MAKALAH MIKROBIOLOGI AIR
MAKALAH MIKROBIOLOGI AIR Disusun untuk memenuhi salah satu tugas Mata Kuliah Mikrobiologi Dosen Pengajar : Nur Siyam
A.
PENDAHULUAN
Air merupakan materi penting dalam kehidupan. Semua makhluk hidup membutuhkan air. Misalnya sel hidup, baik hewan maupun tumbuhan, sebagian besar tersusun oleh air, yaitu lebih dari 75% isi i si sel tumbuhan atau lebih dari 67% isi sel hewan. Dari sejumlah 40 juta milkubik air yang berada di permukaan dan di dalam tanah, ternyata tidak lebih dari 0,5% (0,2 juta mil-kubik) yang secara langsung dapat digunakan untuk kepentingan manusia. Karena dari jumlah 40 juta mil-kubik, 97% terdiri dari air laut dan jenis air lain yang berkadar-garam berkadar-garam tinggi, 2,5% berbentuk salju dan es-abadi yang dalam keadaan mencair baru dapat dipergunakan secara langsung oleh manusia. Kebutuhan air untuk keperluan sehari-hari, berbeda untuk setiap tempat dan setiap tingkatan kehidupan. Biasanya semakin tinggi taraf kehidupan, semakin meningkat pula jumlah kebutuhan air. Di Indonesia, berdasarkan catatan dari Departemen Kesehatan, rata-rata keperluan air adalah 60 liter per kapita, meliputi (Tabel 2.) : Tabel 2 Kebutuhan air per kapita di Indonesia Air untuk keperluan
Jumlah ( liter )
Mandi
30
Mencuci
15
Masak
5
Minum
5
Lain-lain
5
Sejalan dengan kemajuan dan peningkatan taraf kehidupan, maka jumlah penyediaan air selalu meningkat untuk setiap saat. Akibatnya kegiatan untuk pengadaan sumbersumber air baru, setiap saat terus dilakukan antara lain dengan: 1) Mencari sumber-sumber air baru, baik berbentuk air tanah, air sungai, air danau. 2) Mengolah dan menawarkan air laut. 3) Mengolah dan menyehatkan kembali sumber air kotor yang telah tercemar seperti air sungai, air danau.
B.
a)
ISI
Air Domestik 1. Pengertian Mikrobiologi adalah studi tentang mikroorganisme, yang uniseluler atau sel-cluster organisme mikroskopis. Oleh karena itu mikrobiologi air mengacu pada studi tentang mikroorganisme yang hidup di air, atau yang dapat diangkat dari satu habitat yang lain dengan air. Ada dua jenis utama dari air : -Air Tanah
Ini berasal dari sumur dalam dan mata air bawah tanah. Ini adalah hampir bebas dari bakteri karena tindakan penyaringan dalam tanah, pasir dan batu Namun, mungkin menjadi terkontaminasi ketika mengalir sepanjang saluran. -Perm ukaan air
Ini ditemukan di sungai, danau, dan sumur dangkal. Udara melalui yang melewati hujan selalu mencemari air Sumber lain adalah berbagai jenis perusahaan dan pertanian,peternakan oleh sisi arus air. Kemungkinan sumber kontaminasi mikroba dari tubuh air tanah dan limpasan pertanian, peternakan hewan, air hujan, limbah industri, buangan dari instalasi pengolahan air limbah dan badai kabur dari wilayah kota.
2. Pencemaran Air Air dapat mendukung pertumbuhan berbagai jenis mikroorganisme. Sebagai contoh, kegiatan kimia ragi strain tertentu menghasilkan bir dan roti. Selain itu, pertumbuhan beberapa bakteri dalam air yang terkontaminasi dapat membantu mencerna racun dari air. Namun, keberadaan penyakit lainnya yang disebabkan mikroba dalam air
adalah tidak sehat dan bahkan mengancam kehidupan. Kontaminasi yang mencemari air digolongkan ke dalam tiga kategori, yaitu kimiawi, fisik, dan hayati. Kontaminan – kontaminan tertentu dalam setiap kategori ini dapat mempunyai pengaruh nyata terhadap kualitas air.
3. Pemurnian Air Air mungkin saja terlihat jernih, tidak berbau, dan tak berasa, tetapi tidak aman untuk diminum. Air yang baik dan aman untuk diminum ialah air yang bebas dari mikroorganisme penyebab penyakit dan zat kimia yang merusak kesehatan. Pencemaran air oleh mikroorganisme atau zat – zat kimia berarti air tersebut mengalami polusi dan tidak dapat diminum. Oleh karena itu perlu dilakukan pemurnian terhadap air yang telah tercemar pada umumnya dilakukan oleh pabrik pemurnian air dengan tujuan dapat menghasilkan air dengan kualitas yang aman untuk dikonsumsi manusia. Cara – cara utama yang digunakan (proses) dalam pemurnian air yaitu : - Sedimentasi
Berlangsung didalam reservoir besar, yaitu tempat disimpannya air untuk sementara sehingga memungkinkan partikel – partikel mengendap ke dasarnya. Sedimentasi dipercepat dengan menambahkan tawas (al2so4) yang menghasilkan endapan yang lengket dan keruh. -Filtrasi
Air dilewatkan melalui lapisan saringan dan pasir -Klorinasi
Air diklorinasi untuk mematikan mikroorganisme yang tertinggal, serta meyakinkan bahwa air itu aman untuk diminum. Dosis klor yang digunakan harus cukup untuk meninggalkan residu sebanyak 0,2 sampai 1,0 mg klor bebas per liter air. -Desinfektan
Untuk menghilangkan mikroorganisme berbahaya dari air. Contoh desinfektan adalah kaporit , UV, ozon (O3) dan klorin dioksida (ClO2). Proses pemurnian dapat disertai prosedur – prosedur tambahan seperti menghilangkan mineral yang menyebabkan air menjadi sadah, menetralkan ph air bila terlampau asam atau basa, menghilangkan
warna atau rasa yang kurang enak, dam menambahkan fluoride untuk mengendalikan karies gigi (busuk gigi).
4. Mikroorganisme Sebagai Indikator Kualitas Air Pada pemeriksaan mikrobiologis yang rutin terhadap air untuk menentukan aman / tidaknya untuk diminum, tidaklah cukup bila hanya berdasarkan uji-uji yg digunakan hanya terhadap mikroorganisme patogenik, karena: Kemungkinan besar patogen masuk ke dalam air secara sporadis, tetapi karena tidak dapat bertahan hidup lama, maka mungkin saja tidak terdapat di dalam contoh air yang dikirim ke laboratorium. Bila terdapat dalam jumlahnya amat sedikit, maka besar kemungkinan patogen - patogen tersebut tidak terdeteksi oleh prosedur laboratorium yang digunakan. Hasil pemeriksaan laboratorium baru dapat diketahui setelah 24 jam atau lebih.
Apabila ternyata ditemukan adanya patogen, sementara itu
tentunya banyak orang telah mengkonsumsi air tersebut dan telah tereksposi terhadap infeksi sebelum dapat dilakukan usaha untuk mengatasi situasi tersebut.
a. M ik roorganisme indikator
Istilah “mikroorganisme indikator” digunakan dalam analisis air mengacu pada sejenis mikroorganisme yang kehadirannya di dalam air merupakan bukti bahwa air tersebut tercemar oleh tinja manusia atau hewan yang berdarah panas. Artinya terdapat peluang bagi berbagai macam mikroorganisme patogen, yang secara berkala terdapat di dalam saluran pencernaan untuk masuk ke dalam air tersebut. Beberapa ciri penting suatu mikroorganisme indikator ialah: 1. Terdapat dalam air tercemar dan tidak ada dalam air yang tidak tercemar. 2. Terdapat dalam air bila ada patogen 3. Jumlah mikroorganisme indikator berkorelasi dengan kadar polusi 4. Memiliki kemampuan bertahan hidup yang lebih besar daripada patogen 5. Memiliki sifat seragam dan mantap 6. Tidak berbahaya bagi manusia dan hewan 7. Terdapat dalam jumlah yang lebih banyak daripada patogen 8. Mudah dideteksi dengan teknik - teknik laboratorium yang sederhana
b. Escher ichi a coli dan bakteri koli form lain
Escherichia coli adalah penghuni normal saluran pencernaan manusia dan hewan berdarah panas. Biasanya tidak patogenik. Anggota lain kelompok koliform ialah Klebsiella pneumoniae dan Enterobacter aerogenes, yang terdapat dalam saluran pencernaan manusia dan hewan, juga di dalam tanah, air, padi – padian dan produk – produk dari. koliform sebagai suatu kelompok dicirikan sebagai bakteri berbentuk batang gram negatif, tidak membentuk spora, aerobik dan anaerobik fakultatif yang memfermentasi laktose dengan menghasilkan asam dan gas dalam waktu 48 jam pada suhu 35°C. Kelompok koliform mempunyai beberapa ciri yang juga dimiliki oleh anggota – anggota genus Salmonella dan Shigella, yaitu dua genera yang mempunyai spesies – spesies enterik patogenik. Namun, ada perbedaan biokimia utama yang nyata yaitu bahwa koliform dapat memfermentasi laktose dengan menghasilkan asam dan gas, sedangkan Salmonella dan Shigella tidak memfermentasi laktose. Fermentasi laktose merupakan reaksi kunci di dalam prosedur laboratorium untuk menentukan potabilitas air.
c. Pemer ik saan bakter i ologis untuk menentukan potabil it as air
Metode – metode pemeriksaan bakteriologis terhadap air disajikan di dalam buku Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, yang disusun dan diterbitkan sebagai usaha bersama antara American Public Health Association, American Water Works Association, dan Federation of Sewage and Industrial Wastes Associations. Merupakan standar dan harus diikuti jika hasilnya ingin dianggap resmi. Hal – hal yang harus diperhatikan bila mengirimkan contoh air untuk analisis bakteriologis : 1. Contoh air harus ditempatkan di dalam botol yang steril. 2. Contoh tersebut harus dapat mewakili sumbernya. 3. Contoh air tidak boleh terkontaminasi selama dan setelah pengambilan. 4. Contoh tersebut harus diuji segera setelah pengambilan. 5. Apabila ada penundaan pemeriksaan maka contoh tersebut harus disimpan pada suhu antara 0 sampai 10°C.
d. Penguj iaan un tuk mendeteksi bakteri k oli for m
Penggunaan media selektif dan diferensial sangat membantu mempercepat usaha pemeriksaan air guna mendeteksi organisme koliform. Pemeriksaan tersebut terdiri
dari 3 langkah berurutan : 1. Uji dugaaan (presumptive test) 2. Uji yang diperkuat (confirmed test) 3. Uji lengkap (complete test)
e. M ik r oorganisme selain bakteri koli form
Sejumlah bakteri dianggap sebagai bakteri pengganggu dalam air karen menimbulkan masalah bau, warna, dan rasa, di samping juga membentuk endapan persenyawaan tak dapat larut di dalam pipa – pipa sehingga mengurangi atau menyumbat aliran air. Algae juga dapat menimbulkan bau, mengubah warna, dan ciri – ciri lain yang tidak dikehendaki. Aksi merusak pada beberapa mikroorganisme adalah sebagai berikut : -Bakteri pembentuk l endir
Menghasilkan keadaan berlendir. -B akteri besi
Mengubah persenyawaan besi yang dapat larut menjadi bentuk yang tak dapat larut. Pengendapan persenyawaan besi yang tak dapat larut akan menghambat aliran air dalam pipa. -Bakteri sulf ur
Membentuk asam sulfat dan hidrogen sulfide, yang dapat membuat air menjadi asam dan berbau tidak enak. -Algae
Menyebabkan kekeruhan, perubahan warna, serta bau dan rasa tak enak.
b)
Air Limbah 1. Pengertian Air limbah ialah kumpulan air bekas yang telah dipakai oleh suatu masyarakat, yang terdiri dari : a. Limbah domestik (rumah tangga) termasuk kotoran manusia dan air cucian. b. Limbah industri seperti asam, minyak, minyak pelumas, sisa – sisa hewan dan sayur – sayuran yang dibuang oleh pabrik. c. Air tanah, permukaan, dan atmosfer yang masuk ke dalam sistem pembuangan. Air buangan dari kota dikumpulkan melalui sistem yang membawa air bekas tersebut menuju tempat pembersihan dan pembuangan.
Ada tiga macam sistem pembuangan yaitu : 1. Saluran pembuangan sanitasi Untuk membawa limbah domestik dan industri. 2. Saluran pembuangan banjir Untuk mengalirkan air permukaan dan air banjir. 3. Saluran pembuangan gabungan Yang membawa saluran air limbah industri melalui suatu sistem pembuangan tunggal.
2. Pembersihan air limbah Air limbah tidak dapat dibuang tanpa diberi perlakuan untuk membersihkannya karena dapat menimbulkan akibat yang gawat. Dibuangnya air limbah yang menerima perlakuan kurang sempurna dapat menimbulkan keadaan yang tidak dikehendaki sebagai berikut : 1. Memperbesar kemungkinan bagi penyebaran mikroorganisme patogenik. 2. Meningkatkan bahaya penggunaan air alamiah untuk suplai air minum. 3. Kontaminasi tiram dan kerang – kerangan lain akibat polusi, menjadikan bahan pangan itu tidak aman untuk dikonsumsi oleh manusia. 4. Populasi unggas air akan sangat berkurang akibat polusi tempat makannya. 5. Meningkatnya bahaya berenang dalam air tercemar dan berkurangnya nilai air tersebut bagi tujuan – tujuan rekreasi lainnya. 6. Habisnya suplai oksigen dalam air karena adanya zat organik yang tidak stabil dalam air limbah, sehingga mematikan kehidupan dalam air. 7. Terciptanya rupa – rupa keadaan yang tidak dikehendaki seperti bau busuk dan penumpukan sampah sehinnga menurunkan nilai lingkungan tempat yang bersangkutan.
3. Pengolahan Air Pada pabrik – pabrik pembersih air melakukan tiga tahap dalam mengolah air yaitu : 1. Per laku an per tama (penyi ngki r an fi sik )
a. Penyaringan Memisahkan benda – benda padat berukuran paling besar, seperti kotak, peti dan sebagainya. b. Ruang pasir
Menyingkirkan benda – benda padat yang lebih kecil, seperti kerikil. c. Sedimentasi (pengendapan primer) Memisahkan bahan partikulat (lumpur), seperti tinja dan kertas 2. Per laku an kedua (h ayati)
a. Saringan cucuran (trickling filter) Limbah disemprotkan ke atas lapisan karang yang mengandung bakteri yang menguraikan limbah yang mencucur melewatinya. b. Proses lumpur teraktivasi (activated – sludge process) Limbah yang bergabung (hasil dari proses sebelumnya) menjadi partikel – partikel yang penuh dengan mikrobe pengurai aerobik. Terjadi di dalam tangki – tangki dan diikuti dengan sedimentasi selanjutnya. c. Peruraian lumpur (sluge digestion) Terjadinya perombakan lumpur oleh anaerob dan menghasilkan metan, karbon diokside, nitrogen serta hidrogen dalam jumlah sedikit. 3. Perl akuan l anjutan
Merupakan usaha untuk menghilangkan polutan yang masih tertinggal setelah perlakuan kedua. Air limbah berkualitas tinggi dapat dihasilkan, yang kemudian dapat dipergunakan kembali untuk banyak keperluan. Perlakuan lanjutan ini yaitu : a. Flokulasi kimiawi Menyingkirkan sebagian besar bahan partikulat yang masih tertinggal. b. Flokulasi filtrasi akhir Produk flokulasi disaring , dikeringkan dan dibakar. Dapat berfungsi sebagai pengisi tanah atau pupuk c. Menyingkirkan / mengurangi jumlah persenyawaan yang mengan dung fosfat dan nitrogen Mikroorganisme dapat digunakan untuk menguraikan kontaminan dalam air limbah. Jenis pengolahan air disebut pengolahan air biologis. Selama pengolahan air biologis mikroorganisme memecah bahan organik, nitrat dan fosfat. d. Klorinasi Cairan yang keluar setelah mengalami banyak perlakuan tersebut diatas akhirnya diklorinasi untuk mematikan mikroorganisme, yang beberapa diantaranya mungkin patogenik.
c)
Mikroorganisme Penyebab Penyakit Ada berbagai macam bakteri dan protozoa yang dapat menyebabkan penyakit ketika mereka berada di permukaan air. Bakteri tidak hanya diketahui menyebabkan penyakit ketika mereka memasuki tubuh manusia melalui makanan, air permukaan juga dapat menjadi sumber penting dari infeksi bakteri. Dalam tabel ini, Anda dapat melihat berbagai bakteri yang dapat ditemukan dalam air permukaan, dan penyakit yang disebabkan jika tertelan dalam jumlah besar, bersama dengan gejala. - Bakteri Penyakit / infeksi Gejala 1. Aeromonas Radang usus Sangat tipis diare, darah dan lendir yang mengandung Campylobacter jejuni Campilobacteriose Buang, diare, kepala dan sakit perut, demam, kejang dan mual. 2. Escherichia coli Infeksi saluran kencing, meningitis neonatal, penyakit usus Diare berair, sakit kepala, demam, Uremia homiletik, kerusakan ginjal. 3. Plesiomonas shigelloides Plesiomonas-infeksi Mual, sakit perut dan diare berair, kadang-kadang demam, sakit kepala dan muntah. 4. Salmonella Demam tipus Demam Salmonellosis Penyakit, kram usus, muntah, diare dan kadang-kadang demam ringan 5. Streptococcus (Gastroesofagus) penyakit usus Sakit perut, diare dan demam, kadangkadang muntah 6. Vibrio El Tor (air tawar) (Light bentuk) Kolera Diare berat Protozoa dapat menumpuk di bagian-bagian tubuh tertentu, setelah mereka menembus tubuh manusia. Para akumulasi disebut kista. Karena sifat mereka parasit, protozoa dapat menyebabkan berbagai penyakit. Dalam tabel ini, Anda dapat melihat berbagai protozoa yang dapat ditemukan dalam air permukaan, dan penyakit yang menyebabkan jika tertelan dalam jumlah besar, bersama dengan gejala. - Mikroorganisme Penyakit Gejala 1. Amoeba Disentri, Amuba parah diare, sakit kepala, nyeri perut, menggigil, demam, jika tidak diobati dapat menyebabkan abses hati, perforasi usus dan kematian 2. Cryptosporidium parvum Cryptosporidiosis, Rasa sakit, diare berair, muntah, kurang nafsu makan 3. Giardia Giardiasis, Diare, kram perut, perut kembung, sendawa, kelelahan 4. Toxoplasm gondii Toksoplasmosis, Pembengkakan kelenjar getah bening. Dengan halus ibu hamil aborsi dan infeksi otak.
C.
1)
DAFTAR PUSTAKA
Kusnadi, dkk. 2003. Mikrobiologi (Common Teksbook). Biologi FPMIPA UPI, IMSTEP ( diakses Rabu, 13 Maret 2013 )
2)
J. Pelczar, Michael dan E.C.S. Chan, 2008. Dasar – Dasar Mikrobiologi. Jilid 2. Jakarta : Penerbit Universitas Indonesia (UI-Press) ( diakses Rabu, 13 Maret 2013 )
3)
http://aguskrisnoblog.wordpress.com/2011/12/29/mikroorganisme-sebagai-indikatorbaik-buruknya-kualitas-lingkungan-alam/ ( diakses Sabtu, 16 Maret 2013 )
