Kimia

Parameter Kualitas Air

Parameter yang digunakan untuk mengukur kadar bahan pencemar terhadap kualitas air antara lain:

a. Kesadahan (Hardness)

Kesadahan merupakan petunjuk kemampuan air untuk membentuk busa apabila dicampur dengan sabun. Pada air berkesadahan rendah, air akan dapat membentuk busa apabila dicampur dengan sabun, sedangkan pada air berkesadahan tinggi tidak akan terbentuk busa. Kesadahan sangat penting artinya bagi para akuaris karena kesadahan merupakan salah satu petunjuk kualitas air yang diperlukan bagi ikan. Tidak semua ikan dapat hidup pada nilai kesadahan yang sama. Dengan kata lain, setiap jenis ikan memerlukan prasarat nilai kesadahan pada selang tertentu untuk hidupnya. Disamping itu, kesadahan juga merupakan petunjuk yang penting dalam hubungannya dengan usaha untuk memanipulasi nilai pH.

 

b. pHKesadahan (Hardness)

Kesadahan merupakan petunjuk kemampuan air untuk membentuk busa apabila dicampur dengan sabun. Pada air berkesadahan rendah, air akan dapat membentuk busa apabila dicampur dengan sabun, sedangkan pada air berkesadahan tinggi tidak akan terbentuk busa. Kesadahan sangat penting artinya bagi para akuaris karena kesadahan merupakan salah satu petunjuk kualitas air yang diperlukan bagi ikan. Tidak semua ikan dapat hidup pada nilai kesadahan yang sama. Dengan kata lain, setiap jenis ikan memerlukan prasarat nilai kesadahan pada selang tertentu untuk hidupnya. Disamping itu, kesadahan juga merupakan petunjuk yang penting dalam hubungannya dengan usaha untuk memanipulasi nilai pH.

Secara lebih rinci kesadahan dibagi dalam dua tipe, yaitu: (1) kesadahan umum (”general hardness” atau GH) dan (2) kesadahan karbonat (”carbonate hardness” atau KH). Disamping dua tipe kesadahan tersebut, dikenal pula tipe kesadahan yang lain yaitu yang disebut sebagai kesadahan total atau total hardness.

Kesadahan total merupakan

penjumlahan dari GH dan KH.

Penggunaan paramater kesadahan total sering sekali membingungkan, oleh karena itu,

sebaiknya penggunaan parameter ini dihindarkan.

GH

Kesadahan umum atau “General Hardness” merupakan ukuran yang menunjukkan jumlah ion kalsium (Ca++) dan ion magnesium (Mg++) dalam air. Ion-ion lain sebenarnya ikut pula mempengaruhi nilai GH, akan tetapi pengaruhnya diketahui sangat kecil dan relatif sulit diukur sehingga diabaikan.

GH pada umumnya dinyatakan dalam satuan ppm (part per million/ satu persejuta bagian) kalsium karbonat (CaCO3), tingkat kekerasan (dH), atau dengan menggunakan konsentrasi molar CaCO3. Satu satuan kesadahan Jerman atau dH sama dengan 10 mg CaO (kalsium oksida) per liter air. Di Amerika, kesadahan pada umumnya menggunakan satuan ppm CaCO3, dengan demikian satu satuan Jerman (dH) dapat diekspresikan sebagai 17.8 ppm CacO3. Sedangkan satuan konsentrasi molar dari 1 mili ekuivalen = 2.8 dH = 50 ppm. Perlu diperhatikan bahwa kebanyakan teskit pengukur kesadahan menggunakan satuan CaCO3. Untuk lebih jelasnya bacalah petunjuk pembacaan pada teskit yang anda miliki untuk mengetahui dengan pasti satuan pengukuran yang digunakan, untuk menghindari terjadinya kesalahan pembacaan.

Berikut adalah kriteria selang kesadahan yang biasa dipakai:
0 – 4 dH, 0 – 70 ppm : sangat rendah (sangat lunak)
4 – 8 dH, 70 – 140 ppm : rendah (lunak)
8 – 12 dH, 140 – 210 ppm : sedang

12 – 18 dH, 210 – 320 ppm : agak tinggi (agak keras)

18 – 30 dH, 320 – 530 ppm : tinggi (keras)

Dalam kaitannya dengan proses biologi, GH lebih penting peranananya dibandingkan dengan KH ataupun kesadahan total Apabila ikan atau tanaman dikatakan memerlukan air dengan kesadahan tinggi (keras) atau rendah (lunak), hal ini pada dasarnya mengacu kepada GH. Ketidaksesuaian GH akan mempengaruhi transfer hara/gizi dan hasil sekresi melalui membran dan dapat mempengaruhi kesuburan, fungsi organ dalam (seperti ginjal), dan pertumbuhan. Setiap jenis ikan memerlukan kisaran kesadahan (GH) tertentu untuk hidupnya. Pada umumnya, hampir semua jenis ikan dan tanaman dapat beradaptasi dengan kondisi GH lokal, meskipun demikian, tidak demikian halnya dengan proses pemijahan. Pemijahan bisa gagal apabila dilakukan pada nilai GH yang tidak tepat.

Apabila nilai GH terlalu rendah bagi suatu jenis ikan, ia dapat dinaikan dengan menambahkan kalsium sulfat, magnesium sulfat, atau kalsium karbonat. Akan tetapi perlu diperhatikan bahwa penambahan garam-garam tersebut membawa dampak lain yang perlu medapat perhatian. Pemberaian garam sulfat akan memberikan tambahan sulfat kedalam air, sehingga perlu dilakukan dengan hati-hati. Sedangkan penambahan garam karbonat akan menyumbangkan ion karbonat kedalam air sehingga akan menaikkan KH. Untuk mendapat kondisi yang diinginkan perlu dilakukan manipulasi dengan kombinasi pemberian yang sesuai.

Penurunan nilai GH dapat dilakukan dengan perlakuan-perlakuan yang mampu

menghilangkan kadar kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dari dalam air.

KH

Kesadahan karbonat atau KH merupakan besaran yang menunjukkan kandungan ion bikarbonat (HCO3-) dan karbonat (CO3–) di dalam air. Dalam akuarium air tawar, pada kisaran pH netral, ion bikarbonat lebih dominan, sedangkan pada akuarium laut, ion karbonat lebih berperan.

KH sering disebut sebagai alkalinitas yaitu suatu ekspresi dari kemampuan air untuk mengikat kemasaman (ion-ion yang mampu mengikat H+). Oleh karena itu, dalam sistem air tawar, istilah kesadahan karbonat, pengikat kemasaman, kapasitas pem-bufferan asam, dan alkalinitas sering digunakan untuk menunjukkan hal yang sama.

Dalam hubungannya dengan kemampuan air mengikat kemasaman, KH berperan sebagai agen pem-buffer-an yang berfungsi untuk menjaga kestabilan pH.

KH pada umumnya sering dinyatakan sebagai derajat kekerasan dan diekspresikan dalam

CaCO3 seperti halnya GH.

Kesadahan karbonat dapat diturunkan dengan merebus air yang bersangkutan, atau dengan melalukan air melewati gambut. Perlakuan perebusan air tentu saja tidak praktis, kecuali untuk akuarium ukuran kecil.

Untuk menaikkan kesadahan karbonat dapat dilakukan dengan menambahkan natrium bikarbonat (soda kue), atau kalsium karbonat. Penambahan kalsium karbonat akan menaikan sekaligus baik KH maupun GH dengan proporsi yang sama.

Pemberian soda kue (NaHCO3) sebanyak satu sendok teh (sekitar 6 gram) pada air sebanyak 50 liter akan meningkatkan KH sebanyak 4 satuan tanpa disertai dengan kenaikan nilai GH. Sedangkan pemberian satu sendok teh kalsium karbonat (CaCO3) (sekitar 4 gram) pada air sebanyak 50 liter akan menyebabkan kenaikan KH dan GH secara bersama-sama, masing-masing sebanyak 4 satuan. Berpatokan pada hal ini, maka pemberian secara kombinasi antara soda kue dan kalsium karbonat akan dapat menghasilkan nilai KH dan GH yang diinginkan.

Mengingat pengukuran bahan kimia dalam jumlah sedikit relatif sulit dilakukan, khususnya di rumah, maka sebaiknya gunakanlah test kit untuk memastikan nilai KH dan GH yang telah dicapai.

Pembuferan karbonat diketahui efektif pada rasio 1:100 sampai 100:1. Hal ini akan memberikan pH efektif pada selang 4.37 sampai dengan 8.37. Selang angka ini secara kebetulan merupakan selang pH bagi hampir semua mahluk hidup akuatik. Apabila ion bikarbonat ditambahkan, rasio basa terhadap asam akan meningkat, akibatnya pH pun meningkat. Laju peningkatan pH ini akan ditentukan oleh nilai pH awal. Sebagai contoh, kebutuhan jumlah ion karbonat yang perlu ditambahkan untuk meningkatkan satu satuan pH akan jauh lebih banyak apabila pH awalnya adalah 6.3, dibandingkan apabila hal yang sama dilakukan pada pH 7.5.

Kenaikan pH yang terjadi pada saat KH ditambahkan akan diimbangi oleh kadar CO2 terlarut dalam air. CO2 di dalam air akan membentuk sejumlah kecil asam karbonat dan bikarbonat yang selanjutkan akan cenderung menurunkan pH. Mekanisme ini setidaknya dapat memberikan gambaran cara mengatur dan menyiasati pH dalam akuarium agar dapat memenuhi kriteria yang diinginkan.

Penanganan Kesadahan

Apabila air anda terlalu keras untuk ikan atau tanaman, air tersebut dapat dilunakan. Banyak cara yang dapat dilakukan untuk menurunkan kesadahan. Yang paling baik adalah dengan menggunakan reverse osmosis (RO) atau deioniser (DI). Celakanya metode ini termasuk dalam metode yang mahal. Hasil reverse osmosis akan memiliki kesadahan = 0, oleh karena itu air ini perlu dicampur dengan air keran sedemikian rupa sehingga mencapai nilai kesadahan yang diperlukan.

Resin pelunak air komersial dapat digunakan dalam skala kecil, meskipun demikian tidak efektif digunakan untuk sekala besar. Produk-produk komersial pengolah air untuk keperluan rumah tangga pada umumnya tidak cocok digunakan, karena mereka sering menggunakan prinsip pertukaran kation dalam prosesnya. Dalam prosoes ini natrium (Na) pada umumnya digunakan sebagai ion penukar, sehingga pada akhirnya natrium akan berakumulasi pada hasil air hasil olahan. Kelebihan natrium (Na) dalam air akuarium merupakan hal yang tidak dikehendaki.

Pengenceran dengan menggunakan air destilasi (air suling/aquadest) dapat pula dilakukan

untuk menurunkan kesadahan.

Penurunan secara alamiah dapat pula dilakukan dengan menggunakan jasa asam-asam organik (humik/fulvik) , asam ini berfungsi persis seperti halnya yang terjadi pada proses deionisasi yaitu dengan menangkap ion-ion dari air pada gugus-gusus karbonil yang terdapat pada asam organik (tanian). Beberapa media yang banyak mengandung asam- asam organik ini diantaranya adalah gambut yang berasal dari Spagnum (peat moss), daun ketapang, kulit pohon Oak, dll.

Proses dengan gambut dan bahan organik lain biasanya akan menghasilkan warna air kecoklatan seperti air teh. Sebelum gambut digunakan dianjurkan untuk direbus terlebih dahulu, agar organisme-organisme yang tidak dikehendaki hilang.

Menurunkan kesadahan dapat pula dilakukan dengan menanam tanaman “duck weed”

atau Egeria densa.

Untuk meningkatkan kesadahan bisa dilakukan dengan memberikan dekorasi berbahan dasar kapur, seperti tufa atau pasir koral. Atau dengan melalukan air melewati pecahan marble (batu marmer) atau bahan berkapur lainnya.

Alkalinitas

Alkalinitas secara umum menunjukkan konsentrasi basa atau bahan yang mampu menetralisir kemasamaan dalam air. Secara khusus, alkalinitas sering disebut sebagai besaran yang menunjukkan kapasitas pem-bufffer-an dari ion bikarbonat, dan sampai tahap tertentu ion karbonat dan hidroksida dalam air. Ketiga ion tersebut di dalam air akan bereaksi dengan ion hidrogen sehingga menurunkan kemasaman dan menaikan pH. Alkalinitas biasanya dinyatakan dalam satuan ppm (mg/l) kalsium karbonat (CaCO3). Air dengan kandungan kalsium karbonat lebih dari 100 ppm disebut sebagai alkalin, sedangkan air dengan kandungan kurang dari 100 ppm disebut sebagai lunak atau tingkat alkalinitas sedang.

Pada umumnya lingkungan yang baik bagi kehidupan ikan adalah dengan nilai alkalinitas

diatas 20 ppm.

Kapasitas pem-buffer-an

Alam diberkahi dengan mekanisme pertahanan sedemikian rupa sehingga dapat bertahan terhadap berbagai perubahan, begitu juga dengan pH air. Mekanisme pertahanan pH terhadap berbagai perubahan dikenal dengan istilah Kapasitas pem-buffer-an pH.

Pertahanan pH air terhadap perubahan dilakukan melalui alkalinitas dengan proses

sbb:CO2 + H2O⇔ H2CO3⇔ H+ + HCO3-⇔ CO3– + 2H+

CO3 (karbonat) dalam mekanisme diatas melambangkan alkalinitas air. Sedangkan

H(+) merupakan sumber kemasaman.

Mekanisme diatas merupakan reaksi bolak-balik, artinya reaksi bisa berjalan ke arah kanan (menghasilkan H+) atau ke arah kiri (menghasilkan CO2). Oleh karena itu, apabila seseorang mencoba menurunkan pH dengan memberikan “asam-asaman” artinya menambahkan H+ saja maka (seperti ditunjukan mekanisme diatas). H+ tersebut akan segera diikat oleh CO3 dan reaksi bergerak kekiri menghasilkan CO2, (CO2 ini akhirnya bisa lolos ke udara). Pada saat asam baru ditambahkan, pH akan terukur rendah, tapi setelah beberapa waktu kemudian, ketika reaksi mulai bergerak ke kiri,pH akan kembali bergerak ke angka semula. Itulah hukum alam, dan karena itu pulalah kita masih bisa menemukan ikan di alam sampai saat sekarang. Dengan demikian penurunan pH tidak akan efektif kalau hanya dilakukan dengan penambahan asam saja. Untuk itu, cobalah pula usahakan untuk menurunkan alkalinitasnya. Kalaupun dipaksakan hanya dengan penambahan asam maka jumlahnya harus diberikan dalam jumlah lebih banyak yaitu untuk mengatasi alkalinitasnya terlebih dahulu, seperti ditunjukkan pada reaksi diatas.

pHpH merupakan suatu ekpresi dari konsentrasi ion hidrogen (H+) di dalam air.

Besarannya dinyatakan dalam minus logaritma dari konsentrasi ion H. Sebagai contoh, kalau ada pernyataan pH 6, itu artinya konsentrasi H dalam air tersebut adalah 0.000001 bagian dari total larutan. Karena untuk menuliskan 0.000001 (bayangkan kalau pH 14) terlalu panjang maka orang melogaritmakan angka tersebut

sehingga manjadi -6. Tetapi karena ada tanda – (negatif) dibelakang angka tersebut, yang dinilai kurang praktis, maka orang mengalikannya lagi dengan tanda – (minus) sehingga diperoleh angka positif 6. Oleh karena itu, pH diartikan

sebagai “-(minus) logaritma dari konsenstrasi ion H”.

pH = – log (H+)

Yang perlu diperhatikan adalah bahwa selisih satu satuan angka pH itu artinya perbedaan kosentrasinya adalah 10 kali lipat. Dengan demikian, apabila selisih angkanya adalah 2 maka perbedaan konsentrasinya adalah 10×10 = 100 kali lipat. Sebagai contoh pH 5 menunjukkan konsentrasi H sebanyak 0.00001 atau 1/100000 (seperseratus ribu) sedangkan pH 6 = 0.000001 atau 1/1000000 (sepersejuta).

Dengan demikian kalau kita menurunkan pH dari 6 ke 5 artinya kita meningkatkan kepekatan iob H+ sebanyak 10 kali lipat. Kalau kita misalkan pH itu gula, maka dengan menurunkan pH dari 6 ke 5, sama artinya bahwa larutan tersebut sekarang 10 kali lebih manis dari pada sebelumnya.

Tidak semua mahluk bisa bertahan terhadap perubahan nilai pH, untuk itu alam telah menyediakan mekanisma yang unik agar perubahan tidak tidak terjadi atau terjadi tetapi dengan cara perlahan. sistem pertahanan ini dikenal sebagai kapasitas pem-buffer-an.

Ph sangat penting sebagai parameter kualitas air karena ia mengontrol tipe dan laju kecepatan reaksi beberapa bahan di dalam air. Selain itu ikan dan mahluk-mahluk akuatik lainnya hidup pada selang pH tertentu, sehingga dengan diketahuinya nilai pH maka kita akan tahu apakah air tersebut sesuai atau tidak untuk menunjang kehidupan mereka.

Besaran pH berkisar dari 0 (sangat asam) sampai dengan 14 (sangat basa/alkalis). Nilai pH kurang dari 7 menunjukkan lingkungan yang masam sedangkan nilai diatas 7 menunjukkan lingkungan yang basa (alkalin). Sedangkan pH = 7 disebut sebagai netral.

Fluktuasi pH air sangat di tentukan oleh alkalinitas air tersebut. Apabila alkalinitasnya tinggi maka air tersebut akan mudah mengembalikan pH-nya ke nilai semula, dari setiap “gangguan” terhadap pengubahan pH.

Dengan demikian kunci dari penurunan pH terletak pada penanganan alkalinitas dan tingkat kesadahan air. Apabila hal ini telah dikuasai maka penurunan pH akan lebih mudah dilakukan.

Penanganan pH

Seperti disebutkan sebelumnya, pengananan atau pengubahan nilai pH akan lebih efektif apabila alkalinitas ditanganai terlebih dahulu. Berikut adalah beberapa cara pangananan pH, yang kalau diperhatikan lebih jauh, cenderung mengarah pada penanganan kesadahan atau alkalinitas.

o   Penurunan pH

Untuk menurunkan pH, pertama kali harus dilakukan pengukuran KH. Apabila nilai KH terlalu tinggi (12 atau lebih) maka KH tersebut perlu diturunkan terleibh dahulu, yang biasanya secara otomatis akan diikuti oleh menurunnya nilai pH. Apabila nilia pH terlalu tinggi (lebih dari sedangkan KH tergolong bagus antara 6-12) maka hal ini merupakan petunjuk terjadinya proses keseimbangan yang buruk.

Penurunan pH dapat dilakukan dengan melalukan air melewati gambut (peat), biasanya yang digunakan adalah peat moss (gambut yang berasal dari moss). bisa juga dilakukan dengan mengganti sebagaian air dengan air yang berkesadahan rendah, air hujan atau air yang direbus, air bebas ion, atau air suling (air destilata).

Selain itu bisa juga dapat dilakukan dengan menambahkan bogwood kedalam akuarium. Bogwood adalah semacam kayu yang dapat memliki kemampuan menjerap kesadahan. Sama fungsinya seperti daun ketapang, kayu pohon asam dan sejenisnya.

o   Peningkatan pH

Menaikkan pH dapat dilakukan dengan memberikan aerasi yang intensif, melewatkan air melewati pecahan koral, pecahan kulit kerang atau potongan batu kapur. Atau dengan menambahkan dekorasi berbahan dasar kapur seperti tufa, atau pasir koral. Atau dengan melakukan penggantian air.

 

c. Karbon Dioksida (CO2)

Karbon dioksida dalam air pada umumnya merupakan hasil respirasi dari ikan dan phytoplankton. Kadar CO2 lebih tinggi dari 10 ppm diketahui menunjukkan bersifat racun bagi ikan, beberapa bukti menunjukkan bahwa karbon dioksida berfungsi sebagai anestesi bagi ikan. Kadar karbon dioksida tinggi juga menunjukkan lingkungan air yang asam meskipun demikian karbon dioksida diperlukan dalam proses pem-buffer-an .

Apabila pH dalam suatu akuarium dikendalikan, terutama, oleh sistem pem-buffer-an karbonat, maka hubungan pH, KH dan CO2 terlaut akan merupakan hubungan yang tetap. Dengan demikian, salah satu dari parameter tersebut dapat diatur dengan mengatur parameter yang lain. Sebagai contoh nilai pH dapat diatur dengan mangatur KH atau kadar CO2. Suatu sistem CO2 injektor, misalnya, dapat digunakan untuk mengatur pH dengan cara mengatur injeksi CO2 sedemikian rupa apabila nilai pH nya mencapai nilai tertentu. Dalam hal ini KH dibuat tetap. CO2 digunakan oleh tanaman atau terdifusi ke atmosfer, akibatnya pH naik. Dengan sistem otomatis seperti disebutkan sebelumnya maka sistem injeksi CO2 akan berjalan sedemikian rupa disekitar nilai pH tertentu, untuk menjaga kadar CO2 yang memadai.

 

d. Salinitas

Alkalinitas secara umum menunjukkan konsentrasi basa atau bahan yang mampu menetralisir kemasamaan dalam air. Secara khusus, alkalinitas sering disebut sebagai besaran yang menunjukkan kapasitas pem-bufffer-an dari ion bikarbonat, dan sampai tahap tertentu ion karbonat dan hidroksida dalam air. Ketiga ion tersebut di dalam air akan bereaksi dengan ion hidrogen sehingga menurunkan kemasaman dan menaikan pH. Alkalinitas biasanya dinyatakan dalam satuan ppm (mg/l) kalsium karbonat (CaCO3). Air dengan kandungan kalsium karbonat lebih dari 100 ppm disebut sebagai alkalin, sedangkan air dengan kandungan kurang dari 100 ppm disebut sebagai lunak atau tingkat alkalinitas sedang. Pada umumnya lingkungan yang baik bagi kehidupan ikan adalah dengan nilai alkalinitas diatas 20 ppm.

 

e. Chemical oxygen demand (COD)

Chemical oxygen demand (COD) atau kebutuhan oksigen kimia adalah jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organik yang ada dalam 1 L sampel air, dimana pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent) (Alaerts dan Santika, 1984).

Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organik dapat dioksidasikan melalui suatu proses mikrobiologis dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air. Penentuan COD hanya merupakan suatu analisa yang menggunakan suatu reaksi oksidasi kimia yang menirukan oksidasi biologis (yang sebenarnya terjadi di alam), sehingga merupakan suatu pendekatan saja. Oleh karena itu COD tidak dapat membedakan antara zat-zat yang sebenarnya tidak teroksidasi (inert dan zat-zat yang teroksidasi secara biologis).

 

f. Biologycal Oxygen Demand (BOD)

Oksigen terlarut adalah suatu hal yang sangat diperlukan oleh makhluk hidup dalam air tergantung dari kemampuan air untuk mempertahankan konsentrasi oksigen minimal yang dibutuhkan untuk kehidupannya. Oksigen terlarut dalam air dapat berasal dari proses fotosintesis tanaman air, dimana jumlahnya tidak tetap tergantung dari jumlah tanamannya, dan dari atsmosfer (udara) yang masuk kedalam air dengan kecepatan terbatas. Konsentrasi oksigen terlarut dalam keadaan jenuh bervariasi tergantung dari suhu dan tekanan atmosfer. Semakin tinggi suhu air, semakin rendah tingkat kejenuhan. Misalnya danau di pegunungan yang tinggi mungkin mengandung oksigen terlarut 20-40 % kurang daripada danau pada permukaan laut.

BOD menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh organisme hidup untuk memecah atau mengoksidasi bahan-bahan buangan dalam air. BOD digunakan untuk mengukur secara relatif jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan buangan di dalam air oleh mikroorganisme. Pemeriksaan BOD juga diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat air buangan dan untuk mendesain sistem pengolahan secara biologis. Jika konsumsi oksigen tinggi yang ditunjukkan dengan semakin kecilnya sisa oksigen terlarut, maka berarti kandungan bahan-bahan buangan yang membutuhkan oksigen tinggi.

 

Komponen Pencemaran Air

Saat ini hampir 10 juta zat kimia telah dikenal manusia, dan hampir 100.000 zat kimia telah digunakan secara komersial. Kebanyakan sisa zat kimia tersebut dibuang ke badan air atau air tanah. Sebagai contoh  adalah pestisida yang biasa digunakan di pertanian, industri atau rumah tangga, detergen yang biasa digunakan di rumah tangga atau PCBs yang biasa digunakan pada alat-alat elektronik. Erat kaitannya dengan masalah indikator pencemaran air, ternyata komponen pencemaran air turut menentukan bagaimana indikator tersebut terjadi. Bagan Pengaruh Beberapa Jenis Bahan Pencemar terhadap  Lingkungan Perairan

 

Komponen pencemaran air yang berasal dari industri, rumah tangga (pemukiman) dan pertanian dapat dikelompokkan sebagai bahan buangan:

1. padat                                                           4. cairan berminyak

2. organic dan olahan bahan makanan            5. berupa panas

3. anorganik                                                    6. zat kimia

a. Bahan buangan padat

Yang dimaksud bahan buangan padat adalah adalah bahan buangan yang berbentuk padat, baik yang kasar atau yang halus, misalnya sampah. Buangan tersebut bila dibuang ke air menjadi pencemaran dan akan menimbulkan pelarutan, pengendapan ataupun pembentukan koloidal. Apabila bahan buangan padat tersebut menimbulkan pelarutan, maka kepekatan atau berat jenis air akan naik. Kadang-kadang pelarutan ini disertai pula dengan perubahan warna air. Air yang mengandung larutan pekat dan berwarna gelap akan mengurangi penetrasi sinar matahari ke dalam air. Sehingga proses fotosintesa tanaman dalam air akan terganggu. Jumlah oksigen terlarut dalam air menjadi berkurang, kehidupan organisme dalam air juga terganggu.

Terjadinya endapan di dasar perairan akan sangat mengganggu kehidupan organisme dalam air, karena endapan akan menutup permukaan dasar air yang mungkin mengandung telur ikan sehingga tidak dapat menetas. Selain itu, endapan juga dapat menghalangi sumber makanan ikan dalam air serta menghalangi datangnya sinar matahari. Pembentukan koloidal terjadi bila buangan tersebut berbentuk halus, sehingga sebagian ada yang larut dan sebagian lagi ada yang melayang-layang sehingga air menjadi keruh. Kekeruhan ini juga menghalangi penetrasi sinar matahari, sehingga menghambat fotosintesa dan berkurangnya kadar oksigen dalam air.

b. Bahan buangan organic dan olahan bahan makanan

Bahan buangan organic umumnya berupa limbah yang dapat membusuk atau terdegradasi oleh mikroorganisme, sehingga bila dibuang ke perairan akan menaikkan populasi mikroorganisme. Kadar BOD dalam hal ini akan naik. Tidak tertutup kemungkinan dengan berambahnya mikroorganisme dapat  berkembang pula bakteri pathogen yang berbahaya bagi manusia. Demikian pula untuk buangan olahan bahan makanan yang sebenarnya adalah juga  bahan buangan organic yang baunya lebih menyengat. Umumnya buangan olahan makanan mengandung protein dan gugus amin, maka bila didegradasi akan terurai menjadi senyawa yang mudah menguap dan berbau busuk (misal. NH3).

c. Bahan buangan anorganik

Bahan buangan anorganik sukar didegradasi oleh mikroorganisme, umumnya adalah logam. Apabila masuk ke perairan, maka akan terjadi peningkatan jumlah ion logam dalam air. Bahan buangan anorganik ini biasanya berasal dari limbah industri yang melibatkan penggunaan unsure-unsur logam seperti timbal (Pb), Arsen (As), Cadmium (Cd), air raksa atau merkuri (Hg), Nikel (Ni), Calsium (Ca), Magnesium (Mg) dll.  Kandungan ion Mg dan Ca dalam air akan menyebabkan air bersifat sadah. Kesadahan air yang tinggi dapat merugikan karena dapat merusak peralatan yang terbuat dari besi melalui proses pengkaratan (korosi). Juga dapat menimbulkan endapan atau kerak pada peralatan.  Apabila ion-ion logam berasal dari logam berat maupun yang bersifat racun seperti Pb, Cd ataupun Hg, maka air yang mengandung ion-ion logam tersebut sangat berbahaya bagi tubuh manusia, air tersebut tidak layak minum.

 

d. Bahan buangan cairan berminyak

Bahan buangan berminyak yang dibuang ke air lingkungan akan mengapung menutupi permukaan air. Jika bahan buangan minyak mengandung senyawa yang volatile, maka akan terjadi penguapan dan luas permukaan minyak yang menutupi permukaan air akan menyusut. Penyusutan minyak ini tergantung pada jenis minyak dan waktu. Lapisan minyak pada permukaan air dapat terdegradasi oleh mikroorganisme tertentu, tetapi membutuhkan waktu yang lama. Lapisan minyak di permukaan akan mengganggu mikroorganisme  dalam air. Ini disebabkan lapisan tersebut akan menghalangi diffusi oksigen dari udara ke dalam air, sehingga oksigen terlarut akan berkurang. Juga lapisan tersebut akan menghalangi masuknya sinar matahari ke dalam air, sehingga fotosintesapun terganggu. Selain itu, burungpun ikut terganggu, karena bulunya jadi lengket, tidak dapat mengembang lagi akibat kena minyak.

 

e. Bahan buangan berupa panas (polusi thermal)

Perubahan kecil pada temperatur air lingkungan bukan saja dapat menghalau ikan atau spesies lainnya, namun juga akan mempercepat proses biologis pada tumbuhan dan hewan bahkan akan menurunkan tingkat oksigen dalam air. Akibatnya akan terjadi kematian pada ikan atau akan terjadi kerusakan ekosistem. Untuk itu, polusi thermal inipun harus dihindari. Sebaiknya industri-industri jika akan  membuang air buangan ke perairan harus memperhatikan hal ini.

 

f. Bahan buangan zat kimia

Bahan buangan zat kimia banyak ragamnya, tetapi dalam bahan pencemar air ini akan dikelompokkan menjadi :

a. Sabun (deterjen, sampo dan bahan pembersih lainnya),

b. Bahan pemberantas hama (insektisida),

c. Zat warna kimia,

d. Zat radioaktif

a. Sabun

Adanya bahan buangan zat kimia yang berupa sabun (deterjen, sampo dan bahan pembersih lainnya) yang berlebihan di dalam air ditandai dengan timbulnya buih-buih sabun pada permukaan air. Sebenarnya ada perbedaan antara sabun dan deterjen serta bahan pembersih lainnya. Sabun berasal dari asam lemak (stearat, palmitat atau oleat) yang direaksikan dengan basa Na(OH) atau K(OH), berdasarkan reaksi kimia berikut ini :

C17H25COOH + Na(OH) → C17H25COONa + H2O

Sedangkan deterjen adalah juga bahan pembersih sepeti halnya sabun, akan tetapi dibuat dari senyawa petrokimia. Deterjen mempunyai kelebihan dibandingkan dengan sabun, karena dapat bekerja pada air sadah. Bahan deterjen yang umum digunakan adalah dedocylbenzensulfonat. Deterjen dalam air akan mengalami ionisassi membentuk komponen bipolar aktif yang akan mengikat ion Ca dan/atau ion Mg pada air sadah. Komponen bipolar aktif terbentuk pada ujung dodecylbenzen-sulfonat. Untuk dapat membersihkan kotoran dengan baik, deterjen diberi bahan pembentuk yang bersifat alkalis. Contoh bahan pembentuk yang bersifat alkalis adalah natrium tripoliposfat.

Bahan buangan berupa sabun dan deterjen di dalam air lingkungan akan mengganggu karena alasan berikut :

1. Larutan sabun akan menaikkan pH air sehingga dapat mengganggu kehidupan organisme di dalam air. Deterjen yang menggunakan bahan non-Fosfat akan  menaikkan pH air sampai sekitar 10,5-11

2. Bahan antiseptic yang ditambahkan ke dalam sabun/deterjen juga mengganggu kehidupan mikro organisme di dalam air, bahkan dapat mematikan

3. Ada sebagian bahan sabun atau deterjen yang tidak dapat dipecah (didegradasi) oleh mikro organisme yang ada di dalam air. Keadaan ini sudah barang tentu akan merugikan lingkungan. Namun akhir-akhir ini mulai banyak digunakan bahan sabun/deterjen yang dapat didegradsi oleh mikroorganisme

b. Bahan pemberantas Hama

Pemakaian bahan pemberantas hama (insektisida) pada lahan pertanian seringkali meliputi daerah yang sangat luas, sehingga sisa insektisida pada daerah pertanian tersebut cukup banyak. Sisa bahan insektisida tersebut dapat sampai ke air lingkungan melalui pengairan sawah, melalui hujan yang jatuh pada daerah pertanian kemudian mengalir ke sungai atau danau di sekitarnya. Seperti halnya pada pencemaran udara, semua jenis bahan insektisida bersifat racun apabila sampai kedalam air lingkungan. Bahan insektisida dalam air sulit untuk dipecah oleh mikroorganisme, kalaupun biasanya hal itu akan berlangsung dalam waktu yang lama. Waktu degradasi oleh mikroorganisme berselang antara beberapa minggu sampai dengan beberapa tahun. Bahan insektisida seringkali dicampur dengan senyawa minyak bumi sehingga air yang terkena bahan buangan pemberantas hama ini permukaannya akan tertutup lapisan minyak.

c. Zat Warna Kimia

Zat warna dipakai hampir pada semua industri. Tanpa memakai zat warna, hasil atau produk industri tidak menarik. Oleh karena itu hampir semua produk memanfaatkannya agar produk itu dapat dipasarkan dengan mudah. Pada dasarnya semua zat warna adalah racun bagi tubuh manusia. Oleh karena itu pencemaran zat warna ke air lingkungan perlu mendapat perhatian sungguh-sungguh agar tidak sampai masuk ke dalam tubuh manusia melalui air minum. Ada zat warna tertentu yang relatif aman bagi manusia, yaitu zat warna yang digunakan pada industri bahan makanan dan minuman, industri farmasi/obat-obatan. Zat warna tersusun dari  chromogen  dan  auxochrome. Chromogen merupakan senyawa aromatic yang berisi chromopore, yaitu zat pemberi warna yang berasal dari radikal kimia, misal kelompok nitroso (-NO), kelompok azo (-N=N-), kelompok etilen (>C=C<) dan lain lain. Macam-macam warna dapat diperoleh dari penggabungan radikal kimia tersebut di atas dengan senyawa lain. Sedangkan auxochrome adalah radikal yang memudahkan terjadinya pelarutan, sehingga zat warna dapat mudah meresap dengan baik ke dalam bahan yang akan diberi warna. Berdasarkan bahan susunan zat warna dan bahan-bahan yang ditambahkan, dapat dimengerti bahwa hampir semua zat warna kimia adalah racun. Apabila masuk ke dalam tubuh manusia dapat bersifat cocarcinogenik, yaitu merangsang tumbuhnya kanker. Oleh sebab itu, pembuangan zat kimia ke air lingkungan sangatlah berbahaya. Selain sifatnya racun, zat warna kimia juga akan mempengaruhi kandungan oksigen dalam air mempengaruhi pH air lingkungan, yang menjadikan gangguan bagi mikroorganisme dan hewan air.

d. Zat radioaktif

Tidak tertutup kemungkanan adanya pembuangan sisa zat radioaktif ke air lingkungan secara langsung. Ini dimungkinkan karena aplikasi teknologi nuklir yang menggunakan zat radioaktif pada berbagai bidang sudah banyak dikembangkan, sebagai contoh adalah aplikasi teknologinuklir pada bidang pertanian, kedokteran, farmasi dan lain-lain. Adanya zat radioaktif dalam air  lingkungan jelas sangat membahayakan bagi lingkungan dan manusia. Zat radioaktif dapat menimbulkan kerusakan biologis baik melalui efek langsung atau efek tertunda.

 

Dampak Pencemaran Air

Pencemaran air dapat berdampak sangat luas, misalnya dapat meracuni air minum, meracuni makanan hewan, menjadi penyebab ketidak seimbangan ekosistem sungai dan danau, pengrusakan hutan akibat hujan asam dsb. Di badan air, sungai dan danau, nitrogen dan fosfat dari kegiatan pertanian telah menyebabkan pertumbuhan tanaman air yang di luar kendali yang disebut eutrofikasi (eutrofication). Ledakan pertumbuhan tersebut menyebabkan oksigen yang seharusnya digunakan bersama oleh seluruh hewan/tumbuhan air, menjadi berkurang. Ketika tanaman air tersebut mati, dekomposisinya menyedot lebih banyak oksigen. Akibatnya ikan akan mati dan aktivitas bakteri akan menurun.

Dampak pencemaran air pada umumnya dibagi dalam 4 kategori (KLH, 2004):

1.      Dampak terhadap kehidupan biota air

2.      Dampak terhadap kualitas air tanah

3.      Dampak terhadap kesehatan

4.      Dampak terhadap estetika lingkungan

 

1. Dampak terhadap kehidupan biota air

Banyaknya zat pencemar pada air limbah akan menyebabkan menurunnya kadar oksigen terlarut dalam air tersebut. Sehingga akan mengakibatkan kehidupan dalam air yang membutuhkan oksigen terganggu serta mengurangi perkembangannya. Selain itu kematian dapat pula disebabkan adanya zat beracun yang juga menyebabkan kerusakan pada tanaman dan tumbuhan air. Akibat matinya bakteri-bakteri, maka proses penjernihan air secara alamiah yang seharusnya terjadi pada air limbah juga terhambat. Dengan air limbah menjadi sulit terurai. Panas dari industri juaga akan membawa dampak bagi kematian organisme, apabila air limbah tidak didinginkan dahulu.

 

2. Dampak terhadap kualitas air tanah

Pencemaran air tanah oleh tinja yang biasa diukur dengan faecal coliform telah terjadi dalam skala yang luas, hal ini telah dibuktikan oleh suatu survey sumur dangkal di Jakarta. Banyak penelitian yang mengindikasikan terjadinya pencemaran tersebut.

 

3. Dampak terhadap kesehatan

Peran air sebagai pembawa penyakit menular bermacam-macam antara lain :

Air sebagai media untuk hidup mikroba pathogen.

Air sebagai sarang insekta penyebar penyakit.

Jumlah air yang tersedia tak cukup, sehingga manusia bersangkutan tak dapat membersihkan diri.

Air sebagai media untuk hidup vector penyakit.

Ada beberapa penyakit yang masuk dalam katagori water-borne diseases, atau penyakit-penyakit yang dibawa oleh air, yang masih banyak terdapat di daerah-daerah. Penyakit-penyakit ini dapat menyebar bila mikroba penyebabnya dapat masuk ke dalam sumber air yang dipakai masyarakat untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari. Sedangkan jenis mikroba yang dapat menyebar lewat air antara lain, bakteri, protozoa dan metazoa.

 

Penanggulangangan  Pencemaran  Air

Pengendalian/penanggulangan pencemaran air di Indonesia telah diatur melalui Peraturan Pemerintah Nomor 82 tahun  2001 tentang Pengelolaan Kualitas dan Pengendalian Pencemaran Air. Secara umum hal ini meliputi pencemaran air baik oleh instansi ataupun non-instansi. Salah satu upaya serius yang telah dilakukan Pemerintah dalam pengendalian pencemaran air adalah melalui Program Kali Bersih (PROKASIH). Program ini merupakan upaya untuk menurunkan beban limbah cair khususnya yang berasal dari kegiatan usaha skala menengah dan besar, serta dilakukan secara bertahap untuk mengendalikan beban pencemaran dari sumber-sumber lainnya. Program ini juga berusaha untuk menata pemukiman di bantaran sungai dengan melibatkan masyarakat setempat. Pada prinsipnya ada 2 (dua) usaha untuk menanggulangi pencemaran, yaitu penanggulangan secara non-teknis dan secara teknis. Penanggulangan secara non-teknis yaitu suatu usaha untuk mengurangi pencemaran lingkungan dengan cara menciptakan peraturan perundangan yang dapat merencanakan, mengatur dan mengawasi segala macam bentuk kegiatan industri dan  teknologi sehingga tidak terjadi pencemaran. Peraturan perundangan ini hendaknya dapat memberikan gambaran secara jelas tentang kegiatan industri yang akan dilaksanakan, misalnya meliputi AMDAL, pengaturan dan pengawasan kegiatan dan menanamkan perilaku disiplin. Sedangkan penanggulangan secara teknis bersumber pada perlakuan industri terhadap perlakuan buangannya, misalnya dengan mengubah proses, mengelola limbah atau menambah alat bantu yang dapat mengurangi pencemaran.

Sebenarnya penanggulangan pencemaran air dapat dimulai dari diri kita sendiri. Dalam keseharian, kita dapat mengurangi  pencemaran air dengan cara mengurangi produksi sampah (minimize) yang kita hasilkan setiap hari. Selain itu, kita dapat pula mendaur ulang (recycle) dan mendaur pakai (reuse) sampah tersebut.  Kitapun perlu memperhatikan bahan kimia yang kita buang dari rumah kita. Karena saat ini kita telah menjadi masyarakat kimia, yang menggunakan ratusan jenis zat kimia dalam keseharian kita, seperti mencuci, memasak, membersihkan rumah, memupuk tanaman, dan sebagainya. Kita harus bertanggung jawab terhadap berbagai sampah seperti makanan dalam kemasan kaleng, minuman dalam botol dan sebagainya, yang memuat unsur pewarna pada kemasannya dan kemudian terserap oleh air tanah pada tempat pembuangan akhir. Bahkan pilihan kita untuk bermobil atau berjalan kaki, turut menyumbangkan emisi asam atu hidrokarbon ke dalam atmosfir yang akhirnya berdampak pada siklus air alam. Menjadi konsumen yang bertanggung jawab merupakan tindakan yang bijaksana. Sebagai contoh, kritis terhadap barang yang dikonsumsi, apakah nantinya akan menjadi sumber bencana yang persisten, eksplosif, korosif dan beracun atau degradable (dapat didegradasi alam)? Apakah barang yang kita konsumsi nantinya dapat meracuni manusia, hewan, dan tumbuhan aman bagi makhluk hidup dan lingkungan ?

Teknologi dapat kita gunakan untuk mengatasi pencemaran  air. Instalasi

pengolahan air bersih, instalasi pengolahan air limbah, yang dioperasikan dan dipelihara baik, mampu menghilangkan substansi beracun dari air yang tercemar. Dari segi kebijakan atau peraturanpun mengenai pencemaran air ini telah ada. Bila kita ingin benar-benar hal tersebut dapat dilaksanakan, maka penegakan hukumnya harus dilaksanakan pula. Pada akhirnya, banyak pilihan baik secara pribadi ataupun social (kolektif) yang harus ditetapkan, secara sadar maupun tidak, yang akan mempengaruhi tingkat pencemaran  dimanapun kita berada. Walaupun demikian,  langkah pencegahan lebih efektif dan bijaksana. Melalui penanggulangan pencemaran ini diharapkan bahwa pencemaran akan berkurang dan kualitas hidup manusia akan lebih ditingkatkan, sehingga akan didapat sumber air yang aman, bersih dan sehat.

Tinggalkan Balasan

Please log in using one of these methods to post your comment:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: