EFEKTIVITAS “ PORTABLE UV DISINFECTION ” DALAM MENURUNKAN ANGKA BAKTERI ( Escherichia Coli spp ) PADA AIR MINUM
Syarifudin A., Zulfikar Ali As, Gunung Setiadi Poltekkes Kemenkes Banjarmasin Jurusan Kesehatan Lingkungan Banjarbaru Jl. H. Mistar Cokrokusumo No. 1A Kota Banjarbaru E-mail: syarif_yazid@yahoo.com
Abstrak:  Effectivity  of  “ Portable  UV  Disinfection ”  to  Decrease  Bacterial  Number ( Escherichia Coli Spp) in Drinking Water. Disinfection using ultraviolet ray is faster, more accurate  and  chiefer.  This  research  aims  to  measure  the  effectivity  of  portable  UV disinfection to decrease bacterial number ( E. Coli ) in drinking water. This research used true experiment  methods  with  postest  only  control  group  design  on  laboratory  scale.  Drinking water  contained E.  Coli taken  from  wheel  then  disinfected  by  ultraviolet  ray.  Variation  of treatment  included  variation  of  water  depth  10,  15,  dan  20  cm  and  variation  of  detention time 0, 1, 5, 10, dan 20 minutes. The result show ultraviolet ray been able to kill E. Coli in drinking water. Removal efficiency of E. Coli at 10 cm water depth with 0, 1, 5, 10, and 20 minutes detention time were 0,0%, 75,0%, 76,2%, 98,0%, and 98,3% particularly. At 15 cm water  depth,  removal  efficiency  of E.  Coli were  0,0%,  36,3%,  58,2%,  68,0%,  dan  89,0% particularly. At 20 cm water depth, removal efficiency  of E. Coli were 0,0%, 56,1%, 77,5%, 83,9%, dan 88,1% particularly. Statistical test showed the number of killed bacteria based on detention time was difference significantly. The longer time to be flashed the killed bacterial more. Flash of ultraviolet ray with lumination be able to kill the bacterial more effective.
Key Words : Portable UV Disinfection;  E. Coli;  drinking water.
Abstrak:  Efektivitas  “ Portable  UV  Disinfection ”  dalam  Menurunkan  Angka  Bakteri (Escherichia E.  Coli Spp)  pada  Air  Minum. Disinfeksi menggunakan  sinar  ultraviolet merupakan  metode  yang  cepat,  akurat  dan  ekonomis.  Penelitian  ini  bertujuan  mengukur efektivitas portable UV disinfection dalam menurunkan angka bakteri E. Coli pada air minum. Penelitian ini merupakan eksperimen murni dengan rancangan posttest yang dilakukan pada skala  laboratorium.  Air  minum  yang  mengandung  bakteri E.  Coli diambil  dari  sumur  gali kemudian  didisinfeksi  menggunakan  sinar  ultraviolet.  Variasi  perlakuan  meliputi  variasi ketebalan  air  10,  15,  dan  20  cm  dan  variasi  waktu  kontak  0,  1,  5,  10,  dan  20  menit.  Hasil penelitian menunjukan sinar ultra violet mampu membunuh bakteri E. Coli pada air minum. Prosentasi penurunan E. Coli pada ketebalan air 10 cm dengan waktu kontak 0, 1, 5, 10, dan 20 menit masing-masing adalah 0,0%, 75,0%, 76,2%, 98,0%, dan 98,3%. Pada ketebalan air 15  cm  penurunan  E.  Coli  masing-masing  0,0%,  36,3%,  58,2%,  68,0%,  dan  89,0%.  Pada ketebalan air 20 cm  penurunan E. Coli  masing-masing  adalah  0,0%,  56,1%,  77,5%, 83,9%, dan  88,1%.  Hasil  uji  statistik  menunjukkan  jumlah  bakteri  yang  mati  berdasarkan  variasi waktu  kontak  berbeda  secara  signifikan.  Semakin  lama  waktu  penyinaran  yang  dilakukan maka  semakin  banyak  bakteri  yang  mati.  Usahakan  sinar  UV  bersinar  dengan  luminasi sehingga daya bunuh UV terhadap bakteri lebih efektif.
Kata Kunci : Portable UV Disinfection ;  Bakteri E. Coli ;  Air minum.

## PENDAHULUAN
Proses disinfeksi dalam pengolahan air  minum  pada  saat  ini  masih  mengem- bangkan  cara  disinfeksi  dengan  meng- gunakan  bahan  kimia.  Bahan  kimia  yang digunakan dalam proses disinfeksi adalah chlor, baik dalam bentuk larutan maupun dalam bentuk gas. Kaporit berfungsi seba- gai desinfektan dan juga sebagai oksidator yang  mampu  mengurangi  bau  dan  rasa,
secara tidak langsung penambahan kapo- rit  dapat  menurunkan  zat-zat  organik lainya.  Disinfeksi  dengan  bahan  kimia (chlor)  mempunyai  dampak  negatif  ter- hadap kesehatan 1 . Dampak  yang  ditimbulkan  dari mengkonsumsi  air  minum  yang  mengan- dung  chlor  dalam waktu yang lama akan menyebabkan  kanker  (karsinogenik).
Kandungan  chlor  dalam  air  dalam  batas tertentu  mempunyai  pengertian  dan diyakini  air  tersebut  tidak  mengandung bakteri  baik  pathogen  maupun  non pathogen.  Keyakinan  itu  mengandung konsekuensi  bahwa  kita  juga  mengkon- sumsi  chlor  secara  terus  menerus.  Dari berbagai  studi,  ternyata  orang  yang meminum  air  yang  mengandung  klorin memiliki  kemungkinan  lebih  besar  untuk terkena  kanker  kandung  kemih,  dubur ataupun usus besar. Sedangkan bagi wani- ta  hamil  dapat  menyebabkan  melahirkan bayi cacat dengan kelainan otak atau urat saraf  tulang  belakang,  berat  bayi  lahir rendah,  kelahiran  prematur  atau  bahkan dapat  mengalami  keguguran  kandungan. Selain itu pada hasil studi efek klorin pada binatang  ditemukan  pula  kemungkinan kerusakan ginjal dan hati 2 . Berdasarkan  beberapa    kelemahan proses  disinfeksi  yang  selama  ini  dilaku- kan  oleh  Perusahaan  air  minum,  masih menggunakan  bahan  khlor,  maka  perlu dikembangkan  cara  disinfeksi  lain  yang tidak  menggunakan  bahan  kimia.  Cara yang  dipilih  dan  akan  dikembangkan dalam  penelitian  ini  adalah  disinfeksi menggunakan sinar ultraviolet.

## METODE
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen  murni  ( true  experiment ) dengan  rancangan  postes  dengan  kelom- pok  kontrol  ( postest  only  control  group design )  yang  dilakukan  pada  skala  labo- ratorium.  Air  minum  yang  mengandung bakteri E. Coli diambil dari sumur gali dan dilakukan  pengujian  pada  unit  disinfeksi sinar  ultraviolet  yang  sudah  dirancang. Penurunan angka bakteri E. Coli dilakukan dengan  memvariasikan  waktu  detensi (waktu  kontak)  antara  sinar  ultraviolet dengan  air  minum,  jarak  (ketebalan  air) pada  penyinaran.  Selanjutnya  air  minum dilakukan  pemeriksaan  jumlah  angka bakteri E.  Coli sebelum  dan  sesudah pemaparan. Data hasil pemeriksaan angka bakteri  dilakukan  analisis  regresi  dan Anova.  Dari  penelitian  ini  akan  didapat- kan waktu kontak optimum dan ketebalan air  optimal  dalam  menurunkan  angka bakteri E.  Coli .  Dari  penelitian  ini  akan
didapatkan  waktu  kontak  dan  ketebalan air  yang  tepat  dalam  menurunkan  angka bakteri E. Coli pada air minum. Pemilihan  waktu  kontak  0,  1,  5,  10, dan 20 menit  dengan alasan waktu aktif penyinaran  dan  reaksi  DNA  bakteri terhadap  UV.  Sedangkan  ketebalan  air  0, 10,  20,  30  cm  berdasarkan  jarak  gelom- bang  dan  panjang  gelombang  yang mampu  mereaksi  DNA  bakteri.  Analisis data  menggunakan  bantuan  program komputer SPSS series, dengan uji statistik Analysis of Variance (ANOVA) two way. Eksperimen dilakukan dengan lang- kah-langkah sebagai berikut: 1. Pembuatan  alat  “ Portable  UV  Disin- fection ”.
2. Pemilihan air minum yang akan diuji.
3. Uji coba peralatan yang dibuat.
4. Memeriksa angka bakteri E. Coli pada air  minum sebelum diolah. 5. Melakukan disinfeksi dengan “Portable UV Disinfection”. 6. Melakukan pengulangan dengan berbagai  variasi  disinfeksi  dengan “Portable UV Disinfection”. 7. Memeriksa angka bakteri E. Coli pada air  minum setelah  diolah. 8. Menganalisis dan menyimpulkan hasil penelitian.

## HASIL DAN PEMBAHASAN Kualitas air sumur gali
Kualitas air sumur gali yang diambil sebagai sampel dalam penelitian ini telah diperiksa  di  Laboratorium  Jurusan  Kese- hatan  Lingkungan  Poltekkes  Kemenkes Banjarmasin  dengan  hasil  seperti  disaji- kan  pada  tabel  1.  Pada  pemeriksaan sampel air sumur gali sebelum dilakukan penyinaran  dengan  Ultra  violet  terlihat angka  Bakteri E.  Coli pada  air  sumur  gali yang dipakai sebagai bahan baku sebelum dilakukan  perlakuan  mempunyai  nilai bakteri  golongan E.  Coli sangat  tinggi, melebihi standart kualitas air minum ber- dasarkan  Peraturan  Menteri  Kesehatan Republik  Indonesia  Nomor  492/Menkes/ PER/IV/2010  tentang  persyaratan  Kuali- tas  Air  Minum.  Tingginya  jumlah  bakteri pada  air  sumur  gali  dapat  terjadi  dari berbagai  sumber  seperti  udara,  tanah, sampah,  lumpur,  tanaman  hidup  atau mati,  hewan  hidup  atau  mati  (bangkai),
kotoran  manusia  atau  hewan,  bahan organik  lainnya,  dan  sebagainya.  Mikro- organisme  tersebut  mungkin  tahan  lama
hidup di dalam air, atau tidak tahan lama hidup dalam air karena lingkungan hidup- nya yang tidak cocok 3 .
Tabel 1. Rekapitulasi Hasil Penelitian sebelum dilakukan  Penyinaran Ultra Violet terhadap Angka Bakteri E. Coli pada Air Sumur Gali Waktu kontak 10 cm 15 cm 20 cm U1 U2 U3 U1 U2 U3 U1 U2 U3 0 menit 16000  16000 9200 2200 3500 3400 1700 2200 1800
Sumber : Hasil pemeriksaan Lab Jurusan Kesehatan Lingkungan Poltekkes Kemenkes Banjarmasin
Keterangan :  U = Ulangan
Hasil Pengolahan Air Sumur Gali Pengolahan air sumur gali dilakukan dengan  melakukan  kontak  dengan  sinar Ultra Violet  dengan  variasi  waktu  kontak 1 menit, 5 menit, 10 menit, dan 20 menit, sedangkan variasi ketebalan air 10 cm, 15 cm,  dan  20  cm.  Hasil  penurunan  angka bakteri E.  Coli dapat  dilihat  pada  tabel  2.
Tabel 2. Rekapitulasi  Hasil  Penelitian  Efek  Penyinaran  Ultra  Violet  terhadap  Angka Bakteri E. Coli pada Air Minum Waktu kontak 10 cm 15 cm 20 cm U1 U2 U3 U1 U2 U3 U1 U2 U3 1 menit 3500 3400 3400 1700 2300 1800 700 1100 700 5 menit 3300 3400 3100 1100 1400 1300 460 330 490 10 menit 270 310 260 1100 940 790 310 340 270 20 menit 220 200 260 460 310 230 220 260 200
Sumber : Hasil pemeriksaan Lab Jurusan Kesehatan Lingkungan Poltekkes Kemenkes Banjarmasin.
Keterangan :  U = Ulangan
Tabel  2  menunjukkan  kualitas  air sumur  gali  setelah  dilakukan  penyinaran menggunakan  sinar  Ultra  Violet  terjadi penurunan  terhadap  bakteri E.  Coli dibandingkan  dengan  kualitas  air  sumur gali  sebelum  dilakukan  perlakuan.  Penu- runan angka bakteri E. Coli terjadi karena adanya  Radiasi  sinar  ultraviolet  yang dihasilkan  merupakan  suatu  sumber energi  yang  mempunyai  kemampuan untuk melakukan penetrasi ke dinding sel mikroorganisme  dan  mengubah  kompo- sisi asam nukleatnya. Absorbsi ultraviolet oleh DNA (atau RNA pada beberapa virus) dapat menyebabkan mikroorganisme ter- sebut  tidak  mampu  melakukan  replikasi akibat  pembentukan  ikatan  rangkap  dua pada molekul-molekul pirimidin. Sel yang tidak  mampu  melakukan  replikasi  akan kehilangan  sifat  patogenitasnya.  Radiasi ultraviolet  yang  diabsorbsi  oleh  protein pada membran sel akan menyebabkan ke-
rusakan  membran  sel  dan  kematian  sel 4 . Radiasi  UV  dapat  membunuh  bakteri secara  efektif.  Spektrum  cahaya  dengan intensitas  tinggi  mempunyai  pengaruh yang  paling  utama  dalam  kematian  sel. Irradiasi  UV  ini  dapat  menyebabkan kerusakan DNA. Basa purin dan pirimidin sebagai  materi  dasar  DNA  menyerap  ra- diasi UV yang terbanyak, dan penyerapan maksimum  untuk  DNA  dan  RNA  terjadi pada  panjang  gelombang  UV  260  nm 5 . Gangguan  pada  DNA  ini  dapat  menye- babkan kematian sel. Penyinaran UV juga dapat  menyebabkan  beberapa  efek kerusakan  lain  seperti  aliran  ion  yang abnormal,  peningkatan  permeabilitas membran  dan  depolarisasi  membran  sel. namun perlu diperhatikan bahwa beberapa  mikroba  khususnya  bakteri memang  mempunyai  suatu  sistem metabolik  fungsional  yang  bervariasi dalam  mekanisme  untuk  memperbaiki
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 U1 U2 U3 U1
U2 U3 U1 U2 U3 10 cm 15 cm 20 cm 0 menit 1 menit 5 menit 10 menit 20 menit
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 10 cm 15 cm
20 cm 0 menit 1 menit 5 menit 10 menit 20 menit
kerusakan  asam  nukleatnya.  Adanya kemampuan mikroba untuk memperbaiki kerusakan selnya Pengaruh  Penyinaran  Ultra  Violet  ter- hadap  Angka  Bakteri  E.  Coli  pada  Air
Sumur Gali Dari  hasil  pemeriksaan  sampel  air sumur gali yang tertera pada tabel 1. yang kemudian  dilakukan  pengolahan  secara fisika  yaitu  dengan  Penyinaran  dengan Ultra  Violet  dan  dilakukan  waktu  kontak antara  0-20  menit  dengan  ketebalan  air antara  10-20  cm.  Hasil  pengolahan  air sumur gali kemudian dilakukan pemerik- saan  di  laboratorum  Jurusan  Kesehatan Lingkungan Politeknik Kementerian Kesehatan  Banjarmasin  dengan  hasil seperti pada gambar 1  dan 2.
Gambar 1. Pengaruh Penyinaran Ultra Violet terhadap Angka Bakteri E. Coli pada Air Sumur Gali
Selanjutnya  efek  perlakuan  menu- rut  variasi  waktu  kontak  dan  ketebalan terhadap  penurunan  rata-rata  jumlah bakteri  dapat  dilihat  pada  grafik  2.  Dari gambar  tersebut  terlihat  penurunan
angka  Bakteri E.  Coli pada  air  sumur  gali setelah  dilakukan  kontak  dengan  sinar ultra  violet    dalam  waktu  maksimal  20 menit
Gambar  2. Pengaruh Penyinaran Ultra Violet terhadap Rata-rata Angka Bakteri E. Coli Menurut Waktu Kontak
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 0 menit 1 menit 5 menit 10 menit
20 menit 10 cm 15 cm 20 cm
Perbedaan  penurunan  Angka  Bak- teri E.  Coli terlihat  signifikan  menurut waktu  kontak  dengan  variasi,  0,  1,  5,  10 dan 20 menit. Hal ini disebabkan lamanya kontak  dengan  sinar  ultra  violet  sangat mempengaruhi kehidupan bakteri E. Coli . Semakin lama pemaparan yang diberikan pada  ketebalan  sampel  air  yang  rendah, maka reduksi E. Coli akan semakin besar pula.
Dari  Hal  ini  karena  ketebalan  sam- pel  air  yang  rendah  lebih  memudahkan
pemaparan  UV  secara  merata,  didukung juga  dengan  semakin  lamanya  waktu pemaparan.  Tingkat  inaktifasi  mikro- organisme  sangat  tergantung  pada  dosis UV  yang  digunakan.  Kinetika  inaktifasi mikroorganisme  pada  desinfeksi  meng- gunakan  ultraviolet.  Efek  perlakuan menurut  variasi    ketebalan  terhadap penurunan rata-rata jumlah bakteri E. Coli dapat dilihat pada grafik 3. di bawah ini:
Gambar 3. Pengaruh Penyinaran Ultra Violet terhadap Rata-rata Jumlah Bakteri Menurut Ketebalan air
Dari  grafik  3.  terlihat  penurunan Angka  Bakteri E.  Coli terhadap  ketebalan air  setelah  dilakukan  Penyinaran  Ultra Violet.  Penurunan  bakteri E.  Coli tidak signifikan, hal ini disebabkan waktu peng- ambilan  contoh  air  yang  akan  diuji  tidak pada  saat  yang  bersamaan.  Meskipun demikian, karena pengujian dengan varia- si waktu kontak dilakukan pada saat yang bersamaan (contoh air yang sama). Untuk lebih  jelas,  efek  penyinaran  ultra  violet terhadap jumlah bakteri dalam air minum dikonversi  dalam  bentuk  prosentase  pe- nurunan seperti tergambar pada grafik 4. Dari  gambar  tersebut  terlihat  penurunan Angka  Bakteri E.  Coli pada  sampel  air sumur  gali  setelah  kontak  dengan  sinar Ultraviolet, kemampuan sinar ultra violet dalam membunuh bakteri E. Coli pada air minum  diuji  berdasarkan  dua  variasi perlakuan  yaitu  ketebalan  air  10  cm,  15 cm, dan 20 cm sedangkan waktu kontak 0 menit, 1 menit, 5 menit, 10 menit, dan 20
menit. Selanjutnya variasi kedua perlaku- an  diulang  sebanyak  tiga  kali.  Prosentasi penurunan daya bunuh sinar UV terhadap bakteri E.  Coli pada  ketebalan  air  10  cm dengan  waktu  kontak  0  menit  0,0%,  1 menit  75,0%,  5  menit  76,2%,  10  menit 98,0%,  20  menit  98,3%.  Pada  ketebalan air  15  cm  waktu  kontak  0  menit  0,0%  1 menit  36,3%,  5  menit  58,2%,  10  menit 68,0%,  20  menit  89,0%,  sedangkan  kete- balan  air  20  cm  dengan  waktu  kontak sinar UV  0 menit 0,0% 1 menit 56,1%, 5 menit  77,5%,  10  menit  83,9%,  20  menit 88,1%. Hal ini menunjukan semakin tipis ketebalan air, dan waktu yang lama sema- kin  efektip  pula  daya  bunuh  sinar  ultra- violet  terhadap  bakteri E.  Coli .  Efektifitas sinar  ultra  violet  terhadap  daya  bunuh bakteri  dipengaruhi  oleh  beberapa  factor diantaranya:  Intensitas  cahaya  yang digunakan, jarak sumber cahaya terhadap bakteri,  lama  waktu  penyinaran,  jenis bakteri itu sendiri 6 .
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 5 10 15 20 Per sen Penu ru na n Waktu Kontak 10 cm 15 cm 20 cm
Gambar 4. Prosentase Penurunan Jumlah Bakteri pada Air Minum akibat Penyinaran Ultra Violet menurut Ketebalan dan Waktu Kontak
Untuk  membuktikan  efek  variasi perlakuan  terhadap  penurunan  Angka Bakteri E. Coli pada air sumur gali, dilaku- kan analisis faktorial menunjukkan penu- runan  jumlah  bakteri  akibat  penyinaran ultra violet berdasarkan variasi ketebalan, waktu kontak maupun interaksi ketebalan dan  waktu  kontak  berbeda  secara  signi- fikan pada tingkat kepercayaan 95%.
Perbedaan  jumlah  bakteri  menurut ketebalan  air  disebabkan  waktu  peng- ambilan  contoh  air  yang  akan  diuji  tidak pada  saat  yang  bersamaan.  Meskipun demikian,  karena  pengujian  dengan variasi waktu kontak dilakukan pada saat yang  bersamaan  (contoh  air  yang  sama), maka perbedaan ketebalan tersebut tidak berpengaruh terhadap penilaian hasil uji. Perbedaan penurunan jumlah bakteri juga terlihat signifikan menurut waktu kontak dengan  variasi,  0,  1,  5,  10  dan  20  menit. Untuk melihat lebih jauh perbedaan pada masing-masing  variasi  waktu  kontak  di- lakukan  multiple  comparison  mengguna- kan  uji  beda  nyata  terkecil  atau  uji  least significant difference (LSD) dengan. Hasil uji  membuktikan  bahwa  setiap  variasi waktu kontak memberikan efek penurun- an jumlah bakteri yang signifikan. Artinya semakin  lama  waktu  penyinaran  yang dilakukan  maka  semakin  banyak  jumlah bakteri  yang  mampu  dibunuh,  dan  per- bedaannya bermakna secara statistik.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan  yang  didapat  dari penelitian  Efektivitas  “Portable  UV  Disin- fection” Dalam Menurunkan E. Coli Pada Air  Minum  adalah  sebagai  berikut:  Peng- gunaan sinar Ultra violet dapat menurun- kan  jumlah  bakteri E.  Coli prosentasi penurunan  mencapai  98,3%  dengan waktu detensi ( contact time ) UV terhadap air secara  optimal 20 menit. Ketebalan air yang  tepat  dalam  proses  UV  disinfektion dalam    menurunkan    angka  bakteri  E. E. Coli pada ketebalan 10 cm. Semakin lama pemaparan  yang  diberikan  pada  ketebal- an  sampel  air  yang  rendah,  maka  efekti- vitas  reduksi  terhadap  bakteri  E. E.  Coli akan semakin besar.
Penelitian ini dapat dijadikan seba- gai bahan informasi untuk melak-sanakan program  pengawasan  terhadap  kualitas air minum pada depot air minum isi ulang khususnya  Dinas  Kesehatan.  Saran    bagi penelitian  selanjutnya  tentang  pengujian sinar  Ultraviolet  terhadap  daya  bunuh bakteri E.  Coli ,  dengan  mempertimbang- kan ketebalan kontak air  dengan sinar UV dapat  kontak  secara  oftimal.  Usahakan sinar  UV  bersinar  dengan  luminasi sehingga daya bunuh UV terhadap bakteri lebih efektif.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Darpito,  Hening  dkk  (1997) Pedoman Teknis  Grading  Penyediaan  Air  Sistem Perpipaan .  Dekjen  P2M  dan  PLP Depkes RI. Jakarta. 2. Effendi  H,  2003, Telaah  Kualitas  Air Bagi  Pengelolaan  Sumber  Daya  dan Lingkungan Perairan , Kanisius, Yogyakarta.
3. Fardiaz,  S.,  1992, Mikro  Pangan  I ,  PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
4. Hollaender, A. 1995 , Radiation Biology . Vol I L Effects Of Radiation On Bacteria. Cornell University, Itacha N.Y. 5. Anderson, John G., 2000, Inactivation of Food-Borne  Enteropathogenic  Bacteria and  Spoilage  Fungi  Using  Pulsed-Light , IEEE  Transaction  on  Plasma  Science, Vol.28, No. 1, February 2000. 6. Bryant,  E.A.,  George  P.F.,  George  C.B.  , 1992, Disinfection Alternatives for Save
Drinking  Water ,  Van  Nostrand  Rein- hold, New York.