Pencemaran air

 

 

Istilah pencemaran air atau polusi air dapat dipersepsikan berbeda oleh satu orang dengan orang lainnya mengingat banyak pustaka acuan yang merumuskan definisi istilah tersebut, baik dalam kamus atau buku teks ilmiah. Pengertian pencemaran air juga didefinisikan dalam Peraturan Pemerintah, sebagai turunan dari pengertian pencemaran lingkungan hidup yang didefinisikan dalam undang-undang. Dalam praktek operasionalnya, pencemaran lingkungan hidup tidak pernah ditunjukkan secara utuh, melainkan sebagai pencemaraan dari komponen-komponen lingkungan hidup, seperti pencemaran air, pencemaran air laut, pencemaran air tanah dan pencemaran udara.

Dengan demikian, definisi pencemaran air mengacu pada definisi lingkungan hidup yang ditetapkan dalam UU tentang lingkungan hidup yaitu UU No. 23/1997. Dalam PP No. 20/1990 tentang Pengendalian Pencemaran Air, pencemaran air didefinisikan sebagai : “pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiaan manusia sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak berfungsi lagisesuai dengan peruntukannya” (Pasal 1, angka 2). Definisi pencemaran air tersebut dapat diuraikan sesuai makna pokoknya menjadi 3 (tga) aspek, yaitu aspek kejadian, aspek penyebab atau pelaku dan aspek akibat (Setiawan, 2001). Berdasarkan definisi pencemaran air, penyebab terjadinya pencemaran dapat berupa masuknya mahluk hidup, zat, energi atau komponen lain ke dalam air sehingga

menyebabkan kualitas air tercemar. Masukan tersebut sering disebut dengan istilah unsur

pencemar, yang pada prakteknya masukan tersebut berupa buangan yang bersifat rutin,

misalnya buangan limbah cair. Aspek pelaku/penyebab dapat yang disebabkan oleh alam,

atau oleh manusia. Pencemaran yang disebabkan oleh alam tidak dapat berimplikasi

hukum, tetapi Pemerintah tetap harus menanggulangi pencemaran tersebut. Sedangkan

aspek akibat dapat dilihat berdasarkan penurunan kualitas air sampai ke tingkat tertentu.

Pengertian tingkat tertentu dalam definisi tersebut adalah tingkat kualitas air yang menjadi

batas antara tingkat tak-cemar (tingkat kualitas air belum sampai batas) dan tingkat cemar

(kualitas air yang telah sampai ke batas atau melewati batas). Ada standar baku mutu

tertentu untuk peruntukan air. Sebagai contoh adalah pada UU Kesehatan No. 23 tahun

1992 ayat 3 terkandung makna bahwa air minum yang dikonsumsi masyarakat, harus

memenuhi persyaratan kualitas maupun kuantitas, yang persyaratan kualitas tettuang

dalam Peraturan Mentri Kesehatan No. 146 tahun 1990 tentang syarat-syarat dan

pengawasan kualitas air. Sedangkan parameter kualitas air minum/air bersih yang terdiri

dari parameter kimiawi, fisik, radioaktif dan mikrobiologi, ditetapkan dalam

PERMENKES 416/1990 (Achmadi, 2001). Air yang aman adalah air yang sesuai dengan

kriteria bagi peruntukan air tersebut. Misalnya criteria air yang dapat diminum secara

langsung (air kualitas A) mempunyai kriteria yang berbeda dengan air yang dapat

digunakan untuk air baku air minum (kualitas B) atau air kualitas C untuk keperluan

perikanan dan peternakan dan air kualitas D untuk keperluan pertanian serta usaha

perkotaan, industri dan pembangkit tenaga air. Indikator pencemaran air

Indikator atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya perubahan

atau tanda yang dapat diamati yang dapat digolongkan menjadi :

- Pengamatan secara fisis, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan tingkat

kejernihan air (kekeruhan), perubahan suhu, warna dan adanya perubahan

warna, bau dan rasa

- Pengamatan secara kimiawi, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan zat

kimia yang terlarut, perubahan pH

- Pengamatan secara biologis, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan

mikroorganisme yang ada dalam air, terutama ada tidaknya bakteri pathogen.

Indikator yang umum diketahui pada pemeriksaan pencemaran air adalah pH atau

konsentrasi ion hydrogen, oksigen terlarut (Dissolved Oxygen, DO), kebutuhan oksigen

biokimia (Biochemiycal Oxygen Demand, BOD) serta kebutuhan oksigen kimiawi

(Chemical Oxygen Demand, COD).

pH atau Konsentrasi Ion Hidrogen

Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH sekitar

6,5 – 7,5. Air akan bersifat asam atau basa tergantung besar kecilnya pH. Bila pH di bawah

pH normal, maka air tersebut bersifat asam, sedangkan air yang mempunyai pH di atas pH

normal bersifat basa. Air limbah dan bahan buangan industri akan mengubah pH air yang

akhirnya akan mengganggu kehidupan biota akuatik.

Sebagian besar biota akuatik sensitif terhadap perubahab pH dan menyukai pH

antara 7 – 8,5. Nilai pH sangat mempengaruhi proses biokimiawi perairan , misalnya

proses nitrifikasi akan berakhir pada pH yang rendah. Pengaruh nilai pH pada komunitas

biologi perairan dapat dilihat pada table di bawah ini :

Tabel : Pengaruh pH Terhadap Komunitas Biologi Perairan

Nilai            pH Pengaruh Umum

6,0 – 6,5          1. Keanekaragaman plankton dan bentos sedikit menurun

                         2. Kelimpahan total, biomassa, dan produktivitas tidak mengalami perubahan

5,5 – 6,0          1. Penurunan nilai keanekaragaman plankton dan bentos semakin tampak

                         2. Kelimpahan total, biomassa, dan produktivitas masih belum mengalami

                         perubahan yang berarti

                         3. Algae hijau berfilamen mulai tampak pada zona litoral

5,0 – 5,5          1. Penurunan keanekaragaman dan komposisi jenis plankton, perifilton dan

                         bentos semakin besar

                         2. Terjadi penurunan kelimpahan total dan biomassa zooplankton dan bentos

                         3. Algae hijau berfilamen semakin banyak

                         4. Proses nitrifikasi terhambat

4,5 – 5,0          1. Penurunan keanekaragaman dan komposisi jenis plankton, perifilton

                         dan bentos semakin besar

                         2. Penurunan kelimpahan total dan biomassa zooplankton dan bentos

                         3. Algae hijau berfilamen semakin banyak

                         4. Proses nitrifikasi terhambat

Sumber : modifikasi Baker et al., 1990 dalam Efendi, 2003

Pada pH < 4, sebagian besar tumbuhan air mati karena tidak dapat bertoleransi

terhadap pH rendah. Namun ada sejenis algae yaitu Chlamydomonas acidophila mampu

bertahan pada pH =1 dan algae Euglena pada pH 1,6.

Oksigen terlarut (DO)

Tanpa adanya oksegen terlarut, banyak mikroorganisme dalam air tidak dapat

hidup karena oksigen terlarut digunakan untuk proses degradasi senyawa organic dalam

air. Oksigen dapat dihasilkan dari atmosfir atau dari reaksi fotosintesa algae. Oksigen yang

dihasilkan dari reaksi fotosintesa algae tidak efisien, karena oksigen yang terbentuk akan

digunakan kembali oleh algae untuk proses metabolisme pada saat tidak ada cahaya.

Kelarutan oksigen dalam air tergantung pada temperature dan tekanan atmosfir.

Berdasarkan data-data temperature dan tekanan, maka kalarutan oksigen jenuh dalam air

pada 25o C dan tekanan 1 atmosfir adalah 8,32 mg/L (Warlina, 1985).

Kadar oksigen terlarut yang tinggi tidak menimbulkan pengaruh fisiologis bagi

manusia. Ikan dan organisme akuatik lain membutuhkan oksigen terlarut dengan jumlah

cukup banyak. Kebutuhan oksigen ini bervariasi antar organisme. Keberadaan logam berta

yang berlebihan di perairan akan mempengaruhi system respirasi organisme akuatik,

sehingga pada saat kadar oksigen terlarut rendah dan terdapat logam berat dengan

konsentrasi tinggi, organisme akuatik menjadi lebih menderita (Tebbut, 1992 dalam

Effendi, 2003).

Pada siang hari, ketika matahari bersinar terang, pelepasan oksigen oleh proses

fotosintesa yang berlangsung intensif pada lapisan eufotik lebih besar daripada oksigen

yang dikonsumsi oleh proses respirasi. Kadar oksigen terlarut dapat melebihi kadar

oksigen jenuh, sehingga perairan mengalami supersaturasi. Sedangkan pada malam hari,

tidak ada fotosintesa, tetapi respirasi terus berlangsung. Pola perubahan kadar oksigen ini

mengakibatkan terjadinya fluktuasi harian oksigen pada lapisan eufotik perairan. Kadar

oksigen maksimum terjadi pada sore hari dan minimum pada pagi hari.

Kebutuhan Oksigen Biokimia (BOD)

Dekomposisi bahan organic terdiri atas 2 tahap, yaitu terurainya bahan organic

menjadi anorganik dan bahan anorganik yang tidak stabil berubah menjadi bahan

anorganik yang stabil, misalnya ammonia mengalami oksidasi menjadi nitrit atau nitrat

(nitrifikasi). Pada penentuan nilai BOD, hanya dekomposisi tahap pertama ynag berperan,

sedangkan oksidasi bahan anorganik (nitrifikasi) dianggap sebagai zat pengganggu.

Dengan demikian, BOD adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan oleh

mikroorganisme dalam lingkungan air untuk memecah (mendegradasi) bahan buangan

organic yang ada dalam air menjadi karbondioksida dan air. Pada dasarnya, proses oksidasi

bahan organic berlangsung cukup lama. Menurut Sawyer dan McCarty, 1978 (Effendi,

2003) proses penguraian bahan buangan organic melalui proses oksidasi oleh

mikroorganisme atau oleh bakteri aerobic adalah :

CnHaObNc + (n + a/4 – b/2 – 3c/4) O2 → n CO2 + (a/2 – 3c/2) H2O + c NH3

Bahan organic oksigen bakteri aerob

Untuk kepentingan praktis, proses oksidasi dianggap lengkap selama 20 hari, tetapi

penentuan BOD selama 20 hari dianggap masih cukup lama. Penentuan BOD ditetapkan

selam 5 hari inkubasi, maka biasa disebut BOD5. Selain memperpendek waktu yang

diperlukan, hal ini juga dimaksudkan untuk meminimumkan pengaruh oksidasi ammonia

yang menggunakan oksigen juga. Selama 5 hari masa inkubasi, diperkirakan 70% - 80%

bahan organic telah mengalami oksidasi. (Effendi, 2003).

Jumlah mikroorganisme dalam air lingkungan tergantung pada tingkat kebersihan

air. Air yang bersih relative mengandung mikroorganisme lebih sedikit dibandingkan yang

tercemar. Air yang telah tercemar oleh bahan buangan yang bersifat antiseptic atau bersifat

racun, seperti fenol, kreolin, detergen, asam cianida, insektisida dan sebagainya, jumlah

mikroorganismenya juga relative sedikit. Sehingga makin besar kadar BOD nya, maka

merupakan indikasi bahwa perairan tersebut telah tercemar, sebagai contoh adalah kadar

maksimum BOD5 yang diperkenankan untuk kepentingan air minum dan menopang

kehidupan organisme akuatik adalah 3,0 – 6,0 mg/L berdasarkan UNESCO/WHO/UNEP,

1992. Sedangkan berdasarkan Kep.51/MENKLH/10/1995 nilai BOD5 untuk baku mutu

limbah cair bagi kegiatan industri golongan I adalah 50 mg/L dan golongan II adalah 150

mg/L.

Kebutuhan Oksigen Kimiawi (COD)

COD adalah jumlah oksigen yang diperlukan agar bahan buangan yang ada dalam

air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia baik yang dapat didegradasi secara biologis

maupun yang sukar didegradasi. Bahan buangan organic tersebut akan dioksidasi oleh

kalium bichromat yang digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent) menjadi gas

CO2 dan gas H2O serta sejumlah ion chrom. Reaksinya sebagai berikut :

HaHbOc + Cr2O7

2- + H + → CO2 + H2O + Cr 3+

Jika pada perairan terdapat bahan organic yang resisten terhadap degradasi

biologis, misalnya tannin, fenol, polisacharida dansebagainya, maka lebih cocok dilakukan

pengukuran COD daripada BOD. Kenyataannya hampir semua zat organic dapat

dioksidasi oleh oksidator kuat seperti kalium permanganat dalam suasana asam,

diperkirakan 95% - 100% bahan organic dapat dioksidasi.

Seperti pada BOD, perairan dengan nilai COD tinggi tidak diinginkan bagi

kepentingan perikanan dan pertanian. Nilai COD pada perairan yang tidak tercemar

biasanya kurang dari 20 mg/L, sedangkan pada perairan tercemar dapat lebih dari 200

mg/L dan pada limbah industri dapat mencapai 60.000 mg/L (UNESCO,WHO/UNEP,

1992).

Posted in: Kimia Lingkungan