## Analisis Kualitas Air Tanah berdasarkan Parameter Mikrobiologi (Studi Kasus: Kapanewon Ngaglik, Yogyakarta)
Annisa Nur Lathifah 1,2* , David Sanjaya 1 , Widodo Brontowiyono 1,3
1 Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia
2 Lab. Bioteknologi Lingkungan, Jurusan Teknik Lingkungan, Universitas Islam Indonesia
3 Lab. Kualitas Air, Jurusan Teknik Lingkungan, Universitas Islam Indonesia * Koresponden email: annisa.lathifah@uii.ac.id
Diterima: 21 Juli 2023
Disetujui: 7 Agustus 2023

## Abstract
Yogyakarta, Indonesia, has various municipal wastewater treatment (IPAL) facilities; however, only 40% are  operational.  The  study  examines  how  IPAL  affects  groundwater  quality  and  identifies  its  causes. Ngaglik, one of three province districts with the largest IPAL number and population density, is the research site. This study only measures microbiological groundwater quality based on Total coliforms and Eschericia coli,  according  to  APHA  2017.  Inverse  distance  weighing  (IDW)  maps  microbiological  groundwater quality.  The  results  of  the  study  showed  that  the  observed  area  had  Total  Coliform  values  of  0–170 MPN/100 ml and Escherichia coli concentrations of 0–7. Eleven of the twelve test samples met Permenkes drinking water quality requirements No. 492/Menkes/Per/IV/2010 and PerGub DIY No. 20 of 2008. Seven E. coli concentration measurements exceeded drinkable water requirements. This study showed that E. coli bacteria  may  have  infiltrated  groundwater  near  the  sample  site.  The  incident  was  the  first  sign  that Kapanewon Ngaglik Municipal IPAL was malfunctioning. This data should help assess and improve the effectiveness of the municipal IPAL at the study site and other local IPALs.
Keywords : coliform, contamination, escherichia coli, groundwater, municipal wastewater

## Abstrak
Daerah Istimewa Yogyakarta memiliki banyak instalasi pengolahan air limbah komunal. Namun demikian, kurang dari 40% IPAL di provinsi tersebut beroperasi secara efektif. Penelitian ini dilakukan di Ngaglik, salah satu dari tiga kecamatan di provinsi dengan jumlah IPAL tertinggi dan kepadatan penduduk tertinggi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi dampak keberadaan IPAL terhadap kualitas air tanah di  sekitarnya.  Penelitian  ini  menggunakan  parameter  mikrobiologi  untuk  mengukur  kualitas  air  tanah. Menurut American Public Health Association (APHA) 2017, analisis parameter mikrobiologi didasarkan pada  keberadaan  Total Coliform dan Eschericia  coli .  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  konsentrasi Total Coliform pada lokasi studi adalah 0-170 MPN/100 ml, dan konsentrasi Escherichia coli adalah 0-7 MPN/100 ml. Dari 12 sampel uji, 11 melebihi standar baku mutu air minum berdasarkan Permenkes No. 492/Menkes/Per/IV/2010 dan  PerGub  DIY  No.  20  tahun 2008.  Hasil  pengujian konsentrasi Escherichia coli menunjukkan  bahwa  7  sampel  melebihi  standar  baku  mutu  air  minum.  Hasil  menunjukkan  bahwa bakteri Escherichia coli telah menyebar ke air tanah di sekitar lokasi uji. Adanya cemaran menunjukkan bahwa  IPAL  Komunal  di  Kapanewon  Ngaglik  tidak  beroperasi  dengan  baik.  Diharapkan  data  ini  dapat digunakan untuk menilai dan membantu menilai kinerja IPAL komunal di lokasi studi, serta IPAL komunal lainnya secara keseluruhan.
Kata Kunci: air tanah, coliform, escherichia coli, ipal, pencemaran

## 1. Pendahuluan
Salah  satu  sumber  daya  alam  yang  sangat  penting  untuk  memenuhi  kebutuhan  manusia  seperti minum, memasak, sanitasi, pertanian, dan sebagainya adalah air tanah. Kualitas air tanah dipengaruhi oleh air,  hujan  atmosfer,  dan  air  permukaan  darat  selama  proses  geokimia  akuifer.  Air  tanah  juga  dianggap mengandung  banyak  sumber  mineral  [1].  Untuk  menjamin  keberlanjutan  air  tanah  dan  kebutuhan  dasar masa depan, kualitas dan kuantitas sumber air tanah harus dipertahankan dan dipantau secara teratur.
Penggunaan sumber daya air bawah tanah terus meningkat seiring dengan pertumbuhan populasi di Provinsi  Yogyakarta.  Sumur  gali  (29,2%),  sumur  pompa  (24,1%),  dan  perusahaan  air  minum  (19,7%) adalah  sumber  air  bersih  yang  paling  umum  di  Indonesia  [2].  Ironisnya,  wilayah  Sleman  mengalami kontaminasi air tanah oleh bakteri patogen dan nitrat tinggi. Menurut data manajemen lingkungan [3], setiap sampel  air  tanah  yang  diamati  melalui  pemantauan  sumur  mengandung  bakteri Coliform secara
keseluruhan. Di Sleman, penyakit yang ditularkan oleh air, seperti diare, mencapai 66,1% dari kasus yang tercatat, dengan 129 kasus. Ini adalah masalah kesehatan masyarakat yang signifikan. Sekitar 376 IPAL komunal  (dengan  lebih  dari  3.000  koneksi  rumah)  dibangun  di  daerah  perumahan  untuk  mencegah kontaminasi air tanah. Namun, hanya 41 dari 376 IPAL ini yang melakukan pemantauan kualitas air tanah, dan sebagian besar tidak berfungsi dengan baik dan beberapa telah ditutup [4].
Dalam beberapa penelitian sebelumnya tentang pemetaan kualitas air tanah di Yogyakarta, seperti Riyanti et al . [5], Cahyadi et al . [6], dan Andik et al . [7], Riyanti et al . [5] menggunakan Sistem Informasi Geografis  untuk memetakan  kualitas  air  tanah,  tetapi  mereka  hanya  melihat  parameter  fisik  seperti  bau, warna,  dan  kekeruhan.  Cahyadi  et  al.  [6]  menyelidiki  data  spasial  tentang  kerentanan  air  tanah  dan peranannya  dalam  kawasan  permukiman.  Mereka  juga  menjelaskan  jenis  karakteristik  tanah  dan hubungannya  dengan  akuifer.  Kualitas  air  tanah,  bagaimanapun,  belum  dijelaskan.  Berdasarkan  latar belakang  ini,  tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  menghasilkan  pemetaan  air  tanah  di  wilayah  Ngaglik melalui  penggunaan  analisis  spasial  yang  menggunakan  metode Inverse  Distance  Weighting (IDW). Penyebaran bakteri patogen dan pola grid dapat membantu memvisualisasikan risiko kesehatan di bidang yang  diteliti.  Diharapkan  penelitian  ini  akan  bermanfaat  bagi  penduduk  dan  lembaga  pemerintahan  di wilayah studi.

## 2. Metode Penelitian

## Lokasi Studi dan Sampling
Sampling  dilakukan  di  12  titik  sampling  pada  daerah  Kapanewon  Ngaglik  dengan  metode grab sampling . Sebagai keterangan tambahan, pada peta lokasi terdapat beberapa kode yaitu SP (sumur pantau) dimana kode tersebut adalah titik pengambilan sampel air tanah, kode N adalah IPAL komunal yang berada di Kapanewon Ngaglik. IPAL Komunal yang ada di Kapanewon Ngaglik dan masih beroperasi diberi warna hijau. Lokasi pengambilan sampel air tanah yang dekat dengan IPAL komunal berwarna oranye. Lokasi yang jauh dengan IPAL Komunal berwarna biru ( Gambar 1 & Gambar 2 ). Sampling dilakukan secara aseptis dengan mengacu pada SNI 6989:58 Tahun 2008 tentang Metode Pengambilan Contoh Air Tanah. Lebih  detilnya,  sampel  yang  diperoleh  ditempatkan  pada  botol  Duran  steril,  selanjutnya  disimpan  di coolbox untuk dibawa ke Laboratorium guna dilakukan pengujian Total Coliform dan Eschericia coli ( E. coli ). Pada saat sampling dilakukan juga wawancara kepada 12 responden untuk memperoleh keterangan atau pendapat warga yang menggunakan air tanah guna mengetahui kondisi sumur di Kapanewon Ngaglik, Kabupaten Sleman.
Gambar. 1 : Peta Administrasi Lokasi Penelitian Sumber: Bappeda SLEMAN (2022)
Gambar 2. Lokasi titik pengambilan sampel Sumber: Google Maps (2022)

## Pengujian parameter mikrobiologi (Total Coliform dan Escherichia coli/E. coli)
Pengujian  total Coliform dan E.  coli dilakukan  dengan  mengacu  pada  APHA  9221  (2017),  yaitu dengan  menumbuhkan  bakteri  dalam  suatu  media  cair,  dan  perhitungan  dilakukan  berdasarkan  jumlah tabung yang positif setelah diinkubasi pada suhu dan waktu tertentu. Media lain yang digunakan termasuk Lactose Broth (LB), Brillian Green Lactose Bile (BGLB) dan EC Broth+MUG-4-methylumbelliferyl-beta- D-glucorunide (EC-MUG).  Dalam  tabung  Durham,  timbulnya  gas  dan  asam  menunjukkan  pengamatan tabung  positif.  Untuk  pengujian E.  coli, pengujian  dilakukan  dengan presumptive  test (uji  penduga), confirmed test (uji penegasan) dan completed test (uji pelengkap) dengan menggunakan media cair di dalam tabung  reaksi  dan  dilakukan  berdasarkan  jumlah  tabung  negatif  (ditunjukkan  dengan  tidak  adanya gelembung  gas  dan  asam)  pada  uji  penduga  dan  dilanjutkan  ke  pengamatan  berikutnya  hingga  tabung positif. Selanjutnya dipindahkan ke dalam media cair EC-MUG hingga terbentuk gelembung dan warna biru pendar terang pada media di bawah lampu ultraviolet. Sampel E. coli yang positif kemudian ditransfer ke media Eosin Methylen Blue , yang akan berubah warna menjadi hijau metalik jika positif E. coli.

## Pengujian parameter fisik (suhu dan pH)
Suhu dan pH air tanah diukur dengan mengacu pada SNI 6989.11:2019. Menurut SNI 6989.11:2019, Data  yang  diperoleh  dari  pengukuran  suhu  dan  pH  air  tanah  ini  digunakan  untuk  mendukung  analisis. Metode  penelitian  kuantitatif  digunakan  untuk  menampilkan  pemetaan  kualitas  air  tanah  berdasar parameter mikrobiologis (Total Coliform dan E. coli ). Ini dilakukan setelah mengetahui konsentrasi kedua parameter  tersebut  pada  titik  sampling  tertentu  dan  kemudian  membuat  plotnya  berdasarkan  tingkat konsentrasi. Metode ini diharapkan dapat memberikan gambaran tentang kualitas air tanah (sumur dangkal) di sekitar IPAL dan di luar IPAL dengan data pendukung dari wilayah studi seperti jenis tanah, penggunaan lahan.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## Kualitas air tanah berdasar Total Coliform dan Escherichia coli
Hasil penelitian menunjukkan bahwa Total Coliform air tanah berkisar pada angka 0-170 MPN/100 ml. Kandungan tertinggi Total Coliform yaitu sebesar 170 MPN/100 ml berada pada sampel dengan kode SP3,  sedangkan  kandungan  terendah  Total Coliform yaitu  sebesar  0  MPN/100  ml  berada  pada  sampel dengan  kode  SP8  ( Gambar  3 .).  Jika  dibandingkan  dengan  standar  baku  mutu  Permenkes  No 492/Menkes/Per/IV/2010 dan PerGub DIY No 20 tahun 2008, dari 12 sampel uji terdapat 11 sampel yang melebihi standar yang ditetapkan untuk air minum ( Gambar 3 .) Data hasil pengujian konsentrasi E. coli / E.  coli menunjukkan  terdapat  7  sampel  melebihi  standar  baku  mutu  yang  ditetapkan  untuk  air  minum ( Gambar  4 .)  atau  dengan  kata  lain  lebih  dari  50%  sampel  yang  mengandung E.  coli .  Hasil  tersebut mengindikasikan  bahwa  air  tanah  pada  di  sekitar  lokasi  uji  telah  tercemar  bakteri E.  coli . Coliform
merupakan sekelompok bakteri usus yang ditemukan di saluran pencernaan manusia dan hewan. Coliform digunakan sebagai indikator adanya polutan dan kondisi buruk untuk air, makanan, dan minuman. Adanya bakteri  tersebut  di  dalam  air  minum  menunjukkan  kondisi  sanitasi  yang  tidak  baik.  Keberadaan  bakteri tersebut juga menunjukkan indikasi adanya bakteri patogen di dalam air [16].
Gambar 3 . Konsentrasi Total Coliform Air Tanah di 12 lokasi sampling di Kapanewon Ngaglik, Sleman, Yogyakarta
Gambar 4. Konsentrasi E. coli Air Tanah di 12 lokasi sampling di Kapanewon Ngaglik, Sleman, Yogyakarta

## Pola Persebaran Kualitas Air Tanah
Hasil analisis interpolasi Inverse Distance Weighting IDW ( Gambar 5 .) menunjukkan bahwa warna terang mendominasi area penelitian, menunjukkan konsentrasi Total Coliform yang melebihi standar baku mutu, yaitu 0 MPN/100 ml. Di wilayah selatan (Kalurahan Sariharjo), gradasi warna yang jelas dari kuning muda ke merah tua atau gelap menunjukkan konsentrasi bakteri Total Coliform yang tinggi. Hasil observasi menunjukkan bahwa semua area yang menunjukkan warna terang sampai gelap termasuk area pemukiman dan bisnis makanan. Bakteri Coliform di air tanah di daerah pemukiman dapat membahayakan kesehatan manusia jika dikonsumsi secara langsung tanpa pengolahan. Bakteri Coliform dapat menjadi parameter air fecal yang terkontaminasi. Jika konsentrasinya di air tanah melebihi 50 MPN/ 100 ml, dapat menyebabkan diare [15].
38 110 170 140 21 38 84 0 44 63 48 8 0 250 500 750 1000 SP1 SP2 SP3 SP4 SP5 SP6 SP7 SP8 SP9 SP10 SP11 SP12 M P N/100m l Total Coliform Standar Baku Mutu PerMenKes No 492/Menkes/Per/IV/2010 Standar Baku Mutu PerGub No 20 tahun 2008 0 7 4 7 0 2 6 0 0 2 4 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 SP1 SP2 SP3 SP4 SP5 SP6 SP7 SP8 SP9 SP10 SP11 SP12 M P N/100m l E. coli
Standar Baku Mutu PerMenKes No 492/Menkes/Per/IV/2010
Standar Baku Mutu PerGub No 20 tahun 2008
Gambar 5 . Konsentrasi Total Coliform dengan angka 0-170 mg/100ml
Hasil  analisis  IDW  untuk  parameter E.  coli di  wilayah  Kapanewon  Ngaglik  ( Gambar  6 ) menunjukkan warna coklat tua, yang menunjukkan bahwa konsentrasi bakteri E. coli tertinggi ditemukan di wilayah dengan kode sampel SP4 yang berada di arah tenggara peta. Berdasarkan peta tata guna lahan yang dikumpulkan dari geoportal kabupaten Sleman, area tersebut merupakan area pemukiman penduduk. Hasil observasi kondisi sumur saat ini menunjukkan bahwa kandungan E. coli paling tinggi ditemukan di kode sampel SP4 dan SP2 di Kapanewon Ngaglik.
Gambar 6 . Konsentrasi Escherichia coli dengan angka 0-7 mg/100ml

## 4. Kesimpulan
Hasil penelitian di Kapanewon Ngaglik, Sleman, yang melibatkan analisis spasial kualitas air tanah pada  sumur  dangkal  berdasarkan  kandungan  total Coliform dan Escherichia  coli ,  menunjukkan  bahwa, berdasarkan PerMenKes No. 492/Menkes/Per/IV/2010 tentang Persyaratan Air Minum, kualitas air tanah pada  sumur  dangkal  masing-masing  sebagian  besar  tercemar  oleh  total Coliform dengan  rentang  0-170 MPN/ 100 ml dan 0-7 MPN/ 100 ml, masing-masing. IPAL Komunal di Kapanewon Ngaglik tampaknya
tidak  berfungsi  dengan  baik,  seperti  yang  ditunjukkan  oleh  cemaran.  Diharapkan  informasi  ini  dapat digunakan  untuk  evaluasi  dan  perbaikan  dalam  pengawasan  kinerja  IPAL  komunal  di  lokasi  studi khususnya dan IPAL komunal lainnya secara keseluruhan.

## 5. Ucapan Terima Kasih
Ucapan terima kasih diucapkan kepada Rina Isnikarita, atas bantuannya dalam analis data pengujian Total Coliform dan Escherichia coli .

## 6. Referensi
[1]   U.S. Geological Survey, “Ground Water, General Interest Publication, Virginia, USA”. Accessed by https://pubs.usgs.gov/gip/gw/quality.htm, 2021.
[2]   Misa A, Duka R S, Layuk S, and Kawatu Y T, “The Relationship between Drilling Well Depth and Iron (Fe) and Manganese (Mn) Levels in Malendeng Village, Paal 2 District, Manado City (Hubungan Kedalaman  Sumur  Bor  dengan  Kadar  Besi  (Fe)  dan  Mangan  (Mn)  di  Kelurahan  Malendeng Kecamatan Paal 2 Kota Manado”, vol 9(1) (J. Health Polytechnic: Indonesia) pp 61-68, 2019.
[3]   Environmental Service of Sleman Regency. “Environmental management report in Sleman Regency 2018-2019”. Accessed by http://dlhk.jogjaprov.go.id/ikplhd
[4]   Rahmawati  S,  Yulianto  A,  and  Wijayaningrat  A  T  P,  “Decentralized  wastewater  treatment performance evaluation based on chemical and physical parameters at Bantul Regency, Yogyakarta”, 280 (Matec web of conference: Indonesia) pp 1-8, 2019.
[5]   Riyanti E F, Fauzie M M and Santjoko H, “Mapping the Physical Quality of Dug Well Water in Laban Village, Mojolaban District, Sukoharjo Regency (Pemetaan Kualitas Fisik Air Sumur Gali di Desa Laban Kecamatan Mojolaban Kabupaten Sukoharjo) (Poltekkes Jogja: D.I.Yogyakarta)”,  Accessed by http://eprints.poltekkesjogja.ac.id/1237/. 2018.
[6]   Cahyadi A, Dipayana G A, Rahmat P N, and Gartoyo F A, “Mapping of Groundwater Vulnerability and its Role in Settlement Development Planning (Pemetaan Kerentanan Air tanah dan Peranannya dalam  Perencanaan  Pengembangan  Permukiman)”,  (Proceeding  on  Seminar  Nasional  Peningkatan Kehidupan Masyarakat yang Madani dan Lestari, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta, 2011.
[7]    Yulianto,  A.;  Pramudita,  A.F.;  Wantoputri,  N.I.;  Rahmawati,  S.  “Evaluation  of  Post-Construction Communal  Wastewater  Treatment  Plants  (WWTPs)  in  Sleman  District,  Special  Region  of Yogyakarta”. IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci. 2021, 933, 12019.
[8]   American  Public  Health  Association,  “Standard  Methods  for  The  Examination  of  Water  and Watewater 23th Edition. No. 9221’, 2017.
[9]   Badan  Pusat  Statistik.  “Kapanewon  Ngaglik  Dalam  Angka  2021”,  2022.Badan  Standardisasi Nasional.  “SNI  6989.58-2008  Air  dan  Air  limbah  –  Bagian  58:  Metode  Pengambilan  Contoh  Air Tanah”. 59,23, 2008.
[10]    Kementerian  Kesehatan  RI  Peraturan  Menteri  Kesehatan  Nomor  32  Tahun  2017  Tentang  Standar Baku  Mutu  Kesehatan  Lingkungan  Dan  Persyaratan  Kesehatan  Air  Untuk  Keperluan  Higiene Sanitasi,  Kolam  Renang,  Solus  Per  Aqua,  Dan  Pemandian  Umum  (Minister  of  Health  Regulation Number  32  of  2017  Concerning  Environmental  Health  Quality  Standards  and  Water  Health Requirements for Sanitary Hygiene, Swimming Pools, Solus Per Aqua, and Public Baths). Available online: https://peraturan.bpk.go.id/Home/Details/112092/permenkes-no-32-tahun-2017 (accessed on 18 July 2022).
[11]  Menteri  Kesehatan  Republik  Indonesia.  “Peraturan  Menteri  Kesehatan  Republik  Indonesia  Nomor 492/ IV/ tentang persyaratan kualitas air minum”. Jakarta, 2010.
[12]  Menteri Kesehatan Republik Indonesia. “Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 32 Tahun  2017  Tentang  Standar  Baku  Mutu  Kesehatan  Lingkungan  dan  Persyaratan  Kesehatan  Air Untuk  Keperluan  Higiene  Sanitasi,  Kolam  Renang,  Solus  Per  Aqua,  dan  Pemandian  Umum”. Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia, 1-20, 2017.
[13] Menteri Negara Lingkungan Hidup. “Pedoman Penentuan Status Mutu Air”. 1-14, 2003.
[15] Muthaz, B., Rabbani, S., dan Ardiansyah, R.  “Studi Kualitas Air Minum di Desa Balo Kapanewon Kabaena Timur Kab.Bombana Tahun 2016”. Jurnal Ilmiah Mahasiswa Kesehatan Masyarakat , 2(5), 2016.
[16]  Ramírez  -  Castillo,  F.Y.  Loera-Muro,  A.  Jacques,  M.  Garneau,  P.  Avelar-González,  F.J.  Harel,  J. Guerrero-Barrera,  A.L.  “Waterborne  Pathogens:  Detection  Methods  and  Challenges”.  Pathogens 2015, 4, 307–334.