HIDROSPHERE
Dwina RoosminiDepartemen Teknik Lingkungan
ITB
PERMASALAHAN DENGANLINGKUNGAN AIR
KUALITAS
KUANTITAS10/12/2016 Dwina Roosmini 2
SIKLUS HIDROLOGI
10/12/2016 Dwina Roosmini 3
Penurunan Muka Air Tanah(Miller, 1996)
10/12/2016 Dwina Roosmini 4
Hubungan Jumlah Sumur Bor dengan Produktifitas Airtanah
0
5
10
15
20
25
30
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995 Tahun
Jum
lah
Sum
ur (U
nit)
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
Inde
ks P
rodu
ktiv
itas
(L/d
et/u
nit)
Jumlah Sumur Bor Indeks Produktivitas
Indeks Produktivitas Airtanah PDAM Kota Bandung
0
5
10
15
20
25
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995 Tahun
Jum
lah
Sum
ur (U
nit)
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
Inde
ks P
rodu
ktiv
itas
(L/d
et/u
nit)
Jumlah Sumur Bor Indeks Produktivitas
Indeks Produktivitas Airtanah PDAM Kabupaten Bandung
Gedebage
RancaekekFoto: GTL, 2004
Penurunan Muka Tanah (Smr Pantau)
0250500750
100012501500175020002250250027503000
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1976
1985
1988
1990
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003 Tahun
00,010,020,030,040,050,060,070,080,090,10,110,12
Jumlah Sumur Bor Indeks Produktivitas
MANUSIA DAN AIR
• Komponen terbesar tubuh manusia (50-70)%
• Pelarut berbagai jenis zat dalam tubuh
10/12/2016 Dwina Roosmini 6
Air
Fungsi Untuk menunjang kehidupan manusia (masak, cuci + transpor,
agrikultur, perikanan, dll) Pembuangan limbah
Lingkungan air dapat membawa penyakit Menular Tidak menular
Pengolahan limbah cair di Indonesia, masih banyak yangtidak/cukup memuaskan, oleh karenanya masihmencemari lingkungan air
10/12/2016 Dwina Roosmini 7
Sumber-sumber Pengotor Air• Alamiah:UdaraMineral TerlarutTumbuhan/hewan (pembusukan)Tumbuhan airAir hujan
• Pertanian:ErosiKotoran hewanPupukPestisidaAir Irigasi
10/12/2016 Dwina Roosmini 8
Limbah Cair:Permukiman IndustriAir hujan kotaKapal/perahuPengolahan limbah
Miller, 1996
Penyebab Penyakit
• Agen Hidup: penyakit menular
• Agen tidak hidup: peny. tdk menular
10/12/2016 Dwina Roosmini 10
Standard Air Minum di Indonesia
10/12/2016 Dwina Roosmini 11
Keputusan Menteri Kesehatan RI No:907/MENKES/SK/VII/2002 Tanggal 29 Juli 2002
• Bakteriologis: E. coli• Kimia: inorganik dan organik• Radioaktivitas
• Fisis: warna, bau dan kekeruhan
Parameter:
Pencemar Biologi
Dalam standard air minum diukur denganindikator E. coli atau Total coli
• Kelompok coliform: Escherichia coli, Enterobacteraerogenes, Citrobacter fruendii
bakteri aerobik dan fakultatif anaerobik, gram negatif,tidak membentuk spora, berbentuk bulat yangmenfermentasi laktosa dan membentuk gas dalam 48jam pada 35oC
Sifat Biologi
o Organisme nativeo Organisme tidak native
organismeindividuJumlah
spesiesJumlahDiversitas
10/12/2016 Dwina Roosmini 13
Ekosistem akuatik
Peran Air dalam Penyebaran PenyakitMenular
• Air sebagai penyebar mikroba patogen• Air sebagai sarang insekta penyebar penyakit• Air sebagai sarang hospes sementara penyakit
10/12/2016 Dwina Roosmini 14
Penyakit yang berhubungan dengan air
Kategori Infeksi Agen patogen1. Fekal-oral (water-borne atauwater-washed)
Diarrhoeas dan dysentries :Disentri amubaBalantidiasisKoleraE. coli diarrhoeaeRotavirus diarrhoeaShigellosis (bacillary dysentry)Hepatitis-APolioTyphus abdominalis
P-Entamoeba histolyticaP-Balantidia coliB-Vibrio cholerae
B-Escherichia coli enteropatogenicV-Rotavirus
B-Shigella dysentriaeV-V. Hepatitis AV-V.poliomyelitis
B-Salmonella typhi
2. Water-washed:a. Infeksi kulit dan mata
b. Lain-lain
Penyakit infeksi kulitPenyakitr infeksi mataLouse-borne typhus
Louse-borne relapsing fever
MMRS
3. Water-based:a. menembus kulitb. ingested
SchistosomiasisCacing guineaChlonorchiasis
Diphyllobothriasis
H-SchistosomaHHH
4. Water-related insect vectora. menggigit dekat airb. berkembang biak dalam air
Sleeping sicknessFilariasisMalaria
River blindnessMosquito-borne viruses:
Dengue (Demam Berdarah)
PHPH
V
Keterangan : B: Bakteri, H: cacing , P: Protozoa, M: apa saja, R: Rickettsia, S:Spirochaete, V: VirusSumber: Cairncross dan Feachem, 1983
Penyakit yang berhubungan dengan air (lanj.)
Kebanyakan merupakan penyakit saluran pencernaan, tinjadari penderita dapat masuk ke dalam sistem penyediaan air.
Organisme patogen umumnya tidak dapat berkembangdalam air, hanya dpt bertahan beberapa hari
Spora atau kista bertahan di luar tubuh dalam waktulama, contoh: Clostridium tetani (bertahan beberapatahun)
Penyakit yang berhubungan dengan air (lanj.)
Salmonellosis:Gastroenteritis akut, keracunan pada darah, demam enterik
Penyebab: Salmonella typhimurium gastroenteritis
Salmonella typhii Typhoid fever
3% pasien akan menjadicarrier (sembuh dr penyakit,ttp masih membawa m.o)
Penyakit yang berhubungan dengan air (lanj.)
Shigellosis (Bacillary dysentriae):Diare akut
Penyebab: Shigella
Amebiasis (amebic dysentriae):
DiarePenyebab: Protozoa Entamoeba hystolitica dengan habitat usus besar
Membentuk kista dan dapat terbawa tinja untuk menyebar
Tahan thd klorinasi, dpat dihilangkan dengan UV atau pengeringan
10/12/2016 Dwina Roosmini 19
Giardia, Perotozoa penyebab diare
Penyakit yang berhubungan dengan air (lanj.)
Hepatitis:
Demam, kehilangan selera makan dan enerji, sakit kepala, kuning
Penyebab: Virus
Cholera:Diare akut (muntaber) dehidrasi
Penyebab: Bakteri Vibrio Cholera atau V comma
Wabah di New Delhi, India (1955-1956): Kontaminasi SPABoleh limbah domestik
Virus• Tidak dapat berkembang biang diluar sel hidup jumlah di lingkungan berkurang
• Dapat bertahan hidup di lingkungan padakondisi: pH netral, senyawa organik,kelembaban, temperatur rendah.
• Enterovirus dapat ditemukan hampir diseluruhair permukaan yang menerima limbah domestik 100 enterovirus/ liter
10/12/2016 Dwina Roosmini 21
Virus (lanj.)
• Teradsorbsi pada partikel tersuspensi (baik organikmaupun anorganik) terakumulasi pd dasar sedimen
• Daya tahan lebih baik pada air terpolusi dengan berat
• Dpt mencemari air tanah dangkal yang tercemar limbahdomestik
• Dpt ditemukan pada air dari PAM yang telah diklorinasi,sementara bakteri hilang virus tdk juga dapat lolos padasaringan pasir
10/12/2016 Dwina Roosmini 22
Virus (lanj.)Desinfeksi:
– poliovirus resistan thd desinfeksi dengan klor
– ozon merupakan desinfektan cukup baik utk virus
– Adenovirus penyebab infeksi mata, sal. Pernafasantahan terhadap desinfeksi dengan UV (Gerba, 2003)
10/12/2016 Dwina Roosmini 23
Virus (lanj.)
Penyisihan virus dalam pengolahan limbah cair:
• Sedimentasi primer/sekunder: 83%teradsorbsi pada solid dan mengendap
• Tangki Septik: 50 % tgt waktu detensi
• Trickling filter: 85-94 %
• Lumpur aktif: 90 – 99 %
• Pengolahan Lumpur:Pit latrin, Anaerobic digestion, sludge drying bed, komposting
10/12/2016 Dwina Roosmini 24
Ascariasis
• Reservoir: Manusia
• Transmisi: Oral, melalui tangan, makanan, alat2.
• Telur menetas menjadi larva di usus besar,masuk ke aliran darah, masuk ke hati/jantung danakhirnya masuk ke paru2 dlm 3 hari.
• Larva berkembang di paru2, masuk ke trakhea,tertelan masuk ke oesophagususus, berkembangdalam 60-75 hari hidup s.d 1,5 tahun.
10/12/2016 Dwina Roosmini 25
Ascariasis
• Terdapat dalam air permukaan, tidak di airtanah
• Terdapat terbanyak di feces: 300.000 telurpergram feces.
10/12/2016 Dwina Roosmini 26
10/12/2016 Dwina Roosmini 27Dracunculus medinensis
Water-based helminths
10/12/2016 Dwina Roosmini 28
Konsentrasi Fecal Coliform dalam Sumber Air Domestikdi Negara Berkembang
Sumber Escherichia coli per 100 mL
Gambia: Sumur pompa tangan (15-18) m s.d 100.000
Indonesia: Kanal di Jakarta 3.100 – 3.100.000
Kenya:Mata AirWadukSungai Besar
00-210 – 100.000
Uganda:SungaiMata Air (tdk terlindung)Sumur pompa tangan
500 – 8.0000 – 2.0008 - 200
10/12/2016 Dwina Roosmini 29
10/12/2016 Dwina Roosmini 30
0%
20%
40%
60%
80%
100%
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
tahun
%
perpipaan non perpipaan tanpa akses
Akses Penyediaan Air Minum Perkotaan & Perdesaan(Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah, 2005)
Pengolahan Limbah Domestik (Tinja)
10/12/2016 Dwina Roosmini 31
National Access toWastewater
Facilities(100%)
National Access toWastewater
Facilities(100%)
Not detected(25,98%)
Not detected(25,98%)
Urban area(37,52%)
Urban area(37,52%)
Rural area(36,50%)
Rural area(36,50%)
Untreated (8,16%)Untreated (8,16%)
Onsite (28,16%)Onsite (28,16%)
Off-site (1,26%)Off-site (1,26%)
Untreated (14,54%)Untreated (14,54%)
Onsite (21,96%)Onsite (21,96%)
Off-site (0%)Off-site (0%)
Mostly notoptimal, not in
propermaintenance
Mostly notoptimal, not in
propermaintenance
Pengelolaan Limbah Domestik DAS CH
10/12/2016 Dwina Roosmini 32
BendungWangisagara
Majalaya
CijerukSapan
Dayeuh kolot
Nanjung
Fasilitas Pengolahan Tinja
10/12/2016 Dwina Roosmini 33
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
Lokasi I:Wangisagara
Lokasi II:Majalaya
Lokasi III:Sapan
Lokasi IV:Cijeruk
Lokasi V:Dayeuhkolot
Lokasi VI:Nanjung
Jum
lah
Uni
t
Jum
lah
Kelu
arga
Jml. KK Septictank Latrine Tidak Terkategori MCK umum
Kondisi Jamban di Wangisagara
10/12/2016 Dwina Roosmini 34
Tampak DalamTampak Luar
Peternakan
10/12/2016 Dwina Roosmini 35
Pencemar Kimia
Terdiri dari:• Pencemar organik (SK Menkes 907):
36 parameter senyawa dan 50 senyawa organik kategoripestisida.
• Pencemar Inorganik: Logam berat (Hg, Cd, Cr,Pb, dll)
10/12/2016 Dwina Roosmini 36
Portal of Entrypintu masuk ke dalam tubuh atau cara zat masukke dalam tubuh
10/12/2016 Dwina Roosmini 37
•Oral: melalui saluran pencernaan, sulit mencapai peredaran darah
•Inhalasi: melalui saluran pernapasan, cepat memasuki peredarandarah,
•Dermal: melalui kulit, sehingga akan mudah masuk ke dalamperedaran darah
•Parenteral: melalui suntikan langsung memasuki peredaran darah
Senyawa Inorganik
Pencemaran Lingkungan:• Proses alamiah: konsentrasi rendah, lokal
• Penambangan: konsentrasi tinggi
• Limbah: proses, pemakaian
Sumber Logam Berat
Merkuri• Merkuri organik:
Metilmerkuri CH3Hg+
di-metilmerkuri (CH3)2Hg
• Merkuri inorganik:Hg0
10/12/2016 Dwina Roosmini 39
Metil merkuri
• Terabsorbsi dari sitem pencernaan sampai100%
• Menembus sistem peredaran darah dan otak
• Menembus plasenta
• Waktu paruh biologi: 70-80 hari.
10/12/2016 Dwina Roosmini 40
Toksisitas
Toksisitas Akut:
• Umumnya akibat terpapar Hg inorganik
• Sakit perut berat, nephritis
10/12/2016 Dwina Roosmini 41
Toksisitas kronis
Disebabkan oleh metilmerkuri:
• Gangguan koordinasi
• Gangguan pendengaran
• Gangguan bidang pandang
• Retardasi mental
• Gangguan pertumbuhan
• Gangguan sistem syaraf
10/12/2016 Dwina Roosmini 42
Methylmercury
Exposure Sources:• Chloralkali plants• Pulp and paper• Antiseptics, fungicides• Biomagnification in water systems
10/12/2016 Dwina Roosmini 43
10/12/2016 Dwina Roosmini 44
(Direktorat Inventarisasi danSumberdaya Mineral , 2001)
10/12/2016 Dwina Roosmini 45
BPLHD-Jawa Barat, 2002
Penambangan Emas Tanpa Ijin
10/12/2016 Dwina Roosmini 46
Pemisahan amalgam dengan Hg
10/12/2016 Dwina Roosmini 47
10/12/2016 Dwina Roosmini 48
Contoh:
Minamata: Keracunan air raksa di Minamata, Kyushu,Jepang 1953 – 1960.
111 orang cacat, 43 orang meninggal
Pabrik plastik membuang Hg ke perairan
Maximum Contaminant Level inorganic mercury in drinking water =0.002 mg/L
Toxic Criteria:• Freshwater: maximum = 1.4 g/L, continuous = 0.77 g/L
• Saltwater: maximum = 1.80 g/L, continuous = 0.94 g/L
• Human health consumption of organisms = 0.3 mg/kg methylmercury fish tissue (wet weight)
US EPA Regulations and Advisories
Arsen• Dapat secara cepat diekskresikan bersama
urin: dalam 1-2 hari
• Waktu paruh arsen organik:4 – 6 jam
10/12/2016 Dwina Roosmini 51
ARSEN
• Arsen inorganik dapat menembus plasenta,tetapi tidak ditemukan pada air susu ibu.
• Masalah dapat timbul akibat pajanan kronisatau akut dengan dosis tinggi
10/12/2016 Dwina Roosmini 52
Pajanan Akut
Menyebabkan muntah-muntah, sakit yangparah pada abdomen, diare (kadang disertaipendarahan) dalam sekitar 1 jam setelahtertelan
Gejala lain: anorexia, demam, iritasi mukosa
10/12/2016 Dwina Roosmini 53
Pajanan Kronis
• Toksik terhadap sistem syaraf pusat,menyebabkan gangguanan kepekaan dankelemahan otot
• Sakit yang sangat pada kaki
10/12/2016 Dwina Roosmini 54
Pajanan Sub akut dan kronis
• prominent dermatologic• Hyperpigmentation :
non sun-exposed areasHyperkeratosis on the palms and soles. Squamous cellcarcinoma
• Pathognomonic sign: horizontal white bands ofarsenic deposits across the bed of the fingernails(Mees’ line).
• Mees’ lines usually appear 4-6 weeks after exposure
10/12/2016 Dwina Roosmini 55
10/12/2016 Dwina Roosmini 56
CadmiumToyama, Jepang:
Pelunakan tulang punggung
Sumber pencemar:Pertambangan seng dan timahhitam membuang partikulatCd. Cd masuk ke air irigasidan akhirnya ke persawahan,padi/beras.
Kadar Cd di beras mencapaikonsentrasi 1,6 ppm
Standar air minum SK Menkes2002: 0,003 mg/L
Cobalt• Banyak digunakan di Pabrik elektronik, turbin
gas sebagai katalisator proses kimia• Diperlukan dalam jumlah kecil pada tubuh
manusia• Penyebab penyakit kelainan otot jantung• Adanya cobalt s.d. konsentrasi 1,1-1,2 ppm
dalam bir
10/12/2016 Dwina Roosmini 57
Alumuniun:Dalam dosis tinggi menyebabkan luka pada usus
Besi:Dalam dosis tinggi merusak dinding usus
Nitrat dan Nitrit:Keracunan akut: Dalam jumlah besar mengganggu sistempencernaan, diare bercampur darah
Keracunan kronis: depresi umum, sakit kepala dan gangguanmental
Methemoglobinaemina: bayi kekurangan oksigen karenahemoglobin berikatan dengan nitrit
Senyawa Organik
• Senyawa persisten
• Senyawa biodegradable
10/12/2016 Dwina Roosmini 59
36 parameter senyawa dan 50 senyawa organik kategoripestisida.
Senyawa (Zat-zat)Persisten
Contoh:DDT (Dichloro-diphenyl-trichloroethan)
Klorolignin (limbah cair industri kertas dgn proses klorinasi): BM>> (10000Dalton)
Senyawa organik terklorinasi lain:AOX (Adsorbable Organic Halide)
10/12/2016 Dwina Roosmini 60
Sulit terurai/terdegradasi baik secara biologimaupun kimiawi
10/12/2016 Dwina Roosmini 61
Sumber: Cunningham, 1999
10/12/2016 Dwina Roosmini 62
Biomagnifikasi PCB
10/12/2016 Dwina Roosmini 63
DDT(Dichloro-diphenyl-trichloroethane)
• Insektisida yang dibuat pertama kali
• Persisten terakumulasi dalam rantai makananbiomagnifikasi
• Efek: pusing, mual, tremor dan kerusakan hati,sistem syaraf pusat dan ginjal
• Dosis kecil berulang lebih berbahaya
10/12/2016 Dwina Roosmini 64
Benzo(a)pyrene• Merupakan PAH (polisiklik aromatik
hidrokarbon)
• Bersifat karsinogenik dan mutagenik
10/12/2016 Dwina Roosmini 65
Chlordane• Insektisida C10H6Cl8
• Sering ditemui sebagai pencemar air
• Mudah terabsorbsi oleh kulit menyebabkanhyperexitasi dan konvulsi, penyebab kelainan darahdan anemia
10/12/2016 Dwina Roosmini 66
Pentachlorophenol (PCP)• Kerusakan pada hati, pada hewan percobaan bersifat
teratogenik• Bila dipanaskan menguapkan Cl2
Benzenheksaklorida (BHC) Toksisitas akut maupun kronis Racun perut
Zat radioaktif• Dalam jumlah sedikit dapat menimbulkan
masalah biomagnifikasi
• Menimbulkan kerusakan pada sel yang terpapar:kematian selperubahan genetik kanker atau mutasi
10/12/2016 Dwina Roosmini 68
Penyebaran Industri DAS CH
10/12/2016 Dwina Roosmini 69
10/12/2016 Dwina Roosmini 70
Peraturan-Peraturan :• Peraturan Pemerintah No. 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas
Air dan Pengendalian Pencemaran Air
• Keputusan Gubernur No. 6 Tahun 1999 tentang Baku Mutu Limbah Cairbagi Kegiatan Industri di Jawa Barat
• Keputusan Gubernur Kepala Daerah Tingkat I No. 38 tahun 1991 tentangPeruntukan Air dan Baku Mutu Air pada Sumber Air di Jawa Barat
• Keputusan Gubernur Kepala Daerah Tingkat I No. 67 tahun 1997 tentangPeruntukan Air dan Baku Mutu Air pada Sungai Cikarang, Ciherang,Cilamaya, Ciasem, Cipunegara di Jawa Barat
• Keputusan Gubernur Kepala Daerah Tingkat I No.58 tahun 1998 tentangPeruntukan Air dan Baku Mutu Air pada Sungai Cisanggarung, Ciberesdan Bangkaderes di Jawa Barat
• Keputusan Gubernur Jawa Barat No.28 tahun 2000 tentang PeruntukanAir dan Baku Mutu Air pada Sungai Ciwulan dan Cilangla di Jawa Barat.
• Keputusan Gubernur Jawa Barat No.39 tahun 2000 tentang PeruntukanAir dan Baku Mutu Air pada Sungai Citarum dan Anak-anak Sungainya diJawa Barat
Top Related