Post on 04-Jan-2016
SENYAWA KIMIA DALAM AIR DAN STANDARNYA
Seperti telah diketahui, bahwa air itu sangat dibutuhkan oleh semua
makhluk di dunia, khususnya sebagai air minum. Namun air dapat juga
merupakan gangguan kesehatan terhadap sipemakai. Ini disebabkan karena:
1. Adanya kemampuan dari air untuk melarutkan bahan-bahan padat,
mengaborbsikan gas-gas dan bahan cair lainnya, sehingga semua semua air
alam mengandung mineral dan zat-zat lain dalam larutan yang diperolehnya
dari udara, tanah dan bukit-bukit yang dilaluinya. Kandungan bahan atau zat-
zat ini dalam air dalam konsertrasi tertentu dapat menimbulkan efek gangguan
kesehatan pada sipemakai.
2. Air sebagai faktor yang utama dalam air penularan berbagai penyakit infeksi
bakteri-bakteri usus tertentu seperti typus, paratypus, dysentri, baccilair dan
kolera. Dalam hubungannya dengan kebutuhan manusia akan air minum, dan
dengan memperhatikan adanya efek gangguan kesehatan yang dapat
ditimbulkan karena pemakian air tersebut , maka ditetapkanlah standar
kualitas air minum.
Standar kulaitas ari minum yang ditetapkan oleh Dep. Kes. RI
sebagaimana juga yang ditetapkan oleh U.S Public Healt Service, mencakup
empat kelompok persyaratan, yakni: fisis, khemis, bakteriologis, dan
radioaktifitas.
Sesuai dengan dasar pertimbangan dari pada penetapan standar kualitas air
minum tersebut di atas, usaha pengolalaan (treatment) terhadap air yang akan
digunakan oleh manusia sebagai air minum harus berpedoman juga kepada
standar kualitas tersebut, terutama di dalam melakukan penilaian terhadap produk
air minum yang dihasilkannya, maupun dalam merencanakan sistem dan proses
pengolahan yang akan dilakukan.
Dengan dasar-dasar pengertian tentang pentingnya dan perlunya standar
kualitas air minum, dan dengan tujuan untuk dapat meninjau secara lebih
1
mendalam mengenai semua sistem yang tercakup dalam standar persyaratan
kualtias air minum tersebut, maka di bawah diuraikan perihal kualitas air minum.
1. Beberapa Standar Kualitas Air Minum
Standar kualitas air minum bagi negara Indonesia terdapat dalam
Peraturan Menteri Kesehatan R.I No. 01/BIRHUKMAS/I/1975 tentang syarat-
syarat dan pengawasan kualitas air minum. Beberapa standar kualitas air
minum yang lain dapat dikemukakan di sini adalah:
1) World Health Organization’s European Standards for Drinking Water,
1961.
2) World Health Organization’s Internasional Standards for Drinking Water,
1963.
3) Public Health Service Drinking Water Standards, 1962.
4) American Water Work Association’s Quality Goals for Potable Water,
1968.
5) Menteri Kesehatan RI Syarat-syarat Kualitas Air Minum, 1975.
Adapun parameter penilaian kualitas air mium yang tercantum pada
berbagai peraturan tentang standar kualitas air minum tersebut di atas
khususnya yang tertera pada Per. Men. Kes. RI No. 01/BIRHUKMAS/I/1975,
yaitu:
a. Pengaruh adanya unsur-unsur tersebut dalam air
b. Sumber/asal unsur-unsur tersebut
c. Beberapa sifar yang perlu diketahui dari unsur tersebut
d. Efek yang ditimbulkan terhadap kesehatan manusia
e. Alasan mengapa unsur tersebut dicantumkan dalam standar kualitas
Sedangkan sebagai pembanding, di bawah ini dikemukan beberapa hal
tentang standar kualitas air minum dari Public Health Service Drinking Water
Standard.
2
2. Tinjauan Tentang Standar Kualitas Fisik Air Minum
Dalam standar persyaratan fisik air minum tampak adanya lima unsur
persyaratan meliputi: suhu, warna, bau, rasa dan kekeruhan. Dalam tinjauan
berikut ini akan dapat diperoleh pengertian lebih jauh tentang unsur-unsur
tersebut, khususnya dalam hubungannya dengan dicantumkannya unsur-unsur
tersebut dalam standar persyaratan kualitas.
a. Suhu
Temperatur dari air akan mempengaruhi penerimaan (acceptance)
masyarakat akan air tersebut dan dapat mempengaruhi pula raksi kimia
dalam pengelolaan, terutama apabila temperatur tersebut sangat tinggi.
Temperatur yang didinginkan adalah sesuai dengan iklim setempat,
kedalaman pipa-pipa saluran air, dan jenis dari sumber air akan
mempengaruhi termperatur ini. Di samping itu, temperatur pada air
mempengaruhi secara langsung toksitas banyak bahan kimia pencemar,
pertumbuhan mikroorganisme dan virus.
Secara umum kelarutan bahan-bahan padar dalam air akan
meningkat meskipun ada beberapa pengecualian. Pengaruh temperatur
pada kelarutan terutama tergantung efek panas secara keseluruhan pada
larutan tersebut. Kalau panas larutan itu adalah endothermis, maka larutan
meningkat dengan meningkatnya temperatur. Kalau panas dari larutan
exithermis, kelarutan akan menururn dengan naiknya temperatur, dan
apabila perubahan panasnya kecil, kelarutan sangat kecil dipengaruhi oleh
perubahan temperatur.
Tidak semua standar persyaratan kualitas air minum
mencantumkan suhu sebagai salah satu unsur standar. Meskipun demikian,
uraian tersebut di atas dapat memberikan gambaran alasan mengapa suhu
dimasukkan sebagai salah satu unsur standar persyaratan, yakni dapat
disimpulkan:
3
1 Menjaga penerimaan masyarakat terhadap air minum yang
dibutuhkannya
2 Menjaga derajat toksisitas dan kelarutan bahan-bahan poluttant yang
mungkin terdapat dalam air, serendah mungkin
3 Menjaga adanya temperatur air yang sedapat mungkin tidak
menguntungkan bagi pertumbuhan mikroorganisme danvirus dalam
air.
Penyimpangan terhadap standar suhu ini, yakni apabila suhu air
minum lebih tinggi dari suhu udara, jelas akan mengakibatkan tidak
tercapainya maksud-maksud tersebut di atas, yakni akan menurunkan
penerimaan masyarakat, dan dapat menimbulkan suhu bagi kehidupan
mikroorganisasi dan virus tertentu.
b. Warna
Banyak air permukaan khususnya yang berasal dari daerah rawa-
rawa, seringkali berwarna sehingga tidak dapat diterima oleh masyarakat
baik untuk keperluan rumah tangga maupun untuk keperluan industri,
tanpa dilakukan pengolahan untuk menghilangkan warna tersebut. Bahan-
bahan yang menghasilkan warna tersebut dihasilkan dari kontak antara air
dengan reruntuhan organis seperti daun, duri pohon jarum dan kayu, yang
semuanya dalam berbagai tingkat pembusukan (de composition). Bahan-
bahan tersebut berisikan kentalah tumbuh-tumbuhan dalam variasi yang
besar. Tannin, asam humus, dan bahan berasal dari humus, dan bahan
dekomposisi lingnin, adalah bahan yang memberi warna yang paling
utama. Senyawa besi sebagai bahan berasal dari humus (ferc-humate) juga
menghasilkan warna dengan potensi yang tinggi.
Warna yang disebabkan oleh bahan-bahan yang terususpensi
dikatakan sebagai warna semu dan yang disebabkan oleh senyawa organik
atau tumbuh-tumbuhan yang merupakan koloid disebut sebagai “warna”
sebenarnya.
4
Air yang mengandung bahan-bahan pewarna alaimiah yang berasal
dari rawa dan hutan, dianggap tidak mempunyai sifat-sifat yang
membahayakan. Meskipun demikian, adanya bahan-bahan tersebut
memberikan warna kuning kecoklatan pada air, yang menjadikan air
tersebut tidak disukai oleh sebagian dari konsumen air.
Intensitas warna dalam air ini diukur dengan satuan unit warna
standar yang dihasilkan oleh 1 mg/liter platina (sebagai K2PtCl6). Standar
yang ditetapkan oleh U.S Public Health Service untuk intensitas warna
dalam air minum adalah 20 unit dengan skala Pt-Co. Standar ini lebih
rendah dari WHO maupun standar nasional dari Indonesia yang besarnya
5 – 50 unit. Selain satuan di atas, satuan warna lainnya adalah “hazen”.
c. Bau dan Rasa
Seperti halnya pada unsur warna, adanya bau dan rasa pada air
minum akan mengurangi penerimaan masyarakat terhadap air tersebut.
Bau dan rasa biasanya terjadi bersama-sama dan biasanya disebabkan oleh
adanya bahan-bahan organik yang membusuk, tipe-tipe tertentu organisme
mikroskopik, serta senyawaan kimia lainnya seperti phenol. Bahan-bahan
yang menyebabkan bau dan rasa dapat meningkat, baila terhadap air
dilakukan klorinasi. Karena pengukuran rasa dan bau itu tergantung pada
reaksi individual, maka hasil yang dilaporkan adalah tidak mutlak.
d. Kekeruhan
Air dikatakan keruh, apabila air tersebut mengandung begitu
banyak partikel bahan yang tersuspensi sehingga memberikan warna atau
rupa yang berlumpur dan kotor. Bahan-bahan yang menyebabkan
kekeruhan ini meliputi: tanah liat, lumpur, bahan-bahan organik yang
tersebar secara baik dan partikel-partikel kecil yang tersuspensi lainnya.
Standar yang ditetapkan oleh U.S Public Health Service mengenai
kekeruhan ini adalah batas maksimal 10 ppm dengan skala silikat, tetapi
dalam praktek angka standar ini umunya tidak memuaskan. Kebanyakan
5
bangunan pengolahan air yang modern menghasilkan air dengan
kekeruhan 1 ppm atau kurang. Menurut Clair K. Sawyer, dkk, dikatakan
bahwa kekeruhan pada air merupakan satu hal yang harus
dipertimbangkan dalam penyediaan air bagi umum, mengingat bahwa
kekeruhan tersebut akan mengurangi segi aesthetika, menyulitkan usaha
dalam penyaringan dan akan mengurangi efektifitas usaha desinfeksi.
Dari tinjauan tentang standar kualitas fisik ini, secara umum dapat
dilihat bahwa:
Terdapatnya suhu, intensitas bau, rasa dan kekeruhan yang melebihi
standar yang ditetapkan, dapat menimbulkan kekhawatiran terkandungnya
bahan-bahan kimia yang dapat mengakibatkan efek toksik terhadap
manusia.
3. Tinajuan Tentang Standar Parameter Kimia Air Minum
Dari daftar standar kualitas air minum dapat dilihat adanya unsur-
unsur yang tercantum dalam standar parameter kimia dari pada air minum.
Dalam Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 01/BIRHUKMAS/ I / 1975
tercantum sebanyak 26 macam unsur standar. Beberapa diantara unsur-unsur
tersebut tidak dikehendaki kehadirannya pada air minum, oleh karena
merupakan zat kimia yang bersifat racun, dapat merusak perpipaan, ataupun
karena sebagai penyebab bau/rasa yang akan menggangu estetika.
Bahan-bahan tersebut adalah: aitrit, sulfida, ammonia, dan CO2 agresip.
Beberapa unsur-unsur meskipun dapat bersifat racun, masih dapat ditolerir
kehadirannya dalam air minum asalkan tidak melebihi konsertrasi yang
ditetapkan. Unsur/bahan-bahan tersebut adalah: phenol, arsen, selenium,
chromium martabat 6, cyanida, cadmium, timbal dan air raksa.
6
a. Derajat Keasaman (pH)
pH adalah merupakan istilah yang digunakan untuk menyatkan
intensitas keadaan asam atau basa sesuatu larutan. Ia merupakan juga satu
cara untuk menyatakan konsentrasi ion H+. Dalam penyediaan air, pH
merupakan satu faktor yang harus dipertimbangkan mengingat bahwa
derajat keasaman dari air akan sangat mempengaruhi aktifitas pengolahan
yang akan dilakukan, misalnya dalam melakukan koagulasi kimiawi,
desinfeksi, pelunakan air (water soft ning) dan dalam pencegahan korasi.
Pengaruh yang menyangkut aspek kesehatan dari pada
penyimpangan satandar kualitas air minum dalam hal pH ini yakni bahwa
pH yang lebih kecil dari 6,5 dan lebih besar dari 9,2 akan dapat
menyebabkan korosi pada pipa-pipa air dan dapat menyebabkan beberapa
senyawa kimia berubah menjadi racun yang mengganggu kesehatan.
b. Zat Padat Total (Total Solids)
Bahan padatan (solids) adalah bahan yang tertinggal sebagai residu
pada penguapan dan pengeringan pada suhu 103° - 105°. Dalam analisa
air, dikenal beberapa istilah tentang bahan padat ini. Istilah-istilah itu
adalah:
1. Dissolved solids dan undisolved solids
2. Volatile solids dan undisolved solids
3. Settleable solids dan unsettleable solids
Dalam air minum, kebanyakan bahan padat terdapat dalam bentuk
terlarut (dissolved) yang terdiri terutama dari garam anorganik, selain gas-
gas yang terlarut. Kandungan total solid pada air minum biasanya dalam
range antara 20 – 1000 mg/l, dan sebagai satu pedoman, kesadahan air
akan meningkat dengan meningkatnya total solids. Di samping itu, pada
semua bahan cair, jumlah koloid yang tidak terlarut dan bahan yang
tersuspensi akan meningkat sesuai derajat dari pencemaran.
7
Tingginya atau besarnya angka total solid merupakan bahan
pertimbangan dalam menentukan sesuai atau tidaknya air untuk
penggunaan rumah tangga. Diharapkan air dengan kandungan total solid
kurang dari 500 mg/l dapat digunakan untuk keperluan tersebut.
Mengingat bahwa dalam beberapa hal pengolahan untuk menurunkan
kandungan bahan padat ini tidak dilakukan, dan kenyataannya banyak
orang yang menggunakan air yang bersangkutan tidak mendapatkan
sesuatu gangguan kesehatan, maka U.S Public Health Service menetapkan
batas standar maksimum total solids sebesar 1000 mg/l untuk air minum.
Persyaratan dari Dep. Kes. RI untuk ini adalah batas 1500 mg/l.
Pengaruh yang menyangkut aspek kesehatan dari pada
penyimpangan standar kualitas air minum dalam hal total solid ini, yakni
bahwa air akan memberi rasa yang tidak enak pada lidah, rasa mual
terutama yang disebabkan karena natrium sulfat dan magnesium sulfat,
dan terjadinya cardiax “desease” serta toxaemia pada wanita-wanita hamil.
c. Zat Organik Sebagai KMnO4
Zat organik yang terdapat di dalam air bisa berasal dari:
1 Alam: minyak tumbuh-tumbhan, serat-serat, minyak dan lemak
hewan, alkohol, sellulosa, gula, pati dan sebagainya
2 Sintesa: berbagai persenyawaan dan buah-buahan yang dihasilkan dari
proses-proses dalam pabrik
3 Fermentasi: alkohol, glyserol, antibiotik, asam-asam dan sejenisnya
yang berasal dari kegiatan mikroorganisme terhadap buah-buahan
organik.
Dengan melihat proses asal terjadinya bahan-bahan organik
tersebut dapat diketahui bahwa sumber utama dari bahan-bahan tersebut
adalah kegiatan-kegitan rumah tangga dan proses-proses industri, tanpa
mengesampingkan adanya bahan-bahan organik yang berasal dari
kegiatan-kegiatan dalam bidang pertanian, peternakan dan pertambangan.
8
Adanya bahan-bahan organik dalam air erat hubungannya dengan
terjadinya perubahan sifat-sifat dari air, sebagaimana telah diutarakan
terutama dengan timbulnya warna, bau, rasa dan kekeruhan yang tidak
diinginkan. Adanya zat organik dalam air dapat diketahui dengan
menentukan angka permanganatnya. Walaupun KMnO4 sb oksidator yang
dipakai tidak dapat mengoksidasi semua zat organik yang ada, namun cara
ini sangat praktis dan cepat pengerjaannya.
Standar kandungan bahan organik dalam air minum menurut Dep.
Kes. RI maksimal yang diperbolehkan adalah 10 mg/l. Baik WHO maupun
UD Public Health Service tidak mencantumkan angka standar ini dalam
standar kualitas air minum yang ditetapkannya. Pengaruh terhadap
kesehatan yang dapat ditimbulkan oleh penyimpangan terhadap standar
ini yaitu timbulnya baru yang tidak sedap pada air mimun dan dapat
menyebabkan sakit perut.
d. CO2 Agresif
CO2 yang terkandung dalam air berasal dari udara dan dari hasil
dekomposisi zat organik. Air permukaan biasanya mengandung CO2 bebas
kurang dari 10 mb/l, sedangkan pada dasar air konsentrasinya dapat lebih
dari 10 mg/l. Menurut bentuk-bentuk CO2 dalam air dapat dibedakan
dalam:
1. CO2 bebas yaitu banyaknya CO2 yang larut dalam air
2. CO2 kesetimbangan (equilibrium), disebut pula CO2 bikarbonat yaitu
CO2 yang dalam air setimbang dengan HCO3
3. CO2 agresif yaitu CO2 yang dapat merusak bangunan perpipaan dalam
distribusi air minum
CO2 agersif dalam air dapat ditentukan dengan cara grafis dan
analistis. Penyimpangan terhadap standar konsertrasi maksimal CO2
agresif dalam air, akan menyebabkan terjadinya korosifitas pada pipa-pipa
logam.
9
e. Kesadahan Total (Total Hardness)
Kesadahan adalah merupakan sifat air yang disebabkan oleh
adanya ion-ion (kation) logam valensi dua. Ion-ion semacam itu mampu
bereaksi dengan sabun membentuk kerak air. Kation-kation penyebab
utama dari kesadahan Ca++, Mg++, Sr++, Fe++ dan Mn++.
Sedangkan anion-anion yang bisa terdapat dalam air adalah HCO-3,
SO4, Cl-, NO3-, dan SiO3
2.
Ion-ion Al 3+dan Fe3+ kadang-kadang dianggap sebagai penyebab
kesadahan pada air. Namun kelarutannya begitu dibatasi pada nilai pH dari
air alam, sehingga konsentrasi ion-ion ini dapat diabaikan.
Kesadahan dalam air sebagian besar adalah berasal dari kontaknya
dengan tanah dan pembentukan bantuan. Pada umumnya air sadah berasal
dari daerah di mana lapisan tanah atas (top soil) tebal dan ada
pembentukan batu kapur. Air lunak berasal dari daerah di mana lapisan
tanah atas tipis, dan pembentukan batu kapur jarang atau tidak ada.
Yang dimaksud dengan kesadahan total adalah kesadahan yang
disebabkan oleh adanya ion Ca++dan Mg++ secara bersama-sama. Ini
disebabkan karena kebanyakan kesadahan dalam air alam adalah
disebabkan oleh dua kation tersebut. Ketentuan standar dari Dep. Kes.
untuk kesadahan pada air minum adalah 5 – 10 °C.
Pengaruh langsung terhadap kesehatan akibat penyimpangan dari
standar ini tidak ada, tetapi kesadahan dapat menyebabkan sabun
pembersih menjadi tidak efektif kerjanya.
f. Calcium (Ca)
Calcium adalah merupakan sebagian komponen yang merupakan
penyebab dari kesadahan. Sedangkan efek secara ekonomis maupun
terhadap kesehatan yang ditimbulkan oleh kesadahan yakni berupa
timbulnya lapisan kerak pada ketel-ketel pemanas air, pada perpipaan, dan
juga menurunnya efektifitas dari kerja sabun. Selain itu, adanya Ca dalam
10
air adalah sangat diperlukan untuk dapat memenuhi kebutuhan akan unsur
tersebut, yang khususnya diperlukan untuk pertumbuhan tulang dan gigi.
Oleh karenanya, untuk menghindari efek yang tidak diinginkan
akibat dari terlalu rendah atau terlalu tingginya kadar Ca dalam air minum,
ditetapkanlah standar persyaratan konsertrasi Ca sebagaimana yang
ditetapkan oleh Dep. Kes. RI sebesar 75 – 200 mg/l. Standar yang
ditetapkan oleh WHO inter-regional water study-group adalah sebesar 75
– 150 mg/l. Konsentrasi Ca dalam air minum yang lebih rendah dari 75
mg/l dapat menyebabkan penyakit tulang rapuh, sedangkan konsentrasi
yang lebih tinggi dari 200 mg/l dapat menyebabkan korosifitas pada pipa-
pipa air.
g. Magnesium (Mg)
Seperti halnya Calcium, Magnesium juga merupakan bagian dari
komponen penyebab kesadahan pada air. Dengan sendirinya efek umum
yang dapat ditimbulkan oleh adanya unsur ini dalam air adalah serupa
dengan efek umum yang dapat ditimbulkan oleh pengaruh kesadahan.
Dalam jumlah kecil Mg dibutuhkan oleh tubuh untuk pertumbuhan tulang,
akan tetapi dalam jumlah yang lebih besar 150 mg/l dapat menyebabkan
rasa mual.
h. Besi (Fe)
Adanya unusr-unsur besi dlair diperlukan untuk memenuhi
kebutuhan tubuh akan unsur tersebut. Zat besi merupakan suatu unsur gy
penting dan berguna untuk metabolisme tubuh. Untuk keperluan ini tubuh
membutuhkan 7 – 35 mg unsur tersebut perhari, yang tidak hanya
diperoleh dari air, konsentrasi unsur ini dalam air yang melebihi lebih
kurang 2 bahan mg/l akan menimbulkan noda-noda pada peralatan dan
bahan-bahan yang berwarna putih. Adanya unsur ini dapat pula
menimbulkan bau dan warna pada air minum dan warna koloid pada air.
11
Selain itu, kosentrasi yang lebih besar dari 1 mg/l dapat
menyebabkan warna air menjadi kemerah-merahan, memberi rasa yang
tidak enak pada minuman, kecuali dapat membentuk endapan pada pipa-
pipa logam dan bahan cucian. Dalam jumlah kecil, unsur ini diperlukan
tubuh untuk pembentukan sel-sel darah merah.
Atas dasar pertimbangan tersebut di atas, maka ditetapkan standar
konsentrasi maksimum besi dalam air minum oleh Dep. Kes. RI sebesar
0,1 – 1,0 mg/l. Dengan dipenuhinya standar tersebut oleh air minum,
diharapkan berbagai hal yang tidak diinginkan tersebut di atas dapat
terjadi.
i. Mangan (Mn)
Endapan MnO2 akan memberikan nada-nada pada bahan/benda-
benda yang berwarna putih. Adanya unsur ini dapat menimbulkan bau dan
rasa pada minuman. Di samping itu, konsentrasi 0,05 mg/l unsur ini
merupakan akhir batas dari usaha penghilangan dari kebanyakan air yang
dapat dicapai. Kemungkinan unsur ini merupakan nutrient yang penting
dengan kebutuhan perhari 10 mg yang dapat diperoleh dari makanan.
Unsur ini bersifat toksis pada alat pernapasan.
Kosentrasi Mn yang lebih besar dari 0,05 mg/l, dapat
menyebabkan rasa yang aneh pada minuman dan meninggalkan warna
kecoklat-coklatan pada pakaian cucian, dan dapat juga menyebabkan
kerusahan kepada hati.
Konsetrasi standar maksimum yang ditetapkan Dep.Kes. RI. adalah
merupakan batas konsentrasi maksimal yang dianjurkan, sedang 0,5 mg/l
adalah merupakan batas konsentrasi maksimal yang diperbolehkan.
j. Tembaga (Cu)
Tembaga merupakan satu unsur yang penting dan berguna untuk
metabolisme. Konsentrasi batas dari unsur ini dapat menimbulkan rasa
pada air bervariasi antara 1 – 5 mg/l. Konsentrasi 1 mg/l merupakan batas
12
konsentrasi tertinggi untuk mencegah timbulnya rasa yang tidak
menyenangkan.
Dalam jumlah kecil Cu diperlukan untuk pembentukan sel-sel
darah merah, namun dalam jumlah besar dapat menyebabkan rasa yang
tidak enak dilidah, selain dapat menyebabkan kerusakan pada hati.
Konsentrasi standar maksimum yang ditetapkan oleh Dep.Kes. RI
untuk Cu ini adalah sebesar 0,05 mg/l untuk batas maksimal yang
dianjurkan dan sebesar 1,5 mg/l sebagai batas maksimal yang
diperbolehkan.
k. Zink (Zn)
Unsur ini penting dan berguna dalam metabolisme, dengan
kebutuhan perhari 10 – 15 mg. Pada konsentrasi 675 – 2280 mg/l dapat
menyebabkan muntah. Dengan garam-garam seng, akan menjadi seperti
susu pada konsentrasi 30 mg/l dan menjadi berasa seperti logam pada
konsentrasi 40 mg/l. Batas konsentrasi tertinggi sebagai standar yang akan
ditetapkan hrus di bawah batas konsentrasi yang dapat menimbulkan rasa.
Dalam jumlah kecil merupakan unsur yang penting untuk
metabolisme, karena kekurangan Zn dapat menyebabkan hambatan pada
pertumbuhan anak. Dalam jumlah besar unsur ini dapat menimbulkan rasa
pahit dan sepat pada air minum.
Konsentrasi standar maksimum yang ditetapakn oleh Dep. Kes. RI
untuk Zn ini adalah sebesar 1,0 mg/l untuk batas maksimum yang
dianjurkan, dan sebesar 15,0 mg/l sebagai batas maksumal yang
diperbolehkan.
l. Klorida (cl)
Konsentrasi 250 mg/l unsur ini dalam air merupakan batas
maksimal konsentrasi yang dapat mengakibatkan timbulnya rasa asin.
Konsentrasi chlorida dalam air dapat meningkat dengan tiba-tiba dengan
adanya kontak dengan air bekas. Chlorida mencapai air alam dengan
13
banyak cara. Kemampuan melarutkan pada air adalah untuk melarutkan
klorida dari humus (topsoil) dan lapisan-lapisan yang lebih dalam.
Percikan dari laut terbawa kepedalaman sebagai tetsan atau kristal-
kristal garam kecil, yang dihasilkan dari penguapan air dalam tetes-tetes
tersebut. Sumber-sumber ini secara tetap mengisi klorida di daerah
pedlaman di mana meraka jatuh.
Kotoran manusia khususnya urine, mengandung klorida dalam
jumlah yang kira-kira sama dengan klorida yang dikonsumsikan lewat
makanan dan air. Jumlah rata-rata ini kira-kira 6 gr klorida perorangan
perhari dan menambah jumlah Cl dalam air bekas (sewage) kira-kira 15
mg/l atas konsentrasi dalam air yang membawanya, di samping itu banyak
baungan dari industri yang mengandung chlorida dalam jumlah yang
cukup besar.
Klorin dalam jumlah kecil dibutuhkan untuk disinfektan. Unsur ini
apabila berikatan dengan ion Na+ dapat menyebabkan rasa aisn, dan dapat
merusak pipa-pipa air. Konsentrasi maksimal klodirda dalam air yang
ditetapkan sebagai standar persyaratan oleh Dep. Kes. RI adalah sebesar
200,0 mg/l sebagai konsentrasi maksimal yang dianjurkan, dan 600,0 mg/l
sebagai konsentrasi maksimal yang diperbolehkan.
m. Sulfat (SO4)
Ion sulfat adalah salah satu anion yang banyak terjadi pada air
alam. Ia merupakan sesuatu yang penting dalam penyediaan air untuk
umum karena pengaruh pencucian perut yang bisa terjadi pada manusia
apabila ada dalam konsentrasi yang cukup besar. Karena alasan inilah US
Public Health Service Standard menyatakan satu batas yang tinggi 250
mg/l dalam air yang akan digunakan untuk konsumsi manusia.
Sulfat penting dalam penyediaan air untuk umum maupun untuk
industri, karena kecenderungan air untuk mengandungnya dalam jumlah
yang cukup besar untuk membentuk kerak air yang keras pada ketel dan
alat pengubah panas. Sulfat merupakan sutau bahan yang perlu
14
dipertimbangkan, sebab secara langsung merupakan “penanggung jawab”
dalam dua problem yang serius yang sering dihubungkan dengan
penanganan dan pengolahan air bekas. Masalah ini merupakan masalah
bau dan masalah korosi pada perpipaan yang diakibatkan dari reduksi
sulfat menjadi hodrogen sulfat dalam kondisi anaerobik, sebagaimana
ditunjukkan pada persamaan berikut:
S= + 2H+ H2S
H2S + 2O2 bakteria H2SO4
H2SO4 merupakan asam kuat yang selanjutnya akan dapat bereaksi
dengan logam-logam yang merupakan bahan dari pipa yang dipergunakan,
dan terjadilah apa yang dinamakan korosi. Masalah bau disebabkan karena
terbentuknya H2S yang merupakan suatu gas yang berbau.
Efek laksatif pada sulfat dapat ditimbulkan pada konsentrasi
600 – 1000 mg/l, apabila Mg2+ dan Na+ merupakan kation yang bergabung
dengan SO4. Efek laksatif yang ditimbulkan oleh terbentuknya Na2SO4
atau MgSO4 adalah berupa timbulnya rasa mual dan ingin muntah.
Konsentrasi standar maksimal yang ditetapkan oleh Dep. Kes RI
untuk SO4 dalam air minum adalah sebesar 200 – 400 mg/l.
n. Sulfida (H2S)
Adanya H2S maupun S= dalam air bisa merupakan kelanjutan dari
terdapatnya SO4 dalam air tersebut yang telah direduksi oleh bakteri-
bakteri anaerobik. H2S merupakan gas yang sangat beracun dan berbau
busuk, sehingga kehadirannya dalam air akan mempengaruhi penerimaan
masyarakat terhadap air tersebut. Selain itu, dalam jumlah besar dapat
15
memperbesar keasaman air sehingga dapat menyebabkan korosifitas pada
pipa-pipa logam.
Oleh karena sifat-sifat H2S ini dan pegaruh-pengaruhnya yang
dapat ditimbulkannya apabila ia berada dalam air minum yang
dikonsumsikan manusia, maka dalam standar kualitas air minum
ditetapkan bahwa air minum tidak boleh mengandung H2S ataupun S=
tersebut.
o. Fluorida (F)
Terdapatnya fluorida yang berlebihan dalam air minum dapat
dikaitkan dengan terjadi peristiwa pencemaran udara yang diakibatkan
oleh penggunaan Cryolit (Na3AlF6) sebagai pelarut Al2O3 dalam cara
elektrolit pada usaha memproduksi aluminium. Dalam meningkatkan
temperatur, cryolit mencair dan mendesak tekanan uap yang cukup besar.
Akibatnya, sejumlah fluorida yang cukup besar masuk ke atmosfir melalui
sistem exhauster yang ada. Fluorida mengembun dan membentuk asap
(smoke) dan banyak dari bahan-bahan partikel tersebut mengendap di atas
tanam-tanaman dan tanah di daerah sekitarnya.
Fluorida adalah zat yang unik karena adanya konsetrasi tertinggi
dan terendah dalam air minum yang diketahui dapat mengakibatkan efek
yang mengganggu maupun yang bermanfaat bagi manusia. Diketahui
bahwa penggunaan selama bertahun dari air yang mengandung 8 – 20 mg/l
akan menyebabkan perubahan-perubahan tulang pada manusia, meskipun
tidak ada kasus yang demikian dijumpai di Amerika Serikat.
Pemasukan fluorida perhari 20 mg atau lebih selama 20 tahun akan
mengakibatkan fluoresis yang melumpuhkan. Satu single dose 2250 –
4500 mg fluorida adalah lethal bagi manusia. Untuk ini dipelukan intake
510 gr natrium fluorida (NaF). Pada konsentrasi 1 mg/l yang digunakan
untuk pengobatan gigi, lebih dari 1300 gallon harus dicernakan untuk
memperoleh intake sebesar 5 gr.
16
Fluorida dalam jumlah kecil (0,6 mg/l air) dibutuhkan sebagai
pencegahan terhadap carries gigi yang paling efektif tanpa merusak
kesehatan. Konsentrasi yang lebih besar 1 mg/l air dapat menyebabkan
“fluoresis” pada gigi, yaitu terbentuknya noda-noda coklat yang tidak
mudah hilang pada gigi. Dalam hubungan inilah maka konsentrasi standar
maksimal yang ditetapkan oleh Dep.Kes untuk fluorida ini adalah 2,0 mg/l
dan standar minimal 1,0 mg/l. Untuk daerah tropik angka yang ditetapkan
ini perlu direvisi. Standar yang ditetapkan oleh US Public Health Service
adalah sebesar 1,5 ppm sebagai standar maksimal.
p. Amonia (NH3)
Terdapatnya amona dalam air erat hubungannya dengan siklus
pada N2 di alam ini. Dengan melihat siklus tersebut dapat diketahui bahwa
amonia (NH4+) dapat terbentuk dari:
1. Dekomposisi bahan-bahan organik yang mengandung N2 baik yang
berasal dari hewan (misalnya faeces) oleh bakteri.
2. Hydrolisa bahan-bahan organik dari tumbuh-tumbuhan yang mati oleh
bakteri.
17
SAMPLING DAN ANALISA KUALITAS AIR
Air adalah merupakan zat yang dibutuhkan oleh seluruh makhluk hidup di
dunia ini, tanpa air berarti tiada kehidupan. Baik kuantitas maupun kualitas air
harus dapat memenuhi kebutuhan kita, kualitas air ditentukan oleh banyak faktor,
zat yang terlarut, zat yang tersuspensi dan makhluk khususnya jasad renik yang
terdapat di dalam air.
Apabila kandungan zat-zat yang terdapat dalam air menyebabkan
kualitasnya tidak sesuai dengan kriteria untuk kebutuhan manusia maka air
tersebut disebut tercemar.
Pencemaran dapat disebabkan oleh beberapa hal antara lain oleh bencana
alam dan kegiatan manusi. Kegiatan manusia dapat digolongkan atas beberapa
aktivitas antara lain:
- Industri
- Pertanian
- Kehidupan sehari-hari yang menghasilkan limbah rumah tanggal dan
- Kegiatan pembangunan lainnya
Kegiatan-kegiatan tersebutlah yang banyak mempengaruhi kualitas air
sehingga air menjadi tercemar. Untuk mengetahui sejumlah derajat pencemaran
tersebut maka perlu dilakukan analisa kualitas air baik secara fisik, kimia maupun
secara mikrobiologis.
a. Pengembalian sampel
Cara menetapkan atau menentukan sample sangat menentukan
Kebenaran analisa air. Tujuan dari sampling adalah mengambil sebagian air
dari material dalam jumlah yang sedikit agar mudah menanganinya namun
dapat mewakili material yang akan diuji.
18
Langkah-langkah yang harus dilakukan agar sample yang diambil
dapat mewakili material yang duji, maka harus dilakukan beberapa hal, yakni:
- Buat identifikasi dari botol sample
- Tanggal ……………… Jam ………………….
- Nama Colector
- Tempat lokasi
- Suhu air
- Dan lain-lain
Jenis-jenis sample
a) Grab Sample
Sample yang diambil pada suatu waktu dan suatu tempat saja. Cara ini
dapat dilakukan bila kualitas air tersebut tidak berbeda dengan tempat
disisi lain dari badan air tersebut serta tidak berubah kualitasnya terhadap
waktu. Misalnya mengambil sample di sekolah atau kanal yang kecil dan
airnya deras.
b) Composite Sample
Yakni pengambilan sample cara grab pada suatu tempat dalam berbagai
waktu, lalu sample-sample tersebut dikombinasikan. Tetapi harus diingat
cara ini tidak dapat dipakai untuk menentukan komponen yang dapat
berubah karena penyimpanan, misalnya BOD, amonia, sulfit, chlorine dan
lain-lain.
c) Integrated Sample
Adalah sampling dengan cara grab untuk lokasi yang berbeda tetapi
bersamaan waktunya. Cara ini baik dilakukan bagi badan air yang
komposisi dari satu sisi berbeda dengan sisi lainnya atau berbeda dengan
kedalaman yang berbeda. Misalnya pada sungai yang lebar, danau dan
lain-lain.
19
Jumlah sample yang dianalisa harus mencukupi, karena suatu sample tidak
dapat dilakukan analisa secara kimia, bakteri dan pengujian mikroskopis
karena cara penanganan sample dan pengawetannya berbeda.
Kontainer (tempat sample) harus ditentukan karena ion-ion tertentu seperti
Al, Cd, Cr, Fe, Cu, Mn, dan Zn dapat teradsopsi oleh dinding gelas dari
kontainer. Oleh karena itu untuk pemeriksaan logam-logam tersebut
sebaiknya botol sample diberi HCl atau HNO3 sehingga pH di bawah 2,0.
Untuk mendapatkan hasil yang teliti maka sebaiknya sampel harus
dianalisa secepat mungkin, namun kadang-kadang hal ini tidak
memungkinkan, oleh karena itu sampel tersebut perlu diawetkan dengan
cara-cara tertentu, demikian pula cara dan tempatnya penyimpanannya.
Berikut ini diberikan dalam tabel 4.1 teknik melakukan dan menangani
sampel meliputi wadah, jumlah serta cara pengawetan dan
penyimpanannya.
Tabel 4.1 Teknik Pengambilan Sampel dan Persyaratannya
Parameter Wadah VolumeSampel
(ml)
PenyimpananDan pengawetan
Acidity
Alkalinity
BOD
Boron
Carbon, organic
Total
Cabon dioxide
COD
Chlorine dioxide
Chlorine, residu
P, G (B)
P, G (B)
P, G
P
G coklat
P, G
P, G
P, G
P, G
100
200
1000
100
100
100
100
500
500
24 jam, lemari es
24 jam, lemari es
6 jam, lemari es
–
Analisa sesegera mungkin,
Lemari es atau + HCl
pH = 2
Analisa segera
Analisa segera
Analisa segera
Analisa segera
20
Parameter Wadah VolumeSampel
(ml)
PenyimpananDan pengawetan
Chlorophyl
Warna
Cynide
Fluorida
Minyak dan
Lemak
Iodin
Metala
Nitrogen
Ammonia
Nitrat
Nitrit
Organic
Bau
Oksigen terlarut
Ozon
Pestisida
pH
Pnenol
Posfat
P, G
G
P, G
P
G,mulut lebar
dikaliberas
P, G
P, G
P, G
P,G
P,G
P,G
G
G, botol BOD
G
G (S)
P, G (R)
G (A)
G (A)
500
500
500
300
1000
500
–
500
100
100
500
500
350
1000
–
–
500
100
30 hari dalam gelap,
bekukan
24 jam, +NaOH to pH, lemari
es
–
+HCl to pH < 2
Analisa segera
Untuk metal terlarut
Saring + 5 ml HNO3 (P)
Analisa segera + 0,8
MlH2SO4/l, lemari es
Analisa sesegera mungkin
+ 0,8 ml H2SO4/l, lemari es
Analisa sesegara mungkin
+ 40mg HgCl2/l, lemari es
Analisa sesegera, lemari es
Atau + 0,8 ml H2SO4/l
Analisa sesegera, lemari es
Analisa segera
Analisa segera
–
–
24 jam, +H3PO4 pH=4 dan 1g
CuSO4, lemari es
Untuk posfat terlarut filtr segera
21
Parameter Wadah VolumeSampel
(ml)
PenyimpananDan pengawetan
Residue
Salinity
Silica
Sludge digester
gas
Sulfat
Sulfida
Sulfit
Taste
Temperatur
Turbidity
P, G (B)
G, Waxseal
P
G, gas 1
bottol
P, G
P, G
P, G
G
–
P, G
–
240
–
–
–
100
–
500
–
–
–
Analisa segera, gunakan
segel lilin
–
–
Lemari es
Tambzh 4 tetes 2N zinc
Acetate/ 100 ml
Analisa segera, lemari es
Analisa segera, lemari es
Analisa segera, lemari es
Analisa pada hari yang sama
Hingga 24 jam
P = Palstic (polyetthylene or equivalent)
G = Glass,
G(A) or P (A) = Bilas dengan 1 + 1 HNO3
G(B) = Glass borosilicate
G(S) = Glass, bilas dengan pelarut organik
b. Teknik Analisa Kualitas Air
Untuk menganalisa kualitas air secara kuatitatif dapat dilakukan
dengan beberapa cara sebagai berikut :
22
1) Secara Gravimentri (Penimbangan)
Misalnya penentuan kadar Ba, total Solid dan lain-lain
2) Cara Titrimetri (Titrasi) atau Volumetri
Misalnya penentuana Cidity, Alkaliniti, Chlorida, Kesadahan dan lain-lain
3) Cara Colorimentri (Instrumentasi)
Dengan cara memakai atau mempergunakan alat-alat antara lain:
- Colorimetri
- Photometri
- Specitrometri
Prinsipnya : Zat yang akan ditentukan dahulu dijadikan berwarna
dengan penambahan reagent tertentu, lalu dideteksi
dengan alat-alat tersebut di atas.
Misalnya penetuan logam-logam
4) Cara pengamatan gelombang cahaya .
Seperti alat : Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) alat mendeteksi
kadar yang sangat rendah dari kandungan unsur-unsur
yang dideteksi.
5) Cara chromatografi (absorbsi) misalnya: TCL, GLC, dan lain-lain.
c. Metodologi Pengujian Air
Ada beberapa metode yang dapat dan bisa digunakan oleh para analist
untuk melakukan analisa kualitas air antara kualitas air antara lain:
- Standar Method For The Examination Of Water And Waste Water oleh
APHA, AWWA, WPCF
- ASTM (american Standard for Testing Materials)
- Perusahaan-perusahaan yang bergerak dalam produksi bahan-bahan kimia
serta alat-alat ukur, misalnya: E. Merck, OKIGAWA fischer dan lain-lain
Namun bagitu kebanyakan para analyst lebih sepakat untuk
mempergunakan Standard Methods, terutama untuk melakukan penelitian.
23
Akhir-akhir ini sudah dapat diproduksi Complete Set Portable Water
Test Kit, yakni suatu kotak yang berisi peralatan atau bahan yang dapat
dipergunakan utkmenguji atau menganalisa air di lokasi sample. Hal ini tentu
mempermudah pekerjaan lapangan, namun ketelitiannya kurang akurat.
Lembaga Atau Bahan Penguji Air
Untuk menguji kualitas air, secara resmi pemerintah tidak menentukan
siapa yang khusus melakukan tugas tersebut. Dalam kenyataan terlihat bahwa
yang melakukan pengujian air tersebut antara lain:
- Balai Industri Kimia
- Balai Kesehatan
- Balai Penelitian Perkebunan
- Perguruan Tinggi
Parameter Kualitas Air
Kualitas air yang umumnya diuji untuk kepentingan studi lingkungan
adalah air alam, misalnya air sumur, air tanah, air sungai, air danau, air laut
dan air hujan.
Di samping itu juga air limbah dari berbagai efldent industri.
Parameter-parameter yang penting dan selalu diuji adalah menyangkut:
- Parameter Fisik
Seperti pH, Suhu, Kekeruhan, Warna, Bau dan Zat padat
- Parameter Kimia
Parameter Kimia ini yang terdiri dari:
a. Ion-ion seperti: chlorida, sulfat, fospat, nitrat, nitrit dan lain-lain
b. Bahan-bahan beracun seperti: cyanida, pestisida
c. Logam-logam berat seperti: Hg, Pb, Cu, Cd, Zn, Cr, dan lain-lain
d. Bahan-bahan organik seperti: BOD, COD, dan Suspensi padat
e. Gas-gas terlarut seperti: O2, CO2, NH3 dan lain-lain
f. Kesadahan: Ca, Mg, Fe dan lain-lain
g. Mikrobiolog air: total coliform, virus
h. Zat-zat radioaktif
24