Mikrobiologi Air

BAB VI

MIKROBIOLOGI AIR

6.1.       Tujuan Percobaan

-       Mengetahui ada tidaknya mikrooganisme di dalam air sampel

-       Menghitung nilai Indeks  Pencemaran Biologis (IPB) dan menganalisa kualitas air sampel berdasarkan nilai IPB tersebut

6.2.       Tinjauan Pustaka

Mikrobiologi ialah telaah mengenai organisme hidup yang berukuran mikroskopis. Dunia mikrooganisme terdiri dari lima kelompok organisme bakteri, Protozoa, virus, alga dan cendawan mikroskopis (Pelczar, 1986).

Air merupakan bahan alam yang diperlukan untuk kehidupan manusia, hewan dan tanaman yaitu sebagai media pengangkutan zat-zat makanan, juga merupakan sumber energi serta berbagai keperluan lainnya (Sasongko, 2014).

Mikrobiologi air adalah mikrobiologi yang mempelajari kehidupan dan peranan mikroorganisme di dalam lingkungan air. Kehidupan mikroba pada lingkungan air dapat berada di air laut, air tawar, air limbah, air minum, air bersih, sumber mata air, dan lain sebagainya. Peranan mikroba dalam air dapat dipakai dalam bidang kesehatan, bidang pertanian, bidang peternakan, bidang perikanan, bidang industri, bidang pengairan, pengolahan air, pengolahan limbah (Waluyo, 2009).

Air tanah mengandung zat-zat anorganik maupun zat-zat organik dan oleh karena itu merupakan tempat baik bagi kehidupan mikroorganisme. Mikroorganisme-mikroorganisme yang autotrof merupakan penghuni pertama di dalam air yang mengandung zat-zat anorganik. Sel-sel yang mati merupakan bahan organik yang memungkinkan kehidupan mikrooganisme-mikrooganisme yang heterotrof. Temperatur turut menentukan populasi dalam air. Temperatur sekitar 30^o C atau lebih sedikit baik sekali bagi kehidupan bakteri Pathogen yang berasal dari hewan maupun manusia (Dwidjoseputro, 2005).

Mikroorganisme yang hidup di dalam air sangat banyak, berbagai jenis plankton, alga, dan berbagai bakteri. Bakteri karena ukurannya yang sangat kecil dan indeks refraksinya yang hampir sama dengan air, tidak mudah dilihat dengan mikroskop tanpa pewarnaan. Akan tetapi, pengamatan organisme yang hidup dalam air menjadi penting untuk melihat aktivitas hidup dan mengobservasi ukuran dan bentuk sel hidup karena fiksasi dengan pemanasan dan pewarnaan kimiawi dapat menyebabkan distorsi dalam pengamatan (Subandi, 2010).

Air sebagai wahana penyakit menular, yaitu:

1.    Salmonella Typhosa adalah basil yang tidak terlalu panjang, gram negatif, bergerak, flagel peritrik, tidak membentuk spora, lekas mati di dalam terik matahari, tidak dapat bertahan lama di dalam perairan bebas. Bakteri ini penyebab penyakit tipus perut.

2.    Shigella Dysenteriae adalah basil yang gram negatif, tidak bergerak. Bakteri ini menyebabkan penyakit disentri (mejan). Spesies yang lain seperti S. Sonnei dan S. Paradysenteriae menyebabkan penyakit disentri pula.

3.    Entamoeba Histolytica, bukan bakteri melainkan tergolong protozoa. Spesies ini dan beberapa spesies lainnya dari genus ini menyebabkan penyakit disentri pula.

4.    Vibrio Comma adalah bakteri yang bentuknya agak melengkung, gram negatif, monotrik; bakteri ini menyebabkan penyakit kolera yang endemis di Indonesia dan sewaktu-waktu berjangkit dan makan korban banyak.

5.    Clostridium Tetani adalah basil yang hidupnya anaerob, membentuk spora, menghasilkan toksin yang menyebabkan penyakit “rahang-kejang” (tetanus). Infeksi dari basil ini kepada manusia hanya lewat luka-luka.

Cara menguji kebersihan air, yaitu:

1.    Tahap pertama ialah uji dugaan (Presumptive Test)

Tabung reaksi berisi 10 mL medium cair yang dicampuri laktosa diisi dengan 1-5 mL dari sampel air. Volume inokulum ini bergantung pada asal-usul sampel air tersebut. Jika diduga air contoh tersebut banyak mengandung kotoran, maka cukuplah diambil 1 mL saja untuk diinokulasikan ke dalam tabung reaksi tersebut. Didalam medium cair tersebut lebih dulu diletakkan tabung durham dalam posisi terbalik. Jika dalam waktu 48 jam tabung tabung durham mengandung gas, Test dikatakan positif. Sebaliknya, jika setelah 48 jam tidak ada gas, Test dikatakan negatif, dan ini berarti bahwa air aman untuk diminum.

2.    Tahap kedua ialah uji kepastian (Confirmed Test)

Ada dua cara untuk melakukan test ini, yaitu:

a.    Ujian dapat dikerjakan seperti tersebut pada (1), hanya di dalam medium perlu ditambahkan zat warna hijau berlian. Kepada medium ini kemudian diinokulasikan sejumlah mL air yang mengandung bakteri yang menghasilkan gas. Hijau berlian berguna untuk menghambat pertumbuhan bakteri gram positif dan menggiatkan pertumbuhan bakteri golongan kolon. Jika timbul gas sebelum 48 jam berakhir, Test ini disebut positif.

b.    Cara yang kedua ialah dengan menginokulasikan air yang menghasilkan gas tersebut ke  alam cawan petri  berisi medium yang mengandung laktosa dan eosin biru Metilen, atau laktosa dan Endo biru Metilen. Jika dalam 24 jam tumbuh koloni-koloni yang berinti dan mengkilap seperti logam, Test ini berarti positif.

3.    Tahap ketiga ialah uji kesempurnaan (Completed Test)

Untuk ini diambillah inokulum dari suatu koloni terpencil pada cawan petri tersebut di (2). Inokulum dimasukkan ke dalam medium cair yang mengandung laktosa, dan dari inokulum tersebut juga dibuat gesekan pada agar-agar miring. Jika kemudian timbul gas dalam cairan laktosa, lagipula pada agar-agar miring ditemukan basil-basil gram negatif yang berspora, maka pastilah ada golongan bakteri kolon dalam contoh air yang semula.

Di beberapa tempat seperti Jakarta, Bandung, Semarang, Surabaya, pemerintah mencoba mengatasi kesulitan tersebut dengan mengadakan penyaringan air sungai. Prinsip-prinsip penyaringan itu sebagai berikut:

1.    Air sungai digenangkan dalam kolam-kolam besar. Bahan kimia seperti tawas (K₂SO₄Al₂ (SO₄)₃) atau lainnya dicampurkan di air tersebut guna mengendapkan partikel-partikel lumpur.

2.    Air yang sudah agak bersih ini kemudian dilewatkan pada suatu lapisan pasir menuju ke kolam lain yang lebih rendah. Fungsi lapisan pasir ialah bagikan saringan.

3.    Air yang sudah bening ini masih banyak mengandung mikroorganisme. Oleh karena itu air ini perlu didesinfeksikan; biasanya klor yang digunakan untuk ini.

4.    Untuk menghindarkan tumbuhnya alga, larutan encer terusi (CuSO₄), kira-kira 2,5 kg terusi dalam 4 juta liter air dimasukkan ke dalam air tersebut.

5.    Kini air telah siap masuk pipa-pipa yang menuju ke rumah-rumah. Pengujian ini dilakukan terhadap air yang sudah di sterilkan (Dwidjoseputro, 2005).

Parameter kualitas air

1.    Parameter fisik

Hasil pengukuran kualitas air di sungai Kaliyasa menunjukkan air sungai tidak berbau, demikian pula air sumur gali menunjukkan semua air sumur gali di Kelurahan Tegal Kamulyan tidak berbau.

2.    Parameter kimia

a.    Besi

Hasil pengukuran kandungan besi di sungai Kaliyasa diketahui sebesar 2 mg/L melebihi baku mutu (1,0 mg/L), dan berakibat pada tingginya kandungan besi pada sumur terdekat. Hal ini dapat dilihat pada hasil pengukuran kandungan besi air sumur gali di sekitar sungai Kaliyasa.

b.    Klorida

Kandungan klorida di sungai Kaliyasa sangat tinggi yaitu 17.088,55 mg/L, tidak memenuhi baku mutu air bersih (600 mg/L). Tingginya klorida di sungai Kaliyasa selain didapat dari air laut yang mengandung garam, juga dari limbah rumah tangga yang dibuang ke sungai Kaliyasa. Kotoran manusia, khususnya urin mengandung klorida dalam jumlah yang sama dengan klorida yang dikonsumsi lewat makanan dan air.

c.    Mangan

Kandungan mangan di sungaiKaliyasa 1 mg/l tidak memenuhi baku mutu (0,5 mg/l). Tingginya kandungan mangan di sungai Kaliyasa karena buangan limbah industri dan secara alami unsur mangan dapat dijumpai di hampir sebagian besar wilayah Kabupaten Cilacap yang mengadung pasir besi di mana di dalamnya terdapat unsur mangan.

d.    pH

Derajat keasaman air minum harus netral, tidak boleh bersifat asam atau basa. Air murni mempunyai pH 7. pH<7 menandakan air bersifat asam, sedangkan pH>7 menandakan air bersifat basa (rasanya pahit).

3.    Parameter mikrobiologi (bakteri Coliform)

Kandungan total coliform disungai Kaliyasa sebesar 85 jumlah/100 mL, tidak memenuhi standar baku mutu yaitu (50 jumlah/100 mL). Tingginya kandungan total Coliform di sungai Kaliyasa disebabkan banyak penduduk yang bermukim di sepanjang pinggiran sungai Kaliyasa dan membuang kotoran (tinja) langsung ke sungai (Sasongko, 2014).

Metode kuantitatif yang lain dipergunakan adalah penentuan status mutu air dapat menggunakan metode indeks pencemaran. Pertimbangan menggunakan metode indeks pencemaran karena tidak ada perbedaan antara jenis kontaminan fisik, kimia maupun biologi. Indeks pencemaran berdasarkan keputusan menteri negara lingkungan nomor 115 tahun 2003 tentang pedoman penentuan status mutu air (Puspita, 2016).

Tabel 6.1. Hubungan antara nilai indeks pencemaran dengan mutu air

Indeks Pencemaran	Mutu Perairan
0 ≤ PIj ≤ 1,0	Kondisi baik
1,0 < PIj ≤ 5,0	Cemar ringan
5,0 < PIj ≤ 10,0	Cemar dang
PIj > 10,0	Cemar berat

(Tanjung, 2016).

Analisis indeks pencemaran biologis pada umumnya dilakukan bila air akan dipergunakan sebagai bahan baku untuk pabrik/industri (sebagai air pendingin, air pemroses), untuk kepentingan rekreasi (kolam renang). Bila suatu air atau perairan mengandung IPB lebih tinggi maka kemungkinan besar akan terjadi proses deteriosasi atau korosi logam-logam yang mengandung Fe atau S, atau kemungkinan adanya kontaminasi mikroba patogen (penyebab penyakit).

Nilai indeks pencemaran biologis dapat dihitung dengan rumus:

IPB =  × 100…………………………………....(1.1)

Dimana:

              A: Kandungan mikroba yang mengandung klorofil

              B: Kandungan mikroba yang tidak mengandung klorofil

Hasil perhitungan IPB memberikan besaran seperti tercantum pada tabel sebagai berikut:

Tabel 6.2. Nilai indeks pencemaran biologis

Nilai IPB	Nilai air
0-8	Bersih, jernih
9-20	Tercemar ringan
21-60	Tercemar sedang
61-100	Tercemar berat

            Perhitungan nilai IPB dilakukan secara langsung dan tidak melalui penamaan atau pembiakan terlebih dahulu. Misalnya volume air 500-1000 mL dipekatkan menjadi 50 mL melalui penyaringan atau Sentrifuge  (rata-rata 1500 ppm). Endapan yang terjadi kemudian dianalisis kehadiran mikrobanya dengan pewarnaan (pada bakteri dan fungi), dan dengan menggunakan kolum hitung untuk mikroalga (Waluyo, 2009).