Jurusan Kesehatan Lingkungan Poltekkes Kemenkes Yogyakarta

KONSEP DASAR KIMIA AIR

Pentingnya Air

• Bagian fluida yang sangat penting bagi kehidupan• Bagian dari fungsi ekosistem yang tak tergantikan• Dibutuhkan untuk domestik, pertanian dan industri• Berfungsi sebagai pembersih alami• Setiap orang membutuhkan min 2,5 m3 air / hari.

• Rumus Air (bukan Aquadest) adalah H2O + X

• Apakah X itu ?????

Ketersediaan Air

• Bumi mengandung 325 juta kubik mil air, yang meliputi 71% permukaan bumi.

• 97% air di bumi berupa air asin

• 2.5% berupa air tawar

• 0.77% tersedia untuk pemenuhan kebutuhan manusia

Ketersediaan Air

Pemanfaatan Air

Sumber-sumber Air Segar

• Atmosphere (sebagai hujan)Atmosphere (sebagai hujan)

• Danau dan sungaiDanau dan sungai

• Glaciers, bongkahan salju Glaciers, bongkahan salju

• Air tanahAir tanah

• Air bawah tanah (Air bawah tanah (aquifersaquifers) )

SIKLUS AIR

SIKLUS AIR• Siklus air merupakan proses dimana molekul air (H2O)

bergerak dalam suatu siklus : dari permukaan bumi (lautan atau tanah ke atmosphere dan kembali lagi)

• Kuantitas air di bumi tidak pernah berubah,• Siklus Air melalui perubahan wujud : Cair, Uap dan Es

/Salju merupakan proses yang dapat mempertahankan kualitas air

• Kualitasnya dapat mengalami perubahan.

• Keberadaan Air tidak pernah murni (sebagai H2O), selalu mengandung impurities (kotoran) yang masuk ke lingkungan air shg rumus Air H2O + X.

Pencemaran (Pollusi)Adanya suatu zat dalam lingkungan yang karena komposisi/ jumlahnya menyebabkan terganggunya proses alami, lingkungan yang tidak diinginkan, dan dapat timbul gangguan kesehatan

Pencemaran Air• Perubahan Kualitas Air secara Fisik, Kimia dan Biologis yang

berakibat pada kehidupan mikroorganisme (misal degradasi)

• Adanya bahan-bahan pengotor di badan air (danau, sungai, aquifer, dll)

• Pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia, sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya (PP No.82 2001).PP No.82 2001).

Sumber Pencemaran Air• Sumber lansung: Pencemaran yang berasal dari

sumber tertentu

contoh : Pabrik, Sistim buangan, sumur minyak

• Sumber tak langsung : Pencemaran yang berasal dari penyebaran sumber yang tidak jelas

contoh : Air dari jalan, dari kegiatan pertanian

Sumber Pencemaran Air

PENCEMARAN AIR TANAH

Macam-macam Pencemaran Air

• Bahan Patogen (penyakit)Bahan Patogen (penyakit)

• Bahan Kimia OrganikBahan Kimia Organik

• Bahan Kimia AnorganikBahan Kimia Anorganik

• Kekurangan Oksigen/EutrofikasiKekurangan Oksigen/Eutrofikasi

• Endapan (Sedimentasi) Endapan (Sedimentasi)

• Polusi PanasPolusi Panas

• Bakteri, virus, parasit

• Buangan Manusia & Hewan

Bahan-bahan Patogen

• Demam• Tiphoid/tifus,• Kolera, • Disentri

Bahan Kimia Organik

• Pestisida• Minyak, oli, Bensin,• Detergen• Buangan Pabrik,

aliran dari sawah/ ladang

• Kanker• Kerusakan sistim saraf

Sumur Minyak Bor & Air Tanah

POPsPersistent Organic Pollutants (POPs) adalah Persistent Organic Pollutants (POPs) adalah bahan-bahan kimia yang tetap berada di lingkungan, bioakumulasi melalui jaring-jaring makanan, dan berisiko menyebabkan pengaruh terhadap kesehatan manusia dan lingkungan.

The "The "dirty dozen= 12 jenis pencemardirty dozen= 12 jenis pencemar" meliputi: " meliputi: PCBs, aldrin, chlordane, DDT, dieldrin, endrin, PCBs, aldrin, chlordane, DDT, dieldrin, endrin, heptachlor, hexachlorbenzene, mirex, heptachlor, hexachlorbenzene, mirex, polychlorinated dibenzo-p-dioxins, polychlorinated dibenzo-p-dioxins, polychlorinated dibenzofurans, and toxaphene.polychlorinated dibenzofurans, and toxaphene.

Pollutan-pollutan Organik

contohcontoh = Dioxin, PCB, DDT = Dioxin, PCB, DDT (Chlorinated)(Chlorinated)

DioxinDioxin: stabil; lambat didegradasi: stabil; lambat didegradasi

Penyebab: kanker lemahnya sistem pertahanan tubuhPenyebab: kanker lemahnya sistem pertahanan tubuh

Pollutan-pollutan Organik - PCBsPCB = PCB = tidak mudah terbakar, tidak larut dalam air, bertitik tidak mudah terbakar, tidak larut dalam air, bertitik didih rendah, memiliki konduksi listrik rendah didih rendah, memiliki konduksi listrik rendah sehingga sehingga digunakan sebagai digunakan sebagai transformers dan kapasitorstransformers dan kapasitors..

• Terakumulasi dalam lemak hewan Terakumulasi dalam lemak hewan biomagnifikasibiomagnifikasi• penyebab:penyebab:

• kanker kanker • pemecahan hormonal dan reproduksipemecahan hormonal dan reproduksi• menurunkan kemampuan cognitif (dopamine)menurunkan kemampuan cognitif (dopamine)

Pollutan -pollutan Organik - DDT

DDT adalah insektisida, stabil dan lambat didegradasi.DDT adalah insektisida, stabil dan lambat didegradasi.

Paul MullerPaul Muller memenangkan penghargaan Nobel di tahun memenangkan penghargaan Nobel di tahun 1948 untuk pengembangan DDT. 1948 untuk pengembangan DDT.

Keuntungan = Keuntungan = mengontrol penyebaran malaria; mengontrol penyebaran malaria; melindungi hasil pertanianmelindungi hasil pertanian

Pollutan-pollutan Organik - DDT

Pollutan-pollutan Organik - DDTPermasalahan dengan DDT:Permasalahan dengan DDT: DDT tidak dapat dimetabolisme dengan cepat oleh DDT tidak dapat dimetabolisme dengan cepat oleh hewan, sehingga akan terdeposit dan tersimpan hewan, sehingga akan terdeposit dan tersimpan dalam jaringan lemak hewan dalam jaringan lemak hewan biomagnifikasibiomagnifikasi

Kesehatan ManusiaKesehatan Manusia•penurunan fungsi mental penurunan fungsi mental •infertilitas bagi perempuaninfertilitas bagi perempuan•kankerkanker

Bahan Kimia AnOrganik

• Asam, Basa, garam• logam berat (mercuri, timbal, mercuri, timbal,

cadmium, selenium &arsencadmium, selenium &arsen)• Effluent industrial, buangan

perternakan, pembangkit listrik• Kanker, merusak sistem saraf

Pollutan-pollutan Anorganik

• TimbalTimbal dari pembakaran, pipa-pipa, solder , bensindari pembakaran, pipa-pipa, solder , bensin Menyebabkan: Menyebabkan: - - miscarriagesmiscarriages - kehilangan kemampuan mendengar- kehilangan kemampuan mendengar - kehilangan kemampuan belajar- kehilangan kemampuan belajar

• ArsenArsen dari penambangan atau pengeringan tanah gurun dari penambangan atau pengeringan tanah gurun MenyebabkanMenyebabkan : : - anemia- anemia - kanker- kanker - kematian- kematian• Natrium Klorida Natrium Klorida :: Salinasi Salinasi

• Asam-asamAsam-asam:: Senyawa-senyawa sulfur dan nitrogen dari Senyawa-senyawa sulfur dan nitrogen dari batubara. batubara.

penyebab: penyebab: - perubahan pH yang berefek terhadap species- perubahan pH yang berefek terhadap species - - leachesleaches aluminum aluminum

• Berbagai sumber Berbagai sumber • Pertambangan EmasPertambangan Emas• Pembakaran Pembakaran

batubara-pembangkit batubara-pembangkit listriklistrik

• Udara Udara Air Air• BiomagnifikasiBiomagnifikasi

Pollutan Mercuri

Keracunan MercuriKeracunan Mercuri : :• merusak sistem saraf merusak sistem saraf • keterbelakangan mentalketerbelakangan mental• perkembangan yang lambat perkembangan yang lambat • kerusakan ginjal/gagal ginjalkerusakan ginjal/gagal ginjal

Pollutan-pollutan Inorganik

Mother and SonMother and SonMinamata Bay, JapanMinamata Bay, Japan

Oksigen dalam air

• Faktor yang mempengaruhi Faktor yang mempengaruhi

jumlah Ojumlah O22 dalam air (terlarut) : dalam air (terlarut) :

– SuhuSuhu– Kecepatan AliranKecepatan Aliran– Kekasaran permukaan yang dilintasi aliran airKekasaran permukaan yang dilintasi aliran air

• Oxigen terlarut (dissolved oxygen = DO) dalam air akan Oxigen terlarut (dissolved oxygen = DO) dalam air akan berkurang selama proses dekomposisi zat/ limbah organik berkurang selama proses dekomposisi zat/ limbah organik [air segar dapat mengandung hingga10 ppm (bagian per [air segar dapat mengandung hingga10 ppm (bagian per sejuta) dibandingkan 200.000 ppm pada udara]sejuta) dibandingkan 200.000 ppm pada udara]

Kebutuhan Oksigen dalam LimbahDO (Dissoved Oxygen): Oksigen terlarut dalam air sebagai indikator DO (Dissoved Oxygen): Oksigen terlarut dalam air sebagai indikator kualitas air, kadar 6 ppm Okualitas air, kadar 6 ppm O22 atau lebih mendukung kehidupan dalam air. atau lebih mendukung kehidupan dalam air.

BOD BOD (Biochemical Oxygen Demand) : Jumlah oksigen terlarut yang (Biochemical Oxygen Demand) : Jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh mikroorganisme dalam air untuk dekomposisi zat organik. dibutuhkan oleh mikroorganisme dalam air untuk dekomposisi zat organik. Air limbah domestik, Pulp & Kertas, limbah makanan dapat menyebabkan Air limbah domestik, Pulp & Kertas, limbah makanan dapat menyebabkan penurunan kadar oksigen (penurunan kadar oksigen (Oxygen sag), Oxygen sag), dimana hanya sedikit makhluk dimana hanya sedikit makhluk hidup dalam air yang bertahan.hidup dalam air yang bertahan.

Eutrophikasi

Eutrophikasi adalah proses alam dimana air (danau, sungai, dll) menjadi terlampau kaya akan nutrien, umumnya nitrogen dan phospor. Ini merupakan salah satu cara dimana badan air (danau, sungai, dan laut) berubah bentuk dari kondisi kekurangan nutrien (oligotrophik), melalui fase yang sedikit kaya nutrien (mesotrophik) hingga menjadi kondisi yang kaya nutrien (eutrophik).

Aktivitas manusia kadangkala memperbesar laju perubahan, karena aktivitas seperti perternakan, perhutanan, pembuatan jalan, industri dan pengolahan limbah dapat menyebabkan nutrien masuk ke dalam sumber-sumber air. Peningkatan nutrien dengan cara tersebut seringkali menyebabkan peledakan populasi alga dan tanaman air lainnya.

Pengaruh Ecosistem: Eutrophikasi

• Penyebab: Nitrat, Penyebab: Nitrat, phosphat, & phosphat, & ammoniaammonia

• Berasal dari: Berasal dari: limbah limbah perternakan, perternakan, perkotaan, perkotaan, pertanian (pupuk)pertanian (pupuk)

• Menyebabkan: Menyebabkan: Kekurangan Kekurangan oksigen, shg oksigen, shg membunuh ikanmembunuh ikan

EutrophikasiBOD dan EutrophikasiBOD dan Eutrophikasi – perubahan cepat yang terjadi pada badan – perubahan cepat yang terjadi pada badan air karena adanya peningkatan produktifitas biologi. (Danau dan air karena adanya peningkatan produktifitas biologi. (Danau dan sungai osungai oligotrophikligotrophik memiliki air yang jernih dan produktifitas biologi memiliki air yang jernih dan produktifitas biologi yang rendah).yang rendah).

Proses eutrophikasi

SedimentasiDefinisi: pemenuhan badan air oleh partikel-

partikel tanah, umumnya pasir dan kerikil.

• Pengaruh-pengaruh sedimentasi: Hilangnya tempat bersembunyi-tinggal

bagi ikan-ikan kecil Organisme-organisme air yang melekat

terlepas dari bebatuan dan pasir. Berkurangnya cahaya masuk Kondisi anaerobik

Dampak

sedimentasi

Sedimen dari proses erosi dan terbawa aliran hujan:Sedimen dari proses erosi dan terbawa aliran hujan:•mengisi danaumengisi danau•menghalangi jalur kapalmenghalangi jalur kapal•menyumbat turbin hydroelektrikmenyumbat turbin hydroelektrik•mempermahal proses purifikasimempermahal proses purifikasi

Polusi Panas (thermal pollution)

Polusi Thermal = meningkatkan suhuPolusi Thermal = meningkatkan suhu • menyebabkanmenyebabkan

– thermal shock thermal shock – parasit dan penyakit parasit dan penyakit – berpeluang menjadi pollutan beracunberpeluang menjadi pollutan beracun – Perubahan ecology Perubahan ecology

Dampak pencemaran air

• Dampak terhadap kehidupan biota air.

• Dampak terhadap kualitas air tanah.

• Dampak terhadap kesehatan.

• Dampak terhadap estetika lingkungan.

a. Dampak terhadap kehidupan biota air

• Dengan banyaknya zat pencemar yang ada di dalam air limbah, maka akan menyebabkan menurunnya kadar oksigen yang terlarut di dalam air limbah tersebut. – menyebabkan kehidupan terganggu (kematian, kurang

perkembangannya)

– kerusakan pada tanaman/tumbuhan air.

• Akibat matinya bakteri-bakteri, maka proses penjernihan air secara alamiah juga terhambat. air limbah menjadi sulit teruraikan.

• Panas dari limbah industri juga membawa dampak pada kematian organisme, apabila air limbah tersebut tidak didinginkan terlebih dahulu.

b. Dampak terhadap kualitas air tanah

• Kualitas air tanah menurun (logam berat, bau, dll)

• Suatu survei sumur dangkal di Jakarta menunjukkan bahwa pencemaran air tanah oleh tinja telah terjadi dalam skala yang luas.

c. Dampak terhadap kesehatanPengaruh langsung terhadap kesehatan, umpamanya, tergantung sekali pada kualitas air mengingat air yang terkontaminasi dalam hal ini berfungsi sebagai media penyalur ataupun penyebar penyakit.Peran air sebagai pembawa penyakit menular bermacam-macam, antara lain:•air sebagai media untuk hidup mikroba patogen water borne disease;•air sebagai sarang insekta penyebar penyakit insecta related water borne disease;•jumlah air bersih yg tersedia tak cukup, shg manusia bersangkutan tak dapat membersihkan dirinya water washes disease;•air sebagai media untuk hidup vektor penyebar penyakit .

Beberapa penyakit Bawaan Air dan AgennyaAgen Penyakit

Virus:Rotavirus Virus Hepatitis A Virus Poliomyelitis

Diare pada anakHepatitis APolio (myelitis anterior acuta)

Bakteri:Vibrio cholerae Escherichia coli Enteropatogenik Salmonella typhi Salmonella paratyphi Shigella dysenteriae

Cholera Diare/DysenterieTyphus abdominalisParatyphusDysenterie

Protozoa:Entamuba histolytica Balantidia coli Giarda lamblia

Dysentrie amoeba Balantidiasis Giardiasis

Metazoa:Ascaris lumbricoidesClonorchis sinensisDiphyllobothrium latumTaenia saginata/soliumSchistosoma

AscariasisClonorchiasisDiphylobothriasisTaeniasisSchistosomiasis

d. Dampak terhadap estetika lingkungan

• Dengan semakin banyaknya zat organik yang dibuang oleh perusahaan yang memproduksi bahan organik seperti tapioka, maka setiap hari akan dihasilkan air limbah yang berupa bahan-bahan organik yang semakin besar proses pembusukan zat organik yang berada di dalamnya bau menyengat.

• Tumpukan limbah yang memerlukan tempat yang luas.

d. Dampak terhadap estetika lingkungan

Peraturan Pemerintah No.: 82 Tahun 2001

• Pengelolaan kualitas air adalah upaya pemeliharaan air sehingga tercapai kualitas air yang diinginkan sesuai peruntukannya untuk menjamin agar kualitas air tetap dalam kondisi alamiahnya;

• Pengendalian pencemaran air adalah upaya pencegahan dan penanggulangan pencemaran air serta pemulihan kualitas air untuk menjamin kualitas sesuai dengan baku mutu air;

KLASIFIKASI AIR BAKU (PP No.:82 Thn 2001)KLASIFIKASI AIR BAKU (PP No.:82 Thn 2001)

Air Kelas Satu:Air Kelas Satu: air yang peruntukkannya dapat digunakan untuk air baku air air yang peruntukkannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau peruntukkan lain yang mempersyaratkan mutu minum, dan atau peruntukkan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. air yang sama dengan kegunaan tersebut.

Air Kelas Dua:Air Kelas Dua: air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana / air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana / sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.tersebut.

Air Kelas Tiga:Air Kelas Tiga: air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.sama dengan kegunaan tersebut.

Air Kelas Empat:Air Kelas Empat: air yang peruntukannya dapat digunakan untuk peternakan, air air yang peruntukannya dapat digunakan untuk peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.tersebut.

Konsep Pengendalian Pencemaran Air

Mengurangi atau menghilangkan sumber-sumber pollusiMengurangi atau menghilangkan sumber-sumber pollusi contoh: pengurangan jumlah penggunaan pupukcontoh: pengurangan jumlah penggunaan pupuk

Me-Me-recyclerecycle buangan buangan

Mencari bahan-bahan pengganti yang ramah lingkunganMencari bahan-bahan pengganti yang ramah lingkungan contoh: penggantian phosphat pada deterjen laundrycontoh: penggantian phosphat pada deterjen laundry

Mengembalikan secara alami, fungsi air sebagai Mengembalikan secara alami, fungsi air sebagai

pembersih,pembersih, • contoh, menghidupkan kembali wetlands contoh, menghidupkan kembali wetlands

• Meniru fungsi air sebagai pembersih alami dalam cara Meniru fungsi air sebagai pembersih alami dalam cara mengontrol:mengontrol:

Plant saluran pengolahan buanganPlant saluran pengolahan buangan Septik tankSeptik tank