KIMIA AIR PDF

BAB 4 KIMIA AIR A. Hidrosfer Hidrosfer adalah lapisan air yang ada di permukaan bumi. Kata hidrosfer berasal dari kata hidros yang berarti air dan sphere yang berarti selimut.jadi, hidrosfer merupakan lapisan air yg menyelimuti bumi Hidrosf...

BAB 4 KIMIA AIR A. Hidrosfer Hidrosfer adalah lapisan air yang ada di permukaan bumi. Kata hidrosfer berasal dari kata hidros yang berarti air dan sphere yang berarti selimut.jadi, hidrosfer merupakan lapisan air yg menyelimuti bumi Hidrosfer di permukaan bumi meliputi danau, sungai, laut, lautan, salju atau gletser, air tanah dan uap air yang terdapat di lapisan udara. Sebagian besar muka bumi tersusun atas hidrosfer yaitu sekitar 75% muka bumi tertutup oleh air. Air di bumi mengalami sirkulasi dalam lingkaran hidrologi, yaitu air jatuh sebagai hujan dan mengalir ke samudra-samudra sebagai sungai dan menguap kembali ke lapisan atmosfer. Table 4.1 Distribusi Air di Bumi No Jenis Bentang Air Persentase 1 Perairan laut (air asin) 97,20% 2 Perairan darat, terdiri dari: 2,80% a. Salju dan glasier 2,15 b. Air tanah artesis 0,62 c. Danau air tawar 0,009 d. Danau air asin 0,008 e. Air tanah freatik 0,005 f. Uap air di atmosfer 0,001 g. Sungai 0,0001 Kimia Air 37  Hidrosfer Bumi terdiri dari sekitar 134 miliyar meter kubik air. Sekitar 97% dari jumlah air tersebut berupa air laut yang asin. Air laut tidak dapat digunakan untuk keperluan sehari-hari, kecualijika dilakukan desalinasi terlebih dahulu. Sebanyak 2/3 bagian dari 3% air lainnya terdapat sebagai salju dan glasier. Sisanya 1% air yang berupa air tanah dan air permukaan dimana air inilah yang sering digunakan dalam kebutuhan sehari-hari. B. Siklus Hidrologi Siklus hidrologi adalah salah satu dari enam siklus biogeokimia yang berlangsung dan berada di bumi.Serangkaian peristiwa yang berlangsung secara terus menerus yang disebut siklus hidrologi (hydrologi cycle). Siklus hidrologi memegang peran penting bagi kelangsungan hidup organisme yang ada di bumi. Siklus air atau siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui tahap kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi. Air menguap dari permukaan samudra akibat energi panas dari sinar matahari. Air yang menguap merupakan uap air murni. Uap air ini kemudian bergerak terbawah oleh angin dan dalam keadaan tertentu akan mengalami kondensasi dan membentuk butiran-butiran air yang pada gilirannya akan jatuh kembali sebagai air hujan. Gambar 4.1Siklus Hidrologi 38 Kimia Lingkungan  Sirkulasi air yang berpola siklus itu tidak pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi. - Evaporasi Evaporasi ialah tahap pertama dalam siklus hidrologi yang mana pada tahap ini air yang berada di sungai dan lainnya menguap. Sungai, danau dan laut serta tempat lainnya dianggap sebagai badan air lalu air yang menguap akan menjadi uap air. Air yang ada di seluruh badan air menguap karena panasnya sinar matahari dan penguapannya disebut evaporasi. - Transpirasi Transpirasi juga merupakan proses penguapan, namun penguapan yang terjadi bukan pada air yang tertampung dalam badan air. Transpirasi adalah penguapan yang terjadi pada bagian tubuh makhluk hidup khususnya tumbuhan dan hewan dan prosesnya sama dengan tahap evaporasi. Molekul cair pada tubuh tumbuhan dan hewan akan berubah menjadi uap atau molekul gas. Setelah molekul cair menguap, selanjutnya akan naik ke atas atau ke atmosfer sama seperti proses yang ada saat tahap evaporasi. - Evotranspirasi Evotranspirasi adalah proses gabungan dari tahap evaporasi dan tahap transpirasi sehingga pada tahap ini air yang menguap banyak. Evotranspirasi ialah suatu tahap penguapan yang mana molekul cair yang menguap ialah seluruh air dan jaringan makhluk hidup. Tahap ini ialah tahap yang paling memengaruhi siklus hidrologi atau jumlah air yang terangkut. - Sublimasi Selain ketiga proses yang telah dijelaskan di atas, ada pula proses penguapan yang lain yaitu sublimasi. Sublimasi memiliki makna yang sama ialah perubahan molekul cair menjadi molekul gas ke arah atas yaitu arah atmosfer. Namun, penguapan yang terjadi ialah perubahan es yang ada di kutub dan di gunung yang tidak melewati proses cair. Kimia Air39  - Kondensasi Setelah melalui empat tahap di atas, selanjutnya yaitu tahap kondensasi yang mana air yang telah menguap berubah menjadi partikel es. Partikel es yang dihasilkan sangat kecil dan terjadi karena suhu dingin pada ketinggian yang ada di atmosfer bagian atas. Lalu partikel es tersebut akan berubah menjadi awan dan semakin banyak partikel es, awan semakin berwarna hitam. - Adveksi Adveksi adalah tahap yang hanya berada di siklus hidrologi panjang atau dengan kata lain tidak terjadi di siklus hidrologi pendek. Pada tahap ini yang terjadi ialah perpindahan awan dari satu titik ke titik lainnya atau dikatakan awan di langit menyebar. Perpindahan awan ini terjadi karena adanya angin dan akan berpindah dari lautan ke daratan begitu pula sebaliknya. - Presipitasi Proses yang ketujuh ialah presipitasi yaitu tahap mencairnya awan karena tidak mampu lagi menahan suhu yang semakin meningkat. Pada tahap inilah akan terjadi salah satu gejala alam yang dinamakan hujan dengan ciri jatuhnya butiran air ke permukaan bumi. Bila suhu yang ada di sekitar kurang dari 0 derajat celcius, kemungkinan akan terjadi hujan salju atau bahkan es. - Run off Tahap run off juga mempunyai nama lain limpasan yang mana pada tahap ini air hujan yang telah turun akan bergerak. Pergerakan yang terjadi yaitu dari permukaan yang lebih tinggi ke permukaan bumi yang lebih rendah melalui berbagai saluran. Saluran yag dimaksud sebagai contoh saluran got, sungai dan danau atau laut bahkan samudera. - Infiltrasi Infiltrasi menjadi tahap terakhir dalam siklus hidrologi yang terjadi, tahap ini merupakan tahap dimana air hujan menjadi air tanah. Air hujan yang turun ke bumi tak seluruhnya akan mengalir seperti pada tahap limpasan, namun akan mengalir pula ke tanah. 40 Kimia Lingkungan Merembesnya air hujan ke pori tanah inilah yang disebut dengan infiltrasi lalu seluruhnya akan kembali ke laut. C. Sifat Kimia dan Fisika Air Sifat kimia Rumus kimia air adalah H2O, yang setiap molekulnya mengandung satu oksigen (O) dan dua atom hidrogen (H) yang dihubungkan oleh ikatan kovalen. Air adalah suatu senyawa kimia berbentuk cairan yang tidak berwarna, tidak berbau dan tak ada rasanya. Air mempunyai titik beku 0°C pada tekanan 1 atm, titik didih 100°C dan kerapatan 1,0 g/cm3 pada suhu 4°C. Ukuran satu molekul air sangat kecil, umumnya bergaris tengah sekitar 3 A (0,3 nm atau 3x10-8 cm). Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia. Air berada dalam kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat di bawah tekanan dan temperatur standar. Dalam bentuk ion, air dapat dideskripsikan sebagai sebuah ion hidrogen (H3O+) yang berasosiasi (berikatan) dengan sebuah ion hidroksida (OH-). 2H2O H3O+ + OH- Air memiliki sifat polar dengan momen dipol 1,85 D. Pada molekul air, inti atom oksigen memiliki kecenderungan untuk menarik elektron lebih kuat dari pada inti atom hidrogen karena jumlah proton (partikel inti bermuatan positif) pada inti oksigen lebih banyak daripada pada inti hidrogen. Oleh karena itu, oksigen lebih bersifat elektronegatif dibandingkan hidrogen. Hal ini menyebabkan elektron bersama pada ikatan kovalen air lebih cenderung tertarik ke arah oksigen dari pada ke arah hidrogen. Akibatnya, molekul air memiliki momen dipol; masing-masing atom hidrogen memiliki kecenderungan bermuatan positif sedangkan atom oksigen bermuatan negative (Gambar 4.1) Di samping komposisinya yang sederhana, air juga memiliki sifat-sifat kimia yang tergolong unik. Keunikan ini terjadi sebagai akibat dari adanya ikatan hidrogen yang terjadi antar molekul-molekul air. Ikatan hidrogen dalam molekul air terjadi karena adanya sifat polar dalam air, sehingga tempat kedudukan atom hidrogen yang positif akan menarik tempat kedudukan oksigen yang hidrogen dari Kimia Air41 molekul air lainnya. Ikatan hidrogen terjadi dalam beberapa senyawa hidrogen, dimana atom hidrogen menjembatani dua atom yang cenderung menarik hidrogen lebih besar (keelektronegatifan). Gambar 4.1 Struktur air (H2O). A. Struktur H2O dengan sudut H-O-H sebesar 104,5˚. B. Dua molekul air berikatan satu sama lain melalui ikatan hidrogen. C. Susunan molekul air pada balok es. Sifat fisik Sifat-sifat fisika air tergolong unik, antara lain adalah dalam hal tegangan permukaan, kalor penguapan, dan kapasitas melarutkan. Air memiliki tegangan permukaan yang besar yang disebabkan oleh kuatnya sifat kohesi antar molekul-molekul air. Kohesi antar molekul-molekul air disebabkan adanya ikatan hidrogen dalam molekul air menyebabkan air cenderung bersatu membentuk suatu kekuatan. Air adalah senyawa nomor dua dengan tegangan permukaan terbesar setelah merkuri. Satu molekul air memiliki massa molar sebesar 18,0153 g/mol. Air memiliki kalor penguapan yang tinggi, hal ini nampak ketika air dipanaskan maka proses penguapanrnya akan berlangsung lebih lambat dibandingkan dengan cairan-cairan lainnya. Air memiliki kalor penguapan 539,0 kal/g pada temperature 100oC. Nilai kalor penguapan yang tinggi disebabkan adanya ikatan hydrogen diantara molekul-molekul air. Air dapat melarutkan zat-zat kimia dan dapat digunakan sebagai medium yang di dalamnya berlangsung berbagai reaksi kimia. Kelarutan suatu zat dalam air ditentukan oleh dapat tidaknya zat tersebut menandingi kekuatan gaya tarik-menarik listrik (gaya 42 Kimia Lingkungan intermolekul dipol-dipol) antara molekul-molekul air. Jika suatu zat tidak mampu menandingi gaya tarik-menarik antar molekul air, molekul-molekul zat tersebut tidak larut dan akan mengendap dalam air. Zat yang larut dalam air disebut sebagai zat hidrofilik seperti garam-garam sedangkan zat yang tidak larut dalam air disebut zat hidrofobik seperti minyak. D. Jenis-jenis Air Air dapat diperoleh dari berbagai sumber seperti air hujan (rain water), air permukaan (surface water), air tanah (ground water) dan air laut (seawater) 1. Air hujan (rain water) Air hujan merupakan hasil dari proses siklus hidrologi. Air di bumi mengalami siklus melalui serangkaian peristiwa yang berlangsung terus menerus. Air menguap dari permukaan samudera akibat energy panas matahari. Laju dan jumlah penguapan bervariasi, terbesar di dekat equator, dimana radiasi matahari lebih kuat. Uap air adalah murni, karena pada waktu penguapan ke atmosfer kandungan garam tidak ikut menguap. Uap air yang dihasilkan terbawa oleh udara yang bergerak. Dalam kondisi yang memungkinkan, uap tersebut akan mengalami kondensasi dan membentuk butir-butir air, yang pada gilirannya akan jatuh kembali sebagai prespitasi berupa hujan dan atau salju. 2. Air permukaan Yang termasuk air permukaan meliputi air sungai (river), saluran (stream), danau (lake) dan waduk (reservoir). Jumlah air permukaan diperkirakan hanya sekitar 0,35 juta km3 atau hanya sekitar 1% dari air tawar di Bumi. Air permukaaan berasal dari aliran langsung air hujan, lelehan salju dan dari air tanah. Pada umumnya air permukaan mengandung kotoran-kotoran berupa benda-benda terapung yang berasal dari lingkungan sekitarnya, benda-benda padat tersuspensi, bakteri, buangan bahan, kimia, dan sebagainya.Kumpulan berbagai kotoran tersebut menimbulkan berbagai bau dan rasa. Kimia Air43 3. Air tanah Air tanah merupakan sumber air tawar terbesar di planet Bumi, mencakup kira-kira 30% dari total air tawar atau 10,5 juta km3. Air tanah sebagai air yang terdapat dalam lapisan tanah atau batuan di bawah permukaan tanah. Pada umumnya air tanah mengandung bahan mineral larut yang terdiri dari kation Ca, Mn, Fe dan anion CO3, SO42-, HCO3. 4. Air laut Jumlah air yang terdapat di bumi ini cukup banyak, prosentasenya mencapai 71 % dari luas permukaan bumi. Air laut memiliki kadar garam rata-rata 3,5%. Artinya dalam 1 liter (1000 mL) air laut terdapat 35 gram garam (terutama, tetapi tidak seluruhnya, garam dapur/NaCl). Air mengandung empat komponen : senyawa anorganik terlarut, senyawa organik terlarut, gas terlarut dan senyawa partikulat. Senyawa Anorganic terlarut terdiri dari enam komponen utama unsur-unsur khlor (Cl), natrium (Na), magnesium (Mg), sulfat (SO42-), kalsium (Ca) dan kalium (K). sebanyak 99 persen dari komponen anorganik terlarut terdiri dari keenam komponen ini. Selain komponen tersebut, juga terdapat senyawa anorganik terlarut yang lainnya seperti bikarbonat (HCO3-), bromide (Br-), asam borak (H3BO3), strontium (Sr2+), flourida (F-). Tabel 4.2 Komponen Zat Terlarut Pada Air Laut Ion Garam Ion dalam air laut (%) Klorida (Cl-) 18.890 Natrium (Na) 10.556 Sulfat (SO42-) 2.649 Magnesium (Mg2+) 1.272 Kalsium (Ca2+) 0.400 Potassium (K+) 0.380 Bikarbonat (HCO3) 0.140 Bromida (Br-) 0.065 Asam Borak 0.026 Strontium (Sr+) 0.013 Flourida (F-) 0.001 44 Kimia Lingkungan  Bahan organik yang terdapat dalam air laut adalah nitrogen, fosfor dan silicon yang secara kimia bergabung dalam senyawa organik seperti, karbon organik, karbohidrat, protein, asam-asam amino, asam-asam organik dan vitamin. Tabel 4.3 Komponen Organik pada air laut Unsur Nutrien Konsentrasi (ppm) Fosfor (P) 0.07 Nitrogen (N) 0.5 Silikon (Si) 3 Gas terlarut dalam air laut umumnya berasal dari atmosfir, namun ada juga yang berasal dari proses peluruhan radioaktif yang terjadi dalam sedimen dasar laut. Gas-gas yang terdapat dalam air laut meliputi gas-gas nitrogen, oksigen dan karbon dioksida; gas helium, gas-gas neon, argon, kripton dan xenon. E. Kualitas Air Air di alam jarang ditemukan dalam keadaan murni. Kualitas air menyatakan tingkat kesesuain air dengan terhadap penggunaan tertentu dalam memenuhi kebutuhan hidup manusia seperti minum, mencuci, iringasi pertanian, peternakan dan yang lainnya. Kualitas air mencakup tiga karakteristik yaitu sifat fisik, kimia dan biologi. Karakteristik fisik Karakteristik air yang terpenting yang mempengaruhi kualitas air ditentukan oleh bahan padat keseluruhan baik yang terapung atau pun larut, kekeruhan, warna, bau, rasa, dan temperature air. 1. Bahan Padat Koloid mempengaruhi kualitas air dalam proses koagulasi dan filtrasi. Material yang terapung dapat diukur dengan penyaringan sedangkan material terlarut dapat diukur dengan penguapan. Air yang berkualitas baik tidak mengandung bahan padat. Kimia Air45 2. Kekeruhan Air yang mengandung material kasat mata dalam larutan disebut keruh. Kekeruhan disebabkan oleh sekumpulan partikel yang ikut bercampur dengan air. Kekeruhan dapat disebabkan oleh keberadaan benda padat seperti tanah, lempung, bahan-bahan organic atau mikro-organisme. Kekeruhan umumnya disebabkan oleh terjadinya erosi. Peristiwa pengikisan padatan (sedimen, tanah, batuan, dan partikel lainnya). Tingkat kekeruhan air berbeda-beda bergantung pada jumlah partikel padat yang ada di dalam air. Kekeruhan air biasanya diukur dengan alat turbidmeter. Kekeruhan untuk air minum dibatasi tidak lebih dari 10 mg/L. Kualitas air yang baik adalah jernih atau tidak keruh. 3. Warna Karakteristik air murni tidak berwarna. Warna yang ada pada air disebabkan oleh keberadaan partikel terlarut atau partikel padat. Pada umumnya warna air disebabkan oleh mineral-mineral, bahan- bahan organic atau mikroorganisme. Contoh pada air sumur yang berwarna kuning umumnya mengandung kadar logam Fe yang tinggi, air yang berwarna hijau disebabkan oleh lumut, alga atau mikroorganisme. 4. Bau dan rasa Air murni tidak berbau dan tidak berasa, tetapi air minum idealnya tidak berbau boleh berasa. Rasa pada air umumnya disebabkan oleh garam-garam terlarut. Bau dan rasa yang timbul dalam air karena kehadiran mikro-organisme, bahan mineral, gas terlarut, dan bahan-bahan organic. Pada daerah perkotaan, kadang ditemukan air tanah dangkal berbau dan berwarna disebabkan oleh resapan air tercemar. 5. Temperature Temperature air merupakan hal yang penting dalam kaitan dengan penggunaannya. Untuk air bersih, temperature ideal berkisar 5oC – 10oC. 46 Kimia Lingkungan Karakteristik kimia Kualitas air tergolong baik bila memenuhi persyaratan kimia sebagai berikut: 1. pH normal Air yang diperuntukkan sebagai air minum sebaiknya memiliki pH netral (+7) karena nilai pH berhubungan dengan efektifitas klorinasi. pH pada prinsipnya dapat mengontrol keseimbangan proporsi kandungan antara karbon dioksida, karbonat dan bikarbonat. Derajat keasaman (pH) air yang lebih kecil dari 6,5 atau pH asam meningkatkan korosifitas pada benda-benda logam, menimbulkan rasa tidak enak dan dapat menyebabkan beberapa bahan kimia menjadi racun yang mengganggu kesehatan. 2. Tidak mengandung garam, ion-ion logam dan bahan organik Telah dibahas pada karakteristik fisik air bahwa kehadiran bahan organic dan logam-logam berat seperti Fe, Pb, Ni, Cu dapat mempengaruhi kualitas air warna dan rasa serta bau pada air. 3. Kesadahan rendah Kesadahan air merupakan hal yang sangat penting dalam penyediaan air bersih. Air sadar mengandung ion karbonat (HCO3-) dan ion sulfat (SO42-) atau klorida (Cl-) atau nitrat (NO3-) dari kalsium (K+) dan magnesium (Mg2+) disamping besi (Fe) dan aluminium (Al) yang tinggi. Sedangkan air lunak adalah air dengan kadar mineral yang rendah. Kesadahan air dinyatakan dalam mg/L berat kalsium karbonat. Table berikut menunjukkan derajat kekerasan air. Tabel 4.4 Tingkat Kesadahan Air Kelas Kesadahan mg/L Derajat Kesadahan 1 0 – 55 Lunak 2 56 – 100 Sedikit sadah 3 101 – 200 Moderat sadah 4 201 – 500 Sangat sadah Kimia Air47 4. BOD (Biologycal Oxygen Demand) BOD atau Biologycal Oxygen Demand merupakan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikro organisme dalam lingkungan air untuk mengubah bahan organik yang ada didalam lingkungan air terkait. Walaupun nilai BOD menyatakan jumlah oksigen, tetapi untuk mudahnya dapat juga diartikan sebagai gambaran jumlah bahan organik mudah urai (biodegradable organics) yang ada di perairan. Jika konsumsi oksigen tinggi yang ditunjukkan dengan semakin kecilnya sisa oksigen terlarut, berarti kandungan polutannya organiknya tinggi. Di dalam pemantauan kualitas air, BOD merupakan salah satu parameter yang digunakan untuk mengukur tingkat pencemaran air. Nilai BOD5 contoh uji dihitung sebagai berikut: Keterangan BOD5 : Nilai BOD5 contoh uji (mg/L); A1 : Kadar oksigen terlarut contoh uji sebelum inkubasi (0 hari) (mg/L); A2 : Kadar oksigen terlarut contoh uji setelah inkubasi 5 hari (mg/L); B1 :Kadar oksigen terlarut blanko sebelum inkubasi (0 hari) (mg/L); B2: Kadar oksigen terlarut blanko setelah inkubasi 5 hari (mg/L); VB : Volume suspensi mikroba (mL) dalam botol DO blanko; Vc : Volume suspensi mikroba dh alam botol contoh uji (mL); P : Perbandingan volume contoh uji (V1) per volume total (V2) 5. DO (Dissolved Oxygen) Dissolved Oxygen atau oksigen terlarut yaitu sebuah kebutuhan dasar yang menyokong kehidupan tanaman dan hewan 48 Kimia Lingkungan didalam air. Semakin besar nilai DO pada air, mengindikasikan air tersebut memiliki kualitas yang bagus. Sebaliknya jika nilai DO rendah, dapat diketahui bahwa air tersebut telah tercemar. Keadaan oksigen terlarut berlawanan dengan keadaan BOD, semakin tinggi BOD semakin rendah oksigen terlarut. Keperluan organisme terhadap oksigen relatif bervariasi tergantung pada lems, stadium dan aktifitasnya. Kebutuhan oksigen untuk ikan dalam keadaan diam relatif lebih sedikit dibandingkan dengan ikan pada saat bergerak. Air mengandung kira-kira 8 ppm oksigen terlarut. Kandungan oksigen terlarut (DO) minimum adalah 2 ppm dalam keadaan normal dan tidak tercemar oleh senyawa beracun. Idealnya, kandungan oksigen terlarut dan tidak boleh kurang dari 1,7 ppm selama waktu 8 jam dengan sedikitnya pada tingkat kejenuhan sebesar 70 %. Karakteristik Biologi Air permukaan biasa mengandung berbagai macam organisme hidup seperti bakteri, virus,algae, jamur, mikroinvertebrata (protozoa, serangga, cacing, dll). Bakteri adalah organisme hidup yang sangat kecil yang dapat menimbulkan penyakit. Bakteri yang dapat menimbulkan penyakit disebut bakteri pathogen sedangkan tidak membahayakan kesehatan disebut bakteri non pathogen. Escherichia coli merupakan bakteri non pathogen yang sering di jumpai pada air. Kualitas air bersih ditentukan dengan keberadaan bakteri ini. Organisme mikroskopik seperti jamur dan alga juga dapat ditemukan dalam air tanah. Alga adalah sekelompok organisme autotrof yang tidak memiliki organ dengan perbedaan fungsi yang nyata. Jika dalam jumlah besar dapat mempengaruhi kejernihan air. Pertumbuhan jamur dan alga dapat dikontrol dengan tembaga sulfat atau klorida. Karakteristik biologi ditentukan dengan parameter yang disebut indeks biotik. Indeks ini menunjukkan ada tidaknya organisme. Penentuan Indeks biotik atai Biotic Index (BI) menggunakan rumus: Kimia Air49  ∑𝑇 𝐵𝐼 = ∑𝑛 Keterangan T : Jumlah individu x jumlah indeks toleransi ΣT : jumlah keseluruhan (Jumlah individua x jumlah indeks toleransi Σn : Jumlah keseluruhan Individu Tabel 4.5 Interpretasi Nilai BI untuk Penilaian Kualitas Air (Mandaville, 2002) Biotic Index Kualitas air Tingkat pencemaran 0.00 – 3.50 Amat baik Tidak tercemar 3.51 – 4.50 Sangat baik Tercemar ringan 4.51 – 5.50 Baik Tercemar 5.51 – 6.50 Sedang Tercemar sedang 6.51 – 7.50 Agak buruk Tercemar agak berat 7.51 – 8.50 Buruk Tercemar berat 8.51 – 10.00 Sangat buruk Tercemar sangat berat F. Standar Kualitas Air Air bersih harus mempunyai kualitas tinggi secara fisik, kimia dan biologi untuk mencegah timbulnya penyakit. Standar kualitas air adalah baku mutu yang ditetapkan berdasarkan sifat-sifat fisik, kimia, radioaktif maupun bakteriologis yang menunjukkan persyaratan kualitas air tersebut. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.20 Tahun 1990 Tentang pengelompokkan kualitas air menjadi beberapa golongan menurut peruntukanya. Adapun penggolongan air menurut peruntukanya adalah berikut ini: 1. Golongan A : Air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung, tanpa pengolahan terlebih dahulu. 2. Golongan B: Air yang dapat digunakan sebagai air baku air minum. 3. Golongan C : Air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan.. 50 Kimia Lingkungan 4. Golongan D : Air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian, usaha diperkotaan, industri, dan pembangkit listrik tenaga air. Secara umum kualitas air untuk keperluan sehari-hari dalam dilihat pada table untuk beberapa assosiasi. Table 4.6 Standar Air Bersih Parameter WHO EPA EU Egyptian pH 6.5 – 8.5 6.5 – 8.5 6.5 – 8.5 6–9 Conduktivitas - - 400 GV - Warna - 15 units - - TDS 1000 500 500 1500 PO43- , mg/L 0.3 - - 0.3 SO42-, mg/L 400 500 250 400 Cl-, mg/L 250 250 250 400 NO3-, mg/L 45 45 - 45 Ca, mg/L 200 - 100 GV 200 Mg, mg/L 150 - 50 150 Na, mg/L 200 - 150 - K, mg/L - - 12 - Fe, mg/L 0.3 0.3 0.2 1 Mn, mg/L 0.05 0.05 0.05 0.05 Cu, mg/L 1 1 0.1 1 Zn, mg/L 5 5 0.1 GV 5 Cd, mg/L 0.005 0.01 0.005 0.01 Cr, mg/L 0.05 - 0.05 0.05 Hg, mg/L 0.001 - 0.001 0.001 Ni, mg/L - 0.1 0.05 0.1 Pb, mg/L 0.05 0.005 0.05 0.05 Kimia Air51  Tabel 4.7 Kualitas Standar Air Bersih Batas Pengaruh negative Parameter jika melebihi ambang Diterima Berlebih batas Fisik Warna (skala Pt-Co) 5 25 Bau Tidak - Estetika berbau Rasa Segar - Estetika Temperature 20oC - pH 7 – 8.5 9,2 Mengganggu air minum Kekeruhan 5 NTU 25 NTU Sedimen yang terdiri dari lumpur dan pasir tidakterlalu mengganggu penyediaanair minum dan industri Kimia Padatan terlarut 500 1500 Tidak baik untuk (mg/L) memasak,berpengaruh pada rasa, bau, kesadahan dan korosif Kesadahan (Ca, CO3, 300 600 Memerlukan banyak mg/L) sabun, merusak barang Klor, mg/L 250 1000 Bau dan rasa tidak sedap Sulfat, mg/L 250 400 Bersifat laxative Magnesium, mg/L 50 150 Bersifat laxative Seng, mg/L 5 15 Jumlah yangberlebihan tidak dikehendaki Copper, mg/L 1.0 3.0 Berbahaya bagi paru- paru Flourida, mg/L 1.0 2.0 Dapat menodai dan merusak gigi Besi, mg/L 0.3 2.0 Rasa tidak sedap, menodai pakaian Mangan, mg/L 0.1 0.5 Korosif terhadap logam Phenol, mg/L 0.001 0.002 Menyebabkan bau 52 Kimia Lingkungan  tidak sedap Biologi B-coli - - Sumber : Sharma, RK. 1993 Table 4.8 Kualitas Standar Air Untuk Peternakan dan Perikanan PARAMETER SATUAN KADAR MAKSIMUM KETERANGAN Fisika oC Temperatur Temperatur air alam + 4oC Residu terlarut mg/1 2000 Kimia pH 6-9 Tembaga (Cu) mg/1 0,02 Seng (Zn) mg/1 0,02 Krom heksavalen mg/1 0,05 (Cr(VI)) Kadmium (Cd) mg/1 0,01 Raksa Total (Hg) mg/1 0,002 Timbal (pb) mg/1 0,03 Arsen (As) mg/1 1 Salenium (Se) mg/1 0,005 Sianida (CN) mg/1 0,02 Sulfida (S) mg/1 0,002 Fluorida ( F ) mg/1 1,5 Amoniak bebas mg/1 0,016 (NH3-N) Nitrit (NO2-N) mg/1 0,06 Klor aktif (Cl2) mg/1 0,03 Kimia Air53 Oksigen Terlarut mg/1 - Disyaratkan (DO) lebih besar dari 3. Diperbolehkan sama dengan 3, maksimum 8 jam dalam 1 hari Senyawa aktif biru mg/l 0,2 metilen Fenol mg/l 0,001 Minyak & Lemak mg/l 1 Radioaktifitas Aktifitas tanpa Aktifitas beta total pCi/l 1000 adanya Sr-90 dan Ra-226 Strontium – 90 pCi/l 10 Radium – 226 pCi/l 3 Pestisida DDT mg/l 0,002 Endrine mg/l 0,004 BHC mg/l 0,21 Methyl Parathion mg/l 0,10 Malathion mg/l 0,16 54 Kimia Lingkungan  Table 4.9 Kualitas Standar Air Pertanian Dan Industri Listrik PARAMETER SATUAN KADAR MAKSIMUM KETERANGAN Fisika oC Temperatur Temperatur normal Sesuai dengan kondisi setempat Residu terlarut mg/1 1000 - 2000 micro 1750 untuk Daya hantar listrik mho/cm 1750 - 2250 tanaman peka (25C) Kimia Ph 5-9 Mangan (Mn) mg/l 2 Tembaga (Cu) mg/1 0,02 Seng (Zn) mg/1 5 Krom heksavalen mg/1 5 (Cr(VI)) Kadmium (Cd) mg/1 0,01 Raksa Total (Hg) mg/1 0,005 Timbal (pb) mg/1 5 Arsen (As) mg/1 1 Salenium (Se) mg/1 0,05 Nikel ( Ni ) mg/1 0,5 Kobalt (Co) mg/1 0,2 Bor (B) mg/1 1 g Na (g garam alkali) mg/1 60 Sodium Absorption 10 - 18 Maksimum 10 Ratio (SAR) untuk tanaman peka, Maximum 18 untuk yang kurang Kimia Air55  peka Maksimum 1,25 untuk tanaman Residual Sodium 1,25 - 2,5 peka, Maksimum Carbonat (RSC) 2,5 untuk yang kurang peka Radioaktifitas Aktifitas tanpa Aktifitas beta total pCi/l 1000 adanya Sr-90 dan Ra-226 Strontium – 90 pCi/l 10 Radium – 226 pCi/l 3 G. Pengujian Kualitas Air G.1 Penentuan BOD a. Prinsip Sejumlah contoh uji ditambahkan ke dalam larutan pengencer jenuh oksigen yang telah ditambah larutan nutrisi dan bibit mikroba, kemudian diinkubasi dalam ruang gelap pada suhu 20 °C ± 1 °C selama 5 hari. Nilai BOD dihitung berdasarkan selisih konsentrasi oksigen terlarut 0 (nol) hari dan 5 (lima) hari. Bahan kontrol standar dalam uji BOD ini, digunakan larutan glukosa-asam glutamat. b. Bahan 1) Air bebas mineral. 2) Larutan nutrisi 3) Larutan buffer fosfat; Cara 1: Larutkan 8,5 g kalium dihidrogen fosfat (KH2PO4); 21,75 g dikalium hidrogen fosfat (K2HPO4); 33,4 g dinatrium hidrogen fosfat heptahidrat (Na2HPO4.7H2O) dan 1,7 g amonium klorida (NH4Cl) dalam air bebas mineral, kemudian encerkan hingga 1 L. Larutan ini menghasilkan pH 7,2. Cara 2: Larutkan 42,5 g kalium dihidrogen fosfat (KH2PO4); 1,7 g amonium klorida (NH4Cl) dalam 700 mL air bebas mineral, 56 Kimia Lingkungan  atur pH larutan sampai 7,2 dengan penambahan larutan NaOH 30 %, kemudian encerkan hingga 1 L. 4) Larutan magnesium sulfat; Larutkan 22,5 g MgSO4.7H2O dengan air bebas mineral, kemudian encerkan hingga 1 L. 5) Larutan kalsium klorida 6) Larutan feri klorida 7) Larutan suspensi bibit mikroba 8) Sumber bibit mikroba dapat diperoleh dari limbah domestik, efluen dari pengolahan limbah secara biologis yang belum mengalami klorinasi dan penambahan desinfektan atau air sungai yang menerima buangan limbah organik. Sebaiknya bibit mikroba diperoleh dari pengolahan limbah secara biologis. Pembuatan suspensi bibit mikroba dapat dilakukan dengan 3 cara sebagai berikut: Cara 1 : Ambil supernatan dari sumber bibit mikroba (limbah domestik atau efluen pengolahan limbah). lakukan aerasi dengan segera terhadap supernatan tersebut, sampai akan digunakan. Cara 2 : Suspensi bibit mikroba dapat dibuat dari BOD seed yang tersedia secara komersial. 9) Larutan air pengencer Siapkan air bebas mineral yang jenuh oksigen atau minimal 7,5 mg/L, dalam botol gelas yang bersih, kemudian atur suhunya pada kisaran 20 °C ± 3 °C. tambahkan ke dalam setiap 1 L air bebas mineral jenuh oksigen tersebut, masing-masing 1 mL larutan nutrisi (4.2.2) yang terdiri dari larutan bufer fosfat, MgSO4, CaCl2 dan FeCl3. Tambahkan juga bibit mikroba ke dalam setiap 1 L air bebas mineral, untuk: Cara 1 : 1 mL sampai dengan 3 mL (bibit mikroba pada langkah 4.2.3.1) dan aduk sampai homogen; atau Cara 2 : 1 mL sampai dengan 10 mL (bibit mikroba pada langkah 4.2.3.2) dan aduk sampai homogen; atau Cara 3 : Bibit mikroba pada langkah 4.2.3.3, sesuai petunjuk penggunaan. 10) Larutan glokusa-asam glutamate 11) Larutan asam basa 1 N Kimia Air57 12) Larutan asam sulfat (H2SO4) 13) Larutan natrium hidroksida (NaOH) 14) Larutan natrium sulfit (Na2SO3) 15) Inhibitor nitrifikasi Allylthiourea (ATU) Larutkan 2,0 g ATU (C4H8N2S) dalam 500 mL air bebas mineral, kemudian tambahkan air bebas mineral hingga 1 L. Simpan pada suhu 4°C. Larutan ini stabil maksimum 2 minggu. 16) Asam asetat (CH3COOH) 17) Larutan kalium Iodida (KI) 18) Indikator amilum (Kanji) c. Prosedur kerja 1) Persiapan sampel Pengambilan sampel dan penyimpanan. a) Persiapan pengujian Pengaturan pH Kondisikan contoh uji pada suhu 20°C ± 3°C. Lakukan pengukuran pH contoh, jika nilainya tidak dalam kisaran 6,0 - 8,0, atur pH pada kisaran tersebut dengan penambahan larutan H2SO4 atau NaOH. Penambahan asam atau basa tidak boleh mengakibatkan pengenceran lebih dari 0,5%. Penghilangan zat pengganggu Contoh Uji mengandung Klorin Ke dalam 100 mL contoh uji, tambahkan 10 mL larutan kalium iodida (10%), 10 mL asam asetat (1+1) dan beberapa tetes indikator larutan kanji. Jika terjadi warna biru, titrasi dengan larutan natrium sulfit sampai warna biru tepat hilang. Catat pemakaian larutan natrium sulfit (a mL). Ke dalam 100 mL contoh uji yang lain, tambahkan a mL larutan natrium sulfit, kocok dan biarkan 10 menit. Kemudian tambahkan 10 mL larutan kalium iodida dan 10 mL asam asetat. Bila campuran berwarna biru, titrasi dengan larutan natrium sulfit sampai warna biru tepat hilang. Catat pemakaian larutan natrium sulfit (b mL). 58 Kimia Lingkungan  Ke dalam 100 mL contoh uji yang akan diuji BOD nya, tambahkan (a + b) mL larutan natrium sulfit. Contoh uji mengandung hydrogen peroksida Kocok contoh uji dalam wadah terbuka selama 1-2 jam atau lebih. Hentikan pengocokan dan ukur oksigen terlarut. Biarkan tanpa pengocokan selama 30 menit. Hidrogen peroksida dinyatakan hilang, bila dalam perioda waktu 30 menit tanpa pengocokan tidak terjadi peningkatan konsentrasi oksigen terlarut. Larutan glukosa-asam glutamate Kondisikan larutan glukosa-asam glutamat pada suhu 20°C ± 3°C. Masukkan 20 mL larutan glukosa-asam glutamat (4.2.5) ke dalam labu ukur 1 L. Encerkan dengan larutan air pengencer hingga 1 L. aduk sampai homogen. Larutan contoh uji Dalam labu ukur, lakukan pengenceran contoh uji dengan larutan pengencer hingga 1 L. Jumlah pengenceran sangat tergantung pada karakteristik contoh uji, dan dipilih pengenceran yang diperkirakan dapat menghasilkan penurunan oksigen terlarut minimal 2,0 mg/L dan sisa oksigen terlarut minimal 1,0 mg/L setelah inkubasi 5 hari. Pengenceran contoh uji dapat dilakukan berdasarkan faktor pengenceran seperti dalam Tabel. Jenis contoh uji Jumlah contoh uji Factor pengenceran Limbah industri 0.01 – 1.0 1000 – 100 sangat pekat Limbah yang 1.0 – 5.0 100 – 20 diendapkan Efluen dari proses 5.0 – 25 20 – 4 biologi Air sungai 25 – 100 4 –1 Kimia Air59 b) Pengujian 1. Siapkan 2 buah botol DO, tandai masing-masing botol dengan notasi A1; A2; 2. Masukkan larutan contoh uji ke dalam masing-masing botol DO A1 dan A2; sampai meluap, kemudian tutup masing masing botol secara hati-hati untuk menghindari terbentuknya gelembung udara. 3. Lakukan pengocokan beberapa kali, kemudian tambahkan air bebas mineral pada sekitar mulut botol DO yang telah ditutup. 4. Simpan botol A2 dalam lemari inkubator 20°C ± 1°C selama 5 hari. 5. Lakukan pengukuran oksigen terlarut terhadap larutan dalam botol A1 dengan alat DO meter yang terkalibrasi sesuai dengan Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 21st Edition, 2005: Membrane electrode method (4500-O G) atau dengan metoda titrasi secara iodometri (modifikasi Azida) sesuai dengan SNI 06-6989.14-2004. Hasil pengukuran, merupakan nilai oksigen terlarut nol hari (A1). Pengukuran oksigen terlarut pada nol hari harus dilakukan paling lama 30 menit setelah pengenceran. 6. Ulangi pengerjaan untuk botol A2 yang telah diinkubasi 5 hari ± 6 jam. Hasil pengukuran yang diperoleh merupakan nilai oksigen terlarut 5 hari (A2). 7. Lakukan pengerjaan untuk penetapan blanko dengan menggunakan larutan pengencer tanpa contoh uji. Hasil pengukuran yang diperoleh merupakan nilai oksigen terlarut nol hari (B1) dan nilai oksigen terlarut 5 hari (B2). 8. Lakukan pengerjaan untuk penetapan kontrol standar dengan menggunakan larutan glukosa-asam glutamate. Hasil pengukuran yang diperoleh merupakan nilai oksigen terlarut nol hari (C1) dan nilai oksigen terlarut 5 hari (C2). 9. Lakukan kembali pengerjaan terhadap beberapa macam pengenceran contoh uji. 60 Kimia Lingkungan c) Perhitungan Nilai BOD Nilai BOD5 contoh uji dihitung sebagai berikut: Keterangan BOD5 : Nilai BOD5 contoh uji (mg/L); A1 : Kadar oksigen terlarut contoh uji sebelum inkubasi (0 hari) (mg/L); A2 : Kadar oksigen terlarut contoh uji setelah inkubasi 5 hari(mg/L); B1 : Kadar oksigen terlarut blanko sebelum inkubasi (0 hari) (mg/L); B2b : Kadar oksigen terlarut blanko setelah inkubasi 5 hari (mg/L); VB : Volume suspensi mikroba (mL) dalam botol DO blanko; Vc : Volume suspensi mikroba dalam botol contoh uji (mL); P : Perbandingan volume contoh uji (V1) per volume total (V2) G.2 Penentuan DO a. Bahan MnSO4, NaOH dalam KI, H2SO4 pekat, Na2S2O3 0,025 N dan indicator amilum. b. Prosedur kerja 1. Mengambil sampel air dengan menggunakan botol BOD 125 ml (tidak boleh ada udara yang masuk), 2. Kemudian menambahkan 1 ml MnSO4 dan 1 ml NaOH dalam KI, 3. Tutup botol tersebut dan kocok hingga larutan homogen dan terjadi endapan. 4. Langkah selanjutnya menambahkan 1 ml H2SO4 pekat kemudian menutup botol BOD, 5. kocok sampai endapan hilang dan larutan berwarna kuning, 6. setelah itu memasukkan 50 ml sampel ke dalam erlenmeyer 250 ml. Kimia Air61  7. Melakukan titrasi dengan 0,025 N Na2S2O3 hingga larutan berwarna kuning muda. 8. Menambahkan 2 tetes amilum, apabila timbul warna biru kemudian 9. Melanjutkannya dengan titrasi Na2S2O3 0,025 N hingga bening. c. Perhitungan DO G.3 Penentuan konsentrasi timbal (Pb) a. Prinsip Ion timbal bereaksi dengan ammonium pirolidin ditiokarbamat (APDK) pada pH 0.1 sampai dengan pH (pH optimum 2,3 ± 0,2) membentuk senyawa kompleks. Senyawa yang terbentuk di ekstraksi dengan pelarut organic metil iso butyl keton (MIBK). Kompleks timbal-APDK yang ada dalam fase organic, diukur serapannya dengan SSA-nyala menggunakan udara-asetilen b. Persiapan pengujian 1) Persiapan contoh uji Siapkan sampel uji dengan tahapan berikut: a) Ambil 125 mL contoh uji secara duplo dan masukkan masing-masing kedalam botol gelas 200 mL. b) Tepatkan pH contoh uji dengan pH meter menjdi 2,3 ± 0.2 2) Pembuatan larutan kerja timbal a) Pipet 1,0 mL, 5, 0 mL, 10 mL dan 20 mL larutan baku timbal 10 mg/L lalu masukkan masing-masing kedalam labu ukur 100 mL. b) Tambahkan larutan pengencer hingga tanda tera kemudian homogenkan. c. Prosedur kerja 62 Kimia Lingkungan 1) Pembuatan kurva kalibrasi a) Optimalkan alat SSA b) Tepatkan pH larutan baku dengan pH meter menjadi 2,3 ± 0.2 dengan cara menambahkan larutan asam nitrat 1 N atau larutan NaOH 1 N. c) Masukkan 100 mL larutan baku ke dalam corong pisah. d) Tambahkan 1 mL larutan APDK dan kocok. e) Tambahkan lagi 10 mL MIBK dan kocok kuat-kuat selama 30 detik f) Biarkan hingga terbentuk dua fase antara lapisan organic dan lapisan air. g) Buang lapisan airnya melalui cerat h) Pindahkan lapisan organiknya kedalam tabung gelas yang bertutup asah i) Apabila berbusa banyak maka lakukan penyaringan dengan kertas saring yang diberi bubuk Na2SO4 anhidrat. j) Ukur serapan pada panjang gelombang 283,3 nm 2) Prosedur Uji a) Ambil 100 mL contoh uji dan masukkan ke dalam corong pisah. b) Tambahkan 1 mL larutan APDK c) Tambahkan lagi 10 mL MIBK dan kocok kuat-kuat selama 30 detik d) Biarkan hingga terbentuk dua fase antara lapisan organic dan lapisan air. e) Buang lapisan airnya melalui cerat f) Pindahkan lapisan organiknya kedalam tabung gelas yang bertutup asah g) Apabila berbusa banyak maka lakukan penyaringan dengan kertas saring yang diberi bubuk Na2SO4 anhidrat dan ukur serapan. Kimia Air63 d. Perhitungan Kadar timbal (mg/L) : C x fp Dimana: C : Kadar yang didapat dari hasil pengukuran fp : Faktor pengenceran Pertanyaan 1. Bagaimana peran air dalam kehidupan di muka bumi ini? 2. Apa indicator kimia dalam menentukan kualitas air? 3. Jelaskan hubungan antara DO dan BOD terhadap kualitas air? 4. Carilah memalui media massa tentang air bersih atau krisis air bersih. 64 Kimia Lingkungan  BAB 5 PENCEMARAN AIR A. Permasalah Pencemaran Air Dewasa ini air telah menjadi masalah disebagian besar belahan bumi dan perlu mendapat perhatian yang seksama dan cermat. Krisis air bersih telah melanda banyak daerah perkotaan. Air permukaan di kota-kota besar yang terdapat di sungai, danau, empang, kola, dan situ, kualitasnya sudah buruk, sehingga tidak dapat dimanfaatkan secara langsung sebagai air baku bagi masyarakat. Keadaan ini menuntut mereka untuk menyedot air tanah baik air tanah dangkal maupun air tanah dalam. Penyedotan air tanah dalam yang terus menerus akan menyebabkan terbentuknya ruang kosong di dalam tanah yang sewaktu-waktu bisa ambles. Dampak yang lain dapat menyebabkan turunnya permukaan tanah. Menteri Perencanaan Pembangunan Nasional (PPN), menerangkan rata-rata penurunan muka tanah di DKI Jakarta sekitar 7,5 cm per tahun. Dan diprediksi pada tahun 2050, ketinggian muka tanah di DKI Jakarta sekitar 35% sudah berada dibawah permukaan air laut. Untuk memperoleh air yang baik, memenuhi standar mutu yang diperlukan. Sudah menjadi barang mahal karena air sudah banyak yang terkena polusi oleh kegiatan manusia selama mengalir diatas permukaan tanah, dan oleh pembuangan limbah rumah tangga ke dalam badan-badan air. Pencemaran Air 65  Dalam PP No. 20/1990 tentang Pengendalian Pencemaran Air, pencemaran air didefinisikan sebagai: “pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiaan manusia sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya”. Pencemaran air dapat diartikan sebagai suatu perubahan keadaan di suatu tempat penampungan air seperti danau, sungai, lautan dan air tanah akibat aktivitas manusia. Perubahan ini mengakibatkan menurunnya kualitas air hingga ke tingkat yang membahayakan sehingga air tidak bisa digunakan sesuai peruntukannya. Fenomena alam seperti gunung berapi, badai, gempa bumi dll juga mengakibatkan perubahan terhadap kualitas air, tapi dalam pengertian ini tidak dianggap sebagai pencemaran. Kualitas air sungai di Indonesia pada umumnya berada pada status tercemar berat, dari 82 sungai yang dipantau pada tahun 2016 dan 2017, terdapat 50 sungai yang kondisinya relatif tidak berubah dan terdapat 18 sungai yang kualitasnya membaik, namun sebanyak 14 sungai kualitasnya memburuk. Indikator pencemaran air Indikator atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya perubahan atau tanda yang dapat diamati yang dapat digolongkan menjadi : 1. Pengamatan secara fisis, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan tingkat kejernihan air (kekeruhan), perubahan suhu, warna dan adanya perubahan warna, bau dan rasa. 2. Pengamatan secara kimiawi, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan zat kimia yang terlarut, COD, BOD, DO dan perubahan pH. 3. Pengamatan secara biologis, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan mikroorganisme yang ada dalam air, terutama ada tidaknya bakteri pathogen. B. Sumber pencemar Pencemaran air di Indonesia sebagian besar diakibatkan oleh aktifitas manusia. Berbagai macam kegiatan manusia menghasilkan produk sampingan atau bahan buangan yang bisa disebut dengan 66 Kimia Lingkungan limbah baik yang berupa limbah padat, limbah cair maupun limbah panas. Sumber pencemar dapat dibedakan menjadi limbah domestic, limbah industri, limbah pertanian, limbah pertambangan, sedimen atau lumpur. B.1 Limbah domestic Air limbah domestik adalah air limbah yang berasal dari aktivitas hidup sehari-hari manusia yang berhubungan dengan pemakaian air. Limbah domestic termasuk semua buangan yang berasal dari buangan saniter meliputi semua air dari toilet, dapur, restoran, hotel, rumah sakit, laundry dan lain-lainnya, yang dibuang ke system drainase atau aliran air. Limbah domestic dapat berupa limbah zat organic baik berupa padat atau cair, bakteri berbahaya, bahan-bahan berbahaya dan beracun (B3), garam terlarut, serta detergen. Limbah organic Limbah organic pada umumnya berupa limbah yang dapat membusuk atau terdegradasi oleh mikroorganisme. Air limbah tersebut mengandung bahan organik berupa protein karbohidrat, dan lemak yang berasal dari sisa-sisa makanan, sayuran, buah-buahan busuk dan daun-daunan, memenuhi selokan dan menimbulkan bau tak sedap dan menjadi sarang penyakit. Bahan-bahan berbahaya dan beracun (B3) Berdasarkan P.P No. 101 Thn 2014 pasal 1 ayat 1 bahwa Bahan Berbahaya dan Beracun yang selanjutnya disingkat B3 adalah zat, energi, dan/atau komponen lain yang karena sifat, konsentrasi,dan/atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung, dapat mencemarkan dan/atau merusak lingkungan hidup, dan/atau membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, serta kelangsungan hidup manusia dan makhluk hidup lain. Bahan-bahan tersebut selanjutnya dapat diklasifikasikan dalam kelompok-kelompok bahan yang bersifat: 1. Mudah meledak (explosive); 2. Pengoksidasi (oxidizing); 3. Sangat mudah sekali menyala (extremely flammable); 4. Sangat mudah menyala (highly flammable); Pencemaran Air 67  5. Mudah menyala (flammable); 6. Amat sangat beracun (extremely toxic); 7. Sangat beracun (highly toxic) dan Beracun (moderately toxic); 8. Berbahaya (harmful); 9. Korosif (corrosive); 10.Bersifat iritasi (irritant); 11.Karsinogenik (carcinogenic); 12.Teratogenik (teratogenic); 13.Mutagenik (mutagenic). Sumber limbah B3 dapat berasal dari limbah rumah sakit bentuk padat, cair, pasta (gel) maupun gas yang dapat mengandung mikroorganisme pathogen bersifat infeksius, bahan kimia beracun, Gambar 5.1 Limbah B3 Rumah Sakit dan sebagian bersifat radioaktif seperti jaringan tubuh manusia, organ, bagian- bagian tubuh, tetapi tidak termasuk gigi, rambut dan muka, vaksin, atau bahan atau peralatan laboratorium yang berkontak dengan bahan- bahan tersebut, Limbah darah dan cairan manusia atau bahan/peralatan yang terkontaminasi dengannya. Limbah B3 juga bersumber dari limbah laboratorium kimia seperti bahan-bahan kimia yang beracun. Pada gambar 5.1 merupakan salah satu contoh limbah B3 dari rumah sakit yang terdiri dari jarum suntik, botol obat dan beberapa limbah B3 lainnya. Masuknya limbah B3 dalam system perairan akan dapat mengganggu ekosistem perairan. Limbah B3 yang bersifat toksik akan meracuni melalui rantai makanan sehingga menyebabkan makhluk 68 Kimia Lingkungan hidup yang ada di air seperti ikan, udang dan tanaman-tanaman air terpapar oleh zat-zat beracun. Imbasnya manusia akan ikut terpapar oleh zat-zat beracun tersebut apabila mengonsumsi ikan, udang atau sayur yang sudah terpapar zat beracun. Detergen Deterjen digunakan secara luas pada berbagai macam bahan pembersih yang digunakan untuk membersihkan kotoran pada pakaian, perabotan rumah tangga misalnya piring, cawan, panci atau untuk menghilangkan kotoran pada benda-benda lainnya. Detergen merupakan bahan pencuci yang efektif karena didalamnya terkandung satu atau lebih surfaktan yang dibuat dari minyak bumi, bahan kimia seperti sulfur, natrium, kalium, ethilen dan alcohol. Bahan aktif dalam detergen yang sering digunakan seperti Alkyl ether Sulfonate (AS), Linier Alkyl Benzene Sulfonate (LAS), Alpha Olein Sulfonate (AOS). Linier Alkyl Benzene Sulfonate (LAS) Alkyl ether Sulfonate (AS) Gambar 5.2 Surfaktan pada Detergen Pencemaran Air 69  Detergen Rinso Anti Noda mengandung senyawa aktif Natrium Alkilbenzena Sulfonate 22%, Natrium Fosfat 10% , Natrium Karbonat 30%. Sedangkan pada detergen Daia mengandung surfaktan Natrium Alkilbenzena Sulfonate 20%. Detergen menimbulkan dampak yang berbahaya bagi manusia dan lingkungan. Limbah deterjen yang dihasilkan rumah tangga akan bermuara pada sebuah tempat, seperti selokan ataupun kolam. Detergen memiliki efek beracun dalam air, karena detergen akan menghancurkan lapisan eksternal lendir yang melindungi ikan dari bakteri dan parasit. Deterjen juga dapat menyebabkan kerusakan pada insang. Kebanyakan ikan akan mati bila konsentrasi deterjen 15 bagian per juta. Deterjen dengan konsentrasi rendah, sekitar 5 ppm tetap dapat membunuh telur ikan. Disamping dapat bersifat toksik, zat yang ada di dalam detergen memacu pertumbuhan enceng gondok dan gulma air. Ledakan jumlah tanaman penggangu ini akan menghambat aliran sungai dan menimbulkan pendangkalan. Tanaman yang menutup permukaan air menghambat masuknya sinar matahari dan oksigen ke air. Akibatnya kualitas air menurun dan ikan akan makin susah hidup. Permasalahan eceng gondok sudah menjadi permasalah yang cukup serius. Hampir disemua kanal- kanal di kota Makassar tertutupi oleh eceng gondok. Kanal yang terletak di jalan Batua Raya, kota Makassar Gambar 5.3 Eceng Gondok Kanal Batua Raya permukaannya dipenuhi dengan Eceng Gondok. Seluruh permukaan kanal dipenuhi tanaman Eceng Gondok yang dapat menghambat limpahan air yang datang dari sejumlah saluran air dan dapat mengakibatkan banjir. Pertumbuhan eceng gondok cukup cepat, 70 Kimia Lingkungan dalam waktu 1-2 bulan sudah mampu menutupi hampir semua permukaan kanal. B.2 Limbah pertanian Limbah pertanian berasal dari aktivitas-aktivitas pertanian seperti penggunaan pupuk kandang atau pupuk kimia, penggunaan racun. Keberadaan pupuk atau insektisida di dalam air dapat memicu pertumbuhan mikroba, alga, plankton, eceng gondok dan tumbuhan air lainnya serta meningkatkan konsentrasi bahan-bahan kimia dalam air. Pupuk dan insektisida yang digunakan pada lahan persawahan akan ikut bercampur pada air sungai atau air irigasi melalui aliran air. Beberapa pupuk yang sering kita jumpai seperti ; pupuk urea memiliki kandungan unsur nitrogen sekitar 46%; pupuk NPK memiliki kandungan unsur nitrogen, fosfor, dan kalium; pupuk KCL yang memiliki kandungan kalium tinggi; pupuk TSP yang memiliki kandungan posfat yang tinggi. Penggunaan pupuk TSP yang banyak akan memungkin semakin banyak pula ion fosfat (PO43-) yang akan masuk ke dalam aliran air. Konsentrasi fosfat (PO43-) yang tinggi dalam air akan menyebabkan eutrofikasi. Eutrofikasi merupakan proses pengayaan nutrisi dan bahan organik dalam air atau pencemaran air yang disebabkan munculnya nutrisi yang berlebihan ke dalam ekosistem perairan. Air dikatakan eutrofik jika konsentrasi total phosphorus (TP) dalam air berada dalam rentang 35-100 µg/L. Pada hari Selasa 1 Desember 2015, masyarakat Jakarta Tengah digegerkan dengan fenomena jutaan ikan mati yang terdampar di tepi pantai Ancol. Kajian Pusat Oseanografi LIPI terhadap sampel air laut dan ikan yang mati di Pantai Ancol menyebutkan kematian jutaan ikan tersebut tak lain disebabkan meledaknya populasi (booming) dan fitoplankton dari jenis Cosdnocfocus sp. Menurut peneliti Oseanografi LIPI Indra Bayu Vimono, fitoplankton jenis Coscinodiscus sp merupakan salah satu jenis fitoplankton yang tidak berbahaya. Namun, karena jumlahnya yang banyak dan membutuhkan oksigen yang banyak, hal itu menyebabkan kadar oksigen menipis. Hasil pengamatan menyatakan kepadatan fitoplankton di lokasi mencapai 1-2 juta sel per liter. Kondisi tersebut dipicu meningkatnya kadar fosfat dan nitrat di perairan. Hasil analisis Pencemaran Air 71 terhadap sampel air laut yang diambil di tuiuh titik sampling menyatakan kadar oksigen terlarut di air pada 3 stasiun lokasi terdamparnya ikan sangat rendah. Kadar oksigen yang tersedia di air hanyasebesar 0,765 ml/L atau 1,094 mg/L di saat keadaan normal seharusnya dapat mencapai 4-5 mg/liter. Rendahnya oksigen merupakan penyebab utama dari kematian massal tersebut. Pada bidang pertanian, dikenal beberapa famili senyawa kimia pada pestisida seperti organoklorin (diklorodifeniletana (DDT), senyawa siklodiena), organofosfat, karbamat. Organoklorin dikenal pestisida beracun yang dapat merusak susunan saraf baik pada serangga atau mamalia. Keracunan dapat bersifat akut atau kronis. Demikian halnya oganofosfat dan karbamat juga memberikan efek toksik sama berbahayanya bagi serangga dan manusia. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Taufiq, I (2011) pada lahan perikanan di daerah Sukabumi bahwa bahwa pada lahan perikanan air tawar di daerah Sukabumi terdapat residu pestisida dari golongan organoklorin, organofosfat, piretroid, dan karbamat dengan konsentrasi di bawah Batas Maksimal Residu (BMR). Jenis dan konsentrasi residu pestisida tersebut yang terbesar terdapat pada ikan, kemudian di dalam tanah dan yang terakhir adalah dalam air. Gambar 5.4 Struktur Kimia Senyawa Organofosfat dan Turunannya. Sumber : Silva, dkk. (2017) 72 Kimia Lingkungan B3. Limbah Industri Industrialisasi telah menyebabkan polusi udara dan air. Pertambahan jumlah pabrik memungkinkan pertambahah jumlah limbah dari industri. Limbah industri banyak diproduksi dari industri makanan dan minuman, industri farmasi, industri tekstil, industri bahan kimia, industri pembangkit listrik, industri pupuk dan industri kertas. Limbah industri makanan dan minuman berupa air pencucian botol bekas menggunakan detergen dan kostik. Konsentrasi detergen dan soda kostik yang tinggi pada system perairan dapat mengganggu ekosistem air. Limbah industri farmasi berupa limbah padat (obat- obatan kadaluarsa, kegagalan produksi), limbah cair (limbah domestic pencucian, kegiatan laboratorium). Limbah industri tekstil dihasilkan dalam proses pengkanjian, proses penghilangan kanji, penggelantangan, pemasakan, merserisasi, pewarnaan, pencetakan dan proses penyempurnaan. Larutan penghilang kanji biasanya langsung dibuang dan ini mengandung zat kimia pengkanji dan penghilang kanji pati, PVA, CMC, enzim, dan asam. Limbah industri tekstil yang banyak dibicarakan adalah limbah cair dari zat pewarna (dye) tekstil yang belum didegradasi. Limbah industri pupuk seperti pupuk urea menghasilkan limbah cair yang mengandung amonium, karbon dioksida dan urea. Kadar ammonium berkisar antara 2%-9% berat limbah. Pencemaran Air 73  Waduh... Tiga Sungai Besar di Tangerang Tercemar Limbah Industri Okezone, Rabu 22 Maret 2017 Tiga sungai besar di wilayah Tangerang kondisinya sangat memprihatinkan. Ketiga sungai itu adalah Sungai Cisadane, Sungai Cirarab, dan Sungai Cimanceuri ini dicemari oleh limbah industri serta sampah domestik warga. Kepadatan Gambar 5.5 Sungai Cisadane penduduk yang mencapai lebih dari tiga juta jiwa serta jumlah industri yang mencapai 4.019 industri, menjadi faktor utama pencemaran sungai. Selain itu, kurangnya pengawasan dari pemerintah daerah dan dinas-dinas terkait juga membuat kondisi sungai di Tangerang semakin tahun semakin memprihatinkan. Sebagaimana data yang dilansir oleh Dinas Lingkungan Hidup dan Kebersihan (DLHK) Kabupaten Tangerang, saat ini ada sekitar 1.113 pabrik yang berpotensi mencemari sungai di Tangerang, baik itu melalui limbah cair maupun limbah padat berbahaya (B3) yang dihasilkan. DLHK juga mencatat dari ribuan pabrik industri yang berpotensi mencemari sungai tersebut, sebanyak 634 industri penghasil limbah cair belum optimal dalam mengelola Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL). Sehingga, limbah cair yang dihasilkan dan rata-rata mengandung logam berat ini dibuang secara sembarangan ke sungai-sungai yang ada di wilayah Tangerang. https://news.okezone.com/read/2017/03/22/338/1649088/ waduh-tiga-sungai-besar-di-tangerang-tercemar-limbah-industri. 74 Kimia Lingkungan B.4 Limbah Pertambangan Pada kegiatan usaha pertambangan emas skala kecil, pengolahan bijih dilakukan dengan proses amalgamasi dimana merkuri (Hg) digunakan sebagai media untuk mengikat emas. Salah satu dampak negatif pencemaran lingkungan yang paling ditakutkan dari penambangan emas adalah rembesan limbah cair yang mengandung logam berat raksa (Hg). Logam berat ini sangat berbahaya meskipun pada konsentrasi rendah. Hg larut dalam air dan ketika terakumulasi di perairan baik sungai atau laut dapat berdampak langsung membahayakan masyarakat. Studi kasus menunjukkan pengaruh buruk mercury seperti tremor, kehilangan kemampuan kognitif, dan gangguan tidur dengan gejala kronis yang jelas bahkan pada konsentrasi uap mercury yang rendah 0.7–42 μg/m3. Selain pencemar logam berbahaya, aktivitas pertambangan juga menyebabkan aliran air tercemar dengan tanah. Proses pencarian emas dengan cara menanak pada air menyebabkan sepanjang aliran air akan keruh dan berwana kecoklatan. Gambar 5.6.Air sungai Animas di La Plata, negara bagian Colorado berubah warna menjadi kuning pekat akibat bobolnya bendungan limbah tambang emas Gold King.Sumber:KaltimTribunnews Pencemaran Air 75 C. Pengendalian Pencemaran Air Pada dasarnya pencemaran air dapat dikendalikan atau dikontrol. Secara umum pengendalian polusi dapat dilakukan melalui dua tindakan utama yaitu penanggulangan secara teknis dan non- teknis: C.1 Penanggulangan secara teknis Penanggulangan secara teknis dapat dilakukan secara preventif maupun kuratif. Tindakan preventif dilakukan dengan tujuan untuk menjaga regim sungai, dimana limbah buangan banyak masuk ke badan sungai dalam kondisi baik. a) Pengolahan air limbah Pengolahan air limbah adalah suatu proses yang dijalankan untuk menghilangkan atau membersihkan limbah (effluent) atau limbah hasil kegiatan industri, komersial atau rumah tangga dari air sehingga air dapat dimanfaatkan kembali oleh lingkungan tanpa memberikan dampak negatif ataupun dapat digunakan kembali dalam proses industri, komersial dan rumah tangga tersebut. b) Lokasi industri Penempatan industri di daerah perkotaan akan memberikan dampak yang lebih besar dibandingkan pada daerah yang jauh dari perkotaan. Limbah-limbah industri buang akan mencemari air permukaan perkotaan dimana masyarakat kota berinteraksi dengan air tersebut. Penempatan industri yang jauh dari pemukiman merupakan salah satu langkah untuk mengurangi dampak pencemaran. c) Pemakaian ulang (Recycling). Recycle berarti mengolah kembali (daur ulang) sampah menjadi barang atau produk baru yang bermanfaat. aling mudah adalah mendaur ulang sampah organik di rumah anda, menggunakan bekas botol plastik air minum atau apapun sebagai pot tanaman, sampai mendaur ulang kertas bekas untuk menjadi kertas kembali. 76 Kimia Lingkungan C.2 Penanggulangan secara non teknis Penanggulangan secara non teknis yaitu usaha untuk mengurangi dan menanggulangi pencemaran atau polusi dengan membuat peraturan perundangan. Di Indonesia sendiri, pengendalian pencemaran air telah diundangankan dalam Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001. Menurut Peraturan Pemerintah tersebut, pengendalian pencemaran air adalah kewenangan dari Pemerintah Pusat, Pemerintah Propinsi, serta Pemda (Pemerintah Daerah Kabupaten/ Kota). Kewenangan tersebut tercantum dalam Pasal 20 yang meliputi 6 ayat yakni: 1. Menetapkan daya tampung beban pencemaran Pada pasal selanjutnya dijelaskan bahwa penetapan daya tampung beban pencemaran ini dilakukan secara berkala, paling sedikit 5 tahun sekali. Kegunaan dari penetapan daya tampung beban pencemaran adalah untuk memberikan izin lokasi, untuk menetapkan rencana tata ruang, untuk memberikan izin membuang air limbah serta untuk menetapkan mutu air, sasaran dan program kerja pengendalian pencemaran air. 2. Melakukan inventarisasi dan identifikasi sumber pencemar Inventarisasi dan identifikasi sumber pencemaran dilakukan oleh Pemerintah Propinsi dan pemerintah daerah kabupaten / kota. Hasil dari identifikasi tersebut lalu dilaporkan kepada Menteri secara berkala, minimal satu tahun sekali. Laporan tersebut nantinya akan dijadikan patokan dalam menetapkan kebijakan nasional pengendalian pencemaran air oleh menteri. 3. Menetapkan persyaratan air limbah untuk aplikasi pada tanah Penetapan persyaratan air limbah untuk aplikasi pada tanah diatur lebih lanjut pada BAB Persyaratan Pemanfaatan dan Pembuangan Air Limbah. Dalam bab VI itu disebutkan bahwa setiap usaha atau kegiatan yang akan memanfaatkan air limbah ke tanah untuk aplikasi pada tanah harus memiliki izin tertulis dari Bupati/ Walikota. Perizinan tersebut diberikan atas dasar hasil kajian AMDAL (Analisis Mengenai Dampak Lingkungan). Pencemaran Air 77 4. Menetapkan persyaratan pembuangan air limbah ke air atau sumber air Pada pasal 37 disebutkan bahwa setiap usaha atau kegiatan yang membuang limbah ke air atau sumber air harus mencegah dan menanggulangi terjadinya pencemaran air. Pada Pasal 38 dijabarkan bahwa persyaratan untuk mendapatkan izin pembuangan air limbah ke air atau sumber air harus mencantumkan beberapa hal yakni: a. Kewajiban mengelola limbah. b. Persyaratan mutu dan kuantitas air limbah yang boleh dibuang ke media lingkungan, c. Persyaratan cara pembuangan air limbah. d. Persyaratan untuk mengadakan sarana dan prosedur penanggulamgan keadaan darurat, e. Persyaratan untuk melakukan pemantauan mutu dan debit air limbah, f. Persyaratan lain yang ditentukan oleh hasil pemeriksaan analisis mengenai dampak lingkungan yang erat kaitannya dengan pengendalian pencemaran air bagi usaha dan atau kegiatan yang wajib melaksanakan analisis mengenai dampak lingkungan, g. Larangan pembuangan secara sekaligus dalam satu atau pelepasan dadakan, h. Larangan untuk melakukan pengenceran air limbah dalam upaya penataan batas kadar yang diperyaratkan, i. Kewajiban melakukan swapantau dan kewajiban untuk melaporkan hasil swapantau. 5. Memantau kualitas air pada sumber air Kualitas air pada sumber air dapat diketahui dari ciri- ciri fisis, kimiawi dan biologis air tersebut. Kualitas baik atau buruknya air dapat didasarkan pada data- data yang paling dasar, diantaranya yaitu suhu, tingkat keasaman, banyaknya oksigen di dalam air, warna air, mikroorganise yang terdapat dalam suber air dan konduktivitas. Sumber air seharusnya bebas dari pencemaran air. Oleh karena itu pengendalian pencemaran air harus dilaksanakan dengan baik sesuai peraturan yang telah dibuat. 78 Kimia Lingkungan 6. Memantau faktor lain yang menyebabkan perubahan mutu air Selain pencemaran limbah pabrik, faktor lain yang menjadi penyebab turunnya mutu air adalah sampah anorganik, limbah rumah tangga, bencana alam (gunung meletus), aktivitas pertambangan penggunaan bahan peledak, tumpahan minyak, kebocoran pipa gas bawah tanah, limbah nuklir limbah pertanian dan limbah peternakan. D. Pengolahan Limbah Air Pengolahan limbah, adalah proses penghilangan kontaminan dari air limbah yang meliputi proses fisika, kimia, dan biologi untuk menghilangkan kontaminan fisika, kimia dan biologi didalamnya. Secara umum, pengolahan air limbah dapat dilakukan dengan tiga tahapan atau lebih tergantung pada jenis limbah yang dihasilkan: 1. Pengolahan awal Proses pengolahan awal dilakukan untuk memisahkan material padat yang ditemukan dalam effluent air limbah mentah. Kegiatan pengolahan awal ini umumnya meliputi penyaringan bahan kasar (coarse screening), pembuangan kotoran (grit removal), dan, dalam beberapa kasus, kominusi atau pengurangan ukuran (comminution) material limbah yang berukuran besar. 2. Pengolahan primer Pengolahan primer dilakukan untuk memisahkan zat cair dengan zat padat baik organic maupun anorganik menggunakan teknik sedimentasi. Tahap Awal (Pretreatment) Setelah melewati proses pengolahan awal, maka limbah tersebut akan disalurkan menuju tangki atau bak yang berfungsi untuk memisahkan pasir dan partikel padat lain yang berukuran besar. Cara kerja dari tangki tersebut adalah dengan memperlambat aliran air limbah sehingga partikel pasir yang ada akan mengendap di dasar tangki, sedangkan air limbah akan dialirkan untuk diproses lebih lanjut. Pencemaran Air 79 Tahap Pengendapan Setelah melewati proses awal maka air limbah akan ditampung dalam tangki khusus pengendapan. Metode pengendapan merupakan metode paling dasar dalam pengolahan untuk mengolah limbah cair. Dalam tangki pengendapan, limbah cair akan didiamkan dalam jangka waktu tertentu agar partikel padat yang masih ada dapat mengendap di dasar tangki. Biasanya endapan partikel tersebut berupa lumpur yang nantinya akan dipisahkan menuju saluran lain untuk diolah lebih lanjut. Tahap Pengapungan (Floation) Metode terakhir dari proses pengolahan primer adalah tahap pengapungan. Metode ini sangat efektif digunakan untuk memisahkan polutan seperti minyak dan lemak. Proses pengapungan ini menggunakan alat yang dapat menghasilkan gelembung udara, dimana gelembung tersebut akan membawa partikel polutan menuju permukaan air limbah dan kemudian akan dihilangkan. 3. Pengolahan sekunder Pengolahan sekunder dilakukan untuk mengkoagulasikan, menghilangkan koloid, dan men-stabilisasi zat organik dalam limbah. Tahapan ini dilakukan secara biologis (biodegradable) dengan menggunakan proses pengolahan biologis secara aerobik. Pengolahan biologis aerobik ini terjadi saat ada bakteri aerobik yang menggunakan oksigen untuk mengubah bahan organik yang ada di dalam air limbah menjadi energi (proses metabolisme), sehingga dapat menghasilkan lebih banyak mikroorganisme dan bahan anorganik sebagai hasil akhir (yang paling utama ialah CO2, NH3, dan H2O). 4. Pengolahan tertier Pengolahan tersier merupakan pengolahan tambahan yang dilakukan setelah pengolahan sekunder. Adapun zat zat yang biasanya masih tertinggal adalah nitrat, fosfat dan garam. Pengolahan tersier terdiri atas rangkaian dari proses kimia dan fisika.Pada proses ini dilakukan penghilangan senyawa nitrogen dan fosfat serta pemusnahan bakteri pathogen menggunakan klor. Proses ini 80 Kimia Lingkungan membuang lebih dari 99% zat lain (impurities) dalam air limbah, sehingga menghasilkan air hasil limbah yang paling baik kualitasnya. E. Teknik Penjernihan Air E.1 Penjernihan Air dengan Cara Penyaringan dan Bahan Kimia II Cara penjernihan air ini hanya terletak pada susunan penyaring pada bak penampung. Cara penyaringan ini dapat mengurangi kuantitas kuman bakteri dalam air keruh. Bahan-bahan yang digunakan antara lain batu kapur, tawas, bak penyaring, pecahan genteng, pasir, kerikil, ijuk, arang. Pembuatan a. Sediakan kaporit 0,20 gram, batu kapur 2 gram, dan tawas 2 gram. Cairkan bahan tersebut dalam sendok makan. Gambar 5.7 Penyaringan Air Secara Kimiawi II Pencemaran Air 81 b. Sediakan bak air yang dapat menampung air keruh sekitar 20 liter, kemudian kaporit, batu kapur dan tawas yang sudah dicairkan dimasukkan ke dalam bak tersebut dan diaduk 5 menit, didiamkan 10 menit (Catatan: pada waktu diaduk bak harus disumbat) c. Setelah didiamkan 10 menit, sumbat dibuka dan alirkan air keruh tersebut ke bak penyaring yang berisi pecahan genting, pasir, kerikil, ijuk dan arang. Tebal pecahan genteng 2-5 cm, pasir 15 cm, kerikil 5 cm, ijuk 5 cm, arang 10 cm dan ijuk lagi 5 cm (lihat gambar). d. Air hasil penyaringan ditampung dalam ember atau bak yang bersih. e. Air bersih tersebut dituangkan ke dalam tempayan untuk disimpan. f. Air bersih siap dipergunakan g. Air bersih dituangkan ke dalam ceret, kemudian direbus sampai mendidih yang lamanya sampai kira-kira 30 menit. h. Air yang sudah direbus, setelah dingin dituangkan ke dalam gelas. Air bersih dan sehat tersebut siap untuk diminum. E.2 Penjernihan Air Menggunakan Arang Sekam Padi Uraian ini salah satu cara memanfaatkan sekam padi untuk memperoleh air bersih yang merupakan kebutuhan dasar bagi masyarakat. Bahan dan peralatanyang digunakan antara lain arang sekam padi, kayu bakar, sampah-sampah / tanah, pipa, kerikil, kawat ram, lumpur, drum diameter 40 cm dan tinggi 72 cm. Pembuatan 1. Alat penjernihan air terdiri atas 2 bagian:  Alat pengendapan yang terbuat dari drum.  Alat penyaringan yang dibuat dari gentong. Pada dasar gentong diberi kerikil dan arang sekam padi setebal dari 10 sampai 20 cm di atasnya. Di atas arang sekam padi diberi ijuk. 2. Pembuatan arang sekam padi:  Secara tradisional arang sekam padi dibuat dalam suatu lubang yang berukuran: panjang 50 cm, tinggi 30 cm dan diameter 50 cm, dengan kapasitas 5 kg. Sekam dibakar di atas tungku singer. Sekam yang sudah terbakar ditutup tanah dan 82 Kimia Lingkungan  diatasnya diberi sampah. Pada salah satu sudut lubang diberi pipa udara.  Cara lain dengan menggunakan drum sebagi tungku pembakaran. Temperatur pada waktu pengarangan 4000- 6000C dan lama pengarangan 2,5 jam. Bahan bakar kayu yang digunakan 5 kg, untuk 5 kg sekam padi. Gambar 5.8.Alat Penjernihan Air Pencemaran Air 83 Pertanyaan 1. Apa yang menyebabkan pencemaran air di perkotaan pada umumnya lebih parah dibandingkan di pedesaan? 2. Sebutkan sumber-sumber bahan pencemar? 3. Jelaskan proses penjernihan air melalui metode kimia! 4. Carilah informasi melalui referensi yang lain terkait pencemaran air. Menurut anda apakah proses pengendalian pencemaran air sudah berjalan dengan baik? 84 Kimia Lingkungan