BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sungai

Sungai merupakan salah satu sumber air bagi kehidupan yang ada dibumi. Baik

manusia, hewan dan tumbuhan semua mahluk hidup memerlukan air untuk dapat

mempertahankan kelangsungan hidupnya. Sungai mengalir dari hulu ke hilir bergerak dari tempat

yang tinggi ke tempat yang rendah. Air sungai berakhir di laut sehingga air yang tadinya terasa

tawar menjadi asin terkena zat garam di laut luas (Muzamil, 2010).

Air sungai termasuk dalam air permukaan yang banyak digunakan oleh masyarakat.

Pada masyarakat pedesaan, air sungai masih digunakan untuk mencuci, mandi, sumber air

minum, dan juga pengairan sawah. Menurut Diana Hendrawan, “Sungai banyak digunakan

untuk keperluan manusia seperti tempat penampungan air, sarana transportasi, pengairan

sawah, keperluan peternakan, keperluan industri, perumahan, daerah tangkapan air,

pengendali banjir, ketersediaan air, irigasi, tempat memelihara ikan, dan juga sebagai tempat

rekreasi” (Bonitawenas, 2011).

2.2. Kualitas Perairan Sungai

Kualitas air sungai menurut Alaerts dan Santika (1987) sangat tergantung pada

komponen penyusunnya dan banyak dipengaruhi oleh masukan komponen yang berasal dari

pemukiman. Perairan yang melintasi daerah pemukiman dapat menerima masukan bahan

organik yang berasal dari aktivitas penduduk. Dengan demikian ekosistem sungai

keberadaannya terkait integral dengan lingkungan sosial dan lingkungan fisik disekitarnya.

Menurut Riyadi (1984) parameter-parameter yang digunakan untuk mengukur kualitas air

meliputi sifat fisik, kimia, dan biologis. Parameter-parameter tersebut adalah :

2.2.1. Sifat fisik

Parameter fisik air yang sangat menentukan kualitas air adalah kekeruhan, suhu,

warna, bau, rasa, jumlah padatan tersuspensi, padatan terlarut dan daya hantar listrik (DHL).

2.2.2. Sifat kimia

Sifat kimia yang dapat dijadikan indikator yang menentukan kualitas air adalah pH,

konsentrasi dari zat-zat kalium, magnesium, mangan, besi, sulfida, sulfat, amoniak, nitrit,

nitrat, posphat, oksigen terlarut, BOD, COD, minyak, lemak serta logam berat.

2.2.3. Sifat biologis (Mikrobiologis)

Organisme dalam suatu perairan dapat dijadikan indikator pencemaran suatu

lingkungan perairan, misalnya bakteri, ganggang, plankton, dan ikan tertentu. Cara

pengukuran yang dilakukan pada setiap parameter berbeda-beda sesuai dengan keadaannya

(Sasongko, 2006).

Sungai sebagai sumber air merupakan salah satu sumber daya alam berfungsi serba

guna bagi kehidupan dan penghidupan makhluk hidup. Air merupakan segalanya dalam

kehidupan ini yang fungsinya tidak dapat digantikan dengan zat atau benda lainnya, namun

dapat pula sebaliknya, apabila air tidak dijaga nilainya akan sangat membahayakan dalam

kehidupan ini. Sungai sebagaimana dimaksudkan harus selalu berada pada kondisinya yaitu

dengan cara dilindungi dan dijaga kelestariannya; ditingkatkan fungsi dan kemanfaatannya;

dan dikendalikan daya rusaknya terhadap lingkungan (Putri, 2011).

Sungai merupakan tempat akumulasi pembuangan limbah dari berbagai kegiatan

manusia sebelum akhirnya dialirkan ke danau atau laut. Kondisi ini akan mengakibatkan

semua bahan pencemar yang terlarut dalam bentuk limbah cair dan padat akan masuk

kedalam aliran sungai. Besarnya bahan pencemar yang masuk ke sungai akan berpengaruh

terhadap kualitas air sungai. Pada titik tertentu akan mengakibatkan terjadinya pencemaran

(Pairunan, 2012).

2.3. Pencemaran Limbah pada Air

Menurut UU Pokok Pengelolaan Lingkungan Hidup No. 23 Tahun 1997 Pengertian

Pencemaran lingkungan adalah masuknya atau dimasukannya makhluk hidup, zat, energi dan

atau komponen lain ke dalam lingkungan dan atau berubahnya tatanan lingkungan oleh

kegiatan manusia atau oleh proses alam, sehingga kualitas lingkungan menjadi tidak

berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya (Andaka, 2008).

Suatu lingkungan hidup dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan-

perubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga tidak sama lagi dengan bentuk asalnya,

sebagai akibat dari masuk dan dimasukannya suatu zat atau benda asing ke dalam tatanan

lingkungan itu. Perubahan yang terjadi sebagai akibat dari masuknya benda asing akan

memberikan pengaruh (dampak) buruk terhadap organisme yang sudah ada dan hidup dengan

baik dalam tatanan lingkungan tersebut. Sehingga pada tingkat lanjut dalam arti bila

lingkungan tersebut telah tercemar dalam tingkatan yang tinggi, dapat membunuh dan bahkan

menghapus satu atau lebih jenis organisme yang tadinya hidup normal dalam tatanan

lingkungan itu. Jadi pencemaran lingkungan adalah terjadinya perubahan dalam suatu tatanan

lingkungan asli menjadi suatu tatanan baru yang lebih buruk dari tatanan aslinya (Palar,

2004).

Pencemaran lingkungan disebabkan oleh berbagai macam faktor seperti pencemaran

oleh mahluk hidup, pencemaran oleh energi, pencemaran oleh komponen kimia, dan

pencemaran oleh zat atau unsur kimia yang terlarut dalam air atau cairan dalam bentuk ion-

ion terutama ion logam (Andaka, 2008).

Pencemaran sendiri dapat dibagi menjadi beberapa jenis, tergantung pada media

yang tercemar. Ada pencemaran air, pencemaran tanah, pencemaran udara, dan pencemaran

makanan serta obat-obatan. Masing-masing pencemaran tersebut memiliki resiko yang

merugikan bagi makhluk hidup. Salah satu yang cukup mengganggu kehidupan mahluk hidup

di bumi ialah pencemaran air (Bonitawenas, 2011).

Menurut PP No. 20/1990 pasal 1, ayat 2 tentang Pengendalian Pencemaran Air,

pencemaran air didefinisikan sebagai: “pencemaran air adalah masuknya makhluk hidup , zat,

energi dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia, sehingga kualiatas air

menjadi turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak berfungsi lagi sesuai

dengan peruntukannya” (Budiman, 2012).

Menurut Warhadana (1995) komponen pencemaran air berasal dari industri, rumah

tangga (pemukiman) dan pertanian dapat dikelompokkan sebagai bahan buangan seperti

bahan buangan, padat, cairan berminyak, organik dan olahan bahan makanan, berupa panas,

anorganik, zat kimia (Kumalasari, 2011).

Penyebab utama pencemaran air adalah pembuangan limbah cair yang mengandung

zat pencemar. Limbah yang ikut serta dalam pencemaran air secara umum dikelompokkan

menjadi limbah domestik, industri dan pertanian. Limbah domestik merupakan larutan yang

kompleks terdiri dari air (biasanya diatas 99%) dan zat organik serta anorganik, baik berupa

padatan yang terlarut maupun yang mengendap (Nurhayati, 2003).

Limbah merupakan salah satu masalah yang akan menimbulkan berbagai efek

negatif bagi lingkungan karena limbah mengandung bahan kimia yang berbahaya dan

beracun. Salah satu bahan kimia yang umum terkandung di dalam limbah adalah ammonia

(Bonnin dkk, 2008).

2.4. Ammonium (NH4+)

2.4.1. Pengertian

Ammonium adalah suatu ion hasil hidrolisis ammonia, dimana ammonia merupakan

hasil hidrolisis dari urea yang ada dalam urin. Ammonium adalah ion NH4+ yang bersifat

tidak berwarna, berbau menyengat dan berbahaya bagi kesehatan.

Ammonium secara alami terdapat pada air permukaan dan air tanah serta air limbah.

Sebagaian besar terjadi dari peruraian zat organik yang mengandung nitrogen oleh

mikroorganisme dan dari hidrolisa urea. Secara alami merupakan reduksi nitrat pada kondisi

anaerob. Maka adanya ammonium merupakan satu petunjuk adanya pencemaran zat organik

pada badan air (Taras M.J. 1971).

2.4.2. Sifat

Ammonium bersifat basa sebagai “substansi bergabung dengan ion hidrogen

(protons)”. Ammonium dalam larutan berada dalam kesetimbangan seperti berikut:

NH3 + H2O NH4+

+ OH-

Ammonia ammonium

Ammonium bereaksi sebagai basa karena adanya pasangan bebas yang aktif dari

nitrogen. Nitrogen lebih elektronegatif dari hidrogen sehingga menarik ikatan elekton pada

molekul ammonia kearahnya. Atau dengan kata lain dengan adanya pasangan bebas terjadi

muatan negatif sekitar atom nitrogen. Kombinasi dari negatifitas ekstra tersebut dan daya

tarik pasangan bebas, menarik hidrogen dari air (Halaliyah, 2013).

2.4.3. Dampak Ammonium

Dampak konsentrasi ammonium terhadap manusia terdapat dalam tabel 1 sebagai

berikut :

Tabel 1 : Gejala atau pengaruh berbagai konsentrasi ammonium yang ditimbulkan pada

manusia.

Konsentrasi Gejala / pengaruh yang ditimbulkan pada manusia

Ammonium (ppm)

5 Kadar yang paling rendah yang tercium baunya

6 Mulai timbul iritasi pada mukosa mata dan saluran

nafas

25 Kadar maksimum yang bisa ditolerir selama 8 jam

35 Kadar maksimum yang bisa ditolerir selama

10 menit

40 Mulai menyebabkan sakit kepala, mual,

hilang nafsu makan pada manusia

Sumber : Setiawan, 1996

2.5. Mikrobiologi pada Air Limbah

Mikroorganisme merupakan organisme yang berukuran sangat kecil sehingga untuk

mengamatinya diperlukan alat bantuan, yaitu hanya dapat dilihat dengan kaca pembesar atau

mikroskop (Sumarsih, 2003).

Mikroorganisme dalam air meliputi bakteri, cendawan dan ganggang, ke tiganya

merupakan katalis hidup yang dapat mempengaruhi beberapa proses-proses kimia yang

terjadi di dalam air dan tanah. Sebagian besar reaksi-reaksi kimia penting yang terjadi dalam

perairan, terutama yang melibatkan bahan-bahan organik dan proses oksidasi-reduksi dapat

terjadi melalui perantara bakteri (Achmad, 2004).

Air di dalam alam bebas mengandung berbagai kuman penyebab penyakit seperti

bakteri, jamur, protozoa, virus dan parasit yang sering mencemari air. Kuman yang masuk ke

dalam air tersebut berasal dari buangan limbah rumah tangga maupun buangan dari industri

peternakan, rumah sakit, dan pertanian (Darmono, 2008).

Air limbah mengandung 99,9% air dan sisanya adalah bahan pencemar. Konsentrasi

pada bahan pencemar sangat kecil tetapi berpengaruh terhadap kehidupan mikrobia.

Konsentrasi dan keragaman limbah dapat memperbanyak populasi bakteri-bakteri pembusuk.

Peningkatan populasi bakteri-bakteri pembusuk tersebut terjadi karena dalam limbah terdapat

banyak bahan-bahan organik dan anorganik yang dibutuhkan oleh mikrobia (bakteri).

Mikrobia mempunyai peran penting dalam perombakan senyawa-senyawa di dalam limbah

(Haribi, 2008). Jenis mikroorganisme tertentu yaitu bakteri dan algae dapat mengikat molekul

nitrogen dari udara menjadi ion ammonium (NH4+) yang akan terbentuk protein

(Darmono,2008).

Air limbah juga mengandung banyak bakteri patogen serta organisme golongan coli

tergantung darimana sumbernya, namun keduanya tidak berperan dalam proses pengolahan

air buangan. Zat-zat yang terkandung didalam air limbah apabila tidak diolah terlebih dahulu

akan menyebabkan berbagai gangguan kesehatan masyarakat dan lingkungan hidup

(Natoatmojo, 2003).

2.6. Metode pemeriksaan

2.6.1. Spektrofotometer

Spektrofotometer merupakan suatu instrumen atau alat untuk mengukur transmitan

atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Metoda yang sering

digunakan dalam pengukuran menggunakan spektrofotometer disebut dengan

spektrofotometri.

Ada tiga teknik yang bisa dipakai dalam analisis secara spektrofotometer antara lain:

2.6.1.1. Metode Standar Tunggal

Metode ini sangat praktis karena menggunakan satu larutan standar yang telah

diketahui konsentrasinya, selanjutnya absorbansi larutan standar dan absorbansi larutan

sampel diukur dengan spektrofotometer.

2.6.1.2. Metode kurva kalibrasi

Dalam metode ini dibuat suatu seri larutan standar dengan berbagai konsentrasi

selanjutnya absorbansi masing-masing larutan tersebut diukur dengan spektrofotometer.

Kemudian dibuat grafik antara konsentrasi dengan absorbansi yang merupakan garis lurus

melewati titik.

Y

y = bx + a

X

Keterangan: Y = Absorbansi

X = Konsetrasi

2.6.1.3. Metode adisi standar

Metode ini dipakai secara luas karena mampu meminimalkan kesalahan yang

disebabkan oleh perbedaan kondisi lingkaran (matriks) sampel dan standar

(Underwood,1999).

Prinsip dari penetapan kadar ammonium (NH4+) adalah Ion ammonium dalam

suasana basa akan bereaksi dengan reagen nessler membentuk senyawa kompleks yang

berwarna kuning sampai coklat. Warna yang timbul diukur serapannya dengan

spektrofotometer pada panjang gelombang 415 nm. Pada pemeriksaan kadar ammonium

(NH4+) terdapat zat-zat pengganggu antara lain yaitu warna dan kekeruhan, Ca, Mg, sejumlah

senyawa alifatik, amin aromatik, kloramin organik, aseton, aldehid dan alkohol.

Reaksi kimia:

2K2(HgI4) + 2NH3 NH4Hg2I3 + 4KI + NH4I

(Nessler) (Coklat)

2.6.2. Hitung Jumlah Koloni Bakteri Metode surface Plate

Dasar metode hitungan cawan dengan anggapan bahwa setiap sel yang dapat hidup

akan berkembang menjadi satu koloni. Jadi jumlah koloni yang muncul pada cawan

merupakan suatu indeks bagi jumlah organisme yang dapat hidup yang terkandung dalam

sampel. Cawan yang dipilih untuk penghitungan koloni adalah yang mengandung antara 30-

300 koloni.

Prinsip dari metode hitungan surface plate adalah bila sel mikroba yang masih hidup

ditumbuhkan pada medium, maka mikroba tersebut akan berkembang biak dan membentuk

koloni yang dapat dilihat langsung, dan kemudian dihitung tanpa menggunakan mikroskop

(Waluyo, 2008).

2.7. Kerangka Teori

2.8. Kerangka Konsep

Kualitas Air

Sungai :

-Fisik

-Kimia

-Biologis

(Mikrobiologi)

Limbah :

-Organik

-Anorganik

Pencemaran

Ammonium (NH4+)

Bakteri

Air Sungai belibis

Jumlah Koloni Bakteri

Kadar Ammonium (NH4+)