Makalah GEM - Sinar Ultraviolet untuk mengidentifikasi Bakteri Patogen dalam Air

Ini adalah makalah gelombang elektromagnetik yang berjudul  Sinar Ultraviolet untuk Mengdisinfeksi Bakteri Patogen dalam Air. 

Semoga bermanfaat ): dan Selamat membaca

 

BAB I

PENDAHULUAN

1.1         Latar Belakang

Dewasa ini, peningkatan jumlah penduduk di Indonesia semakin hari semakin pesat. Pertambahan penduduk yang semakin pesat ini haruslah diimbangi dengan peningkat pemenuhan kebutuhan. Kebutuhan manusia yang paling utama dan merupakan kebutuhan pokok yaitu air. Manusia dan makhluk hidup lainnya tidak akan bisa hidup tanpa air.

Air dimanfaatkan oleh manusia untuk kepentingan rumah tangga, industry dan pertanian. Air merupakan sumber daya alam yang mutlak dibutuhkan oleh semua makhluk hidup sehingga keberadaannya yang baik secara kuantitas maupun kualitasnya harus dikelola dengan baik supaya bisa dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan manusia dalam mencapai kesejahteraan hidup.

Air untuk kepentingan rumah tangga biasanya digunakan untuk mandi, mencuci pakaian atau benda-benda lainnya dan yang paling penting yakni untuk diminum.

Di jaman seperti sekarang ini yang diiringi dengan meningkatnya populasi manusia, justru akan meningkatkan kebutuhan akan air minum. Meningkatnya populasi ini banyak menyebabkan dampak negatif bagi kehidupan, yaitu salah satunya berkurangnya ketersediaan air bersih. Seperti yang disampaikan Jacques Diouf, Direktur Jenderal Organisasi Pangan dan Pertanian Dunia (FAO), saat ini penggunaan air di dunia naik dua kali lipat lebih dibandingkan dengan seabad silam, namun ketersediaannya justru menurun. Akibatnya, terjadi kelangkaan air yang harus ditanggung oleh lebih dari 40 persen penduduk bumi. Kondisi ini akan kian parah menjelang tahun 2025 karena 1,8 miliar orang akan tinggal di kawasan yang mengalami kelangkaan air secara absolut. Kekurangan air telah berdampak negatif terhadap semua sektor, termasuk kesehatan. Tanpa akses air minum yang higienis mengakibatkan 3.800 anak meninggal tiap hari oleh penyakit. Begitu peliknya masalah ini sehingga para ahli berpendapat bahwa pada suatu saat nanti, akan terjadi “pertarungan” untuk memperbuatkan air bersih ini. Sama halnya dengan pertarungan untuk memperebutkan sumber energi minyak dan gas bumi.

Di samping bertambahnya populasi manusia, kerusakan lingkungan merupakan salah satu penyebab berkurangnya sumber air bersih. Abrasi pantai menyebabkan rembesan air laut ke daratan, yang pada akhirnya akan mengontaminasi sumber air bersih yang ada di bawah permukaan tanah. Pembuangan sampah yang sembarang di sungai juga menyebabkan air sungai menjadi kotor dan tidak sehat untuk digunakan. Di Indonesia sendiri diperkirakan, 60 persen sungainya, terutama di Sumatera, Jawa, Bali, dan Sulawesi, tercemar berbagai limbah, mulai dari bahan organik hingga bakteri coliform dan fecal coli penyebab diare. Menurut data Departemen Kesehatan tahun 2002 terjadi 5.789 kasus diare yang menyebabkan 94 orang meninggal. Pembabatan hutan dan penebangan pohon yang mengurangi daya resap tanah terhadap air turut serta pula dalam menambah berkurangnya asupan air bersih ini. Selain itu pendistribusian air yang tidak merata juga ikut andil dalam permasalahan ini.

Indonesia merupakan salah satu negara yang kaya akan sumber daya air dimana ketersediaan air mencapai 15.500 meter kubik per kapita per tahun, masih jauh di atas ketersediaan air rata-rata di dunia yang hanya 8.000 meter kubik per tahun. Meskipun begitu, Indonesia masih saja mengalami kelangkaan air bersih. Sekitar 119 juta rakyat Indonesia belum memiliki akses terhadap air bersih. Adapun yang memiliki akses, sebagian besar mendapatkan air bersih dari penyalur air, usaha air secara komunitas serta sumur air dalam. Kondisi ini ironis mengingat Indonesia termasuk kedalam 10 negara kaya sumber air tawar. Menurut laporan Kelompok Kerja Air Minum dan Penyehatan Lingkungan Indonesia, ketersediaan air di Pulau Jawa hanya 1.750 meter kubik per kapita per tahun pada tahun 2000, dan akan terus menurun hingga 1.200 meter kubik per kapita per tahun pada tahun 2020. Padahal, standar kecukupan minimal 2.000 meter kubik per kapita per tahun.

Penyediaan air bersih bagi masyarakat erat kaitannya dengan keluaran-keluaran kualitas pembangunan manusia, dan hubungannya dengan tingkat kesehatan masyarakat, serta secara tidak langsung dampaknya dengan pertumbuhan ekonomi. Namun, yang menjadi kendala sekarang adalah pengelolaan sumber daya air yang buruk yang mengakibatkan tidak meratanya penyebaran air. Hal ini tentu saja berdampak pada kemampuan masyarakat miskin untuk menikmati pelayanan air bersih. Pada kenyataannya sekarang masyarakat miskin tidak mempunyai akses terhadap air bersih. Bahkan, masyarakat miskin harus membayar jauh lebih mahal guna mendapatkan air bersih tersebut sehingga banyak dari mereka yang tidak sanggup membayar, harus menggunakan air yang tidak bersih. Berbagai masalah yang dihadapi dalam pengelolaan sumber daya air yang buruk ini antara lain yang menempatkan Indonesia pada peringkat terendah dalam Millennium Development Goals (MDGs). Laporan Program Pembangunan Perserikatan Bangsa-Bangsa (UNDP) tentang MDGs Asia Pasifik tahun 2006 menyebutkan, Indonesia berada dalam peringkat terbawah bersama Banglades, Laos, Mongolia, Myanmar, Pakistan, Papua Niugini, dan Filipina. Karena itu, mengingat pentingnya masalah krisis air bersih ini maka harus segera dicari pemecahannya misalnya dengan metode SODIS (Solar Water Disinfection). Metode dapat dilakukan dengan menggunakan  gelombang elektromagnetik yaitu  tenaga surya atau sinar ultraviolet. Disinfeksi air dengan tenaga surya atau sinar ultraviolet merupakan sebuah cara yang sederhana untuk membunuh bakteri dalam air. Metode ini sering disebut dengan SODIS (Dolar Water Disinfection) yang biasanya digunakan oleh rumah  tangga-rumah tangga di negara-negara berkembang dimana ketersediaan air minum yang aman cukup langka. Mereka mengisi botol-botol plastik dengan air dan menjemurnya di bawah sinar matahari, dimana radiasi UV dan suhu air yang meningkat membunuh bakteri patogen dalam iar dalam waktu enam jam. Tetapi metode SODIS ini memerlukan sinar matahari yang kuat dan volume air yang bisa disterilkan terbatas. Air hasil proses SODIS ini biasanya tidak boleh diminum oleh anak-anak, remaja, dan dewasa yang sedang sakit.

1.2         Rumusan Masalah

Sesuai dengan paparan latar belakang diatas dapat kita rumuskan masalah sebagai berikut : 

1.      Bagaimana cara pembuatan SODIS (Solar Water Disinfection)? 

2.      Apakah kelebihan dan kekurangan dari SODIS (Solar Water Disinfection).

 3.      Bagaimanakah aspek teknik SODIS (Solar Water Disinfection)?

1.3           Tujuan Penulisan

Terkait dengan rumusan masalah diatas, penulisan ini bertujuan sebagai berikut :

1.      Untuk mengetahui tentang metode SODIS (Solar Water Disinfection) dalam mengdisinfeksi bakteri pathogen dalam air.

2.      Untuk mengetahui cara pembuatan SODIS (Solar Water Disinfection)

3.      Untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan dari SODIS (Solar Water Disinfection).

4.      Untuk mengetahui aspek teknik SODIS (Solar Water Disinfection).

1.4       Manfaat Penulisan

     Penulisan ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut :

1.      Dapat mengetahui cara pembuatan SODIS (Solar Water Disinfection)

2.      Dapat mengetahui kelebihan dan kekurangan dari SODIS (Solar Water Disinfection).

3.      Dapat mengetahui aspek teknik SODIS (Solar Water Disinfection).

4.      Sebagai  sumbangan  pemikiran   kepada   masyarakat   agar masyarakat  bisa  terhindar dari infeksi bakteri E. coli dalam air kemasan.

5.      Sebagai  landasan  untuk  penulisan  selanjutnya.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1       Gelombang Elektromagnetik

Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat  walau tidak ada medium. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude/amplitude, kecepatan. Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu. Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.

Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam semesta pada level yang berbedabeda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber energi, semakin rendah panjang gelombang dari energi yang dihasilkan, dan semakin tinggi frekuensinya. Perbedaan karakteristik energi gelombang digunakan untuk mengelompokkan energi elektromagnetik.

2.2       Sinar  Ultraviolet (tenaga surya)

Sinar ultraviolet atau ultraungu berarti di atas ungu. Sinar ini berada pada selang frekuensi 10(15)Hz sampai 10(16) Hz atau dalam daerah panjang gelombang 10(-8) sampai 10(-7) m. Sinar ultraviolet diradiasikan oleh atom den molekul dalam nyala listrik. Energi sinar ultraviolet kira-kira sama dengan energi yang diperlukan untuk reaksi kimia. Oleh karena itu, sinar ultraviolet dapat memendarkan barium plating sianida, menghitamkan pelat foto yang berlapis perak bromida, dan memiliki daya pembunuh kuman-kuman terutama kuman penyakit kulit Pada dosis yang tepat, sinar ultraviolet dapat membantu pembentukan vitamin D.

Sinar ultraviolet berasal dari transisi elektron terluar suatu atom. Selain itu, matahari juga merupakan sumber sinar ultraviolet. Sinar ultraviolet dari matahari diserap oleh molekul ozon (O3). atmosfer Sehingga tidak berbahaya bagi kehidupan di bumi. Sinar matahari yang terlalu sering mengenai kulit mengakibatkan kulit berwarna kehitam-hitaman

2.3       Air

Dalam UU RI No.7 Tahun 2004 dan Keputusan Menteri Kesehatan Nomor 907 Tahun 2002, disebutkan beberapa pengertian terkait dengan air, yaitu sebagai berikut

·           Sumber daya air adalah air, dan daya air yang terkandung didalamnya.

·           Air adalah semua air yang terdapat pada diatas, ataupun di bawah permukaan tanah, termasuk dalam pengertian ini air permukaan.

·           Air Bersih (clean water) adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hariyang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak.

·           Air Minum (drinking water) adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum.

·           Air permukaan adalah semua air yang terdapat pada permukaan tanah.

·           Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau batuan di bawah permukaan tanah.

·           Sumber air adalah tempat atau wadah air alami dan/atau buatan yang terdapat pada, diatas, ataupun di bawah permukaan tanah.

Dalam referensi lain disebutkan bahwa air adalah adalah senyawa yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1.4 triliun kilometer kubik (330 juta mil³) tersedia di bumi. Pemerintah telah mengeluarkan Kepmenkes NO 907 /Menkes /SK /VII/2002 tentang Syarat dan Pengawasan Kualitas Air Minum.

Syarat air minum sesuai Permenkes yaitu harus bebas dari bahan-bahan anorganik dan organik. Dengan kata lain kualitas air minum harus bebas bakteri, zat kimia, racun, limbah berbahaya dan lain sebagainya. Parameter kualitas air minum yang berhubungan langsung dengan kesehatan sesuai Permenkes tersebut adalah berhubungan dengan mikrobiologi, seperti bakteri E. coli dan total koliform. Yang berhubungan dengan kimia organik berupa arsenik, flourida, kromium, kadmium, nitrit, sianida dan selenium. Sedangkan parameter yang tidak langsung berhubungan dengan kesehatan, antara lain berupa bau, warna, jumlah zat padat terlarut (TDS), kekeruhan, rasa, dan suhu. Untuk parameter kimiawi berupa aluminium, besi, khlorida, mangan, pH, seng, sulfat, tembaga, sisa khlor dan ammonia.

Air merupakan zat cair yang dinamis bergerak dan mengalir melalui siklus hidrologi yang abadi. Siklus tersebut adalah pertama, penguapan dari laut ke udara sebanyak 502.800 km³ dan penguapan dari daratan sebanyak 74.200 km³ per tahun.

Kemudian kedua, curah hujan (yang berasal dari penguapan air dari laut dan darat , yang jatuh ke laut sebanyak 458.000 km³ dan ke daratan 119.000 km³ per tahun. Ketiga, air daratan berjumlah 44.800 km³ terbagi menjadi 42.700 km³ mengalir di permukaan tanah dan 2,100 km³ mengalir di dalam tanah selanjutnya semua berkumpul di laut.

 Bumi sebenarnya masih mempunyai banyak persediaan air tetapi hanya sedikit sekali air yang layak dikonsumsi. Berdasarkan laporan World Commission On Water, dalam 20 tahun ini, air yang dibutuhkan untuk konsumsi dunia, baik air minum maupun air untuk mengairi tanaman, sudah tak cukup lagi. Hanya 2,5 persen saja air di dunia ini yang tidak mengandung garam. Dan dua pertiga dari jumlah itu terkubur dalam gunung es dan glasier. Menurut UNESCO,2005, di dunia secara garis besara total volume air yang ada, air asin dan air tawar adalah 1.385.984.610 km³, terdiri atas (Air laut : 1.338.000.000 km³ atau 96,54% Lainnya (air tawar + asin) : 47.984.610 km³ atau 3.46% Air asin di luar air laut : 12.995.400 km³ atau 0.93%
Air tawar : 35.029.210 km³ atau 2.53%.

2.4       Bakteri Eschericia coli

E. coli merupakan bakteri berbentuk batang dengan panjang sekitar 2 micrometer dan diamater 0.5 micrometer. Volume sel E. coli berkisar 0.6-0.7 micrometer kubik. Bakteri ini termasuk umumnya hidup pada rentang 20-40 derajat C, optimum pada 37 derajat.

E. Coli dengan nama panjang Escherichia Coli, merupakan bakteri yang pada umumnya hidup di dalam usus besar manusia, kebanyakan dari bakteri E. Coli tidak berbahaya bahkan keberadaannya bisa dibilang menguntungkan. Berikut manfaat dan bahaya bakteri E. Coli ini.

Manfaat

Bakteri E. Coli yang berada di dalam usus besar manusia berfungi untuk menekan pertumbuhan bakteri jahat, dia juga membantu dalam proses pencernaan termasuk pembusukan sisa-sisa makanan dalam usus besar. Fungsi utama yang lain dari E. Coli adalah membantu memproduksi vitamin K melalui proses pembusukan sisa makan. Vitamin K berfungsi untuk pembekuan darah misalkan saat terjadi perdarahan seperti pada luka/mimisan vitamin K bisa membantu menghentikannya.

Bahaya

Dalam jumlah yang berlebihan bakteri E. Coli dapat mengakibatkan diare, dan bila bakteri ini menjalar ke sistem/organ tubuh yang lain dapat menginfeksi. Seperti pada saluran kencing, jika bakteri E. Coli sampai masuk ke saluran kencing dapat mengakibatkan infeksi saluran kemih/kencing [ISK], umumnya terjadi pada perilaku sek yang salah [anal sek] juga resiko tinggi bagi wanita karena posisi anus dan saluran kencingnya cukup dekat sehingga kemungkinan bakteri menyebrang cukup besar tepatnya ketika membersihkan anus setelah BAB [Buang Air Besar] untuk itu arahkan air juga tangan ke arah belakang saat membersihkan anus jangan ke depan agar tidak mengkontaminasi saluran kencing.

2.5       SODIS

SODIS adalah kependekan dari Solar Water Disinfection atau “Pembasmian kuman dalam air dengan sinar  matahari“. Proses pembasmian  atau disinfeksi  ini merupakan implementasi teknologi yang sangat sederhana, yaitu menggunakan sinergi yang terjadi antara radiasi sinar matahari (sinar ultra violet) dan panas dari matahari untuk mematikan mikroorganisme yang terdapat dalam air.

SODIS pertama kali diperkenalkan oleh sebuah lembaga pengembangan Iptek di Swiss yang bernama EAWAG/SANDEC di beberapa negara termasuk di Asia. Di Indonesia lembaga ini bekerja sama dengan Yayasan Dian Desa Yogyakarta mengembangkan SODIS dibeberapa  daerah antara lain Yogyakarta, NTT dan NTB.

Dari serangkaian uji laboratorium dan uji coba lapangan yang dilakukan oleh kedua lembaga tersebut diatas, terungkap bahwa sinergi yang dihasilkan dari kombinasi sinergi sinar ultra violet  dan sinar matahari  memberikan dampak  yang signifikan terhadap penurunan angka kuman dan kematian mikroorganisme dalam air. Dengan demikian penggabungan kedua proses tersebut dapat dikembangkan sebagai cara terbaik dalam memanfaatkan energi surya untuk tujuan disinfeksi air. Uji lapangan memperlihatkan bahwa metode gabungan itu juga secara efektif mampu mematikan bakteri Eschericia Coli.

2.5.1         Prinsip SODIS

Paparan sinar Matahari telah ditunjukkan untuk menonaktifkan penyebab diare organisme dalam air minum tercemar. Tiga efek dari radiasi Matahari dipercaya untuk berkontribusi pada organisme patogen inaktivasi:

1.    UV-A mengganggu secara langsung dengan metabolisme dan merusak struktur sel bakteri.

2.    UV-A (panjang gelombang 320-400 nm) bereaksi dengan oksigen terlarut dalam air dan menghasilkan bentuk oksigen sangat reaktif (oksigen radikal bebas dan hidrogen peroksida), yang diyakini juga kerusakan patogen.

3.    radiasi Infra merah memanaskan air. Jika suhu air naik di atas 50 ° C, proses desinfeksi adalah tiga kali lebih cepat.

Pada suhu air sekitar 30 ° C , ambang batas intensitas radiasi Matahari sekurang-kurangnya 500 W/m² (semua spektrum cahaya) diperlukan selama sekitar 5 jam untuk SODIS efisien. Dosis ini mengandung energi 555 Wh/m² dalam kisaran UV-A dan cahaya ungu, 350 nm-450 nm, setara dengan sekitar 6 jam lintang pertengahan (Eropa) siang sinar Matahari musim panas.

Pada suhu air lebih tinggi dari 45 ° C , efek sinergis dan suhu radiasi UV lebih meningkatkan efisiensi desinfeksi.

2.5.2         Mekanisme Pengendalian Mikro Organisme Oleh Sinar Ultraviolet

a.             Efek kekeruhan

Partikel-partikel kekeruhan dalam air menyebabkan mikroorganisme yang ada dalam air terlindungi dari proses radiasi sinar matahari. Hal tersebut menyebabkan mikroorganisme hanya terkena efek panas. Oleh karena itu air yang akan di SODIS haruslah jernih dan semaksimal mungkin kekeruhannya dibawah 30 NTU.

Partikel  yang menyebabkan air keruh dapat  menahan radiasi ultra violet. Terhambatnya radiasi sinar ultra violet tersebut berdampak buruk pada proses in aktifasi bakteri dalam air. Kekeruhan air dapat digunakan sebagai parameter  untuk mengetahui tingkat penyerapan  dari radiasi sinar ultra violet.

Kekeruhan air akan, 1) mengurangi intensitas radiasi sinar matahari, 2) mikroorganisme akan terlindung dari proses radiasi (mikroorganisme terlindung dibalik partikel-partikel kekeruhan), 3) mengurangi proses efisiensi SODIS.

b.            Efek radiasi sinar ultra violet

Penyinaran dengan gelombang pendek dapat membunuh bakteri dan virus. Gelombang yang semakin pendek dapat membunuh mikroorganisme dengan lebih efisien. Dalam hal ini, penyinaran berpengaruh pada DNA dan Enzim.

Tabel dibawah ini memperlihatkan resistensi (daya tahan) mikroorganisme terhadap sinar ultra violet.

Organisme yang diiuji	Besar sinar ultra violet  yang dibutuhkan untuk membunuh organime ( W.h/m2)
	90  %	99   %	99,90 %
Streptococcus faecalis	8,90	17,80	26,72
Coliform	8,24	16,59	24,74
Escherichia Coli	6,36	12,72	19,08

Sumber : Yayasan Dian Desa Warta SODIS – Edisi 6 tahun 2002.

SODIS dapat diterapkan secara efektif bilamana intensitas sinar matahari tersedia paling sedikit 500 W/m² selama 4-5 jam. Tingkat intensitas itu terpenuhi pada tengah hari dengan cuaca cerah.

c.             Efek Temperatur

Mikroorganisme sensitive terhadap perubahan suhu. Untuk mendapatkan air yang  bebas kuman dengan cara SODIS suhu air tidak harus mencapai  50°C   asalkan mendapat  sinar ultra violet dari matahari  yang cukup banyak. Hal ini disebabkan karena adanya sinergi yang terus menerus antara sinar Ultra Violet (UV) dari matahari dengan suhu air. Makin banyak sinar UV semakin rendah suhu yang dibutuhkan untuk membunuh kuman dalam air. Semakin sedikit atau semakin singkat paparan sinar matahari maka semakin tinggi pula suhu air yang dibutuhkan untuk membunuh kuman dalam air.

Dari uji lapangan yang dilakukan oleh yayasan Dian Desa Yogyakarta, bahwa tiupan angin yang cukup keras akan mempengaruhi suhu air sehingga walaupun sinar matahari cukup, suhu air di botol SODIS tidak bisa mencapai suhu 50°C paling tinggi suhu mencapai 40°C. Tetapi bila waktu penjemuran diperpanjang selama 5-6 jam sehingga mendapat sinar UV lebih banyak, ternyata sama efektifinya dengan 3-4 jam penjemuran dengan suhu yang mencapai 50°C.

d.            Efek waktu dan lama penyinaran

Waktu yang efektif  dalam menurunkan jumlah kuman E.Coli adalah pada waktu penyinaran jam 10.00-15.00, lama waktu penyinaran selama 5 jam dengan intensitas sinar matahari sebesar 706,5 Lux/100, dapat menurunkan angka kuman dari 3027,5/100 ml menjadi 0/100 ml.

BAB III

PEMBAHASAN

3.1              Cara Pembuatan SODIS

Pada prinsipnya, SODIS dilakukan dengan menjemur air mentah dalam wadah transparan selama beberapa jam agar panas yang dihasilkan bersinergi dengan sinar UV (Ultra Violet) membunuh bakteri dalam air. Berikut akan dijelaskan langkah-langkah pembuatan SODIS :

1.        Sediakan botol transparan, bening, dan tidak berwarna. Misalnya botol bekas air dalam kemasan merk apa saja. Bisa juga dengan botol kaca/gelas. Botol tidak perlu terlalu besar karena sinar matahari tidak akan optimal dalam memanaskan     air dalam botol yang berukuran besar.

2.        Bersihkan botol sebelum diisi air, dan digunakan untuk menjemur air.

3.        Setelah benar-benar bersih, isi botol tersebut dengan air mentah hingga penuh, dan kemudian tutup rapat-rapat. Pastikan air yang akan diolah tersebut cukup bening, jangan keruh. Karena sinar ultraviolet tidak akan mampu menembus air yang keruh.

4.        Jemur dibawah terik matahari dengan posisi botol rebah (jangan berdiri). Lama penjemuran dari pagi hingga sore, atau paling sedikit selama 6 jam. Jika tidak mendapatkan sinar matahari yang maksimal, maka lakukan penjemuran air ini selama 2 hari.

5.        Air dalam botol siap dikonsumsi.

3.2              Kelebihan dan Kekurangan SODIS

Keistimewaan dari SODIS adalah cara pembuatannya yang lebih praktis, mudah dan murah, bila dibanding merebus air dengan kompor minyak tanah atau tungku kayu bakar. Diperhitungkan biaya yang dihemat oleh satu keluarga bila beralih dari mengkonsumsi air rebus ke SODIS adalah Rp. 438.000,- per tahun. Perincian kasarnya sebagai berikut: bila satu keluarga (misalnya terdiri dari 6 orang) membutuhkan air minum yang bersih dan sehat sekitar 12 liter/hari, sedangkan untuk memasak 1 liter air dibutuhkan bahan bakar seharga Rp. 100,-, maka setiap satu keluarga mengeluarkan biaya Rp 1.200,-per hari atau Rp. 438.000,- per tahun. Jumlah yang tidak sedikit di masa bahan bakar mahal seperti saat ini. Ada lagi keistimewaan SODIS, yakni membantu program daur ulang limbah plastik dengan penerapan prinsip re-use, yakni dengan pemanfaatan kembali botol plastik bekas air mineral sehingga mengurangi potensi pencemaran tanah oleh limbah plastik.

Kelebihan dari SODIS adalah :

·      SODIS meningkatkan kualitas mikrobiologis air minum

·      SODIS meningkatkan kesehatan keluarga

·      SODIS dapat berfungsi sebagai garda pertama untuk menanggulangi masalah kesehatan karena permasalahan air

·      Sistem umum pasokan air di negara-negara berkembang sering gagal untuk menyediakan air yang aman untuk dikonsumsi. SODIS menyediakan pengguna individu sebuah metode yang sederhana yang dapat diterapkan pada tingkat rumah tangga di bawah control dan kendali mereka sendiri.

·      SODIS mudah dimengerti

·      Semua orang bisa menerapkan SODIS, dengan hanya membutuhkan sinar matahari, botol plastik bekas, dengan biaya gratis

Kekurangan dari SODIS adalah :

·      SODIS membutuhkan radiasi matahari yang cukup. Oleh kerena itu tergantung pada cuaca dan kondisi iklim

·      SODIS membutuhkan air yang jernih

·      SODIS tidak mengubah kualitas air secara kimia

·      SODIS tidak berguna untuk pengolahan air dalam volume yang besar

·      SODIS tidak boleh diminum oleh anak-anak dan dewasa yang sedang sakit, anak-anak dan dewasa yang mengalami malnutrisi, orang yang menderita penurunan sistem kekebalan tubuh (AIDS), orang yang kondisi pencernaannya tidak normal atau kronis.

3.3              Aspek Teknik SODIS

3.3.1             Efek dari Radiasi UV-A

Sodis menggunakan dua komponen dari sinar matahari dalam proses disinfeksi air. Yang pertama, radiasi UV-A mempunyai efek membunuh bakteri penyakit. Komponen yang kedua, radiasi infrared menaikkan suhu air yang dikenal dengan istilah pasteurisasi ketika suhu air dinaikkan menjadi 70^o C – 75^o C. Kombinasi dari radiasi UV-A dan panas yang diproduksi menghasilkan efek sinergis yang meningkatkan efisiensi proses disinfeksi.

Radiasi matahari dapat dibagi menjadi tiga panjang gelombang, radiasi UV, cahaya tampak, dan radiasi inframerah. Radiasi UV tidak bisa diterima mata manusia. Radiasi UV sangat agresif yang bisa menyebabkan beberapa kerusakan pada kulit dan mata serta memusnahkan sel-sel hidup. Untungnya UV-C dan sinar UV-B dengan panjang gelombang antara 200-320 nm diserap oleh ozon di atmosfir yang melindungi bumi dari serangan radiasi. Sebagian besar dari radiasi UV-A dengan panjang gelombang 320-400 nm bisa mencapai permukaan bumi. UV-A mempunyai efek mematikan pada pathogen manusia yang ada di air. Patogen ini tidak bisa beradaptasi dengan baik di konsisi lingkungan yang tidak sesuai, pathogen ini kemudian menemukan kondisi lingkungan yang sesuai di saluran pencernaan manusia. Oleh karena itu lebih sensitive terhadap cahaya matahari daripada organisme lain yang ada di lingkungan. Radiasi UV-A secara langsung berinteraksi dengan DNA, asam nukleat dan enzim dari sel hidup mengubah struktur molekul dan menyebabkan kematian sel. Radiasi UV juga bereksi dengan oksigen terlarut dalam air dan menghasilkan bentuk oksigen yang sangat reaktif (oksigen free radical dan hidrigen peroksida). Molekul yang reaktif ini juga berinteraksi dengan struktur sel dan membunuh bakteri pathogen.

3.3.2             Efek dari SODIS terhadap Bakteri Patogen

Bakteri pathogen pada manusia mampu beradaptasi untuk hidup di dalam pencernaan manusia, di tempat yang gelap, lembab, suhu di antara 36^o C dan 37^o C. Sekali bakteri pathogen masuk di dalam tubuh manusia, maka akan sangat sensitive dengan kondisi di luar tubuh manusia, bakteri pathogen tersebut tidak bisa hidup dalam suhu yang tinggi dan tidak memiliki mekanisme perlindungan untuk melawan radiasi UV. Oleh karena itu, radiasi radiasi UV dapat digunakan untuk membunuh bakteri pathogen. Penelitian telah menunjukkan bahwa beberapa bakteri pathogen dan virus musnah oleh SODIS, seperti :

1.         Bacteria (Escherisia coli/E. coli, Vibrio cholera, Streptococcus faecalis, Pseudomonas aerugenosa, Shigella flexneri, Salmonella typhii, Salmonella enteritidis, Salmonella paratyphi)

2.         Viruses (Bacteriophage f2, Rotavirus, Encephalomyocarditis virus)

3.         Yeast and Mold (Aspergillus niger, Aspergillus flavus, Candida, Geotrichum), Protozoa (Giardia spp., Cryptosporidium spp).

Bakteri pathogen manusia sangat rentan, tidak bisa berbiak dan mati jika berada di luar tubuh manusia. Penting untuk digaris bawahi bahwa SODIS tidak memproduksi air yang steril. Organisme selain bakteri pathogen seperti Algae atau jamur sangat bisa beradaptasi dengan baik dalam botol SODIS dan bahkan mungkin tumbuh dengan baik. Namun, organisme ini tidak terlalu membahayakan kesehatan manusia.

3.3.3             Kandungan Oksigen

Di dalam SODIS terdapat kandungan oksigen yang tinggi. Cahaya matahari menghasilkan bentuk oksigen yang sangat reaktif (oksigen free radical dan hydrogen peroksida) di dalam air. Molekul yang reaktif ini bereaksi dengan struktur sel dan membunuh bakteri pathogen.

Aerasi dari air dapat ditingkatkan dengan mengocok ¾ isi botol selama 20 menit sebelum botol diisi penuh dan dijemur di bawah sinar matahari.

Penelitian terbaru menyatakan bahwa botol harus dikocok hanya pada awal permulaan dari proses SODIS. Sekali botol terpapar sinar matahari maka sudah tidak bisa digunakan lagi, meneruskan pengocokan botol selama pemaparan di bawah sinar matahari akan mengurangi efisiensi dari proses

3.3.4             Jenis Plastik SODIS

Berbagai tipe dari bahan plastik transparan merupakan penghantar dari sinar UV-A dan sinar tampak dari matahari. Botol plastik terbuat dari PET (Poly Ethylene Terephtalate) or PVC (Poly Vinyl Chloride). Kedua bahan ini berisi zat adiktif seperti UV-stabilizer untuk meningkatkan kestabilan atau untuk melindungi botol plastic beserta isinya dari oksidasi dan radiasi UV. Penggunaan dari botol yang terbuat dari PET sebagai ganti dari yang berbahan PVC direkomendasikan karena PET berisi lebih sedikit bahan adiktif daripada yang terbuat dari PVC.

3.3.5             Pengaruh SODIS terhadap Kesehatan

SODIS menyediakan pilihan metode pengolahan air minum yang simple dan efisien. Jadi menurunkan resiko kesehatan yang diasosiasikan dengan konsumsi air minum yang tercemar.

Jenis dari penyakit yang dapat dikurangi dengan SODIS adalah:

1.   Infeksi diare dari bakteri Escherichia coli : Dari infeksi bakteri dengan Salmonella atau Shigella

2.   Disentri : Dari infeksi parasit dengan Giardia lamblia (Giardiasis) atau Entamoeba hystolytica (Amoebiasis)

3.   Kolera

BAB IV

PENUTUP

4.1              Simpulan

Pada prinsipnya, SODIS dilakukan dengan menjemur air mentah dalam wadah transparan selama beberapa jam agar panas yang dihasilkan bersinergi dengan sinar UV (Ultra Violet) membunuh bakteri pathogen dalam air seperti salah satunya bakteri Eschericia coli.

Keistimewaan dari SODIS adalah cara pembuatannya yang lebih praktis, mudah dan murah, bila dibanding merebus air dengan kompor minyak tanah atau tungku kayu bakar. Ada lagi keistimewaan SODIS, yakni membantu program daur ulang limbah plastik dengan penerapan prinsip re-use, yakni dengan pemanfaatan kembali botol plastik bekas air mineral sehingga mengurangi potensi pencemaran tanah oleh limbah plastik.

SODIS menyediakan pilihan metode pengolahan air minum yang simple dan efisien. Jadi menurunkan resiko kesehatan yang diasosiasikan dengan konsumsi air minum yang tercemar. Adapun bebrapa Jenis penyakit yang dapat dikurangi dengan SODIS diantaranya infeksi diare, disentri, dan kolera.

4.2              Saran

Setelah membaca makalah ini, mudah-mudahan pembaca dapat menambah pengetahuan dan referensi mengenai penggunaan sinar ultraviolet sebagai alternatis disinfeksi air yang tercemar oleh bakteri pathogen seperti Eschericia coli. Dan berhati-hatilah saat mengkonsumsi air, karena bakteri tidak dapat kita lihat dengan kasat mata. Dan jagalah keseimbangan ekosistem alam kita, agar kebutuhan kita terhadap air dapat terpenuhi. 

Setelah membaca silahkan tinggalkan komentar anda dibawah ini. Guna untuk penyempurnaan makalah diatas. Terima Kasih