Pengukuran Konsentrasi Biochemical Oxygen Demand (Bod) Sebagai Penentu Beban Pencemaran Pada Danau...

7/31/2019 Pengukuran Konsentrasi Biochemical Oxygen Demand (Bod) Sebagai Penentu Beban Pencemaran Pada Danau Lsi

1/10

Jurnal Polusi Tanah dan Air Tanah ( 2012 )

Kelompok 8, Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

PENGUKURAN KONSENTRASIBIOCHEMICAL OXYGEN

DEMAND (BOD) SEBAGAI PENENTU BEBAN

PENCEMARAN PADA DANAU LSI INSTITUT PERTANIAN

BOGOR, DRAMAGA

Cindhy Ade Hapsari1, Lutfhi Adhytia Putra2, Ratu Rima Novia Rahma3, Riandy Surya

Irawan4

Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor, Jln. Kamper Kampus IPB, Dramaga,

Bogor, 16680

Email: [email protected], [email protected],[email protected], [email protected]

Abstrak: Air memegang peranan yang amat vital bagi kelangsungan hidup semua makhluk di

bumi ini. Pentingnya air bagi makhluk hidup khususnya manusia dibutuhkan sebagai penunjang

berbagai aktivitas kehidupan di segala bidang, baik kebutuhan akan minum, mandi, irigasi,

kelestarian lingkungan, dan sebagainya. Semua aspek kegiatan tersebut tentunya membutuhkan

air yang memiliki kualitas yang layak untuk digunakan, sementara sumber-sumber air yang

terdapat di bumi, baik yang alami maupun yang buatan memiliki kadar kualitas yang berbeda-

beda. Kadar konsentrasi BOD (Biochemical Oxygen Demand) atau oksigen yang terlarut,

diperlukan untuk menentukan beban tingkat pencemaran air lingkungan dan sistem penanganan

kualitas air secara biologis. Menurut Peraturan Pemerintah No.82/2001 Tentang Pengelolaan

Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, baku mutu untuk air kelas satu (air yang

peruntukannya dapat digunakan untuk baku air minum, dan atau peruntukan lain yang

mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut) nilai BODnya adalah sebesar 2

mg/l. Dari ketetapan baku mutu tersebut dapat disimpulkan bahwa sampel air Danau LSI Institut

Pertanian Bogor, Dramaga bagian hilir tidak layak untuk dikonsumsi karena nilai konsentrasiBOD melebihi 2 mg/l. Tetapi air tersebut masih termasuk dalam kategori kelas dua yang

mempunyai baku mutu BOD sebesar 3 mg/l, yang hanya bisa dipakai untuk tempat prasarana atau

sarana rekreasi air.

Kata kunci: Baku mutu, BOD (Biochemical Oxygen Demand), Konsentrasi, Kualitas.

PENDAHULUANAir seperti yang telah diketahui memegang peranan yang amat vital bagi

kelangsungan hidup semua makhluk di bumi ini. Pentingnya air bagi makhluk

hidup khususnya manusia dibutuhkan sebagai penunjang berbagai aktivitas

kehidupan di segala bidang, baik kebutuhan akan minum, mandi, irigasi,

kelestarian lingkungan, dan sebagainya. Semua aspek kegiatan tersebut tentunya

membutuhkan air yang memiliki kualitas yang layak untuk digunakan, sementarasumber-sumber air yang terdapat di bumi, baik yang alami maupun yang buatan

memiliki kadar kualitas yang berbeda-beda. Di dalam air, banyak terkandung

bahan-bahan kimia baik yang berbahaya maupun yang tidak, serta berbagi jenis

mikroorganisme yang hidup di dalamnya. Pengadaan air bersih baru sebatas pada

beberapa daerah saja, sementara sisanya mengandalkan sumber-sumber air yang

terdapat di alam, padahal tidak semua sumber air terjamin memenuhi standar

kelayakan. Contohnya, banyak air-air sungai, danau, maupun air tanah yang sudah

terkontaminasi oleh pembuangan limbah dan polusi. Zat-zat yang mengandung

penyusun limbah tersebut harus dioksidasi oleh mikroorganisme yang hidup

dalam air agar air tidak tercemar. Mikroorganisme yang hidup dan berkembang di

dalam air memerlukan oksigen untuk mengoksidasi senyawa-senyawa organik


2/10



penyusun limbah yang terdapat didalam air. Proses oksidasi tersebut sangat

penting dilakukan untuk menjaga kualitas air tersebut, agar terhindar dari limbah-

limbah serta polutan yang berbahaya. Untuk melakukan proses oksidasi atau

degradasi tersebut, tingkat kebutuhan akan oksigen dari berbagai air berbeda-

beda, tergantung tinggi atau rendahnya kandungan bahan-bahan buangan dalamair tersebut. Karena itulah dibutuhkan sebuah parameter untuk mengukur kadar

oksigen yang dibutuhkan mikroorganisme untuk mendegradasi atau mengoksidasi

limbah organik yang terdapat di dalam air lingkungan. Analisis tersebut dikenal

dengan Biochemical Oxygen Demand (BOD) atau Kebutuhan Oksigen Biologis

(KOB). Analisis BOD sangat penting dilakukan untuk mengetahui beban

pencemaran di dalam suatu jenis air, serta merancang sistem penanganan kualitas

air dan air limbah secara biologis. Besarnya suhu dan pH sangat mempengaruhi

analisis BOD, suhu memberikan pengaruh terhadap sebagian besar reaksi

biokimia, sementara organisme dalam air yang mendegradasi bahan organik akan

menyesuaikan diri pada pH lingkungan. Proses oksidasi bahan organik, yang

dilakukan oleh berbagai macam organisme akan menghasilkan karbon dioksida(CO2) dan air (H2O), dengan waktu penguraian tidak terbatas. Karena itu,

dilakukan uji praktikum untuk menetapkan konsentrasi BOD yang digunakan

sebagai parameter pengukuran beban pencemaran pada air danau, sehingga dapat

mengetahui kondisi toksik dan adanya bahan-bahan yang sulit didegradasi.

METODE PRAKTIKUMPada praktikum ini, praktikan menggunakan sampel air danau yang berlokasi

di Danau LSI (Lembaga Sumber Informasi) Institut Pertanian Bogor, Dramaga.

Praktikum yang telah dilakukan bertujuan untuk menentukan kadar konsentrasi

BOD (Biochemical Oxygen Demand) oksigen yang terlarut, dimana nilai BOD

diperlukan untuk menentukan beban tingkat pencemaran air lingkungan dan

sistem penanganan kualitas air secara biologis. Adapun alat yang digunakan

dalam praktikum ini, yaitu: Dua botol inkubasi Winkler 250-300 ml dengan

tutupnya, dua buah erlenmeyer 250 ml, buret 25 ml, beberapa buah labu ukur,

bermacam-macam pipet, plastik hitam untuk melapisi botol Winkler. Sedangkan

bahan yang digunakan yaitu: air sampel danau, beberapa jenis larutan pereaksi

kombinasi alkali, larutan H2SO4 pekat , larutan Na2S2O3 0,0125 N, dan larutan

MnSO4. Langkah-langkah praktikum yang dilakukan adalah sebagai berikut:

Pertama, mengambil sampel air danau pada bagian hilir dengan menggunakan

2 botol Winkler. Botol tersebut dicelupkan kemudian diisi penuh. Pastikan tidak

ada gelembung udara yang masuk ke dalam botol. Setelah terisi, tutup dan lapisidengan plastik hitam agar tidak terkena sinar matahari. Pada botol Winkler

pertama dilakukan uji penentuan DO pada hari itu juga (untuk penetapan DO0),

sedangkan botol Winkler yang kedua disimpan di dalam inkubator selama 5 hari

(untuk penetapan DO5).

Kedua, masukkan 1 ml larutan MnSO4 dan 1 ml kombinasi alkali ke dalam

botol Winkler berisi sampel air danau dengan menggunakan pipet. Setelah

ditetesi, tutup rapat botol tersebut dan lakukan mekanisme pengocokan secara

perlahan agar hasilnya maksimal. Setelah pengocokan selesai, tambahkan larutan

H2SO4 2 ml dan kocok kembali sampai terjadi perubahan warna larutan menjadi

kuning. Setelah terjadi perubahan warna, pindahkan larutan tersebut ke dalam 2

labu ukur.


3/10



Ketiga, masing-masing botol dititrasi oleh larutan Na2S2O3 0,0125 N sampai

terjadi perubahan warna menjadi kuning muda. Setelah itu tambahkan larutan

kanji dan cairan yang berada di dalam botol akan berubah menjadi warna biru.

Kemudian lakukan titrasi kembali dengan larutan Na2S2O3 0,0125 N sampai

terjadi perubahan warna biru tepat hilang. Terakhir, catat volume larutan Na2S2O30,0125 N yang terpakai.

Setelah semua langkah dalam percobaan selesai sesuai prosedur, dapat

dilakukan perhitungan. Perhitungan pertama untuk menentukan konsentrasi

oksigen terlarut (DO) dengan persamaan:

DO= 1000 x Vrata-rata x N Na-tiosulfat x 8 (1)

50 x (250/248)

Keterangan:

DO : Konsentrasi oksigen terlarut

Vrata-rata : Rata-rata volume Na2S2O3 yang terpakai untuk titrasiN Na-tiosulfat : konsentrasi larutan Na2S2O3

Setelah nilai sampel DO0 dan DO5 sudah diketahui, maka dapat ditetapkan

nilai BOD dengan persamaan:

BOD5 = DO0 DO5 (2)

Keterangan:

DO0 : Konsentrasi oksigen terlarut pada hari pertama

DO5 : Konsentrasi oksigen terlarut pada hari kelima

Dengan demikian, nilai konsentrasi BOD (Biochemical Oxygen Demand) dapat

diketahui.

HASIL DAN PEMBAHASANBOD atau Biochemical Oxygen Demand adalah suatu karakteristik yang

menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang diperlukan oleh mikroorganisme untuk

mengurai atau mendekomposisi bahan organik dalam kondisi aerobik (Umaly dan

Cuvin, 1988 dalam Metcalf & Eddy, 1991 dalam Hariyadi, 2004). Selain itu BOD

dapat juga didefinisikan sebagai banyaknya oksigen yang diperlukan oleh

organisme pada saat pemecahan bahan organik, pada kondisi aerobik. Pemecahanbahan organik diartikan bahwa bahan organik ini digunakan oleh organisme

sebagai bahan makanan dan energinya diperoleh dari proses oksidasi (PESCOD,

1973 dalam Salmin, 2005).

Bakteri atau mikroorganisme lainnya memerlukan oksigen untuk

mengoksidasikan zat-zat organik atau bahan pencemar organik, akibatnya kadar

oksigen terlarut di air semakin berkurang. Semakin banyak bahan pencemar

organik yang ada di perairan, semakin banyak oksigen yang digunakan, sehingga

mengakibatkan semakin kecil kadar oksigen terlarut (DO). BOD merupakan

salah satu parameter pencemaran air terhadap limbah organik yang didapatkan

dari selisih antara DO0 dengan DO5. Semakin besar selisih DO tersebut maka

jumlah oksigen yang digunakan untuk proses oksidasi semakin besar dan jumlah


4/10



oksigen terlarut dalam air akan semiakin kecil sehingga nilai BOD yang ada

dalam perairan tersebut akan semakin besar.

Pengujian kali ini dilakukan terhadap Danau LSI (Lembaga Sumber Informasi)

Institut Pertanian Bogor, Dramaga bagian hilir. Selama pemeriksaan BOD, contoh

yang diperiksa harus bebas dari udara luar untuk mencegah kontaminasi darioksigen yang ada di udara bebas. Konsentrasi air buangan/sampel tersebut juga

harus berada pada suatu tingkat pencemaran tertentu, hal ini untuk menjaga

supaya oksigen terlarut selalu ada selama pemeriksaan. Hal ini penting

diperhatikan mengingat kelarutan oksigen dalam air terbatas dan hanya berkisar

9 ppm pada suhu 20C (SAWYER & MC CARTY, 1978 dalam Salmin, 2005).

Suhu diusahakan konstan pada 20C karena merupakan suhu umum di alam.

Pengujian dilakukan dengan menentukan nilai oksigen terlarut (DO) dengan

metode winkler terlebih dahulu baru kemudian menghitung nilai BOD dengan

cara mengurangkan nilai DO0 dengan DO5.

Pada pengujian kali ini sampel dari Danau LSI ditempatkan pada dua botol

winkler yang tertutup rapat dan tidak terkena cahaya dari luar agar tidakmempengaruhi reaksi dalam botol. Salah satu botol dimasukkan dalam inkubator

dan didiamkan selama 5 hari, sedang botol lainnya dilakukan penentuan nilai

oksigen terlarutnya (DO0). Proses penentuan oksigen terlarut ini prinsipnya

dengan menggunakan titrasi iodometri. Sampel yang akan dianalisis terlebih

dahulu ditambahkan larutan MnSO4 dan NaOH - KI, sehingga akan terjadi

endapan MnO2. Dengan menambahkan H2SO4 maka endapan yang terjadi akan

larut kembali dan juga akan membebaskan molekul iodium (I2) yang ekivalen

dengan oksigen terlarut dengan reaksi sebagai berikut:

MnSO4

+2 NaOH Mn(OH)2

+ Na2SO

4

2 Mn(OH)2 + O22 MnO2 + 2 H2O

MnO2 + 2 KI + 2 H2O Mn(OH)2 + I2 + 2 KOH

Kemudian setelah penambahan MnSO4, NaOH-KI, dan H2SO4 sampel air

danau tersebut akan berubah menjadi kuning. Titrasi dengan menggunakan

natrium tiosulfat (Na2S2O3) hingga warna menjadi kuning muda atau kuning

bening. Kemudian dilakukan penambahan amilum atau kanji hingga sampel

tersebut berubah warna menjadi biru tua. Penambahan amilum ini berfungsi

sebagai indikator. Setelah itu dilakukan titrasi lagi dengan menggunakan natrium

tiosulfat (Na2S2O3) kembali hingga larutan menjadi berwarna bening. Natrium

tiosulfat yang digunakan untuk titrasi dibaca dan kemudian dihitung denganpersamaan (1):

DO= 1000 x Vrata-rata x N Na-tiosulfat x 8

50 x (250/248)

untuk menentukan nilai DO0 dan nilai DO5. Dan untuk mendapatkan nilai dari

BOD5 dapat dihitung menggunakan persamaan (2):

BOD5 = DO0 DO5


5/10



Tabel 1.1. Konsentrasi Oksigen Terlarut

V0 (ml) V0rata-rata (ml) DO5 (mg/l)

V1 2,92,8 5,56

V2 2,7

Tabel 1.2. Konsentrasi Oksigen Terlarut Setelah 5 Hari

V5 (ml) V5rata-rata (ml) DO5 (mg/l)

V1 1,751,75 3,472

V2 1,75

DO0 dan DO5 didapatkan dari perhitungan sesuai dengan persamaan (1)

DO0 = 1000 x V0rata-rata x N Na-tiosulfat x 8 = 5,56 mg/l50 x (250/248)

= 1000 x 2,8 x 0,0125 x 8 = 5,56 mg/l

50 x (250/248)

DO5 = 1000 x V5rata-rata x N Na-tiosulfat x 8 = 3,472 mg/l

50 x (250/248)

= 1000 x 1,75 x 0,0125 x 8 = 3,472 mg/l

50 x (250/248)

Jadi Nilai BOD5 didapatkan dengan cara memasukkan nilai DO0 dan DO5 pada

persamaan (2)

BOD5 = DO0 - DO5 = 5,56 - 3,472 = 2,088 mg/l

Dari perhitungan yang telah dilakukan didapatkan nilai DO0 sebesar 5,56 mg/l

dan nilai DO5 sebesar 3,472 mg/l. Sehingga didapatkan pula nilai BOD5 dengan

cara memasukkannya ke dalam persamaan (2), yaitu sebesar 2,088 mg/l. Menurut

Peraturan Pemerintah No.82/2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan

Pengendalian Pencemaran Air, baku mutu untuk air kelas satu (air yang

peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau peruntukanlain yang memper-syaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut) nilai

BODnya adalah sebesar 2 mg/l. Jadi jika dibandingkan hasil pengujian dengan

baku mutu yang telah ditetapkan tersebut nilai BOD danau LSI melebihi baku

mutu walaupun hanya perbedaannya sangat kecil. Sehingga dapat dikatakan air di

Danau LSI tidak layak digunakan untuk air minum. Namun air tersebut masih

termasuk dalam kategori kelas dua (menurut Peraturan Pemerintah No.82/2001

Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air) yang

mempunyai baku mutu BODnya sebesar 3 mg/l. Air dalam kategori kelas dua

adalah air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi

air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman,


6/10



dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan

kegunaan tersebut.

Efluen atau limbah cair atau air buangan akan memperbesar nilai BOD.

Semakin banyak efluen yang masuk ke dalam badan air maka akan semakin tinggi

pula nilai BODnya. Nilai BOD yang tinggi dapat mengganggu keseimbanganekologik pada perairan. Efluen yang terdapat pada danau LSI kemungkinan besar

berasal dari air buangan kamar mandi dan air buangan dari kantin yang berada di

atas danau LSI. Oleh karena itu cara untuk menurunkan nilai BOD danau LSI

adalah dengan mengurangi pembuangan efluen atau air buangan tersebut ke badan

air danau.

KESIMPULANUntuk menentukan kualitas air dilihat dari konsentrasi BOD yang terkandung.

Pada pengujian konsentrasi BOD terhadap Danau LSI (Lembaga Sumber

Informasi) Institut Pertanian Bogor, Dramaga bagian hilir diperoleh hasil yaitu

sebesar 2,088 mg/l. Menurut baku mutu yang ditetapkan pada PeraturanPemerintah No.82/2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian

Pencemaran Air, air kelas satu (air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air

baku air minum, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang

sama dengan kegunaan tersebut) memiliki baku mutu BOD sebesar 2 mg/l. Dari

ketetapan baku mutu tersebut dapat disimpulkan bahwa sampel air Danau LSI

(Lembaga Sumber Informasi) Institut Pertanian Bogor, Dramaga bagian hilir tidak

layak untuk dikonsumsi karena nilai konsentrasi BOD melebihi 2 mg/l. Tetapi air

tersebut masih termasuk dalam kategori kelas dua yang mempunyai baku mutu

BOD sebesar 3 mg/l, yang hanya bisa dipakai untuk tempat prasarana atau sarana

rekreasi air. Nilai BOD itu sendiri sangat mempengaruhi kehidupan organisme

yang terdapat dalam air tersebut, bila terjadi kekurangan oksigen terlarut maka

akan menghambat pertumbuhan organisme di derah tersebut. Dan dari hasil BOD

sebesar 2,088 mg/l pada praktikum dapat diketahui bahwa pada sampel air yang

digunakan memiliki kondisi toksik yang tidak terlalu tinggi dan bahan-bahan yang

sulit didegradasi pun tidak terlalu banyak.

Daftar PustakaGiwangkara. 2007. Peraturan Pemerintah No.82/2001 Tentang Pengelolaan

Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. [terhubung berkala]

http://persembahanku.wordpress.com/2007/03/28/pp-ri-no-82-2001-

pengelolaan-kualitas-air/. (Diakses tanggal 07 Maret 2012)Hariyadi, Sigid. 2004. BOD dan COD sebagai Parameter Pencemaran Air dan

Baku Mutu Air Limbah. Bogor: Institut Pertanian Bogor.

Salmin. Oksigen Terlarut (DO) dan Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD) sebagai

Salah Satu Indikator untuk Menentukan Kualitas Perairan, Oseana.

Volume XXX, Nomor 3, 2005 : 21 26


7/10



Lampiran 1

PERATURAN PEMERINTAH NOMOR 82 TAHUN 2001

TANGGAL 14 DESEMBER 2001

TENTANG

PENGELOLAAN KUALITAS AIR DAN PENGENDALIAN PENCEMARAN AIR

Kriteria Mutu Air Berdasarkan Kelas

PARAMETER SATUAN KELAS KETERANGAN

I II III IV

FISIKA

Temperatur C Deviasi

3

Deviasi

3

Deviasi

3

Deviasi

5

Deviasi Tempertur

dari keadaan alamiah

Residu Terlarut mg/L 1000 1000 1000 2000

Residu

Tersuspensi

mg/L 50 50 400 400 Bagi pengolahan air

minum secarakonvensional, residu

tersuspensi 5000

mg/L

KIMIA ANORGANIK

Ph 6-9 6-9 6-9 5-9 Apabila secara

alamiah di luar

rentang tersebut, maka

ditentukanberdasarkan kondisi

alamiah

BOD mg/L 2 3 6 12COD mg/L 10 25 50 100DO mg/L 6 4 3 0 Angka batas minimum

Total Fosfat sbg

P

mg/L 0,2 0,2 1 5

NO3 sebagai N mg/L 10 10 20 20

NH3-N mg/L 0,5 (-) (-) (-) Bagi perikanan,

kandungan amonia

bebas untuk ikan yang

peka 0,02 mg/Lsebagai NH3

Arsen mg/L 0,05 1 1 1

Kobalt mg/L 0,2 0,2 0,2 0,2

Barium mg/L 1 (-) (-) (-)Boron mg/L 1 1 1 1

Selenium mg/L 0,01 0,05 0,05 0,05

Kadmium mg/L 0,01 0,01 0,01 0,01

Khrom (VI) mg/L 0,05 0,05 0,05 0,01

Tembaga mg/L 0,02 0,02 0,02 0,2 Bagi pengolahan air

minum secara

konvensional, Cu 1

mg/L

Besi mg/L 0,3 (-) (-) (-) Bagi pengolahan air

minum secara

koncensional, Fe 5

mg/L

Timbal mg/L 0,03 0,03 0,03 1 Bagi pengolahan air


8/10



minum secara

konvensional, Pb

0,1 mg/L

Mangan mg/L 1 (-) (-) (-)

Air Raksa mg/L 0,001 0,002 0,002 0,005

Seng mg/L 0,05 0,05 0,05 2 Bagi pengolahan airminum secara

konvensional, Zn 5

mg/L

Khlorida mg/L 1 (-) (-) (-)

Sianida mg/L 0,02 0,02 0,02 (-)

Fluorida mg/L 0,5 1,5 1,5 (-)

Nitrit sebagai N mg/L 0,06 0,06 0,06 (-) Bagi pengolahan air

minum secara

konvensional, NO2_N

1 mg/L

Sulfat mg/L 400 (-) (-) (-)

Khlorin bebas mg/L 0,03 0,03 0,03 (-) Bagi ABAM tidakdipersyaratkan

Belerang

sebagai H2S

mg/L 0,002 0,002 0,002 (-)

PRESIDEN REPUBLIK INDONESIA

ttd.

MEGAWATI SOEKARNO PUTRI


9/10



Lampiran 2

Gambar 2.1. Pengambilan sampel air Danau LSI sebelah hilir




10/10




Gambar 2.5. Sampel air Danau LSI sebelum ditritasi

Gambar 2.6. Sampel air Danau LSI setelah ditritasi

Pengukuran Konsentrasi Biochemical Oxygen Demand (Bod) Sebagai Penentu Beban Pencemaran Pada Danau...

Documents

Transcript of Pengukuran Konsentrasi Biochemical Oxygen Demand (Bod) Sebagai Penentu Beban Pencemaran Pada Danau...