LAPORAN PRAKTIKUMMIKROBIOLOGI AIR

ACARA IIPENGUJIAN KUALITAS AIR

Disusun oleh :

Nama: Lestari WevriandiniNIM: 11/313063/PN/12277Kelompok: 5 (lima)Jurusan: MikrobiologiAsisten: Martha Retnaning Tyas Nabila Dias F Yudi Kusnadi

LABORATORIUM MIKROBIOLOGI AIRJURUSAN MIKROBIOLOGI PERTANIANFAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS GADJAH MADAYOGYAKARTA2014PENGUJIAN KUALITAS AIRABSTRAKSISeiring dengan berkembangnya industri, penduduk dan luasnya areal pemukiman, ketersediaan akan air bersih yang layak diminum semakin langka. Salah satu hal yang perlu diperhatikan dalam menilai kelayakan/kualitas air untuk menjadi air minum adalah jenis bakteri yang terkandung di dalamnya. Praktikum Mikrobiologi Air Acara I yang berjudul Pengujian Kualitas Air dilaksanakan pada hari Kamis tanggal 20 Maret 2014 di Laboratorium Mikrobiologi Air, Jurusan Mikrobiologi Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Alat yang digunakan pada praktikum, antara lain cawan petri, tabung reaksi, erlenmeyer, bunsen, mikropipet dan tip, sedangkan bahan yang diperlukan, antara lain berbagai sampel air (air es batu balok, air es batu bulat, air PDAM, air sumur dan beberapa jenis air mineral kemasan), beberapa jenis medium, yaitu NA (Nutrien Agar), Endo Agar, BGBB (Brilliant Green Bile Broth) dan SSA (Salmonella Shigella Agar) serta air steril. Hasil yang didapatkan adalah pada medium NA, terdapat mikroorganisme hanya pada es batu balok yaitu sebesar 5,1 x 104 cfu/ml. Pada medium SSA tidak ada mikroorganisme yang tumbuh dan pada medium Endo sampel air yang mengandung bakteri koliform adalah air RO, es batu bulat dan es batu balok, sehingga ketiga jenis air tersebut tidak layak untuk dikonsumsi.

I. PENDAHULUANa. Latar BelakangAir merupakan komponen esensial bagi kehidupan jasad hidup, salah satunya dalam memenuhi kebutuhan hidup sehari-hari yaitu sebagai air minum. Air minum untuk sebagian besar daerah tempat tinggal dan kota diperoleh dari sumber permukaan, seperti sungai, kali dan danau. Persediaan air alamiah semacam itu terutama kali dan sungai kemungkinan besar tercemar oleh sampah domestik, pertanian dan industri. Pencemaran beberapa sumber air menyebabkan air tersebut kontaminan yang mana jenis kontaminan dapat digolongkan menjadi 3 kategori yaitu, kimia, fisik dan biologi (hayati). Kontaminan-kontaminan tersebut dapat mempunyai pengaruh nyata terhadap kualitas air. Akibat kontaminan-kontaminan tersebut, air dapat menjadi suatu substansia yang mungkin membawa malapetaka, karena air dapat membawa mikroorganisme patogen dan zat-zat kimia yang bersifat racun ketika dikonsumsi. Air mungkin saja terlihat jernih, tak berbau dan tak berasa, tetapi tidak aman untuk diminum. Seiring dengan berkembangnya industri, penduduk dan luasnya areal pemukiman, ketersediaan akan air bersih yang layak diminum semakin langka. Salah satu hal yang perlu diperhatikan dalam menilai kelayakan/kualitas air untuk menjadi air minum adalah jenis bakteri yang terkandung di dalamnya.

b. Tujuan1. Mengetahui cara pengujian kualitas air secara biologi2. Menguji secara biologi kualitas beberapa jenis sampel air di lingkungan.

II. TINJAUAN PUSTAKAMeningkatnya permintaan global untuk air minum dalam kemasan tentunya memberikan beban yang cukup berat bagi ketersediaan sumber air minum seperti sungai dan danau. Karenanya, solusi alternatif yang dapat diambil yaitu mengolah air bersih dari sumber air konvensional yang bersifat sekunder. Pengolahan air yang berasal dari air limbah sekunder dalam rangka reklmasi air limbah mulai populer digunakan sebagai air minum dalam kemasan. Namun, penggunaan teknologi membran filter dalam pengolahan air limbah terhambat dengan adanya fenomena kontaminasi. Air limbah sekunder terkenal dengan kandungan bahan organik terlarut dalam limbah cair dari industri yang dikenal dengan effluent organic matter (EfOM), EfOM inilah yang menjadi sumber kontaminan organik. EfOM biasanya mengandung senyawa polisakarida, protein, gula amino, asam nukleat, humus, asam fulfat, asam organik, dan komponen sel (Ang et al., 2011). Kebanyakan industri termasuk industri semikonduktor, farmasi, pangan dan minuman mengalami banyak kesulitan dalam menangani kontaminasi pada ultrapure water (UPW). Di dalam industri semikonduktor, air ultrapure digunakan pada tahap akhir pencucian, sehingga adanya sel bakteri tunggal atau produk dari degradasi seluler dapat menyebabkan buruknya kualitas produk akhir yang dihasilkan. Beberapa strain bakteri yang menyebabkan kontaminasi pada UPW, antara lain R. pickettii (ditemukan pada tahap keempat dari sistem UPW), Bradyrhizobium sp. (terdapat pada semua atau salah satu sistem analisis UPW), Pseudomonas (ditemukan pada tahap ketiga di sistem UPW). Bakteri-bakteri tersebut mendapat tempat yang cukup signifikan yaitu sekitar 20% dari keseluruhan jumlah strain bakteri yang diisolasi (Kulakov et al., 2002).E.coli dan bakteri koliform lain merupakan kelas bakteri yang luas yang banyak ditemukan di lingkungan dan juga pada feses manusia dan hewan. Bagaimanapun, kehadiran bakteri koliform yang dalam hal ini E. coli pada air minum dapat mengindikasi adanya penyakit yang disebabkan oleh organisme. Dengan alasan tersebut, dengan mengetahui atau menghitung jumlah E.coli akan membantu dalam menguji kualitas air (Boubetra et al., 2011). Bakteri koliform adalah golongan bakteri intestinal, yaitu hidup dalam saluran pencernaan manusia. Penentuan koliform fekal menjadi indikator pencemaran dikarenakan jumlah koloninya pasti berkorelasi positif dengan keberadaan bakteri patogen. Selain itu, mendeteksi koliform jauh lebih murah, cepat, dan sederhana daripada mendeteksi bakteri patogenik lain (Dad, 2000). Jadi, koliform adalah indikator kualitas air. Makin sedikit kandungan koliform artinya kualitas air semakin baik.Menurut Pelczar dan Chan (1988), pada pemeriksaan mikrobiologis yang rutin terhadap air untuk menentukan aman tidaknya untuk diminum, tidaklah cukup bila mendasarkan uji-uji yang digunakan hanya terhadap adanya mikroorganisme patogenik karena alasan sebagai berikut :1. Kemungkinan besar patogen masuk ke dalam air secara sporadik, tetapi karena tidak dapat bertahan hidup lama, maka mungkin saja tidak terdapat di dalam contoh air yang dikirimkan ke laboratorium.2. Bila terdapat dalam jumlah yang sedikit, maka besar kemungkinan pathogen-patogen tersebut tidak terdeteksi oleh prosedur laboratories yang digunakan.3. Hasil pemeriksaan laboratorium baru dapat diketahui setelah 24 jam atau lebih. Apabila ternyata ditemukan adanya patogen, padahal pada waktu tersebut banyak orang telah mengkonsumsi air tersebut dan telah tereksposi terhadap infeksi sebelum dapat dilakukan usaha untuk mengatasi situasi tersebut.Pendekatan berdasarkan metagenom digunakan untuk mengetahui hubungan taksonomi dan fungsi potensial dari populasi mikrobia di dalam air minum yang diberi perlakuan monokloramin (CHM) dan klorin bebas (CHL). Klorin bebas digunakan sebagai desinfektan primer pada kebanyakan sistem distribusi air minum (DWDS). Bagaimanapun, desinfeksi klorin dapat meningkatkan pembentukan desinfektan melalui produk (DBPs) dan sebagai hasil, kandungan air dicoba diubah menggunakan monokloramin untuk memastikan terjadinya regulasi pembentukan desinfektan melalui produk. Kedua strategi desinfektan memang bertujuan untuk mengamankan air dari patogen, namun kedua hal tersebut tidak bisa sepenuhnya membunuh mikroorganisme di dalam DWDS (Alvarez et al., 2013).

III. METODOLOGIPraktikum Mikrobiologi Air Acara I yang berjudul Pengujian Kualitas Air dilaksanakan pada hari Kamis tanggal 20 Maret 2014 di Laboratorium Mikrobiologi Air, Jurusan Mikrobiologi Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Alat yang digunakan pada praktikum, antara lain cawan petri, tabung reaksi, erlenmeyer, bunsen, mikropipet dan tip, sedangkan bahan yang diperlukan, antara lain berbagai sampel air (air es batu balok, air es batu bulat, air PDAM, air sumur dan beberapa jenis air mineral kemasan), beberapa jenis medium, yaitu NA (Nutrien Agar), Endo Agar, BGBB (Brilliant Green Bile Broth) dan SSA (Salmonella Shigella Agar) serta air steril.Adapun cara kerja yang dilakukan pertama adalah membandingkan tingkat kekeruhan dan warna semua sampel air. Kemudian, masing-masing sampel air dituang sebanyak 10 ml ke dalam Erlenmeyer yang telah berisi 90 ml air steril. Selanjutnya, dibuat pengenceran hingga 10-5. Pada pengenceran 10-1 s.d 10-4 sampel diinokulasikan ke medium ENDO dan SSA secara pour plate, kemudian diinkubasi pada suhu 370 C untuk medium SSA selama 24 jam, sedangkan medium ENDO selama 48 jam. Pada sampel dengan pengenceran 10-3 s.d 10-5 sampel diinokulasikan ke medium NA secara pour plate, kemudian diinkubasi di ruangan bertemperatur 370 C selama 48 jam. Selanjutnya dilakukan pengamatan dan perhitungan jumlah koloni mikrobia.

IV. HASIL DAN PEMBAHASANAir adalah materi esensial di dalam kehidupan. Tidak satupun makhluk hidup di dunia ini yang tidak memerlukan dan tidak mengandung air. Sel hidup, baik tumbuhan maupun hewan sebagian besar tersusun oleh air, seperti di dalam sel tumbuhan terkandung lebih dari 75% atau di dalam sel hewan terkandung lebih dari 67% (Widiyanti dan Ristiati., 2004). Karena air mengisi semua bagian dari tiap sel, air merupakan medium tempat berlangsungnya transport nutrient, reaksi-reaksi enzimatis metabolisme, sel dan transfer energi kimia. Oleh karena itu, semua aspek dan fungsi sel harus beradaptasi dengan sifat-sifat fisik dan kimia air. Air bersifat stabil kimiawi, ion H+ dan OH- sangat mempengaruhi sifat berbagai komponen penting sel, seperti enzim, protein, asam nukleat dan lipid (Lehninger, 1982).Air digunakan untuk memasak, mencuci, mandi, dan membersihkan kotoran yang ada di sekitar rumah. Air juga digunakan untuk keperluan industri, pertanian, pemadam kebakaran, tempat rekreasi, transportasi, dan lain-lain. Penyakit-penyakit yang menyerang manusia dapat juga ditularkan dan disebarkan melalui air. Kondisi tersebut tentunya dapat menimbulkan wabah penyakit dimana-mana. Beberapa organ tubuh manusia yang mengandung banyak air, antara lain, otak 74,5%, tulang 22%, ginjal 82,7%, otot 75,6%, dan darah 83%. Setiap hari kurang lebih 2.272 liter darah dibersihkan oleh ginjal dan sekitar 2,3 liter diproduksi menjadi urine. Selebihnya diserap kembali masuk ke aliran darah. Dalam kehidupan sehari-hari, air dipergunakan antara lain untuk keperluan minum, mandi, memasak, mencuci, membersihkan rumah, pelarut obat, dan pembawa bahan buangan industri. 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. Volume rata- rata kebutuhan air setiap individu per hari berkisar antara 150-200 liter atau 35-40 galon. Kebutuhan air tersebut bervariasi dan bergantung pada keadaan iklim, standar kehidupan, dan kebiasaan masyarakat. Banyaknya fungsi dan manfaat air bagi kehidupan khusunya bagi tubuh, maka kualitas dari air harus dipertimbangkan sebelm dikonsumsi atau digunakan. Kualitas air yaitu sifat air dan kandungan mahkluk hidup, zat, energi atau komponen lain di dalam air. Kualitas air juga merupakan istilah yang menggambarkan kesesuain atau kecocokan air untuk penggunaan tertentu, misalnya air minum, perikanan, pengairan/irigasi, industri, rekreasi dan sebagainya. Kualitas air dapat dibagi menjadi tiga, yaitu secara fisik, kimia dan biologis. Kualitas fisik air meliputi kekeruhan, temperatur, warna, bau dan rasa. Kekeruhan air dapat ditimbulkan oleh adanya bahan-bahan organik dan anorganik yang terkandung di dalam air seperti lumpur dan bahan-bahan yang berasal dari buangan. Kualitas kimia air berhubungan dengan ion-ion senyawa ataupun logam yang membahayakan, di samping residu dari senyawa lainnya yang bersifat racun, seperti residu pestisida. Dengan adanya senyawa-senyawa ini kemungkinan besar bau, rasa dan warna air akan berubah, seperti adanya perubahan pH air dan logam berat (Hg, Pb, Ag, Cu, Zn). Sedangkan, kualitas biologis berhubungan dengan kehadiran mikrob patogen, pencemar dan penghasil toksin.Untuk melihat ketiga kualitas air baik secara fisik, kimia dan biologis, maka perlu dilakukan pengujian kualitas air., meliputi uji kimia, fisik biologi atau uji kenampakan (bau dan warna). Uji kualitas air dapat dinyatakan dengan beberapa parameter, yaitu parameter fisika (suhu, kekeruhan, padatan terlarut, bau, rasa dan sebagainya), parameter kimia (pH, oksigen terlarut, BOD, COD, kadar logam, kadar N dan P dan sebagainya) dan parameter biologi (keberadaan plankton, bakteri dan sebagainya) (Yuliastuti, 2011).Pada praktikum ini uji kualitas yang dilakukan adalah uji biologis dimana diuji ada atau tidaknya kandungan mikroorganisme indikator pada beberapa sampel air. Menurut Pelczar dan Chan (1988), mikroorganisme indikator mengacu pada sejenis mikroorganisme yang kehadirannya di dalam air merupakan bukti bahwa air tersebut terpolusi oleh bahan tinja dari manusia atau hewan berdarah panas. Beberapa jenis mikroorganisme yang termasuk ke dalam mikroorganisme indikator adalah bakteri koliform. Koliform merupakan jenis bakteri berbentuk batang, gram negatif, tidak membentuk spora, aerobik dan anaerobik fakultatif yang memfermentasi laktosa dengan menghasilkan asam dan gas dalam waktu 48 jam pada suhu 35o C. Bakteri koliform dapat dibedakan menjadi 2 grup, yaitu : (1) koliform fekal misalnya E. coli dan (2) koliform non fekal misalnya Enterobacter aerogenes (Widiyanti dan Ristianti, 2004). Contoh lain dari anggota kelompok coliform adalah Citrobacter, Enterobacter, Kleibsella, dan Serratia. Keberadaan mikrorganisme indikator tersebut di dalam air perlu pengendalian dan penanganan agar dapat mencegah dampak negatif yang dapat ditimbulkan. Pada praktikum dilakukan beberapa pengujian dengan metode Total Plate Count (TPC). Prinsip dari metode TPC adalah jika sel mikroorganisme masih hidup ditumbuhkan pada medium agar, maka sel mikroorganisme akan berkembang biak dan membentuk koloni yang dapat lihat langsung dan dihitung dengan mata tanpa menggunakan mikroskop. Adapun pengujian yang dilakukan ada atau tidaknya mikroorganisme pada beberapa sampel air, yaitu uji patogen (mendeteksi keberadaan bakteri berbahaya seperti Salmonella) dimana digunakan medium selektif untuk menumbuhkan mikroorganisme patogen spesifik dalam air seperti Salmonella dan Shigella . Dalam pengujian tersebut digunakan medium SSA (Salmonella Shigella Agar) yang komposisi nya terdiri atas laktosa sebagai sumber karbon, bile salts atau natrium thiosulfat (Na2S2O3) yang berfungsi untuk seleksi bakteri gram negatif sehingga pertumbuhan bakteri gram positif tidak dijumpai, kemudian terdapat juga ferric citrate, atau neutral red yang berfungsi untuk mendiferensiasi jenis-jenis mikroorganisme yang tumbuh dalam medium. Reaksi positif dari medium ini ditandai munculnya koloni hitam yakni Salmonella yang mereduksi thiosulfat menjadi H2S yang mengakibatkan perubahan warna serta bau yang menyengat. Selain uji patogen dilakukan juga uji coliform atau E. coli diaman digunakan medium Endo Agar yang merupakan medium selektif bagi Escherichia coli. Dalam medium ini terkandung peptone sebagai sumber nitrogen dan K2HPO4 yang berfungsi sebagai buffer pH sekaligus sumber P (phospat) dan K (kalium) yang dapat menunjang kehidupan mikroorganisme. Selain itu dalam terdapat fuchsin yang berfungsi untuk diferensiasi mikroorganisme dalam medium yang memberi warna khas merah muda pada medium. Dalam uji ini E.coli akan tampak sebagai koloni berwarna hijau metalik. Medium lain yang digunakan pada pengujian yaitu medium nutrient agar (NA) yang merupakan medium umum yang mampu menumbuhkan berbagai jenis mikroorganisme dalam spektrum yang luas. Berbagai macam mikroorganisme baik patogen maupun bukan dapat tumbuh dalam medium ini dikarenakan medium ini terdiri dari komponen penyusun berupa peptone 0,5% yang berfungsi sebagai sumber penyedia nitrogen, 0,3% beef extract atau yeast exract sebagai sumber nutrisi kompleks, 1,5% agar untuk memadatkan medium dan erakhir 0.5% NaCl yang berfungsi sebagai penjaga tekanan osmotik agar tetap stabil dan dapat medukung kehidupan mikroorganisme. Pada praktikum digunakan berbagai jenis sampel berupa air es batu bulat dan es batu balok yang berasal dari warung makan di sekitar kampus, air PDAM, air selokan dan beberapa air mineral kemasan. Berdasarkan hasil pengujian (tabel 1) didapatkan bahwa pada medium NA, sampel air yang di dalamnya terdapat mikroorganisme hanya pada es batu balok yaitu sebesar 5,1 x 104 cfu/ml, sedangkan pada sampel air lain tidak terdapat koloni mikroorganisme, namun jenis mikroorganisme tidak dapat dideteksi karena medium NA adalah medium umum. Pada medium SSA tidak ada mikroorganisme yang tumbuh pada semua sampel air yang menunjukkan bahwa tidak adanya bakteri patogen di dalam sampel air tersebut seperti Salmonella dan Shigella. Pada medium Endo sampel air yang mengandung bakteri koliform adalah air RO, es batu bulat dan es batu balok. MediumSampelCfu/ml

NARO0

Es batu bulat0

Es batu balok5,1 x 10

Sumur0

Prima0

Aqua0

SSARO0

Es batu bulat0

Es batu balok0

Sumur0

Prima0

Aqua0

EndoRO1 x 10

Es batu bulat4 x 10

Es batu balok2 x 10

Sumur0

Prima0

Aqua0

Tabel 1. Hasil pengamatan kandungan koliform pada beberapa jenis air pada 3 jenis medium.

Dalam hal kualitas air minum, pemerintah telah menetapkan standar atau peraturan mengenai kualitas air minum itu sendiri sehingga layak untuk diminum atau dikonsumsi. Peraturan tersebut merupakan peraturan Menurut Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 492 Tahun 2010 tentang persyaratan kualitas air minum (Tabel 2). Tabel 2. Peraturan pemerintah mengenai kualitas air minum yang layak konsumsi

Pada peraturan tersebut menyatakan bahwa air minum yang akan dikonsumsi masyarakat harus sesuai dengan beberapa parameter wajib yang harus diketahui. Berdasarkan hasil pengamatan menunjukkan bahwa air RO, es batu bulat dan es batu balok merupakan air yang tidak layak diminum karena di dalamnya terdapat bakteri E. coli atau bakteri koliform lain. Jumlah bakteri koliform atau E. coli pada 100 ml sampel air yang layak dikonsumsi adalah nol.

V. KESIMPULAN1. Cara pengujian kualitas air secara biologi dapat dilakukan dengan metode TPC (Total Plate Count) dan menggunakan beberapa jenis medium spesifik seperti SSA dan Endo, sehingga bakteri yang dikehendaki dapat tumbuh.2. Hasil pengamatan terhadap beberapa jenis sampel air menunjukkan bahwa beberapa sampel air mengandung bakteri koliform atau E. coli, yaitu air RO, es batu balok dan es batu bulat. Selanjutnya, tidak ada satupun sampel air yang mengandung bakteri patogen, namun dimungkinkan terdapat jenis bakteri lain pada sampel air es batu balok. Hal tersebut menunjukkan bahwa air RO, es batu balok dan es batu bulat tidak layak untuk diminum atau dikonsumsi.

DAFTAR PUSTAKAAlvarez, V. G., R. P. Revetta and J. W. S. Domingo. 2012. Metagenomic Analyses of drinking water receiving different disinfection treatments. Applied and Environmental Microbiology 78(17) : 6095-6102.

Ang, 1. S., N. Y. Yip, A. Tiraferri and M. Elimelech. 2011. Chemical cleaning of RO membranes fouled by wastewater effluent: Achieving higher efficiency with dual-step cleaning. Journal of Membrane Science 382 : 100-106.

Boubetra, A., F. L. Nestour,m C. Allaert and M. Feinberg. Validation of alternative methods for the analysis of drinking water and their application to Escherichia coli. Applied and Environental Microbiology 10 77 : 3360-3367.

Dad. 2000. Bacterial Chemistry and Physiology. John Wiley & Sons, Inc., New York.

Kulakov, L. A., M. B. McAlister, K. L. Ogden, M. J. Larkin and J. F. O'Hanlon. 2002. Analysis of bacteria contaminating ultrapure water in industrial system. Applied and Environmental Microbiology 68(4) : 1548-1555.

Lehninger, A. L. 1982. Principles of Biochemistry. Worth Publisher, Inc., New York.

Pelczar, M. J. and E.C.S. Chan. 2007. Elements of Microbiology. Mc Graw-Hill Book Company, New York.

Widiyanti, N. L. P. M. dan N. P. Ristianti. 2004. Analisis kualitatif bakteri koliform pada depo air minum isi ulang di kota Singaraja Bali. Jurnal Ekologi Kesehatan 3(1) : 64-73.

Yuliastuti, E. 2011. Kajian Kualitas Air Sungai Ngringo Karanganyar dalam Upaya Pengendalian Pencemaran Air. Thesis Program Magister Ilmu Lingkungan, Universitas Diponegoro, Semarang.

LAMPIRANTabel 2. Hasil pengamatan pertumbuhan bakteri pada beberapa medium

MediumSampelPengenceranUlanganrerata

123

NARO107386

102634

101402

Es batu bulat106756

107424

105123

Es batu balok105565

102423

1064187051

Sumur101433

100373

102402

Prima 103022

100121

105002

Aqua1016438

106635

102212

SSARO100000

100000

100000

100000

Es batu bulat100000

100000

100000

100000

Es batu balok100000

100000

100000

100000

Sumur100000

100000

100000

100000

Prima 100000

100000

100000

100000

Aqua100000

100000

100000

100000

EndoRO100000

100000

101 (m)001

100000

Es batu bulat1004 (m)4 (m)4

100000

100000

100000

Es batu balok103212

100066

102002

100000

Sumur100000

100000

100000

100000

Prima 100000

100000

100000

100000

Aqua100000

100000

100000

100000

Foto hasil pengamatan

Gambar 1. Koloni Bakteri pada medium NA

Gambar 2. Koloni pada medium Endo

Gambar 3. Koloni pada medium SSAGambar 4. Tingkat kekeruhan beberapa jenis sampel air