MAKALAH MIKROBIOLOGI AIR

MAKALAHMIKROBIOLOGI AIR

Disusun untuk memenuhi salah satu tugasMata 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 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 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 sumber-

sumber 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. ISI

a)                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.

-Permukaan 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. Mikroorganisme 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. Escherichia coli dan bakteri koliform 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. Pemeriksaan bakteriologis untuk menentukan potabilitas 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. Pengujiaan untuk mendeteksi bakteri koliform

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. Mikroorganisme selain bakteri koliform

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 lendir

Menghasilkan keadaan berlendir.

-Bakteri 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 sulfur

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. Perlakuan pertama (penyingkiran fisik)

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. Perlakuan kedua (hayati)

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. Perlakuan lanjutan

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, kadang-

kadang 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. DAFTAR PUSTAKA

1)        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-indikator-

baik-buruknya-kualitas-lingkungan-alam/ ( diakses Sabtu, 16 Maret 2013 )