarakat yang tinggal
di daerah perkotaan. Untuk memperoleh sumber air tersebut umunya manusia
membuat sumur gali atau sumur bor. Sumur gali adalah satu konstruksi sumur
paling umum dan meluas dipergunakan untuk mengambil air tanah sebagai
air minum dengan kedalaman 7-10 meter dari permukaan tanah. Sumur bor
adalah jenis sumur dengan cara pengeboran lapisan air tanah yang lebih
dalam ataupun lapisan tanah yanga jauh dari tanah permukaan, sehingga

7
Universitas Sumatera Utara

sedikit dipengaruhi kontaminasi yang mempunyai kedalaman 12-40 meter
(Gabriel, 2001).
2.1.5 Kriteria Kualitas Air
Air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari adalah air yang memenuhi
kriteria sebagai air bersih. Ada pernyataan air jernih belum tentu bersih. Air bersih
merupakan air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitasnya

memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak.
Persyaratan ini telah ditetapkan oleh Menteri Kesehatan Republik Indonesia
melalui Permenkes RI/416/Menkes/Per/IX/1990. Parameter mikrobiologik ada
dua parameter, yakni:
a. Koliform tinja; air yang mengandung koliform tinja berarti air tersebut telah
tercemar oleh tinja. Tinja ini sangat potensial untuk menularkan penyakit yang
berhubungan dengan air.
b.

Koliform

total;

bila

air

mengandung

bakteri

kelompok

ini

akan

dapatmengakibatkan penyakit-penyakit saluran pencernaan. Kuman koliformtotal
tidak sepenuhnya apatogen, beberapa tipe menyebabkan disentri pada bayi
(Waluyo, 2007).
2.2 Kelompok Kehidupan Dalam Air
Kelompok kehidupan yang terdapat di air terdiri dari bakteri, jamur,
mikroalga, protozoa, dan virus. Disamping itu ada juga sekumpulan hewan atau
tanaman air lainnya yang tidak termasuk kelompok mikroba. Kehadiran mikroba
di dalam air, dapat menguntungkan tetapi juga dapat mendatangkan kerugian
(Waluyo, 2009).

8
Universitas Sumatera Utara

A. Mikroba yang Menguntungkan:
a.

Kehadiran plankton (fitoplankton & zooplankton) di dalam air merupakan
makanan utama ikan-ikan kecil, sehingga keberadaanya tanda kesuburan pada
perairan.

b.

Mikroalga berklorofil dapat berfotosintesis berpotensi menghasilkan oksigen.
Dalam air, kegiatan fotosintesis tersebut akan menambah kadar oksigen di
dalamnya, sehingga nilai kerutan oksigen akan naik.

c.

Banyak bakteri dan cendawan di dalam badan air berfungsi sebagai
dekomposer, artinya mempunyai kemampuan merombak atau menguraikan
senyawa yang berada di dalam badan air (Waluyo, 2009).

B. Mikroba yang Merugikan

a.

Mikroba penghasil toksin yang berbahaya, misalnya Clostridium (anaerob),
Pseudomonas, Salmonella, Staphylococcus (aerobik).

b.

Jasad-jasad renik patogen berbahaya bila ada di dalam badan air, seperti
Salmonella, Shigella, Vibrio, Entamoeba, dan lain sebagainya.

c.

Menimbulkan bau busuk pada air, bila air tersebut disimpan. Hal ini
disebabkan adanya bakteri balerang, misalnya Thiobacillus yang mempunyai
kemampuan mereduksi sulfat menjadi H2S. Kondisi demikian biasanya di
pemukiman baru yang asalnya persawahan (Waluyo, 2009).

2.2.1 Pencemaran Air
Definisi pencemaran air mengacu pada definisi lingkungan hidup yang
ditetapkan dalam UU tentang Lingkungan Hidup yaitu UU No.23/1997. Dalam PP

No.20/1990 tentang pengendalian pencemaran air, pencemaran air adalah
masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan/atau komponen

9
Universitas Sumatera Utara

lain ke dalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas air turun sampai ke
tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak berfungsi lagi sesuai dengan
peruntukannya (Sumantri, 2010).
Penyebab terjadinya pencemaran dapat berupa masuknya makhluk hidup,
zat, energi atau komponen lain ke dalam air sehinnga menyebabkan kualitas air
tercemar. Masukan tersebut berupa buangan bersifat rutin, misalnya buangan
limbah cair. Indikator pencemaran air salah satunya adalah pengamatan secara
biologis, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan mikroorganisme yang ada
dalam air, terutama ada tidaknya bakteri patogen (Sumantri, 2010).
Air normal tidak berwarna, tampak bersih, bening, dan jernih. Bila kondisi
air warnanya berubah, maka hal tersebut merupakan salah satu indikasi air telah
tercemar. Akan tetapi, tidak semua air yang bening dan jernih dapat dipastikan
tidak tercemar, karena banyak zat beracun tidak mengakibatkan perubahan warna
(Sunu, 2001).
2.2.2 Sumber Pencemaran Air
Air merupakan substrat yang paling parah akibat pencemaran. Berbagai
sumber pencemar air yaitu:
a.

Sumber Domestik, merupakan sampah yang sehari-hari dihasilkan akibat
kegiatan manusia secara langsung. Sumber pencemaran domestik berasal dari
rumah tangga, perkampungan, pasar, sekolah, pemukiman, rumah sakit, dan
lain sebagainya.

b.

Sumber Non Domestik, adalah sampah yang dihasilkan dari kegiatan manusia
sehari-hari, tetapi tidak secara langsung. Beberapa contoh dari sampah non
domestik adalah sampah dari pabrik, sampah industri, sampah pertanian,

10
Universitas Sumatera Utara

sampah peternakan, dan lain sebagainya. Baik secara langsung maupun tidak
langsung kedua pencemar tersebut mempengaruhi kualitas air. Pengaruhnya
adalah untuk air minum, air industri, dan untuk keperluan lainnya (Waluyo,
2009).
Pencemaran domestik memasuki badan air sebagian besar diakibatkan
oleh kehadiran jasad renik, contohnnya bakteri koli. Bakteri tersebut dapat
dijadikan indikator pencemar biologis dan kehadirannya pada benda yang
berkaitan dengan manusia sangant tidak diharapkan. Bila bakteri jenis tersebut
terdapat pada suatu benda menandakan benda telah tercemar oleh materi fekal
(tinja, feses manusia). Bakteri koli merupakan salah satu jenis kelompok bakteri
yang kehadirannya sangat dihindari pada suatu benda yang berhubungan dengan
manusia (Waluyo, 2009).
2.2.5 Penyebaran Mikroba Pencemar Air
Tempat penyebaran penyakit pada umumnya berbentuk air buangan yang
banyak mengandung berbagai senyawa organik. Penyebaran dapat melalui air
danau, air sungai, air rawa, air sawah, air sumur, air pompa, air pipa, air laut, air
buangan dan sebagainya. Pencemaran biasanya disebabkan masuknya kotoran
manusia dan binatang ke dalamnya. Pencemaran yang tidak sengaja dapat terjadi,
misalnnya kembalinya air buangan ke dalam sumur secara langsung atau melaui
tempat bocor dan celah-celah tanah. Dapat juga terjadi dari kakus ke dalam sumur
karena jaraknya yang terlalu dekat, atau karena pipa air yang bocor (Waluyo,
2009).

11
Universitas Sumatera Utara

2.3 Koliform
Bakteri koliform berbentuk batang, bersifat gram negatif, aerob dan
fakultatif anaerob serta tidak membentuk spora. Kelompok bakteri ini mempunyai
berbagai sifat biokimia. Oleh karena itu adanya pengaruh perubahan lingkungan
dapat menyulitkan dalam menentukan jenisanya. Bakteri yang termasuk koliform
adalah

Citrobacter,

Providensia,

Enterobacter

aerogenes

(Aerobacter

aerogenes)dan sebagainya (Nurwantoro dan Djarijah, 1997).
Bakteri coli adalah organisme yang biasa hidup di dalam pencernaan
manusia atau hewan yang berdarah panas. Terutama terdapat dalam air
permukaan, dan air yang telah tercemar oleh kotoran manusia. Bakteri koliform
dipakai sebagai indikator organisme untuk mengetahui apakah air telah tercemar
oleh tinja manusia atau kotoran hewan, karena mudah ditemukan dengan cara
yang sederhana, tidak berbahaya, sulit hidup lebih lama dari patogen yang lainnya
(Sutrisno, 2004).
Mikroba yang paling umum digunakan sebagai petunjuk adanya
pencemaran oleh kotoran hewan/manusia (tinja) adalah bakteri koliform. Hal ini
disebabkan mikroba tersebut merupakan bakteri yang terdapat di dalam saluran
pencernaan hewan/manusia (Nurwantoro dan Djarijah, 1997).
2.3.1 Pembagian Koliform
Bakteri Koliform dapat dibedakan menjadi 2 grup yaitu:
a.

Koliform fekalmisalnya Escherichia coli.

b.

Koliform nonfekalmisalnya Enterobacter aerogenes.

12
Universitas Sumatera Utara

E. Coli merupakanbakteri yang berasal dari kotoran manusia atau hewan
berdarahpanas lainnya. Sedangkan E. Aerogenes biasanya ditemukan pada hewan
atau tanaman-tanaman yang telah mati (Fardiaz, 1992).
2.3.2 Dampak Negatif Bakteri Koliform
Gejala kesehatan dapat berupa diare, kram, mual, penyakit kuning, sakit
kepala, dan kelelahan (Gejala ini sebagaimanapun mungkin disebabkan oleh
sejumlah faktor lain yang tidak berhubungan dengan bakteri dalam air minum).
Air terkontaminasi dengan bakteri tidak boleh digunakan untuk minum atau
memasak, kecuali jika dipanaskan sampai mendidih selama minimal satu
menit(Fardiaz, 1992).
2.4 Analisis Metode Most Probable Number (MPN)
MPN

adalah

suatu

metode

untuk

menetapkan

adanya

bakteri

koliformdalam air dan memperoleh indeks berdasarkan tabel MPN untuk
menyatakan perkiraan jumlahkoliform dalam sampel. Prinsip pengerjaan dengan
melakukan uji pendugaan (Presumtive Test) dengan menggunakan set tabung 3-33 atau 5-5-5 kaldu laktosa. Dilanjutkan dengan uji penguat (Confirmed Test) dan
terakhir dilakukan uji pelengkap (Completed Test) (Novel, dkk, 2010).
Dalam metode MPN digunakan media cair di dalam tabung reaksi, di
mana perhitungan dilakukan berdasarkan jumlah tabung yang positif yang
ditumbuhi oleh jasad renik setelah diinkubasi pada suhu dan waktu tertentu.
Pengamatan tabung yang positif dapat dilihat dengan mengamati timbulnya
kekeruhan, atau terbentuknya gas di dalam tabung kecil (tabung durham) yang
diletakkan pada posisi terbalik, yaitu untuk jasad renik pembentuk gas. (Fardiaz,
1992).

13
Universitas Sumatera Utara

Tabung yang positif dari setiap kelompok pengenceran dicatat dan
hasilnya dalam bentuk nilai MPN/100 mL ditentukan berdasarkan angka yang
tertera dalam tabel MPN (Nugroho, 2006).
Selain metode MPN terdapat metode lain yaitu metode hitungan cawan, di
mana media yang digunakan adalah media padat. Dalam metode MPN media
yang digunakan adalah media cair di dalam tabung reaksi. Dalam metode MPN,
pengenceran harus dilakukan lebih tinggi daripada pengenceran dalam hitungan
cawan (Fardiaz, 1992).
2.4.1 Uji Penduga (Presumtif Test)
Merupakan uji spesifik untuk mendeteksi bakteri koliform. Di sini uji
penduga menggunakan sistem 5-5-5 tabung. Air yang akan diuji ditambahkan ke
dalam kaldu fermentasi laktosa yang didalamnya diberi sebuah tabung durham
terbalik. Tabung-tabung berisi media laktosa ini diinkubasikan dengan sampel air
sebanyak 10 mL, 1 mL, dan 0,1 mL. Gas yang terbentuk di dalam tabung durham
merupakan petunjuk terhadap dugaan adanya bakteri koliform di dalam sampel
(Cappuccino dan Sherman, 2013).
Media yang digunakan adalah kaldu laktosa ( Lactose Broth). Tes ini
dikatakan positif jika setelah diinkubasi dengan suhu 35oC selama 24 jam, laktosa
yang telah difermentasi akan berubah warna dan terbentuk gas yang ditampung
oleh tabung durham yang diletakkan terbalik (Nugroho, 2006).
Uji pendugaan dapat menggunakan nilai duga terdekat MPN (Most
Probable Number), yang ditentukan dengan menghitung jumlah tabung setiap
kelompok yang menunjukan adanya gas setelah diinkubasi. Tabung yang tidak
menunjukan pembentukan

gas inkubasinyadiperpanjang sampai 48 jam. Jika

14
Universitas Sumatera Utara

tetap tidak terbentuk gas, dihitung sebagai tabung negatif. Jumlah tabung yang
positif dihitung pada masing-masing seri. MPN penduga dapat dihitung dengan
melihat tabel MPN 5-5-5 tabung (Cappuccino dan Sherman, 2013).
2.4.2 Uji Penegas (Confirmed Test)
Merupakan uji lanjutan dari uji penduggan. Dari tabung yang positif pada
uji pendugaan, dilakukan uji menggunakan media BGLB (Brilliant green lactose
broth) yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri gram positif dan sebaliknya,
dapat mempercepat pertumbuhan bakteri gram negatif seperti koliform (Nugroho,
2006).
Semua tabung yang mengandung gas dalam kaldu laktosa harus diperiksa
ulang untuk menyakinkan bahwa gas itu dihasilkan oleh fermentasi laktosa. Hal
ini dilakukan dengan memindahkan media sebanyak satu lingkaran jarum ose dari
tabung dalam uji pendugaan yang menunjukkan gas ke dalam tabung fermentasi
yang berisi kaldu laktosa yang hijau berkilauan. Tabung-tabung tersebut di
inkubasi pada suhu 35oC 24 jam, dan pembentukan gas dapat dilihat dari tabung
durham yang terbalik dari fermentasi kaldu laktosa (Volk dan Wheeler, 1989).
2.4.3 Uji Pelengkap (Completed Test)
Uji lengkap dilakukan untuk melihat apakah hasil yang didapat benarbenar bakteri

koliform.

Dari

suspensi

bakteri

koliform

diinokulasikan

menggunakan jarum ose, ke dalam tabung yang berisikan Lactose Broth dan
tabung durham. Digoreskan pada agar miring Nutrient Agar, diinkubasikan pada
suhu 35oC selama 24 jam. Koloni yang membentuk gas didalam tabung Lactose
Broth membuktikan adanya koloni kolifrom.

15
Universitas Sumatera Utara