MIKROORGANISME SEBAGAI INDIKATOR BAIK BURUKNYA KUALITAS LINGKUNGAN ALAM

Mikroorganisme merupakan jasad hidup yang mempunyai ukuran sangat kecil (Kusnadi, dkk, 2003). Setiap sel tunggal mikroorganisme memiliki kemampuan untuk melangsungkan aktivitas kehidupan antara lain dapat dapat mengalami pertumbuhan, menghasilkan energi dan bereproduksi dengan sendirinya. Mikroorganisme memiliki fleksibilitas metabolisme yang tinggi karena mikroorganisme ini harus mempunyai kemampuan menyesuaikan diri yang besar sehingga apabila ada interaksi yang tinggi dengan lingkungan menyebabkan terjadinya konversi zat yang tinggi pula. Akan tetapi karena ukurannya yang kecil, maka tidak ada tempat untuk menyimpan enzim-enzim yang telah dihasilkan. Dengan demikian enzim yang tidak diperlukan tidak akan disimpan dalam bentuk persediaan.enzim-enzim tertentu yang diperlukan untuk perngolahan bahan makanan akan diproduksi bila bahan makanan tersebut sudah ada.

Gambar 1.1 Mikroorganisme

Sumber: bakteri‑m‑tb.jpg.dweeza.blogspot.com

Mikroorganisme ini juga tidak memerlukan tembat yang besar, mudah ditumbuhkan dalam media buatan, dan tingkat pembiakannya relative cepat (Darkuni, 2001). Oleh karena aktivitasnya tersebut, maka setiap mikroorganisme memiliki peranan dalam kehidupan, baik yang merugikan maupun yang menguntungkan. Mikroorganisme memiliki banyak peranan dalam kehidupan, baik peranan yang menguntungkan maupun peranan yang merugikan. Salah satu peranannya yang merugikan adalah karena beberapa jenis mikroorganisme dapat menyebabkan penyakit dan menimbulkan pencemaran. Sedangkan peranan yang menguntungkan adalah peranannya dalam meningkatkan kesuburan tanah melalui fiksasi nitrogen, bioremediasi, produksi antibodi, dan lain-lain. Mikroorganisme dalam lingkungan alamiah jarang terdapat sebaga biakanmurni. Berbagai spesimen tanah atau air boleh jadi mengandung bermacam-macamspesies cendawan, protozoa, algae, bakteri, dan virus. Karena itu konsep kultur murniyang diterapkan terdahulu harus dinilai kembali didalam penelaahan ekosistem mikroba.Teknik-teknik biakan murni diperlukan untuk dapat mengidentifikasi berbagai spesiesdalam suatu habitat tertentu. Namun, transformasi kimiawi yang diwujudkan olehkumpulan mikroorganisme ini tidak dapat ditentukan hanya dengan semata-matamenghimpun sifat-sifat biokimiawi setiap spesies sebagaimana ditentukan dalam biakanmurni.

Dalam hal ini, jumlah sifat tiap bagian tidak selalu sama dengan keseluruhannya.Hal ini disebabkan karena beberapa macam interaksi dapat terjadi diantara spesies,mengakibatkan diperolehnya suatu hasil akhir yang berbeda dari yang dihasilkan olehspesies masing-masing individu didalam biakan murni. Dipandang dari segi ekosistemmikroba alamiah, biakan murni merupakan suatu keadaan artifisial (tidak asli). Sedangkan mikroorganisme indikator adalah sekelompok mikroorganisme yang digunakan sebagai petunjuk kualitas air.  Mikroorganisme indikator telah digunakan untuk mendeteksi dan menghitung kontaminasi tinja di air, makanan, dan sampel lainnya.

Kualitas Lingkungan

Kualitas lingkungan yang baik merupakan salah satu modal dasar penting bagi terlaksananya pembangunan yang berkelanjutan. Kualitas lingkungan berpengaruh terhadap kualitas hidup masyarakat lokal, penduduk yang bekerja serta yang berkunjung ke daerah tersebut. Banyak aktivitas manusia yang memiliki dampak buruk terhadap kualitas lingkungan karena pengelolaan sampah dan limbah yang kurang baik, kepedulian masyarakat yang rendah terhadap kebersihan lingkungan, penggunaan yang semakin meningkat bahan-bahan yang tidak mampu didegradasi oleh alam serta bahan xenobiotik lain yang berdampak serius terhadap kualitas lingkungan.

Peningkatan jumlah dan penggunaan kendaraan pribadi dan kendaraan yang tidak laik jalan serta operasi industri yang berpengelolaan buruk merupakan penyebab penting lain menurunnya kualitas lingkungan. Perencanaan tata ruang dan wilayah yang tidak mempedulikan kaidah pelestarian lingkungan, kelemahan birokrasi, penegakan hukum dan kelembagaan juga menjadi faktor penting yang mempengaruhi kualitas lingkungan.

Pencemaran Air

Pencemaran air adalah suatu perubahan keadaan di suatu tempat penampungan air seperti danau, sungai, lautan dan air tanah akibat aktivitas manusia. Danau, sungai, lautan dan air tanah adalah bagian penting dalam siklus kehidupan manusia dan merupakan salah satu bagian dari siklus hidrologi. Selain mengalirkan air juga mengalirkan sedimen dan polutan. Berbagai macam fungsinya sangat membantu kehidupan manusia. Pemanfaatan terbesar danau, sungai, lautan dan air tanah adalah untuk irigasi pertanian, bahan baku air minum, sebagai saluran pembuangan air hujan dan air limbah, bahkan sebenarnya berpotensi sebagai objek wisata.

Pencemaran air dapat disebabkan oleh berbagai hal dan memiliki karakteristik yang berbeda-beda yaitu meningkatnya kandungan nutrien dapat mengarah pada eutrofikasi, sampah organik seperti air comberan (sewage) menyebabkan peningkatan kebutuhan oksigen pada air yang menerimanya yang mengarah pada berkurangnya oksigen yang dapat berdampak parah terhadap seluruh ekosistem, industri membuang berbagai macam polutan ke dalam air limbahnya seperti logam berat, toksin organik, minyak, nutrien dan padatan. Air limbah tersebut memiliki efek termal, terutama yang dikeluarkan oleh pembangkit listrik, yang dapat juga mengurangi oksigen dalam air, seperti limbah pabrik yg mengalir ke sungai.

Gambar 1.2  Pencemaran Air Sungai

Sumber : alendrompis.wordpress.com

Ciri-ciri Pencemaran

Air yang baik adalah air yang tidak tercemar secara berlebihan oleh zat-zat kimia atau mineral terutama oleh zat-zat atau mineral yang berbahaya bagi kesehatan.

Gambar 1.3 Grafik pencemaran air

Sumber: biologigonz.blogspot.com

Adapun beberapa indikator bahwa air sungai telah tercemar adalah sebagai berikut:
a. Adanya perubahan suhu air. Air yang panas apabila langsung dibuang ke lingkungan akan mengganggu kehidupan hewan air dan mikroorganisme lainnya.

b. Adanya perubahan pH atau konsentrasi ion Hidrogen. Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai berkisar pH berkisar antara 6,5 – 7,5.
c. Adanya perubahan warna, bau dan rasa air. Air dalam keadaan normal dan bersih pada umumnya tidak akan berwarna, sehingga tampak bening dan jernih, tetapi hal itu tidak berlaku mutlak, seringkali zat-zat beracun justru terdapat pada bahan buangan industri yang tidak mengakibatkan perubahan warna pada air. Timbulnya bau pada air lingkungan secara mutlak dapat dipakai sebagai salah satu tanda terjadinya pencemaran. Apabila air memiliki rasa berarti telah terjadi penambahan material pada air dan mengubah konsentrasi ion Hidrogen dan pH air.

d. Timbulnya endapan, koloidal, bahan terlarut. Bahan buangan yang berbentuk padat, sebelum sampai ke dasar sungai akan melayang di dalam air besama koloidal, sehingga menghalangi masuknya sinar matahari ke dalam lapisan air. Padahal sinar matahari sangat diperlukan oleh mikroorganisme untuk melakukan fotosintesis.
e. Adanya mikroorganisme. Mikroorganisme sangat berperan dalam proses degradasi bahan buangan dari limbah industri ataupun domestik. Bila bahan buangan yang harus didegradasi cukup banyak, maka mikroorganisme akan ikut berkembangbiak. Pada perkembangbiakan mikroorganisme ini tidak tertutup kemungkinan bahwa mikroba patogen ikut berkembangbiak pula.

f. Meningkatnya radioaktivitas air lingkungan. Zat radioaktif dari berbagai kegiatan dapat menyebabkan berbagai macam kerusakan biologis apabila tidak ditangani dengan benar, baik efek langsung maupun efek tertunda.

Dampak Pencemaran

  Kenaikan suhu air akan menimbulkan beberapa akibat sebagai berikut :

a. Jumlah oksigen terlarut di dalam air menurunb.

b. Kecepatan reaksi kimia meningkat

c. Kehidupan ikan dan hewan air lainnya terganggu

d. Jika batas suhu yang mematikan terlampaui, ikan dan hewan air lainnya mungkin akan matiKandungan bahan kimia yang terdapat di dalam air limbah dapat merugikan lingkungan melalui berbagai cara. Bahan organik terlarut dapat menghasilkan oksigen dalam limbah serta akan menimbulkan rasa dan bau yang tidak sedap pada penyediaan air bersih, selain itu akan lebih berbahaya apabila bahan tersebut merupakan bahan beracun.

            Adapun pencemaran air oleh minyak sangat merugikan karena dapat menimbulkan hal-hal sebagai berikut :

a. Adanya minyak menyebabkan penetrasi sinar ke dalam air berkurangb.

b. Konsentrasi oksigen terlarut menurun dengan adanya minyak karena lapisan film minyak menghambat pengambilan oksigen oleh air.

c. Adanya lapisan minyak pada permukaan air akan mengganggu kehidupan burung air, karena burung-burung yang berenang dan menyelam bulu- bulunya akan ditutupi oleh minyak sehingga menjadi lengket satu sama lain.

d. Penetrasi sinar dan oksigen yang menurun dengan adanya minyak dapat mengganggu kehidupan tanaman-tanaman

            Dampak yang ditimbulkan terhadap organisme adalah kematian, atau akan mengalami kelainan genetik, menderita kanker dan sebagainya. (pengertian pencemaran, arianto, 2008)

1.1 Syarat Mikroorganisme Sebagai Indikator

Untuk digunakan sebagai mikroorganisme indikator, terdapat persyaratan yang harus dipenuhi oleh mikroorganisme tersebut, kendati demikian, persyaratan ini tidak mutlak untuk dipenuhi seluruhnya, tergantung kondisi yang ada. Syaratnya antara lain:

Teknik-teknik Meminimalisir Pencemaran Air dengan Mikroorganisme

Alam memiliki mekanisme pengolahan limbah secara alami. Namun, karena kerusakan ekologis yang disebabkan pencemaran, pengolahan alami tersebut tidak bisa berlangsung dengan baik. Oleh karena itu, selain dukungan sanitasi yang memadai, perlu pengolahan limbah untuk memudahkan alam memproses limbah tersebut secara tuntas. Salah satu teknik untuk meminimalisir pencemaran air adalah kolam oksidasi. Kolam oksidasi ini biasanya digunakan untuk proses pemurnian air limbah setelah mengalami proses pendahuluan. Fungsi utamanya adalah untuk penurunan kandungan bakteri yang ada dalam air limbah setelah pengolahan.

Gambar 1.4  Rancangan Kolam Oksidasi

Sumber : aguskrisnoblog.wordpress.com

Bentuk Kolam Oksidasi :

  1. Aerobik Pond, Merupakan bentuk pengolahan secara biologis yang paling sederhana.
  • Bentuk pengolahan ini membutuhkan area yang luas dan kedalaman yang dangkal.
  • Kondisi aerobik akan terpelihara dengan adanya algae dan bakteri.Ada 2 tipe, yaitu :

a.  Tipe High Rate :

- dengan kedalaman 15-45 cm

- memaksimalkan produksi algae

b. Oxidation atau Stabilisation Pond

- dengan kedalaman 1,5 m

- memaksimalkan konsentrasi oksigen dengan diaduk secara periodik dengan pompa atau surface aeration.

  • Prinsip pengolahan yaitu bahan organic antara lain dioksidasi oleh bakteri aerobik dan fakultatis dengan menggunakan oksigen yang dihasilkan oleh alga.
  1. Aerated Lagoon

Merupakan pengembangan aerobic pond yaitu dengan memasang surface aerator untuk mengatasi bau dan beban organic yang tinggi. Proses pada prinsipnya hampir sama dengan lumpur aktif, perbedaannya pada kedalaman yang lebih dangkal. Semua zat padat dipertahankan dalam keadaan tersuspensi. Tidak ada resikkulasi sludge. Diikuti dengan tanki pengendapan yang besar.

  1. Fakultatif Pond, dengan kedalaman 1-2,5 m.Kedalaman terbagi menjadi 3 zona, yaitu : aerobik, fakultatif, dan anaerobik.

Sistem kolam (pola sistem) atau sering disebut juga kolam oksidasi merupakan salah satu jenis teknologi pengolahan air limbah biologis aerobik. Teknologi tersebut berbentuk reaktor pengolahan air limbah secara biologis aerobik yang paling sederhana dan tertua serta merupakan perkembangan dari cara pembuangan limbah cair secara langsung ke badan air. Reaktor ini berbentuk kolam biasa, dari tanah yang digali dan air limbah dimasukkan ke dalamnya dengan suatu waktu tinggal tertentu (sekitar 7-10 hari. Kedalaman kolam tidak lebih dari 1,0 m (0,4 – 1,0 m). Sebagian besar limbah cair dapat ditangani dengan mudah dengan sistem biologis karena polutan utamanya berupa bahan organik, seperti contohnya karbohidrat, lemak, protein, dan vitamin. Polutan tersebut umumnya dalam bentuk tersuspensi atau terlarut. Prinsip pengolahan secara aerobik yang dimaksud adalah menguraikan secara sempurna senyawa organik yang berasal dari buangan dalam periode waktu yang relatif singkat. Penguraian dilakukan terutama dilakukan oleh bakteri dan hal ini dipengaruhi oleh jumlah sumber nutrien dan jumlah oksigen. Pemenuhan oksigen dapat diperoleh dari absorpsi ke permukaan air di kolam melalui proses difusi, adanya mixing atau pengadukan pada permukaan kolam akibat pengaruh angin dan permukaan kolam yang cukup luas dan fotosintesa dari keberadaan alga.

Gambar 1.5  Kolam oksidasi dan mekanisme perobakan bahan organik dalam sistem kolam.

Sumber : aguskrisnoblog.wordpress.com

Kolam Oksidasi juga dikenal sebagai kolam stabilisasi atau laguna. Dalam oksidasi sebuah kolam heterotrofik bakteri mendegradasi bahan organik dalam kotoran yang menyebabkan produksi bahan selular dan mineral. Produksi ini mendukung pertumbuhan alga di kolam oksidasi. Pertumbuhan populasi alga memungkinkan furthur dekomposisi dari bahan organik dengan memproduksi oksigen. Produksi oksigen ini mengisi ulang oksigen yang digunakan oleh bakteri heterotrofik.. Biasanya kolam oksidasi harus kurang dari 10 meter untuk mendukung pertumbuhan alga.. Selain itu penggunaan kolam oksidasi sebagian besar terbatas pada daerah iklim hangat karena mereka sangat dipengaruhi oleh perubahan suhu musiman. Kolam oksidasi juga cenderung untuk mengisi, karena pengendapan sel bakteri dan alga terbentuk selama dekomposisi limbah tersebut.

Penggunaan kolam oksidasi sebagian besar terbatas pada daerah iklim hangat karena mereka sangat dipengaruhi oleh perubahan suhu musiman. Kolam oksidasi juga cenderung untuk mengisi, karena pengendapan sel bakteri dan alga terbentuk selama dekomposisi limbah tersebut. Berbagai jenis mikroorganisme berperan dalam proses perombakan, tidak terbatas mikroorganisme jenis aerobik, tetapi juga mikroorganisme anaerobik. Organisme heterotrof aerobik dan aerobik berperan dalam proses konversi bahan organik; organisme autotrof (fitoplankton, alga, tanaman air) mengambil bahan anorganik (nitrat dan fosfat) melalui proses fotosintetsis. Karena lamanya waktu tinggal limbah cair, maka organisme dengan waktu generasi tinggi (zooplankton, larva insekta, kutu air, ikan kecil) juga dapat tumbuh dan berkembang dalam sistem kolam. Organisme tersebut hidup aktif di dalam air atau pada dasar kolam. Komposisi organisme sangat tergantung pada temperature udara, suplai oksigen, sinar matahari, jenis dan konsentrasi substrat.

Faktor pembatas sistem kolam adalah suplai oksigen. Sistem kolam umumnya dirancang untuk tingkat pembebanan rendah sehingga laju pasokan oksigen dari atmosfir mencukupi kebutuhan oksigen bakteri, dan paling tidak bagian permukaan atas kolam selalu pada kondisi aerobik, karena suplai oksigen merupakan faktor pembatas, pembebanan sistem serine didasarkan pada luas permukaan kolam dan dinyatakan dalam P- BOD/m dan tidak didasarkan pada volume kolam atau jumlah biomassa. Sistem kolam umumnya dirancang dewan kedalaman maksimum 1,0 – 1,5 m, sehingga pencahayaan dan pengadukan oleh angin CALIP. Waktu tinggal hidrolik dalam kolam sekitar 20 hari. Dianjurkan untuk membagi kolam menjadi tiga bagian, sehingga dalam tiap bagian organisme dapat tumbuh secara optimum dan proses perombakan berlangsung lebih cepat. Pemenuhan oksigen dapat diperoleh dari : Absorpsi ke permukaan air di kolam melalui proses difusi, Adanya mixing/pengadukan pada permukaan kolam akibat pengaruh angin dan permukaan kolam yang cukup luas, fotosintesa dari keberadaan alga.

Jenis Mikroorganisme Indikator

Mikroorganisme indikator dapat dibedakan menjadi indikator bakteri, indikator virus, dan indikator protozoa.

A. Indikator Bakteri

Terdapat lima bakteri yang umum digunakan sebagai indikator:

 

 

1. Koliform

Bakteri coliform adalah golongan bakteri intestinal, yaitu hidup dalam saluran pencernaan manusia. Bakteri coliform adalah bakteri indikator keberadaan bakteri patogenik lain. Lebih tepatnya, sebenarnya, bakteri coliform fekal adalah bakteri indikator adanya pencemaran bakteri patogen. Penentuan coliform fekal menjadi indikator pencemaran dikarenakan jumlah koloninya pasti berkorelasi positif dengan keberadaan bakteri patogen.

Bakteri coliform merupakan parameter mikrobiologis terpenting bagi kualitas air minum. Kelompok bakteri coliform, antara lain Eschericia coli, Enterrobacter aerogenes, dan Citrobacter fruendii. Keberadaan bakteri di dalam air minum itu menunjukkan tingkat sanitasi rendah. Keberadaan bakteri ini juga menunjukkan adanya bakteri patogen lain, misalnya, Shigella, yang menyebabkan diare hing muntaber. Materi fekal yang masuk ke dalam badan air, selain membawa bakteri patogen juga akan membawa bakteri pencemar yang merupakan flora normal saluran pencernaan manusia, misalnya E. coli. Kehadiran bakteri ini dapat digunakan sebagi indicator pencemaran air oleh materi fekal.

Gambar 1.6 Bakteri E.Coli

Sumber: fondriest.com                         Sumber: ifixh2o.com

Bakteri coliform timbul karena buangan kotoran manusia dan laundry dari rumah tangga yang merembes dari sungai-sungai dan juga disebabkan oleh pencemaran mata air atau air baku, lemahnya sistem filterisasi. Oleh karena itu, air minum harus bebas dari semua jenis coliform. Semakin tinggi tingkat kontaminasi bakteri coliform, semakin tinggi pula risiko kehadiran bakteri-bakteri patogen lain yang biasa hidup dalam kotoran manusia dan hewan. E. coli jika masuk ke dalam saluran pencernaan dalam jumlah banyak dapat membahayakan kesehatan. Menurut Pelczar & Chan (2008) walaupun E. coli merupakan bagian dari mikroba normal saluran pencernaan, tapi saat ini telah terbukti bahwa galur-galur tertentu mampu menyebabkan gastroeritris taraf sedang hingga parah pada manusia dan hewan.

Grafik Perbandingan Jumlah Kandungan Bakteri E.Coli dan Total Coliform ada beberapa Lokasi :

Sumber : erwinazizijayadipraja.com

              Salah satu contoh bakteri patogen-yang kemungkinan terdapat dalam air terkontaminasi kotoran manusia atau hewan berdarah panas adalah Shigella, yaitu mikroba penyebab gejala diare, deman, kram perut, dan muntah-muntah. Jenis bakteri coliform tertentu, misalnya E coli O:157:H7, bersifat patogen dan juga dapat menyebabkan diare atau diare berdarah, kram perut, mual, dan rasa tidak enak badan. Conoh mikroba Shigella:

Gambar 1.7 bakteri koliform

Sumber: pathmicro.med.sc.edu

Bakteri coliform ini menghasilkan zat ethionine yang pada penelitian menyebabkan kanker. Bakteri-bakteri pembusuk ini juga memproduksi bermacam-macam racun seperti Indole, skatole yang dapat menimbulkan penyakit bila berlebih didalam tubuh. E. coli dapat menyebabkan diare dengan metode

1) produksi enterotoksin yang secara tidak langsung dapat menyebabkan kehilangan cairan

2) invasi yang sebenarnya lapisan epitelium dinding usus yang menyebabkan peradangan dan   kehilangan cairan.

            Pada keadaan normal, koliform terdapat di air dalam jumlah standar dan dapat diukur, namun bila terjadi pencemaran air, jumlah koliform akan menjadi banyak dan dapat melebihi jumlah bakteri patogen lain. Oleh karena itu, koliform dapat digunakan sebagai indikator pencemaran air. Jika terdapat bakteri koliform dalam air, belum tentu bakteri patogen juga ada di air tersebut, namun jika bakteri koliform terdapat dalam jumlah besar maka perlu diperiksa kembali keberadaan bakteri patogen lain.

Pencemaran air yang disebabkan oleh kontaminasi tinja adalah masalah serius karena potensi untuk tertular penyakit dari patogen (organisme diseasecausing). Sering, konsentrasi patogen dari kontaminasi tinja kecil, dan jumlah patogen yang mungkin berbeda adalah besar. Akibatnya, tidak praktis untuk menguji untuk patogen dalam setiap sampel air yang dikumpulkan. Sebaliknya, kehadiran patogen ditentukan dengan bukti tidak langsung dengan tes organisme “indikator” seperti bakteri koliform. Coliform berasal dari sumber yang sama sebagai organisme patogen. Coliform relatif mudah untuk mengidentifikasi, biasanya hadir dalam jumlah lebih besar dari patogen lebih berbahaya, dan merespon lingkungan, pengolahan air limbah, dan pengolahan air sama dengan patogen banyak. Akibatnya, pengujian untuk bakteri coliform bisa menjadi indikasi yang masuk akal dari apakah bakteri patogen lain yang hadir. Jumlah total koliform menghitung memberikan indikasi umum kondisi sanitasi pasokan air.

  1. Coliform total termasuk bakteri yang ditemukan di dalam tanah, dalam air yang telah dipengaruhi oleh air permukaan, dan dalam kotoran manusia atau hewan.
  2. Coliform tinja adalah kelompok dari total coliform dianggap hadir khusus di usus dan kotoran hewan berdarah panas. Karena asal-usul koliform tinja lebih spesifik daripada asal-usul dari kelompok coliform lebih umum total bakteri, coliform fecal dianggap sebagai indikasi lebih akurat dari hewan atau limbah manusia dari coliform total.
  3. Escherichia coli (E. coli) adalah spesies utama dalam kelompok koliform tinja. Dari lima kelompok umum bakteri yang terdiri dari coliform total, hanya E. coli umumnya tidak ditemukan tumbuh dan berkembang biak dalam lingkungan. Akibatnya, E. coli dianggap spesies bakteri koliform yang merupakan indikator terbaik dari polusi kotoran dan kemungkinan adanya patogen.

Ketika coliform telah terdeteksi, perbaikan atau modifikasi dari sistem air mungkin diperlukan. Merebus air sampai disarankan desinfeksi dan tes ulang dapat memastikan bahwa kontaminasi telah dieliminasi. Sebuah cacat juga sering menjadi penyebab ketika bakteri coliform yang ditemukan dalam air sumur.

 

2. Koliform tinja

Sebuah koliform tinja (feses kadang koliform) adalah fakultatif anaerob- , berbentuk batang , gram negatif , non-bersporulasi bakteri . Koliform fekal mampu tumbuh di hadapan garam empedu atau agen permukaan yang serupa, adalah oksidase negatif , dan menghasilkan asam dan gas dari laktosa dalam waktu 48 jam di 44 ± 0,5 ° C . Bakteri koliform termasuk genus yang berasal dari feses (misalnya Escherichia ) serta tidak berasal dari genera tinja (misalnya Enterobacter , Klebsiella , Citrobacter ). Uji ini dimaksudkan untuk menjadi indikator kontaminasi tinja lebih spesifik dari E.coli yang merupakan mikroorganisme indikator lain patogen yang mungkin hadir dalam tinja. Kehadiran koliform tinja dalam air mungkin tidak secara langsung membahayakan dan tidak selalu menunjukkan adanya feses.

Secara umum peningkatan kadar coloform feca memberikan peringatan kegagalan dalam pengolahan air, istirahat dalam integritas sistem distribusi, atau mungkin kontaminasi dengan patogen. Ketika kadar tinggi mungkin ada peningkatan risiko ditularkan melalui air gastroenteritis . Pengujian bakteri yang murah, dapat diandalkan dan cepat (1-hari inkubasi). Kehadiran koliform tinja di lingkungan perairan dapat menunjukkan bahwa air telah terkontaminasi dengan feces manusia atau hewan lain. Fecal coliform dapat masuk k sungai melalui debit langsung limbah dari mamalia dan burung, pertanian dan limpasan badai,dan dari limbah manusia.  Namun, kehadiran mereka juga dapat hasil dari bahan tanaman, dan pulp atau pabrik kertaslimbah .

Masalah yang dihasilkan dari kontaminasi tinja air:

1.  Bahaya kesehatan manusia

Jumlah besar bakteri koliform tinja dalam air tidak berbahaya menurut beberapa pihak berwenang, tetapi mungkin menunjukkan risiko lebih tinggi patogen yang hadir di dalam air. [2] Beberapa penyakit patogen ditularkan melalui air yang mungkin bertepatan dengan kontaminasi koliform tinja termasuk infeksi telinga, disentri , demam tifoid , gastroenteritis virus dan bakteri, dan hepatitis A . Kehadiran koliform tinja manusia cenderung mempengaruhi lebih dari itu tidak makhluk air, meskipun tidak secara eksklusif.

2. Dampak terhadap lingkungan

            Diobati  bahan organik yang mengandung koliform tinja dapat berbahaya bagi lingkungan. dekomposisi aerobik bahan ini dapat mengurangi oksigen terlarut kadar jika dibuang ke sungai atau saluran air.Hal ini dapat mengurangi tingkat oksigen yang cukup untuk membunuh ikan dan kehidupan air lainnya. Pengurangan koliform tinja dalam air limbah mungkin memerlukan penggunaan klorin dandesinfektan bahan kimia. Bahan tersebut dapat membunuh bakteri coliform fecal dan penyakit. Mereka juga membunuh bakteri penting untuk keseimbangan yang tepat dari lingkungan air, membahayakan kelangsungan hidup spesies bakteri tergantung pada mereka. Jadi tingkat yang lebih tinggi coliform fecal membutuhkan tingkat lebih tinggi klorin, mengancam organisme akuati.

3. Streptococcus Tinja – Enterococcus

Merupakan mikrobiota pada manusia dan hewan. Contoh Streptococcus pada manusia adalah S. faecalis dan S. Faecium.

Gambar 1.8   Pertumbuhan S.faecalis

 

 S. faecalis bakteri ini terdapat di feses dengan jumlah yang bervariasi, tetapi biasaanya ada jumlah lebih sedikit dari pada E.Coli, tetapi lebih cepat dari bakteri koliform lainnya.  Apabila pada suatu sampelditemukan S. Faecalis merupakan bukti penguat bahwa sampel  tersebut telah tercemar kotoran atau feses.

4. Clostridium

Merupakan mikrobiota pada hewan berdarah panas dan limbah. Sifatnya lebih stabil dibanding patogen dan memiliki spora sehingga dapat digunakan untuk mendeteksi polusi yang terjadi di waktu lampau. Limbah buangan dari bangungan laut seringkali menghasilkan beberapa bakteri yang berperan dalam proses korosi. Dengan menggunakan media air laut buatan dan rumusan penghitungan laju korosi sesuai standar ASTM, yang divariasikan terhadap 3 jenis bakteri, yaitu : Escherichia coli, Pseudomonas fluorescens dan Thiobacillus ferroxidans. Hasil analisa menunjukkan laju korosi maksimal yang terjadi mencapai 1,321 mm/year atau meningkat 89,79 % dari laju korosi maksimal tanpa penambahan bakteri, yaitu 0,696 mm/year.

Gambar 1.9 Pertumbuhan S.faecalis

Sumber: news.bbc.   

Bakteri yang menimbulkan korosi paling besar adalah Thiobacillus ferrooxidans pada lingkungan laut salinitas 33%. Dan terdapat keterkaitan antara masa inkubasi bakteri terhadap laju korosi dari suatu material baja di lingkungan laut. Secara umum, material baja ASTM A106 lebih tahan korosi akibat bakteri daripada material baja ASTM A53 pada kondisi di lingkungan laut. Sehingga material baja ASTM A106 lebih cocok digunakan sebagai material pembuatan kapal.

5. Pseudomonas

            Pseudomonas Sp merupakan bakteri hidrokarbonoklastik yang mampu mendegradasi berbagai jenis hidrokarbon. Keberhasilan penggunaan bakteri Pseudomonas dalam upaya bioremediasi lingkungan akibat pencemaran hidrokarbon membutuhkan pemahaman tentang mekanisme interaksi antara bakteri Pseudomonas sp dengan senyawa hidrokarbon.

Kemampuan bakteri Pseudomonas sp. IA7D dalam mendegradasi hidrokarbon dan dalam menghasilkan biosurfaktan menunjukkan bahwa isolat bakteri Pseudomonas sp IA7D berpotensi untuk digunakan dalam upaya bioremediasi lingkungan akibat pencemaran hidrokarbon.

Gambar 1.11 Pseudomonas Sp.

Sumber: archive.microbelibrary.org

Sebagai indikator kolam renang selain Staphylococcus aureus. Memiliki sifat tahan terhadap desinfeksi kimiawi. Berpigmen pyocyanin dan dapat berpendar. Staphylococcus aureus merupakan bakteri Gram Positif, tidak bergerak, tidak berspora dan mampu membentuk kapsul. (Boyd, 1980), berbentuk kokus dan tersusun seperti buah anggur (Todar, 2002) sebagaimana terlihat pada gambar 2.4. Ukuran Staphylococcus berbeda-beda tergantung pada media pertumbuhannya. Apabila ditumbuhkan pada media agar, Staphylococcus memiliki diameter 0,5-1,0 mm dengan koloni berwarna kuning. Dinding selnya mengandung asam teikoat, yaitu sekitar 40% dari berat kering dinding selnya. Asam teikoat adalah beberapa kelompok antigen dari Staphylococcus. Asam teikoat mengandung aglutinogen dan N-asetilglukosamin. (Boyd, 1980).

Grafik 1.12 Pertumbuhan Pseudomona sp. Dalam air

Sumber : scielo.cl

Staphylococcus aureus adalah bakteri aerob dan anaerob, fakultatif yang mampu menfermentasikan manitol dan menghasilkan enzim koagulase, hyalurodinase, fosfatase, protease dan lipase. Staphylococcus aureus mengandung lysostaphin yang dapat menyebabkan lisisnya sel darah merah. Toksin yang dibentuk oleh Staphylococcus aureus adalah haemolysin alfa, beta, gamma delta dan apsilon. Toksin lain ialah leukosidin, enterotoksin dan eksfoliatin. Enterotosin dan eksoenzim dapat menyebabkan keracunan makanan terutama yang mempengaruhi saluran pencernaan. Leukosidin menyerang leukosit sehingga daya tahan tubuh akan menurun. Eksofoliatin merupakan toksin yang menyerang kulit dengan tanda-tanda kulit terkena luka bakar. (Boyd, 1980; Schlegel, 1994).

Gambar 1.13 Staphylococcus sp.

Sumber: en.wikipedia.org                   Sumber: nyupid.blogspot.com

Suhu optimum untuk pertumbuhan Staphylococcus aureus adalah 35o – 37o C dengan suhu minimum 6,7o C dan suhu maksimum 45,4o C. Bakteri ini dapat tumbuh pada pH 4,0 – 9,8 dengan pH optimum 7,0 – 7,5. Pertumbuhan pada pH mendekati 9,8 hanya mungkin bila substratnya mempunyai komposisi yang baik untuk pertumbuhannya. Bakteri ini membutuhkan asam nikotinat untuk tumbuh dan akan distimulir pertumbuhannya dengan adanya thiamin. Pada keadaan anaerobik, bakteri ini juga membutuhkan urasil. Untuk pertumbuhan optimum diperlukan sebelas asam amino, yaitu valin, leusin, threonin, phenilalanin, tirosin, sistein, metionin, lisin, prolin, histidin dan arginin. Bakteri ini tidak dapat tumbuh pada media sintetik yang tidak mengandung asam amino atau protein. (Supardi dan Sukamto, 1999).

1.                  Bacteroides spp. dan Bifidobacteria spp.

Bacteroides adalah genus dari Gram-negatif , basil bakteri Bacteroides spesies non-. Endospora -membentuk, anaerob , dan dapat berupa motil atau non-motil, tergantung pada spesies. Komposisi dasar DNA adalah 40-48% GC. Biasa dalam organisme bakteri, membran Bacteroides mengandung sphingolipids . Mereka juga mengandung asam meso-diaminopimelic dalam mereka lapisan peptidoglikan .

Gambar 1.14 Bacteroides spp. dan Bifidobacteria spp.

Sumber: pemburumikroba.blogspot.com

Bacteroides biasanya mutualistik , yang membentuk bagian paling besar dari mamalia tumbuhan pencernaan , di mana mereka memainkan peran mendasar dalam pengolahan molekul kompleks untuk yang sederhana di usus tuan.  Seperti banyak sebagai 10 10 -10 11 sel per gram kotoran manusia telah dilaporkan. Mereka dapat menggunakan gula sederhana bila tersedia, namun sumber utama energi untuk spesies Bacteroides dalam usus yang kompleks host yang berasal dan tanaman glycans .    Banyak ditemukan di feses 100 kali dibanding yang lain. Kedua bakteri ini sulit dideteksi karena bersifat sangat anaerob dan dapat musnah bila terkena oksigen, sehingga untuk mendeteksi perlu kondisi yang sangat anaerob pula. Beberapa jenis Bacteroides spesifik pada manusia.

B.                 Indikator Virus

Terdapat empat kandidat mikroorganisme yang digunakan sebagai indikator virus.

  • Kolifage, yaitu baktriofage yang menginfeksi E.coli dan bakteri koliform lainnya. Bakteri yang diinfeksi tidak memiliki fili sehingga virus menempel langsung pada dinding selnya. Sifatnya tidak spesifik pada feses dan deteksi bergantung pada inangnya. Contohnya adalah myoviridae, podoviridae, dan siphoviridae.
  • Kolifage jantan, yaitu colifage yang menginfeksi E.coli jantan (yang memilliki strain F+) sehingga dapat menghasilkan fili dan penempelan terjadi melalui reseptor fili. Bersifat spesifik pada feses. Contohnya adalah leviviridae
  • Fage Bacteroides fragilis, bersifat spesifik feses manusia. Namun konsentrasinya sangat rendah sehingga belum dapat ditunjukkan spesifitasnya
  • Fage Salmonella, terdapat pada feses manusia dan hewan. Digunakan untuk mengindikasi banyaknya bakteri Salmonella, namun konsentrasinya juga terlalu rendah.

C.                 Indikator Protozoa

Sesungguhnya tidak ada indikator yang berlaku secara universal bagi parasit protozoa. Indikator bergantung pada sumber air yang dugunakan pada suatu daerah tertentu. Contoh yang telah diidentifikasi adalah indikasi menggunakan spora Clostridium dan bakteri aerob termostabil.

Ø    Kelemahan

Tidak ada indikator yang ideal untuk semua lingkungan dan memenuhi semua persyaratan. tidak ada suatu indikator yang dapat mencangkup semua jenis indikator. Hal ini disebabkan karena tidak semua bakteri dapat dijadikan indikator bagi patogen. Virus dan protozoa memiliki perbedaan ukuran, respon terhadapat tekanan lingkungan, dan perlakuan. Media dan kondisi yang berbeda-beda juga membuat tidak ada indikator yang benar-benar cocok untuk kundisi tertentu. Karena itu dibuat suatu kriteria untuk mentoleransi ketidaksempurnaan tersebut. Setiap negara, setiap daerah memiliki kriteria yang berbeda-beda.Contohnya di Indonesia dilakukan pengelolaa kualitas air dan pengendalian pencemaran air. Air digolongkan berdasarkan kriteria mutu mejadi kelas I, kelas II, kelas III, dan kelas IV. Untuk air minum kadar koliform tinja maksimal 2000 dan kadar total koliform maksimal 10000.

Indikator Makanan

Mikroorganisme yang menjadi indikator makanan merupakan kelompok bakteri yang keberadaannya di makanan di atas batasan jumlah tertentu, yang dapat menjadi indikator suatu kondisi yang terekspos yang dapat mengintroduksi organisme berbahaya dan menyebabkan proliferasi spesies patogen ataupun toksigen. Misalnya E. coli tipe I, koliform dan fekal streptococci digunakan sebagai indikator penanganan pangan secara tidak higienis, termasuk keberadaan patogen tertentu. Mikroorganisme indikator ini sering digunakan sebagai indaktor kualitas mikrobiologi pada pangan dan air.

Dampak Pencemaran Lingkungan

  1. Punahnya Spesies

Sebagaimana telah diuraikan, polutan berbahaya bagi biota air dan darat. Berbagai jenis hewan mengelami keracunan, kemudian mati. Berbagai spesies hewan memiliki kekebalan yang tidak sama. Ada yang peka, ada pula yang tahan. Hewan muda, larva merupakan hewan yang peka terhadap bahan pencemar. Ada hewan yang dapat beradaptasi sehingga kebal terhadap bahan pencemar., adpula yang tidak. Meskipun hewan beradaptasi, harus diketahui bahwa tingkat adaptasi hewan ada batasnya. Bila batas tersebut terlampui, hewan tersebut akan mati.

  1. Peledakan Hama

Penggunaan insektisida dapat pula mematikan predator. Karena predator punah, maka serangga hama akan berkembang tanpa kendali.

  1. Gangguan Keseimbangan Lingkungan

Punahnya spasies tertentu dapat mengibah pola interaksi di dalam suatu ekosistem. Rantai makanan, jaring-jaring makanan dan lairan energi menjadiberubah. Akibatnya, keseimbangan lingkngan terganggu. Daur materi dan daur biogeokimia menjadi terganggu.

  1. Kesuburan Tanah Berkurang

Penggunaan insektisida mematikan fauna tanah. Hal ini dapat menurunkan kesuburan tanah. Penggunaan pupuk terus menerus dapat menyebabkan tanah

Kajian islam:

Surat Ar Rum [30] ayat 41-42

Artinnya: Telah nampak kerusakan di darat dan di laut disebabkan karena perbuatan tangan manusia, supaya Allah merasakan kepada mereka sebahagian dari (akibat) perbuatan mereka, agar mereka kembali (ke jalan yang benar).

Artinnya:  Katakanlah: “Adakan perjalanan di muka bumi dan perhatikanlah bagaimana kesudahan orang-orang yang dahulu. Kebanyakan dari mereka itu adalah orang-orang yang mempersekutukan (Allah)”.

Penjelasan isi kandungan dari Surat Ar Rum [30] ayat 41-42:

Selain untuk beribadah kepada Allah, manusia juga diciptakan sebagai khalifah dimuka bumi. Sebagai khalifah, manusia memiliki tugas untuk memanfaatkan, mengelola dan memelihara alam semesta. Allah telah menciptakan alam semesta untuk kepentingan dan kesejahteraan semua makhluk-Nya, khususnya manusia. Keserakahan dan perlakuan buruk sebagian manusia terhadap alam dapat menyengsarakan manusia itu sendiri. Tanah longsor, banjir, kekeringan, tata ruang daerah yang tidak karuan dan udara serta air yang tercemar adalah buah kelakuan manusia yang justru merugikan manusia dan makhluk hidup lainnya.

Islam mengajarkan agar umat manusia senantiasa menjaga lingkungan. Hal ini seringkali tercermin dalam beberapa pelaksanaan ibadah, seperti ketika menunaikan ibadah haji. Dalam haji, umat Islam dilarang menebang pohon-pohon dan membunuh binatang. Apabila larangan itu dilanggar maka ia berdosa dan diharuskan membayar denda (dam). Lebih dari itu Allah SWT melarang manusia berbuat kerusakan di muka bumi.

Tentang memelihara dan melestarikan lingkungan hidup, banyak upaya yang bisa dilakukan, misalnya rehabilitasi SDA berupa hutan, tanah dan air yang rusak perlu ditingkatkan lagi. Dalam lingkungan ini program penyelamatan hutan, tanah dan air perlu dilanjutkan dan disempurnakan. Pendayagunaan daerah pantai, wilayah laut dan kawasan udara perlu dilanjutkan dan makin ditingkatkan tanpa merusak mutu dan kelestarian lingkungan hidup.

Surah Al A’raf [7] Ayat 56-58

 Artinnya:   Dan janganlah kamu membuat kerusakan di muka bumi, sesudah (Allah) memperbaikinya dan berdoalah kepada-Nya dengan rasa takut (tidak akan diterima) dan harapan (akan dikabulkan). Sesungguhnya rahmat Allah amat dekat kepada orang-orang yang berbuat baik.

Artinnya:   Dan Dialah yang meniupkan angin sebagai pembawa berita gembira sebelum kedatangan rahmat-Nya (hujan); hingga apabila angin itu telah membawa awan mendung, Kami halau ke suatu daerah yang tandus, lalu Kami turunkan hujan di daerah itu, maka Kami keluarkan dengan sebab hujan itu pelbagai macam buah-buahan. Seperti itulah Kami membangkitkan orang-orang yang telah mati, mudah-mudahan kamu mengambil pelajaran.

 Artinnya:   Dan tanah yang baik, tanaman-tanamannya tumbuh subur dengan seizin Allah; dan tanah yang tidak subur, tanaman-tanamannya hanya tumbuh merana. Demikianlah Kami mengulangi tanda-tanda kebesaran (Kami) bagi orang-orang yang bersyukur.

Penjelasan isi kandungan surah Al A’raf [7] Ayat 56-58:

Bumi sebagai tempat tinggal dan tempat hidup manusia dan makhluk Allah lainnya sudah dijadikan Allah dengan penuh rahmat-Nya. Gunung-gunung, lembah-lembah, sungai-sungai, lautan, daratan dan lain-lain semua itu diciptakan Allah untuk diolah dan dimanfaatkan dengan sebaik-baiknya oleh manusia, bukan sebaliknya dirusak dan dibinasakan
Hanya saja ada sebagian kaum yang berbuat kerusakan di muka bumi. Mereka tidak hanya merusak sesuatu yang berupa materi atau benda, melainkan juga berupa sikap, perbuatan tercela atau maksiat serta perbuatan jahiliyah lainnya. Akan tetapi, untuk menutupi keburukan tersebut sering kali mereka menganggap diri mereka sebagai kaum yang melakukan perbaikan di muka bumi, padahal justru merekalah yang berbuat kerusakan di muka bumi.

Allah SWT melarang umat manusia berbuat kerusakan dimuka bumi karena Dia telah menjadikan manusia sebagai khalifahnya. Larangan berbuat kerusakan ini mencakup semua bidang, termasuk dalam hal muamalah, seperti mengganggu penghidupan dan sumber-sumber penghidupan orang lain.

Allah menegasakan bahwa salah satu karunia besar yang dilimpahkan kepada hamba-Nya ialah Dia menggerakkan angin sebagai tanda kedatangan rahmat-Nya. Angin yang membawa awan tebal, dihalau ke negeri yang kering dan telah rusak tanamannya karena tidak ada air, sumur yang menjadi kering karena tidak ada hujan, dan kepada penduduk yang menderita lapar dan haus. Lalu Dia menurunkan hujan yang lebat di negeri itu sehingga negeri yang hampir mati tersebut menjadi subur kembali dan penuh berisi air. Dengan demikian, Dia telah menghidupkan penduduk tersebut dengan penuh kecukupan dan hasil tanaman-tanaman yang berlimpah ruah.

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous,2010.http://cupacupa91.blogspot.com/2010/03/ciri-ciri-air-tercemar.htmls,diakses tanggal 7 November 2011

Anonymous,2010.http:///D:/Dokumenku/Bakteri%20yang%20menguntungkan%20%C2%AB%20tugaspti140110100062.html. diakses tanggal 7 November 2011

Anonymous,2010.http:///D:/Dokumenku/Beberapa%20Penyakit%20yang%20disebabkan%20oleh%20Bakteri.html, diakses tanggal 7 November 2011

Anonymous,2010.http:///D:/Dokumenku/Bakteri.htmVVVV.diakses tanggal 7 November 2011Anonymous,2010.http:///D:/Dokumenku/mikrobiologi-lingkungan.html. diakses tanggal 7 November 2011

Anonymous,2010.http:///D:/Dokumenku/Mikroorganisme_indikator.html. diakses tanggal 7 November 2011

Anonymous,2010.http:///D:/Dokumenku/preview.php.html. diakses tanggal 7 November 2011

Anonymous,2010.http:///D:/Dokumenku/Peran%20Mikroorganisme%20dlm%20Kehidupan%20%C2%AB%20I%20q%20b%20a%20l%20A%20l%20i%20.%20c%20o%20m.html. diakses tanggal 7 November 2011

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

Join 55 other followers

%d bloggers like this: