2.3 Pencemaran Air
Pencemaran air adalah penyimpangan sifat-sifat air dari keadaan normal, bukan dari kemurniannya. Air yang tersebar di alam semesta ini tidak pernah terdapat
dalam bentuk murni, namun buakan berarti bahwa semua air sudah tercemar. Misalnya, walaupun di daerah pegunungan atau hutan yang terpencil dengan udara
yang bersih dan bebas dari pencemaran, air hujan yang turun di atasnya selalu mengandung bahan-bahan terlarut, seperti CO
2
; O
2
; dan N
2
, serta bahan-bahan tersuspensi misalnya debu dan partikel-partikel lainnya yang terbawa air hujan dari
atmosfir. Kristanto, 2002
Pencemaran air diakibatkan oleh masuknya bahan pencemar polutan yang dapat berupa gas, bahan-bahan terlarut, dan partikulat. Pencemar memasuki badan air
dengan berbagai cara, misalnya melalui atmosfer, tanah, limpasan run off pertanian, limbah domestik dan perkotaan, pembuangan limbah industry, dan lain-lain. Hefni
Effendi, 2003
2.4 Sumber Pencemaran Air
Sumber pencemar polutan dapat berupa suatu lokasi tertentu point source atau tak tentutersebar non-pointdiffuse source. Sumber pencemar point source
misalnya knalpot mobil, cerobong asap pabrik, dan saluran limbah industri. Pencemaran yang berasal dari point source bersifat lokal. Efek yang ditimbulkan dapat
ditentukan berdasarkan karateristik spesial kualitas air. Volume pencemar dari point
Universitas Sumatera Utara
source biasanya relatife tetap. Sumber pencemaran non-point source dapat berupa point source dalam jumlah yang banyak. Misalnya: Limpasan dari daerah pertanian
yang mengandung pestisida dan pupuk, limpasan dari daerah pemukiman domestik, dan limpasan dari daerah perkotaan. Hefni Effendi, 2003
2.4.1 Domestik
Limbah domestik adalah semua buangan yang berasal dari kamar mandi, kakus, dapur, tempat cuci pakaian, cuci peralatan rumah tangga, apotek, rumah sakit,
rumah makan dan sebagainya yang secara kuantitatif limbah tadi terdiri atas zat organic baik berupa padat atau cair, bahan berbahaya, dan beracun B3, garam
terlarut, lemak, dan bakteri terutama fekal coli, jasad pathogen, dan parasit.
2.4.2 Nondomestik
Limbah nondomestik sangat bervariasi, terlebih-lebih untuk limbah industry. Limbah pertanian biasanya terdiri atas bahan padat bekas tanaman yang bersifat
organis, bahan pemberantas hama dan penyakit pestisida, bahan pupuk yang mengandung nitrogen, posfor, sulfur, mineral K,Ca dan sebagainya. Satrawijaya;
1991
2.4.3 Limbah Organik Menyebabkan Kurangnya Oksigen Terlarut
Universitas Sumatera Utara
Penyebab utama berkurangnya kadar oksigen dalam air ialah limbah organik yang terbuang dalam air. Limbah organic akan mengalami degradasi dan dekomposisi
oleh bakteri aerob menggunakan oksigen dalam air, sehingga lama-kelamaan oksigen yang terlarut dalam air akan sangat berkurang. Dalam kondisi berkurangnya
oksigen tersebut hanya spesies organisme tertentu saja yang dapat hidup.
2.4.4 Pencemar Bahan Kimia Inorganik
Bahan kimia inorganik seperti asam, garam dan bahan toksik logam seperti Pb, Cd, Hg dalam kadar yang tinggi dapat menyebabkan air tidak enak untuk diminum. Di
samping dapat menyebabkan matinya kehidupan air seperti ikan dan organisme lainnya, pencemaran bahan tersebut juga dapat menurunkan produksi tanaman pangan
dan merusak peralatan yang dilalui air tersebut karena bersifat korosif.
2.4.5 Pencemar Bahan Kimia organik
Bahan kimia organik seperti minyak, plastik, pestisida, larutan pembersih, deterjen dan masih banyak lagi bahan organic terlarut yang digunakan oleh manusia
yang dapat menyebabkan kematian pada ikan maupun organisme lainnya.
2.4.6 Sedimen dan Bahan Tersuspensi
Universitas Sumatera Utara
Bahan partikel yang tidak terlarut seperti pasir, lumpur, tanah, dan bahan kimia inorganic dan organic menjadi bentuk bahan tersuspensi di dalam air, sehingga bahan
tersebut menjadi penyebab polusi tertinggi dalam air. Kebanyakan sungai dan daerah aliran sungai selalu membawa endapan lumpur yang disebabkan erosi alamiah dari
pinggir sungai. Partikel yang tersuspensi menyebabkan kekeruhan dalam air, sehingga mengurangi kemampuan ikan dan organisme air lainnya memperoleh makanan,
mengurangi tanaman air melakukan fotosintesis, pakan ikan menjadi tertutup lumpur, insang ikan kerang tertutup oleh sedimen dan akan mengakumulasi bahan beracun
seperti pestisida dan senyawa logam.
2.4.7 Substansi Radioaktif
Radioaktif yang terlarut dalam air akan dapat mengalami “amplikasi biologi” kadarnya berlipat dalam system rantai pakan. Radiasi yang terionisasi dari isotop
tersebut dapat menyebabkan mutasi DNA pada mahkluk hidup sehingga mengakibatkan gangguan reproduksi, kanker, dan kerusakan genetik. Darmono;
2001
Berbagai macam kegiatan industri dan teknologi yang ada saat ini apabila tidak disertai dengan program pengolahan limbah yang baik akan memungkinkan terjadinya
pencemaran air, baik secara langsung maupun tidak langsung. Erat kaitannya dengan masalah indikator pencemaran air ikut menentukan bagaimana indikator tersebut
terjadi. Komponen pencemaran air tersebut dikelompokkan sebagai berikut: -
Bahan buangan padat
Universitas Sumatera Utara
- Bahan buangan organik
- Bahan buangan anorganik
- Bahan buangan olahan bahan makanan
- Bahan buangan cairan berminyak
- Bahan buangan zat kimia
- Bahan buangan berupa panas Wardhana, 1995
2.5 Teknologi Pembersihan Air
Pengolahan air baku air alami menjadi bersih dapat dilakukan dalam beberapa cara:
2.5.1 Cara Sederhana
Cara yang sangat sederhana yang banyak dijumpai dipedesaan ialah air yang terkumpul sebelum disalurkan kejamban atau tempat lainnya yang memerlukan,
ditampung terlebih dahulu di dalam sebuah bak penampung. Penampungan dimaksudkan agar bahan-bahan yang menyebabkan air tersebut keruh, misalnya oleh
lumpur dan sebagainya akan terendapkan terlebih dahulu di dalam bak tersebut. Dengan begitu air yang dialirkan ke jamban, sudah jernih karena lumpurnya sudah
mengendap. Tentu saja bak penampungan ini tidak akan dibiarkan begitu untuk waktu yang lama karena cepat atau lambat endapannya akan banyak serta kemungkinan akan
menyumbat saluran atau aka terbawa air lagi. Oleh karena itu, dalam waktu-waktu tertentu endapannya harus dibuangdikeluarkan.
Universitas Sumatera Utara
2.5.2 Cara Saringan Pasir Lambat
Saringan pasir lambat sangat efisien untuk menghilangkan kekeruhan dalam air, baik kekeruhan yang diakibatkan oleh bahan-bahan dalam suspense yang mudah
mengendap maupun bahan-bahan dalam bentuk koloidial. Selain itu, pasir lambat juga sangat efektif untuk pemisahan bakteri dari dalam air.
2.5.3 Cara Koagulasi
Kekeruhan air yang banyak dijumpai pada air permukaan, seperti air permukaan, seperti air sungai atau air saluran irigasi ada yang dapat dihilangkan
dengan cara pengendapan dan penyaringan secara langsung dan ada yang tidak dapat dihilangkan dengan kedua cara tersebut disebabkan oleh partikel-paartikel koloid yang
hanya dapat diendapkan dengan proses koagulasi kimiawi.
2.5.4 Cara Penghilangan “Tai-peureu”
Besi dalam bentuk ion Fe
++
sangat mudah larut di dalam air. Oksigen terlarut di dalam air akan mengoksidasi Fe
++
menjadi FeOH
3
yang merupakan endapan, sehingga akan mengakibatkan kekeruhan dalam air yang berwarna merah karat. Selain
itu, untuk ion mangan dalam bentuk Mn
++
, oksidasi Mn
++
oleh oksigen yang terlarut akan menghasilkan endapan hitam yang berakumulasi di dalam system distribusi yang
terlepas dan terbawa dalam aliran dalam waktu-waktu tertentu.
Universitas Sumatera Utara
2.5.5 Biofilter
Kemampuan sekelompok mikroba seperti bakteri dan jamur dalam menguraikan benda-benda organic dan anorganik yang terdapat dalam air buangan ,
sudah diketahui dan dimanfaatkan sejak lama. Kehadiran secara buatan dari kelompok mikroba tersebut, terdapat pada tempat atau bejana pengolah air buangan, seperti
dalam bentuk kolam oksidasi, kolam stabilasi, trickling filter. Unus , 2005
2.6. Turbidimetri
Beberapa senyawa yang tak dapat larut, dalam jumlah sedikit, dapat disiapkan dalam keadaan agregasi sedemikian sehingga diperoleh suspensi yang sedang-sedang
stabilnya. Sifat-sifat dari setiap suspensinya akan berbeda-beda menurut konsentrasinya fase-terdisfersinya. Bila cahaya dilewatkan melalui suspensi itu,
sebagian dari energy radiasi yang jatuh di disipasi dihamburkan dengan penyerapan absorpsi, pemantulan refleksi, sementara sisanya ditransmisi diteruskan.
Pengukuran intensitas cahaya yang ditransmisikan sebagai fungsi dari konsentrasi fase-terdisfersi adalah dasar dari analisa turbidimetri. Bila suspensi dipandang dengan
sudut tegak lurus terhadap arah cahaya yang jatuh, system Nampak opalesen berpendar seperti mutiara disebabkan oleh pantulan cahaya dari partikel-partikel
suspensi itu efek tyndall. Cahaya dipantulkan tak beraturan dan membaur, sehingga istilah cahaya-baur ini dengan sudut tegak lurus terhadap arah jatuh cahaya jatuh
sebagai fungsi konsentrasi fase-terdisfersinya adalah dasar dari analisis nefalometri
Universitas Sumatera Utara
Gr nefhele= awan. Analisis nefelometri adalah paling peka untuk suspensi-suspensi yang sangat encer 100 mg per liter. Teknik-teknik untuk analisis turbidimetri dan
analisis nefalometri masing-masing menyerupai analisis filter fotometri dan fluometri.
Membuat kalibrasi dianjurkan dalam penerapan-penerapan nefalometri dan turbidimetri, karena hubungan antara sifat-sifat optis suspensi dan konsentrasi fase
terdisfersinya paling jauh adalah semi-empiris. Agar kekabutan atau kekeruhan turbidity itu dapat diulang penyiapannya haruslah seksama mungkin. Endapan harus
sangat halus, sehingga tidak cepat mengendap. Intensitas cahaya baur bergantung pada banyaknya dan ukuran partikel-partikel dalam suspensi, dan asalkan ukuran rata-rata
dari partikel-partikel dalam suspensi, dan asalkan ukuran rata-rata dari partikel- partikel itu cukup dapat diulang, aplikasi secara analitik adalah dimungkinkan.
Kondisi-kondisi berikut hendaknya dikendalikan dengan hati-hati untuk menghasilkan suspensi dengan sifat-sifat yang cukup seragam:
1. Konsentrasi-konsentrasi kedua ion yang bergabung bersenyawa yang
menghasilkan endapan, maupun rasio dari konsetrasi-konsentrasinya dalam larutan-larutan yang dicampurkan.
2. Cara, urut-urutan, dan laju pencampuran.
3. Banyaknya garam-garam dan zat-zat lain yang ada serta, terutama koloid-
koloid pelindung gelatin, gom arab dan sebagainya. 4.
Temperatur.
Kolorimeter-kolorimeter visual dan fotoelektrik dapat digunakan sebagai turbidimeter. Filter biru biasanya menghasilkan kepekaan yang lebih besar. Sebuah
kurva kalibrasi harus dibuat dengan memakai dengan beberapa larutan standart karena
Universitas Sumatera Utara
cahaya yang ditransmisikan oleh suatu larutan yamg keruh umumnya tak mengikuti hokum Beer-Lambert dengan tepat Vogel, 1994
Turbiditas merupakan sifat optik akibat dispersi sinar dan dapat dinyatakan sebagai perbandingan cahaya yang yang dipantulkan terhadap cahaya yang tiba.
Intensitas cahaya yang dipantulkan oleh suatu suspensi adalah fungsi konsentrasi jika kondisi-kondisi lainnya konstan. Metode pengukuran turbiditas dapat dikelompokkan
dalam tiga golongan, yaitu pengukuran perbandingan intensitas cahaya yang dihamburkan terhadap intensitas cahaya yang datang; pengukuran perbandingan
cahaya yang diteruskan terhadap cahaya yang datang; pengukuran efek ekstingsi, yaitu kedalam di mana cahaya mulai tidak tampak di dalam lapisan lapisan yang keruh.
Instrumen pengukur perbandingan Tyndall disebut sebagai Tyndall meter. Dalam instrumen ini intensitas diukur secara langsung. Sedangkan pada Nefalometer,
intensitas cahaya diukur dengan larutan standart. Turbidimeter meliputi pengukuran cahaya yang diteruskan. Turbiditas berbanding lurus terhadap konsentrasi dan
ketebalan, tetapi turbiditas tergantung juga pada warna. Untuk partikel yang lebih kecil, rasio tyndall sebanding dengan pangkat tiga dari ukuran partikel dan berbanding
terbalik terhadap pangkat empat panjang gelombangnya.
Prinsip spektroskopi absorpsi dapat digunakan pada turbidimeter dan nefalometer. Untuk turbidimeter, absorpsi akibat partikel yang tersuspensi diukur
sedangkan pada nefalometer, hamburan cahaya oleh suspensilah yang diukur. Meskipun presisi merode ini tidak tinggi tetapi mempunyai kegunaan praktis, sedang
akurasi pengukuran tergantung pada ukuran dan bentuk partikel. Setiap instrumen spektroskopi absorpsi dapat digunakan untuk turbidimeter, sedang nefalometer
Universitas Sumatera Utara
memerlukan reseptor pada sudut 90
o
terhadap lintasan cahaya. Metode nefalometer kurang sering digunakan pada analisis anorganik. Pada konsentrasi leih tinggi,
absorpsi berpariasi secara linear terhadap konsentrasi, sedangkan pada konsentrasi lebih rendah untuk sistem koloid Te dan SnCl
2,
tembaga ferosianida dan sulfida- sulfida logam berat tidak demikian halnya. Kelarutan zat tersuspensi seharusnya kecil.
Suatu gelatin pelidung koloid biasanya digunakan untuk membentuk suatu dispersi koloid yang seragam dan stabil. Khopkhar, 1984
Hamburan Tyndall adalah hamburan radiasi elektromagnetik oleh molekul atau partikel yang teragregasi dalam bentuk suspensi atau koloid yang partikel-partikelnya
lebih besar dari ukuran molekul. Sifat hamburan Tyndall ini adalah frekuensi dan panjang gelombang sama dengan sumber radiasi. Hubungan Tyndall dimanfaatkan
untuk turbidimtri dan nefalometri sebagai penentuan kekeruhan. Mulja, 1995
Universitas Sumatera Utara
BAB 3
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Persiapan Sampel