KONSEP DASAR SISTEM - lelyria.lecture.ub.ac.id · Pencemaran dan/atau Perusakan Laut . AIR SANGAT...

1

PENCEMARAN AIR

LELY RIAWATI, ST.,MT

2

Pencemaran Air

3

Regulasi

Peraturan Pemerintah Nomor 20 Tahun 1990

Tentang Pengendalian Pencemaran Air

Undang-undang Republik Indonesia Nomor 7

Tahun 2004 Tentang Sumber Daya Air

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia

Nomor 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan

Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia

Nomor 19 Tahun 1999 Tentang Pengendalian

Pencemaran dan/atau Perusakan Laut

AIR SANGAT PENTING UNTUK KEHIDUPAN

Bumi sebagian besar terdiri atas air (luas

daratan < luas lautan) sekitar 71%.

60% tubuh manusia terdiri atas air.

Makhluk hidup tidak dapat hidup tanpa air.

Saat ini air bersih menjadi barang mahal

karena banyak yang sudah tercemar

akibat kegiatan manusia.

4

Yang dikaji dalam pencemaran air bila

terdapat penyimpangan sifat-sifat air dari

keadaan normalnya bukan kemurniannya.

Didaerah pegunungan atau hutan dengan

udara yang bersih dan bebas dari

pencemaran air hujan yg turun

mengandung bahan terlarut (CO2, O2, N2)

serta bahan tersuspensi (debu, partikel dll)

Air permukaan dan air sumur umumnya

mengandung metal terlarut.

5

AIR SANGAT PENTING UNTUK KEHIDUPAN

Menurut Peruntukannya air di kategorikan

menjadi (PP_20_1990)

Golongan A air minum tanpa diolah

terlebih dahulu

Golongan B air baku diolah sebagai

air minum & keperluan rumah tangga

Golongan C perikanan & peternakan

Golongan D pertanian, usaha

perkotaan, industri, listrik tenaga air.

6

Pencemaran air adalah masuk atau

dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan

atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan

manusia, sehinga kualitas air turun sampai ke

tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak

dapat berfungsi sesuai dengan peruntukannya

(PP no 82 thn 2001)

Daya tampung beban pencemaran adalah

kemampuan air pada suatu sumber air,untuk

menerima masukan beban pencemaran tanpa

mengakibatkan air tersebut menjadi tercemar

7

Pencemaran Air

Beberapa sumber pencemaran air :

Limbah rumah tangga.(detergen, sampah, dll).

Limbah Industri. (Hg, Pb, Cu, dan logam berat

lainnya).

Limbah Pertanian. (pupuk urea, insectisida,

herbisida, dll).

Pertambangan minyak lepas pantai.

Kebocoran minyak tanker dll.

8

9

Polutan

Kimia Deterjen & Produk disinfektan

Pupuk & Pestisida

Minyak

Asam & Basa

Limbah & Sampah

Sedimen

Logam berat

Mikrobiologi & patogen

Radioaktif

Pencemaran air

10

ASPEK KIMIA-FISIKA PENCEMARAN AIR

Sifat kimia-fisika air yang umum diuji untuk

menentukan tingkat pencemaran air :

Nilai pH, keasaman dan alkalinitas

Suhu

Oksigen terlarut

Karbondioksida

Warna dan kekeruhan

Jumlah padatan

Nitrat

Fosfat

11

a. PH, Keasaman dan Alkalinitas

Yang normal adalah sekitar netral antara

6-8

pH air tercemar bisa tinggi atau rendah

tergantung jenis limbahnya

12

13

6 7 8

• Umumnya air limbah

industri anorganik asam

mineral tinggi

• Adanya komponen besi

sulfur (FeS2) karena

FeS2 dengan udara (O2) dan

air akan membentuk H2SO4

dan Fe yang larut

• Air limbah pH

rendahkorosif thd baja

pH a. PH, Keasaman dan Alkalinitas

• Limbah dari

industri sabun

• Tidak dapat

digunakan untuk

pertanian

Mengganggu kehidupan ikan dan

hewan air, tumbuhan air

Keasaman kemampuan untuk menetralkan

basa.

a. Keasaman bebas dapat banyak

menurunkan pH disebabkan asam kuat

b. Keasaman total terdiri dari keasaman

bebas+karena asam lemah

Keasaman yang tinggi belum tentu mempunyai

pH rendah contoh asam lemah yg berpotensi

melepaskan hidrogen ( asam karbonat, asam

asetat dll)

14


Alkalinitas berkaitan dengan kesadahan air

Air sadah Air yang mengandung komponen

Na, Mg, Ca dan Fe dalam jumlah tinggi.

Terutama adanya ion Ca dan Mg dalam bentuk

garam karbonat, sulfat , klorida, fosfat dll.

Efek air dengan kesadahan tinggi :

• Korosi pada alat yang terbuat dari besi

• Sabun kurang berbusa konsumsi sabun

bertambah

15


Macam kesadahan air :

a. Kesadahan tetap

• Disebabkan adanya garam klorida (Cl-) dan

sulfat (SO42- ) dari Ca dan Mg

• Sangat sukar dihilangkan

16


b. Kesadahan sementara

• Disebabkan garam karbonat (CO3-) yang tidak

larut dan bikarbonat (HCO3-) yang larut dari Ca

dan Mg.

• Garam karbonat diair dan karbondioksida

membentuk garam bikarbonat yang larut.

• Dapat dihilangkan dengan cara pemanasan

terbentuk garam CaCO3 yang tidak larut dan

mengendap

17


Contoh derajat kesadahan air berdasar

kandungan CaCO3 :

18

Derajat

Kesadahan

CaCO3

(ppm)

Ion Ca

(ppm)

• Lunak

• Agak sadah

• Sadah

• Sangat sadah

< 50

50 -100

100 – 200

> 200

< 2,9

2,9 – 5,9

5,9 – 11,9

> 11,9


b. Suhu

Dalam Industri biasanya air sebagai medium

pendingin mendapat panas dari bahan yg

didinginkan dibuang ke sungai atau sumber air

lain ( suhu >> dari air asalnya)

Dampak suhu air yang naik :

• Jumlah oksigen terlarut dalam air turun (difusi dari udara

semakin lambat)

• Kecepatan reaksi kimia naik

• Menganggu kehidupan ikan dan hewan air lain

mengalami kenaikan respirasi bahkan bisa mati.

19

c. Oksigen terlarut (Dissolved Oxygen)

Oksigen : gas tak berbau, tak berasa, hanya

sedikit larut dalam air.

Hewan dan tumbuhan air bergantung pada

oksigen yang terlarut (dapat dijadikan ukuran

kualitas air) min 5 ppm

(5 part per million atau 5 mg per liter air)

Oksigen terlarut berasal dari

• Proses fotosintetis tanaman air

• Dari atmosfer (udara) yg masuk ke air

20

c. Oksigen terlarut (Dissolved Oqygen)

Konsentrasi oksigen terlarut dalam keadaan

jenuh tergantung suhu dan tekanan atmosfer • Suhu 20oC tekanan 1 atm 9,2 ppm

• Suhu 50oC tekanan 1 atm 5,6 ppm

• Semakin tinggi suhu semakin rendah tingkat kejenuhan

Oksigen terlarut terlalu rendah organisme

aerob bisa mati, sedang organisme anaerob

akan menguraikan bahan organik ( jadi

metana dan hidrogen sulfida) akibat : air

berbau busuk.

21

d. Karbondioksida dalam air

Karbondioksida dari udara selalu bertukar dengan

yang diair jika air dan udara bersentuhan pada

air tenang : sedikit dan pada air bergelombang :

lebih cepat.

Karbondioksida dalam air hujan. Setiap tetes air

hujan biasanya mengandung 0,6 ppm CO2 .

Air dengan 25 ppm karbondioksida sudah

membahayakan makhluk hidup.

22

d. Karbondioksida dalam air

Karbondioksida bisa terbentuk sebagai hasil

metabolisme. Pada fotosintesis banyak digunakan

CO2 dan mengeluarkn O2 mempengaruhi

konsentrasi CO2 dalam air. Respirasi hewan dan

tumbuhan menghasilkan CO2

23

e. Warna dan kekeruhan

Bahan buangan dan air limbah dari kegiatan

industri berupa bahan anorganik dan organik

kadang dapat larut dalam air perubahan

warna air.

Warna air dialam sangat bervariasi:

• Air di rawa-rawa kuning, coklat atau kehijauan

• Air sungai kuning kecoklatan (mengandung lumpur)

• Air limbah yang mengandung Fe dalam jumlah tinggi

coklat kemerahan.

24

e. Warna dan kekeruhan

Warna air dibedakan 2 macam :

• True collor diakibatkan oleh bahan-bahan terlarut.

• Apparent collor (warna semu) diakibatkan oleh

selain bahan-bahan terlarut, bisa karena bahan

tersuspensi termasuk yg bersifat koloid

Kekeruhan terjadi karena :

• Bahan yang terapung

• Terurainya bahan organik, jasad renik

• Lumpur tanah liat

• Benda lain yang melayang atau terapung dan sangat

halus sekali

25

Padatan dalam air bahan padat organik

maupun anorganik yang larut, mengendap

maupun tersuspensi.

4 kelompok padatan :

1.Padatan terendap (sedimen)

2.Padatan tersuspensi dan koloid

3.Padatan terlarut total

4.Minyak dan lemak

26

f. Padatan

Dampak :

• Penyumbatan saluran air dan selokan

• Mengurangi populasi ikan dan hewan air lain

telur dan sumber makanan memungkinkan

terendam dalam sedimen

• Mengurangi penetrasi sinar kedalam air

mengurangi kecepatan fotosintesis

• Kekeruhan air.

27

f. Padatan (1. Padatan terendap)

Padatan tersuspensi : padatan yang

menyebabkan kekeruhan air , tidak terlarut dan

tidak dapat langsung mengendap, ukuran

maupun beratnya < sedimen. Misal : tanah liat,

sel mikroorganisme dll.

Industri fermentasi dan tekstil biasanya

padatan tersuspensinya tinggi diukur dengan

turbidimeter (dalam ppm).

Dapat mengurangi penetrasi sinar matahari

kedalam air.

28

f. Padatan (2. Padatan tersuspensi dan koloid)

Padatan terlarut : padatan yang

mempunyai ukuran < padatan tersuspensi

Terdiri dari senyawa organik dan

anorganik yang larut dalam air, mineral (

Hg, Pb, As, Cd, dll) dan garamnya.

Padatan terlarut total : Jumlah kepekatan

padatan dalam suatu sampel air (ppm).

29

f. Padatan (3. Padatan terlarut)

Minyak dalam air mengapung, biasanya

berasal dari pembersihan dan pencucian

kapal dilaut, pengeboran minyak diarea

laut, kebocoran kapal pengangkut minyak,

buangan pabrik dll.

30

f. Padatan (4. Minyak dan lemak)

Dampak pencemaran air karena minyak :

• Penetrasi sinar kedalam air kurang

• Konsentrasi oksigen terlarut menurun

• Mengganggu kehidupan burung air

• Mengganggu kehidupan tumbuhan laut

31

f. Padatan (4. Minyak dan lemak)

Nitrogen sbg sumber nitrat 78% volume

udara.

Sumber nitrogen : udara,senyawa anorganik

(nitrit, nitrat, amonia),senyawa organik (protein,

asam urea)

Tumbuhan dapat menghisap nitrogen dalam

bentuk nitrat (NO3)

Pengikatan (fiksasi) nitrogen pengubahan

dari nitrogen bebas diudara menjadi menjadi

nitrat (dapat secara biologi maupun kimia)

32

g. Nitrat

33

g. Nitrat

• Ledakan petir yang

melalui udara

memberikan cukup

energi untuk

menyatukan

oksigen dan

nitrogen

membentuk

nitrogen dioksida

(NO2)

• Gas bereaksi

dengan air

membentuk asam

nitrat (NO3)

•Tumbuhan dan hewan yang

telah mati akan diuraikan

proteinnya oleh organisme

pembusuk amoniak dan

senyawa amonium

•Nitrogen dalam kotoran dan

air seni amoniak

Amoniakhasil tambahan

penguraian protein tumbuhan

& hewan dalam kotorannya

34

g. Nitrat

Bila amoniak diubah menjadi nitrat

terdapat nitrit dalam air.

Kandungan nitrogen dalam air sebaiknya

dibawah 0,3 ppm bila >> maka

ganggang dapat tumbuh dengan subur

Bila mencapai 45 ppm maka berbahaya

untuk diminum, bila keracunan nitrit akan

mengakibatkan wajah membiru dan

kematian

h. Fosfor

Air biasanya mengandung fosfat anorganik

terlarut diabsorpsi oleh fitoplankton dan

tumbuhan air lain membentuk senyawa misal

ATP (Adenosine triposfat)

Herbivora yang makan tumbuhan akan

mendapatkan fosfor tersebut.

Pengeluaran kotoran metabolisme makhluk

hidup +Penguraian tumbuhan dan hewan mati

oleh bakteri mengembalikan fosfor ke air

dalam bentuk fosfor organik penguraian

menjadi fosfor

35

h. Fosfor

Fosfor masuk air dengan jalan :

• Kotoran

• Limbah

• Kegiatan pertanian

• Tumbuhan dan hewan yang telah mati

Pencegahan naiknya kadar fosfor dalam air :

• Melarang penggunaan detergen yang mengandung

fosfat

• Mewajibkan pengolahan limbah industri dengan

pemberian air kapur atau alumunium sulfat agar

fosfatnya mengendap dan dapat dibuang.

36

ASPEK BIOKIMIA PENCEMARAN AIR

37

Organisme pengurai aerobik (dalam air) •Menguraikan senyawa organik menjadi CO2 dan H2O

•Mengubah amoniak dan nitrit menjadi nitrat

OKSIGEN

Terlarut

Bila bahan organik sedikit

bakteri aerob akan

menguraikan dengan

mudah tanpa mengganggu

keseimbangan oksigen

dalam air

Bila bahan organik banyak

bakteri aerob akan

melipatgandakan diri

kekurangan oksigen bahkan

bisa sampai titik nol

Diambil alih oleh bakteri

anaerobik menghasilkan

metana dan hidrogen sulfida

yang berbau busuk.

ASPEK BIOKIMIA PENCEMARAN AIR

Pengujian yang berhubungan dengan

kandungan oksigen dalam air dibedakan

menjadi :

a. Uji BOD (Biochemical oxygen Demand)

b. Uji COD (Chemical oxygen Demand)

38

a. BOD (BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND)

Menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang

dibutuhkan oleh organisme untuk menguraikan

atau mengoksidasi bahan-bahan buangan

didalam air.

Bila konsumsi oksigen tinggi sisa oksigen

terlarut dalam air kecil.

39

Uji BOD :

jumlah oksigen yang akan dihabiskan oleh

mikroorganisme selama 5 hari oleh bakteri

pengurai aerobik dalam suatu volume limbah

pada suhu 200C (hasilnya dinyatakan dalam

ppm)

40


Kelemahan Uji BOD :

• Butuh waktu yang lama (5 hari) dan belum

menunjukkan nilai total BOD tetapi hanya 68%

dari total BOD.

• Kadang kurang teliti tergantung adanya

senyawa penghambat dalam air seperti

germisida seperti klorin menghambat

pertumbuhan mikroorganisme yang dibutuhkan

untuk menguraikan bahan organik.

41


b. COD (Chemical Oxygen demand)

Untuk mengetahui jumlah oksigen yang

dibutuhkan oleh bahan oksidan (misal kalium

dikromat K2Cr2O7) untuk mengoksidasi bahan-

bahan organik yang terdapat didalam air.

Selain bakteri yang dapat mengoksidasi zat

organik adalah kalium dikromat (bahkan lebih

banyak) menjadi CO2, H2O serta sejumlah ion

chrom nilai COD lebih besar dari BOD untuk

air yang sama.

42

b. COD (Chemical Oxygen demand)

Bahan yang stabil terhadap reaksi biologi

dan mikroorganisme dapat ikut teroksidasi

96% hasil uji COD selama 10 menit.

Klor dapat mengganggu uji ini karena

bereaksi dengan kalium dikromat

menambahkan sulfat merkuri.

43

BAHAN PENCEMAR YANG LAIN - LOGAM BERAT

Komponen anorganik yang mencemari air

diantaranya logam berat yang biasanya

berbahaya :

44

a. Merkuri (Hg)

b. Timbal (Pb)

c. Arsenik (As)

d. Kadmium (Cd)

e. Kromium (Cr)

f. Nikel (Ni)

Dapat mengumpul dalam

tubuh suatu organisme

dalam jangka waktu lama

sebagai racun yang

terakumulasi. Hg dan Pb

adalah yang paling sering

45

Mercuri kebanyakan terdapat dialam

dalam bentuk senyawa tersebar air,

dikarang, tanah, udara maupun organisme

hidup

LOGAM BERAT (a. Mercuri)

46

Sifat :

Satu-satunya logam yang berwujud cair

pada suhu kamar dengan titik beku

terendah dibanding logam lain (-390C)

Volatilitas tertinggi dari semua logam.

Ketahanan listrik sangat rendah

konduktor terbaik

Banyak logam dapat larut dalam merkuri

Bersifat racun terhadap semua makhluk

hidup.


47

Penggunaan dengan jumlah besar :

• Industri klor-alkali (sebagai katoda dari sel

elektrolisis) produksi klorin (Cl2) dan NaOH

dengan cara elektrolisis garam NaCl

• Produksi alat listrik (misal lampu mercuri

lampu jalan, pabrikbiaya lbh murah dari

lampu pijar dan bisa untuk tegangan tinggi)

• Fungisida untuk membunuh jamur dalam

cat, kertas dll.


Semua komponen mercuri dalam jumlah

cukup akan beracun terhadap tubuh.

Pengaruh merkuri didalam tubuh diduga

karena dapat menghambat kerja enzym

dan mengakibatkan kerusakan sel

(kemampuan mercuri untuk terikat dengan

grup yang mengandung sulfur dalam

molekul pada enzym dan dinding sel).

48


49

Pencemaran oleh timbal dapat terjadi di air,

tanah maupun udara.

Sifat : • Titik cair rendah sehingga bila digunakan dalam bentuk

cair membutuhkan teknik yang sederhana

• Merupakan logam yang lunakmudah diubah ke

berbagai bentuk

• Dapat berfungsi sebagai lapisan pelindung bila kontak

dengan udara lembab

• Densitas timbal lebih tinggi dibanding logam lain (kecuali

emas dan mercuri)

LOGAM BERAT (b. Timbal)

Apabila timbal tertelan atau terhirup oleh

manusia dan di dalam tubuh, ia akan

beredar mengikuti aliran darah, diserap

kembali di dalam ginjal dan otak, dan

disimpan di dalam tulang dan gigi.

50


Anak di perkotaan pada negara berkembang

memiliki risiko yang tinggi dalam keracunan timbal.

Timbal yang terserap oleh anak, walaupun dalam

jumlah kecil, dapat menyebabkan gangguan pada

fase awal pertumbuhan fisik dan mental yang

kemudian berakibat pada fungsi kecerdasan dan

kemampuan akademik.

Pada kadar tinggi, keracunan timbal pada anak

dapat menyebabkan: anemia, kerusakan otak,

liver, ginjal, syaraf dan pencernaan, koma, kejang-

kejang atau epilepsi, serta dapat menyebabkan

kematian

51


52

Baku mutu air

Baku mutu air adalah ukuran batas atau kadar

makhluk hidup, zat, energi, atau komponen yang

ada atau harus ada dan atau unsur pencemar

yang ditenggang keberadaannya di dalam air

air tetap dapat digunakan sesuai kriterianya

53

Baku Mutu Air

54

Baku Mutu Air Limbah

55

Konservasi Air

56

Dampak Pencemaran Air

Air kotor & beracun

Krisis air bersih

Banjir

Keracunan dan diare

Penyakit kulit

Alergi

Air laut naik

Tanah kering,

lingkungan hidup

rusak

Konservasi sumber daya air

Konservasi sumber daya air adalah upaya

memelihara keberadaan serta

keberlanjutan keadaan, sifat, dan fungsi

sumber daya air agar senantiasa tersedia

dalam kuantitas dan kualitas yang

memadai untuk memenuhi kebutuhan

makhluk hidup, baik pada waktu sekarang

maupun yang akan datang (UU_7_2004)

57

58

? Selamat

Belajar…

KONSEP DASAR SISTEM - lelyria.lecture.ub.ac.id · Pencemaran dan/atau Perusakan Laut . AIR SANGAT...

Documents

Transcript of KONSEP DASAR SISTEM - lelyria.lecture.ub.ac.id · Pencemaran dan/atau Perusakan Laut . AIR SANGAT...