2.1.4 Aspek Kimia-Fisika Pencemaran Air
Sifat-sifat kimia-fisika air yang umum diuji dan dapat
digunakan untuk menentukan tingkat pencemaran air adalah :
1.Nilai pH, keasaman dan alkalinitas 2. Suhu
3. Oksigen terlarut 4. Karbondioksida bebas
5. Warna dan kekeruhan 6. Jumlah padatan
7. Nitrat 8. Amoniak
9. Fosfat 10. Daya Hantar Listrik
11. Klorida Kristianto, 2002.
2.2 Nitrogen
Nitrogen dalam air limbah pada umumnya terdapat dalam bentuk organik dan oleh bakteri berubah menjadi amonia. Dalam kondisi aerobik dan
dalam waktu tertentu bakteri dapat mengoksidasi amonia menjadi nitrit dan nitrat. Nitrat dapat digunakan oleh algae dan tumbuh – tumbuhan lain untuk
membentuk protein tanaman dan oleh hewan untuk membentuk protein hewan. Perusakan protein tanaman dan hewan oleh bakteri menghasilkan amonia
Harry, 2008.
Nitrogen dan senyawanya tersebar secara luas dalam biosfer. Lapisan atmosfer bumi mengandung sekitar 78 gas nitrogen. Bebatuan juga
mengandung nitrogen. Pada tumbuhan dan hewan, senyawa nitrogen ditemukan sebagai penyusun dan klorofil. Meskipun ditemukan dalam jumlah yang
melimpah dilapisan atmosfer, akan tetapi nitrogen tidak dapat dimanfaatkan oleh makhluk hidup secara langsung. Nitrogen harus mengalami fiksasi terlebih
dahulu menjadi NH
3,
NH
4,
dan NO
3
. Meskipun demikian, bakteri Azetobacter dan Clostridium serta beberapa jenis algae hijau – biru, misalnya Anabaena,
dapat memanfaatkan gas N
2
secara langsung dari udara sebagai sumber nitrogen.
2.2.1 Nitrogen Organik dan Anorganik
Nitrogen anorganik terdiri dari gas ammonia NH
3
, ammonium NH
4
, nitrit NO
2
, nitrat NO
3
dan molekul nitrogen N
2
dalam bentuk gas. Nitrogen organik berupa protein, asam amino, dan urea. Bentuk –
bentuk nitrogen tersebut mengalami transformasi sebagai dari siklus nitrogen. Transformasi nitrogen dapat melibatkan atau pun tidak
melibatkan makrobiologi dan mikrobiologi. Adapun tranformasi nitrogen mikrobiologis mencakup hal – hal sebagai berikut:
1. Asimilasi nitrogen anorganik ammonium dan nitrat oleh tumbuhan
dan oleh mikroorganisme untuk membentuk nitrogen organik, misalnya asam amino dan protein. Diperairan, proses ini terutama
dilakukan oleh bakteri autotrof dan tumbuhan. 2.
Fiksasi nitrogen menjadi amoniak dan nitrogen organik oleh mikroorganisme. Fiksasi nitrogen secara langsung dapat dilakukan
oleh beberapa jenis Cynophyta blue green algae dan bakteri.
3. Nitrifikasi, yaitu oksidasi ammonia menjadi nitrit dan nitrat. Proses
oksidasi dilakukan oleh bakteri aerob. Nitrifikasi berjalan secara optimal pada pH 8 dan pada pH 7 berkurang secara nyata. Bakteri
nitrifikasi bersifat mesofilik, menyukai suhu 30 °C.
4. Amonifikasi nitrogen organik untuk menghasilkan ammonia selama
proses dekomposisi bahan organik. Proses ini banyak dilakukan oleh mikroba dan jamur. Autolisis sel dan eksresi amonia oleh
zooplankton dan ikan juga berperan sebagai pemasok amonia. 5.
Denitrifikasi, yaitu reduksi nitrat menjadi nitrit, denitrogen oksida N
2
O, dan molekul nitrogen N
2
. Proses reduksi nitrat berjalan optimum pada kondisi anoksik tidak ada oksigen. Proses ini juga
melibatkan bakteri dan jamur. Dinitrogen oksida adalah produk utama yang dihasilkan dari denitrifikasi pada perairan dengan kadar
oksigen yang sangat rendah, sedangkan molekul nitrogen adalah produk utama dari proses denitrifikasi pada perairan dengan kondisi
anaerob Effendi, 2003.
2.2.2. Nitrat dan Nitrit
Nitrogen sebagai sumber nitrat terbanyak terdapat di udara, yaitu sebesar 78 volume udara. Ada tiga tandon gudang nitrogen di
alam. Yang pertama adalah udara; kedua, senyawa anorganik nitrat, nitrit, amoniak ; dan yang ketiga adalah senyawa organik protein, asam urea.
Hanya sedikit organisme yang dapat langsung memanfaatkan nitrogen udara. Tumbuhan dapat menghisap nitrogen dalam bentuk nitrat NO
3
. Pengubahan dari nitrogen bebas diudara menjadi nitrat dapat dilakukan
secara biologis maupun kimia. Transformasi ini disebut fiksasi pengikatan nitrogen. Halilintar mengakibatkan fiksasi kimia nitrogen.
Ledakan petir yang melalui udara memberikan cukup energi untuk menyatukan nitrogen dan oksigen membentuk nitrogen dioksida, NO
2
. Gas ini bereaksi dengan air membentuk asam nitrat, Nitrit amat beracun
didalam air, tetapi tidak tahan lama. Kandungan nitrogen di dalam air sebaiknya dibawah 0,3 ppm. Kandungan nitrogen diatas jumlah tersebut
mengakibatkan ganggang tumbuh subur. Jika kandungan nitrat didalam air mencapai 45 ppm maka berbahaya untuk diminum. Nitrat tersebut akan
berubah menjadi nitrit di perut. Keracunan nitrit akan mengakibatkan wajah membiru dan kematian Kristianto, 2002.
Nitrat adalah merupakan zat nutrisi yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk dapat tumbuh dan merupakan zat nutrisi yang dibutuhkan
oleh tumbuhan untuk dapat tumbuh dan berkembang, sementara nitrit merupakan senyawa toksik yang dapat mematikan organisme air.
Disamping itu nitrit dapat menyebabkan fungsi hemoglobin dalam transportasi oksigen terganggu terutama pada bayi dimana hemoglobin
akan diubah menjadi methemoglobin yang mempunyai kemampuan yang rendah dalam mentransport oksigen. Selain itu nitrit bersama dengan
gugus amin dari asam amino dapat membentuk nitrosoamin yang diduga kuat sebagai penyebab utama penyakit kanker Alexander, 2004.
2.3 Limbah Industri
Kategori