BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air - Penentuan Kadar Aluminium (Al) dan Mangan (Mn) Pada Air Reservoir Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Instalasi Pengolahan Air Tirtanadi Limau Manis Secara Spektrofotometri Sinar Tampak

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Air

  Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan umat manusia dan makhluk hidup lainnya dan fungsinya bagi kehidupan tersebut tidak akan dapat digantikan oleh senyawa lainnya. Hampir semua kegiatan yang dilakukan manusia membutuhkan air, mulai dari membersihkan diri (mandi), membersihkan ruangan tempat tinggalnya, menyiapkan makanan dan minuman sampai dengan aktivitas lainnya (Achmad, 2004). termasuk manusia. Tubuh manusia terdiri dari 60-70% air. Transportasi zat-zat makanan dalam tubuh semuanya dalam bentuk larutan dengan pelarut air. Juga hara-hara dalam tanah hanya dapat diserap oleh akar dalam bentuk larutannya. Oleh karena itu kehidupan ini tidak mungkin dapat dipertahankan tanpa air. Air merupakan pelarut yang sangat baik bagi banyak bahan, sehingga air merupakan media transport utama bagi zat-zat makanan dan produk buangan/sampah yang dihasilkan proses kehidupan. Oleh karena itu air yang ada di bumi tidak pernah terdapat dalam keadaan murni, tetapi selalu ada senyawa atau mineral/unsur lain yang terdapat di dalamnya (Achmad, 2004).

  Meskipun demikian tidak berarti bahwa semua perairan di bumi ini telah tercemar. Sebagai contoh, air yang berasal dari sumber air di daerah pegunungan atau daerah hulu sungai dapat di anggap sebagai air yang bersih. Sebagian besar keperluan air sehari-hari berasal dari sumber air tanah dan sungai, air yang berasal dari PAM (air ledeng) juga bahan bakunya berasal dari sungai, oleh karena itu kuantitas dan kualitas sungai sebagai sumber air harus di pelihara (Achmad, 2004).

  Air reservoir adalah air yang telah melalui filter dan sudah dapat dipakai untuk air minum. Air tersebut telah bersih dan bebas dari bakteri dan ditampung pada bak reservoir untuk diteruskan kepada konsumen (Sutrisno, 1991).

2.2 Sumber Air

  Air yang berada di permukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai

  1. Air Angkasa (Hujan)

  2. Air Permukaan

  3. Air Tanah

  2.2.1 Air Angkasa (Hujan)

  Air angkasa atau air hujan merupakan sumber utama air di bumi. Walau pada saat presipitasi merupakan air yang paling bersih, air tersebut cenderung mengalami pencemaran ketika berada di atmosfer. Pencemaran yang berlangsung di atmosfer itu dapat disebabkan oleh partikel debu, mikroorganisme dan gas (Chandra, 2006).

  2.2.2 Air Permukaan

  Air permukaan merupakan salah satu sumber penting bahan baku air bersih. Faktor-faktor yang harus diperhatikan, antara lain:

  1. Mutu atau kualitas baku

  2. Jumlah atau kuantitasnya

  3. Kontinuitasnya Sumber-sumber air permukaan antara lain, sungai, selokan, rawa, parit, bendungan, danau, laut dan air terjun. Sebagian besar air permukaan berasal dari air hujan yang jatuh ke permukaan bumi. Air hujan tersebut kemudian akan mengalami pencemaran baik oleh tanah, sampah, maupun lainnya.

  Sumber air permukaan yang berasal dari sungai, selokan, dan parit mempunyai persamaan, yaitu airnya mengalir dan dapat menghanyutkan bahan yang tercemar. Sumber air permukaan yang berasal dari rawa, bendungan, dan mengandung sisa-sisa pembusukan alam, misalnya pembusukan tumbuhan, ganggang, fungi dan lain-lain. Air permukaan yang berasal dari air laut mengandung kadar garam yang tinggi sehingga jika akan digunakan untuk air minum, air tersebut harus diproses terlebih dahulu (Chandra, 2006).

2.2.3 Air Tanah

  Air tanah (ground water) berasal dari air hujan yang jatuh ke permukaan bumi yang kemudian mengalami perkolasi atau penyerapan ke dalam tanah dan mengalami proses filtrasi secara alamiah. Proses-proses yang telah di alami air hujan tersebut, di dalam perjalanannya ke bawah tanah, membuat air tanah menjadi lebih baik dan lebih murni dibandingkan air permukaan.

  Air tanah memiliki beberapa kelebihan dibanding sumber air lain. Air tanah biasanya bebas dari kuman penyakit dan tidak perlu mengalami proses purifikasi atau penjernihan. Persediaan air tanah juga cukup tersedia sepanjang tahun, saat musim kemarau sekalipun. Sementara itu air tanah juga memiliki beberapa kerugian atau kelemahan dibanding sumber air lainnya. Air tanah mengandung zat-zat mineral dalam konsentrasi yang tinggi. Konsentrasi yang tinggi dari zat-zat mineral semacam magnesium, kalsium, dan logam berat seperti besi dapat menyebabkan kesadahan air. Selain itu, untuk mengalirkan air ke atas permukaan, diperlukan bantuan pompa (Chandra, 2006).

2.3 Pencemaran Air

  Defenisi pencemaran air menurut Surat Keputusan menteri Negara Tentang Penetapan Baku Mutu Lingkungan adalah masuk atau dimasukkanya makhluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam air dan atau berubahnya tatanan air oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam, sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air menjadi kurang atau sudah tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya (Achmad, 2004).

  Adapun penggolongan air menurut peruntukannya adalah sebagai berikut:

  1. Golongan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung, tanpa pengolahan terlebih dahulu.

  2. Golongan B, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku air minum.

  3. Golongan C, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan.

  4. Golongan D, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian, usaha di perkotaan, industri, dan pembangkit listrik tenaga air.

  Menurut definisi di atas bila suatu sumber air yang termasuk dalam kategori golongan A, misalnya sebuah sumur penduduk kemudian mengalami pencemaran dalam bentuk rembesan limbah cair dari suatu industri maka kategoti sumur tadi bukan golongan A lagi, tapi sudah turun menjadi golongan B karena air sudah tidak dapat digunakan langsung sebagai air minum tanpa melalui pengolahan terlebih dahulu. Dengan demikian air sumur tersebut menjadi

  Pencemaran air sangat berhubungan dengan pencemaran udara serta penggunaan lahan tanah atau daratan. Pada saat udara yang tercemar jatuh ke bumi bersama air hujan, maka air tersebut sudah tercemar. Beberapa jenis bahan kimia untuk pupuk dan pestisida pada lahan pertanian akan terbawa air ke daratan sekitarnya sehingga mencemari air pada permukaan lokasi yang bersangkutan. Berbagai kuman penyebab penyakit pada makhluk hidup seperti bakteri, virus, dan parasit sering mencemari air. Kuman yang masuk ke dalam air tersebut berasal dari buangan limbah rumah tangga maupun buangan dari industri, peternakan, rumah sakit, tanah pertanian dan lain sebagainya. Pencemaran dari kuman penyakit ini merupakan penyebab utama terjadinya penyakit yang di sebabkan oleh pencemaran air (Darmono, 2001).

  Pembuangan limbah industri, limbah rumah tangga, limbah pertanian dan kotoran tanpa mengalami proses pengolahan sterilisasi merupakan penyebab utama pencemaran air. Limbah yang langsung dibuang ke perairan umum (sungai dan danau) dan belum sempat di olah terlebih dahulu menyebabkan senyawa kimia yang terkandung pada air berdampak yang cukup bahaya bagi manusia yang menggunakan air tersebut secara langsung (tanpa diolah). Bahan-bahan kimia tersebut, antara lain: sabun, detergen, insektisida, bahan pewarna dan bahan radio aktif (Alamsyah, 2007).

2.4 Kualitas Air

  (Departemen Kesehatan) serta ketentuan/peraturan lain yang berlaku seperti APHA (American Public Health Association atau Asosiasi Kesehatan Masyarakat AS), layak tidaknya air untuk kehidupan manusia ditentukan berdasarkan persyaratan kualitas secara fisik, kimia dan biologis (Suriawiria, 2005).

  Kualitas secara fisik meliputi kekeruhan, temperatur, warna, bau dan rasa. Kualitas air secara kimia meliputi nilai pH, kandungan senyawa kimia di dalam air, kandungan residu atau sisa, misalnya residu pestisida, deterjen, kandungan senyawa toksik atau racun dan sebagainya. Kualitas air secara biologis, khususnya secara mikrobiologis, ditentukan oleh banyak parameter, yaitu parameter mikroba pencemar, patogen dan penghasil toksin ( Suriawiria, 2005).

  2.4.1 Air Bersih

  Air bersih adalah air yang sudah terpenuhi syarat fisik, kimia, namun bakteriologi belum terpenuhi. Tidak semua air bersih layak minum, tetapi air minum biasanya berasal dari air bersih. Air bersih perlu diolah terlebih dahulu agar layak diminum dan menjadi air minum yang sehat (Suriawiria, 2005).

  Air yang di peruntukkan bagi konsumsi manusia harus berasal dari sumber yang bersih dan aman. Batasan-batasan sumber air yang bersih dan aman tersebut, antara lain:

  a. Bebas dari kontaminasi kuman atau bibit penyakit

  b. Bebas dari substansi kimia yang berbahaya dan beracun

  d. Dapat dipergunakan untuk mencukupi kebutuhan domestik dan rumah tangga

  e. Memenuhi standar minimal yang ditentukan oleh WHO atau Departemen Kesehatan RI

  Air dinyatakan tercemar bila mengandung bibit penyakit, parasit, bahan- bahan kimia yang berbahaya dan sampah atau limbah industri (Chandra, 2006).

  2.4.2 Air Minum

  Untuk kepentingan masyarakat sehari-hari, persediaan air harus memenuhi standar air minum dan tidak membahayakan kesehatan manusia. Menurut WHO, standar-standar air minum yang harus dipenuhi agar suatu persediaan air dapat dinyatakan layak sebagai air minum: a. Memenuhi persyaratan fisik

  b. Memenuhi persyaratan Biologis c. Tidak mengandung zat-zat kimia

  d. Tidak mengandung radioaktif Adapun persyaratan air minum yang layak minum baik secara fisik, kimia dan mikrobiologi menurut Peraturan Menteri Kesehatan Nomor: 429/

  Menkes/ Per/ IV/ 2010 Tanggal 19 April 2010 yaitu:

  1. Syarat fisik, antara lain:

  a. Air harus bersih dan tidak keruh

  b. Tidak berwarna

  c. Tidak berasa dan tidak berbau

  d. Suhu antara 10-25 C (sejuk)

  a. Tidak mengandung bahan kimiawi yang mengandung racun

  b. Tidak mengandung zat-zat kimiawi yang berlebihan

  c. Cukup yodium

  d. pH air antara 6,5 – 9,2

  3. Syarat mikrobiologi, antara lain: Tidak mengandung kuman-kuman penyakit seperti disentri, tipus, kolera, dan bakteri patogen penyebab penyakit.

2.5 Peranan Air dalam Tubuh

  Air mempunyai peranan penting dalam tubuh. Volume air dalam tubuh manusia rata-rata 65% dari total berat badannya dan volume tersebut sangat bervariasi pada masing-masing orang, bahkan juga bervariasi antara bagian- bagian tubuh seseorang. Beberapa organ tubuh manusia yang mengandung banyak air, antara lain, otak 74,5%, tulang 22%, ginjal 82,7%, otot 75,6% dan darah 83% (Chandra, 2006).

  Konsumsi air yang cukup bisa membuat fungsi organ dalam tubuh berjalan lancar. Kegunaan air bagi tubuh manusia antara lain untuk: proses pencernaan, metabolisme, mengangkat zat-zat makanan dalam tubuh, mengatur keseimbangan suhu tubuh dan menjaga jangan sampai tubuh kekeringan. Apabila tubuh kehilangan banyak air, maka akan mengakibatkan kematian. Untuk menjaga kebersihan tubuh, diperlukan juga air. Diharapkan orang akan bebas dari penyakir seperti kudis, dermatitis dan penyakit-penyakit yang disebabkan karena fungi.

2.6 Kandungan Bahan Kimia Menurut Sutrisno (1991), air mempunyai sifat melarutkan bahan kimia.

  Air rumusnya adalah : H

2 O + X, dimana X merupakan zat-zat yang dihasilkan air

  buangan oleh aktivitas manusia selama beberapa tahun. Dengan bertambahnya aktivitas manusia, maka faktor X tersebut dalam air akan bertambah dan merupakan masalah. Faktor X merupakan zat-zat kimia yang mudah larut dalam air dan dapat menimbulkan toksisitas dan berbagai reaksi kimia.

  Tujuan utama untuk mengetahui konsentrasi logam dalm lingkungan perairan adalah: a.

  Mengetahui konsentrasi logam yang tinggi dalam hewan air, baik ikan air laut maupun air tawar, yang dapat digunakan sebagai pedoman untuk mencegah terjadinya toksisitas kronis maupun akut pada orang yang memakannya.

  b. Mengetahui konsentrasi logam yang tinggi dalam air dan sedimen, yang dapat digunakan sebagai pedoman untuk memonitor kualitas air yang mungkin digunakan sebagai irigasi ataupun air minum, yang akhirnya berakibat buruk bagi orang yang mengkonsumsinya.

  Karena itu suatu pencemaran logam dalam lingkungan perairan perlu diperhatikan secara serius, mengingat akan timbulnya akibat buruk bagi keseimbangan lingkungan hidup (Chandra, 2006).

2.6.1 Aluminium

   Aluminium adalah logam putih, yang liat dan dapat ditempa, bubuknya

  aluminium teroksidasi pada permukaannya, tetapi lapisan oksida ini melindungi objek dari oksida lebih lanjut. Asam klorida encer dengan mudah melarutkan logam ini, pelarutan lebih lambat dalam asam sulfat encer atau asam nitrat encer (Svehla, 1985).

  Aluminium merupakan unsur terbanyak ketiga dalam kerak bumi. Kebanyakan Aluminium yang dibawa air terdapat sebagai partikel-partikel mineral mikroskopik yang tersuspensi. Konsentrasi dari Aluminium yang terlarut dalm kebanyakan air kemungkinan kurang dari 1,0 mg/l. Aluminium adalah salah satu logam anorganik yang di jumpai dalam air minum. Konsentrasi Aluminium yang tinggi bisa mengendap sebagai Aluminium hidroksida yang mempengaruhi kehidupan air. Aluminium juga memungkinkan gangguan neurologis pada manusia seperti penyakit Alzheimer dan pikun (Achmad, 2004).

  Menurut Parning (2002) beberapa penggunaan aluminium yaitu untuk logam campuran, aluminium dicampurkan dengan logam-logam lain untuk menghasilkan logam campuran yang kuat dan ringan. Misalnya, magnalium yaitu campuran 90% Al dan 10% Mg, digunakan untuk konstruksi pesawat terbang.

  Aluminium dipakai untuk kabel listrik dan alat masak di dapur karena merupakan konduktor listrik dan panas. Aluminium tahan karat dan tidak beracun sehingga dipakai sebagai bahan pembuatan peralatan dapur seperti panci dan sendok.

  Kelebihan aluminium pada batas yang telah ditetapkan dapat menyebabkan gangguan kesehatan seperti gangguan suara, kejang-kejang pada otot serta dapat mengubah rasa dan bau pada air minum. Sehingga hal tersebut

2.6.2 Mangan

  Mangan adalah kimia logam aktif, abu-abu keputihan yang di tunjukkan pada simbol Mn dan nomor atom 25. Sumber Mangan dapat diperoleh dalam biji-bijian (beras, gandum) yang belum diolah. Mangan (Mn) termasuk unsur terbesar yang terkandung dalam kerak bumi. Sumber mangan (Mn) paling utama adalah pirolusit (MnO), psilomelan dan rodokrosit (MnCO). Mineral Mn tersebar secara luas, sebagian besar berupa oksida, silikat, dan karbonat. Sumber Mn terbesar ditemukan di dasar laut, yaitu sekitar 24% bersama unsur lain.

  Mn bereaksi dengan air dan larut dalam larutan asam. Mn digunakan sebagai bahan campuran logam karena Mn bisa menghasilkan logam sehingga mudah dibentuk, meningkatkan kualitas kekuatan logam, kekerasan dan ketahanan. Sekitar 90% Mn di dunia digunakan dengan tujuan metalurgi, yaitu untuk produksi besi-baja, sedangkan penggunaan Mn untuk tujuan nonmetalurgi antara lain digunakan untuk membuat baterai kering, keramik dan gelas, serta bahan kimia.

  Kadar Mn di lingkungan meningkat sejalan dengan meningkatnya aktivitas manusia dan industri, yaitu berasal dari pembakaran bahan bakar. Mn yang bersumber dari aktivitas manusia dapat masuk ke lingkungan air, tanah, udara dan makanan. Mn dalam dosis tinggi bersifat toksik. Paparan Mn dalam debu atau asap maupun gas tidak boleh melebihi 5 mg/m karena dalam waktu singkat hal itu akan menimbulkan toksisitas. Hasil uji coba menunjukkan bahwa paparan Mn lewat inhalasi pada hewan uji tikus bisa mengakibatkan toksisitas pada sistem dibandingkan mikrounsur lain sehingga sangat sedikit dilaporkan kasus toksisitas Mn peroral pada manusia.

  Kelebihan Mangan dapat terjadi bila lingkungan terkontaminasi oleh mangan. Pekerja tambang yang mengisap Mangan yang ada pada debu tambang untuk jangka waktu lama, menunjukkan gejala-gejala kelainan otak disertai penampilan dan tingkah laku abnormal (Widowati, 2008).

  Toksisitas Mangan (Mn), relatif sudah tampak pada konsentrasi rendah. Dengan demikian tingkat kandunhgan Mn yang diizinkan dalam air yang digunakan untuk keperluan domestik sangat rendah, yaitu dibawah 0,05 mg/l (Achmad,2004).

  Endapan MnO akan memberikan noda-noda pada bahan/benda-benda yang berwarna putih. Adanya unsur ini dapat menimbulkan bau dan rasa pada minuman. Konsentrasi Mn yang lebih besar dari 0,5 mg/l, dapat menyebabkan rasa yang aneh pada minuman dan meninggalkan warna kecoklatan pada pakaian dan dapat juga menyebabkan kerusakan pada hati. Konsentrasi standar maksimum yang ditetapkan Permenkes RI. untuk Mn ini adalah sebesar 0,4 mg/l adalah merupakan batas konsentrasi maksimal yang diperbolehkan (Sutrisno, 1991).

2.7 Spektrofotometri Sinar Tampak (Visible)

  Sinar ultraviolet mempunyai panjang gelombang antara 200-400 nm, sementara sinar tampak mempunyai panjang gelombang 400-750 nm. Warna sinar tampak dapat dihubungkan dengan panjang gelombangnya. Sinar putih pada panjang gelombang tunggal (radiasi monokromatik) dapat dipilih dari sinar putih (sebagai contoh dengan alat prisma). Disebutkan juga warna komplementer, yang mempunyai makna sebagai berikut: jika salah satu komponen warna putih dihilangkan (biasanya dengan absorbsi) maka sinar yang dihasilkan akan nampak sebagai komplemen warna yang diserap tadi. Jadi jika warna biru (450 sampai 480 nm) dihilangkan dari sinar putih tersebut (atau warna biru diabsorbsi) maka radiasi yang dihasilkan adalah warna kuning (Rohman, 2007).

Table 2.1 Hubungan antara warna dengan panjang gelombang sinar tampak

  Panjang gelombang Warna yang diserap Warna yang diamati/warna komplementer 400 – 435 nm Ungu (lembayung) Hijau kekuningan 450 – 480 nm Biru Kuning 480 – 490 nm Biru kehijauan Orange 490 – 500 nm Hijau kebiruan Merah 500 – 560 nm Hijau Merah anggur 560 – 580 nm Hijau kekuningan Ungu (lembayung) 580 – 595 nm Kuning Biru 595 – 610 nm Orange Biru kekuningan 610 – 750 nm Merah Hijau kebiruan