Satuan tahanan listrik adalah ohm, sedangkan daya hantar listrik (DHL) atau EC

  Topik 7. Kualitas Air Irigasi Februari, 2004

  Pendahuluan

Tujuan instruksional khusus: mahasiswa memahami kriteria penilaian kualitas air

untuk irigasi dan kepekaan tanaman terhadap beberapa parameter kualitas air Bahan Ajar

Bahan Ajar terdiri dari: (1) Kualitas Air irigasi untuk Pertanian, (2) Kualitas Air

untuk Keperluan Umum. Dalam File Tambahan Topik 7. Kualitas Air anda dapat

menambah wawasan dengan membaca beberapa hasil studi tentang (a) Water Quality

Brantas System Jawa Timur, (b) Water Quality Monitoring System Seputih-

Sekampung, Lampung.

  

1. KUALITAS AIR IRIGASI UNTUK PERTANIAN Satuan

  

Satuan tahanan listrik adalah ohm, sedangkan daya hantar listrik (DHL) atau EC

(electrical conductivity) adalah kebalikan dari tahanan dan mempunyai satuan

kebalikan dari ohm yakni mho. Maka satuan DHL adalah mhos/cm dibakukan pada

suhu air 25

C. Salinitas air dinyatakan dengan satuan: 1 mhos/cm pada suhu air 25 C = 1.000 mmhos/cm (millimhos/cm) = 1.000.000 mhos/cm (mikromhos/cm).

  µ Siemen/meter (S/m) = 10 mmhos/cm; mS/cm = mmhos/cm; S/cm = mhos/cm. ₁ µ µ Sumber: Ayers, R.S.; D.W. Westcot, 1976. Water Quality for Agriculture, FAO, Rome. Formula Konversi Satuan: 1 meq/liter ≈

  10 x EC (mmhos/cm); ppm (part per million) ≈

  1 mg/liter ≈

  640 x EC (mmhos/cm); 1 mg/liter = eq.weight x meq/liter Parameter yang mempengaruhi kualitas air irigasi untuk tanaman adalah: (1) Salinitas

  Masalah salinitas terjadi jika kuantitas garam pada air irigasi cukup besar sehingga akumulasi garam di daerah perakaran tanaman akan sedemikian rupa sehingga tanaman tidak mampu lagi mengisap air (lengas) tanah di daerah perakaran. Penurunan isapan air oleh akar menyebabkan terganggunya pertumbuhan tanaman sehingga gejala nya seperti kekurangan air (tanaman layu). Tanaman mengisap sebagian besar air dari bagian atas zone perakaran, sehingga kondisi salinitas di bagian ini sangat berpengaruh daripada di bagian bawah zone perakaran. Mengelola bagian atas perakaran dengan proses pencucian (leaching) menjadi sangat penting untuk lahan berkadar garam tinggi.

  (2) Permeabilitas Laju infiltrasi tanah akan berkurang akibat dari kandungan garam tertentu atau kekurangan garam tertentu dalam air irigasi. Faktor yang berpengaruh adalah: (a) kandungan Na relatif terhadap Ca dan Mg, (b) kandungan bikarbonat dan karbonat, dan (c) total kandungan garam dalam air. (3) Toksisitas atau keracunan terhadap Boron (B), Chlorida (Cl) dan Natrium (Na)

(4) Lainnya. Masalah lainnya dalam air irigasi yakni pertumbuhan terlalu cepat,

tergenang, dan perlambatan pematangan akibat dari kandungan Nitrogen berlebih. Bercak putih pada daun dan buah akibat kandungan berlebih Bicarbonate dalam irigasi curah dan pH abnormal.

Kualitas air dan masalah drainase sering berkaitan, sehinga pengendalian kedalaman

airtanah menjadi sangat penting. Garam akan berakumuluasi pada bagian atas muka

airtanah yang asin, sehingga jika muka airtanah terlalu dekat dengan perakaran

tanaman maka tanaman akan terpengaruh. Drainase bawah permukaan sangat

diperlukan dalam masalah ini.

Suatu petunjuk (guidelines) dalam evaluasi kualitas air irigasi diajukan dengan

prosedur sebagai berikut:

  (a) Tingkat kandungan unsur tertentu dalam air yang diduga mengakibatkan masalah tertentu untuk tanaman (b) Mekanisme interkasi tanah-air-tanaman yang menyebabkan pengurangan produksi (c) Tingkat bahaya yang akan terjadi pada waktu yang lama (d) Alternatif pengelolaan untuk mencegah, memperbaiki atau memperlambat akibat negatif

  

Tabel 1. Petunjuk untuk interpretasi kualitas air irigasi

Tingkat Masalah Masalah irigasi Tak ada Masalah

  Bermasalah masalah besar Salinitas (mempengaruhi ketersedian air

   untuk tanaman), ECwmmhos/cm) < 0.75 0.75 ~ 3.0 > 3.0 Permeabilitas (mempengaruhi laju infiltrasi tanah) Adj. SAR untuk tipe liat: Montmorillonite (2:1 crystal lattice) < 6 6 ~ 9 > 9 Illite-Vermiculite (2:1 crystal lattice) < 8 8 ~ 16 > 16 Kaolinite-sesquioxides (1:1 crystal lattice) < 16 16 ~ 24 > 24 Toksik ion khusus (mempengaruhi tanaman yang peka) Sodium (adj. SAR) < 3 3 ~ 9 > 9 Chlorida (meq/l) < 4 4 ~ 10 > 10 Boron (meq/l) < 0.75 0.75 ~ 2.0 > 2.0 Pengaruh lainnya: NO3-N atau NH4-N (mg/l) < 5 5 ~ 30 > 30 HCO3 (meq/l) untuk irigasi curah < 1.5 1.5 ~ 8.5 > 8.5 pH

  Normal antara 6.5 ~ 8.4

3 Perhitungan adj. SAR

  Na

• SAR (Sodium Adsorption Ratio) = Ca Mg ; Na, Ca, dan Mg adalah konsentrasi

  2 dinyatakan dalam meq/liter.

  Na

  1 ( 8 . 4 pHc

= −

• adj . SAR

  [ ]

• Ca Mg

  2

pHc p K p K ′ p Ca Mg p Alk

′

  = 2 − c + + + ( ) ( ) ( )

  2 c

pK’ - pK’ didapat dari Jumlah (Ca+Mg+Na) dengan menggunakan Tabel 3.

p(Ca+Mg) didapat dari Jumlah (Ca+Mg) dengan menggunakan Tabel 3. p(Alk)

didapat dari Jumlah (CO

  3 +HCO 3 ) dengan menggunakan Tabel 3.

  2 ₃ ECw: salinitas air

  Adjusted SAR: Sodium Adsorption Ratio yang disesuaikan

  Tabel 2. Analisis laboratorium yang diperlukan untuk evaluasi kualitas air

No Parameter Simbol Satuan Berat ekivalen

  16 Ammonium-Nitrogen 4)

  13 Kalium (potassium) 4)

  K meq/l

  39.1

  14 Lithium 4)

  Li mg/l

  7

  15 Besi 4)

  Fe mg/l

  NH 4 -N mg/l

  12 Ajusted Sodium Adsorption Ratio 3)

  14

  17 Posfat Phosphorous 4)

  PO 4 -P mg/l

  31 ₁₎

  NO ³ -N berarti Nitrogen dalam bentuk Nitrat (NO ³ ), NH ⁴ -N berati Nitrogen dalam bentuk Amonium (NH ^{4 )} ₂₎

  Acidity (pH 1~7), Alkalinity (pH 7~14), Netral (pH 7) ₃₎ Prosedur perhitungn diberikan di bawah ₄₎ Diperlukan hanya pada kondisi khusus

Beberapa contoh hasil analisis air dan penilaian kualitasnya tercantum pada Tabel 4.

  

Pada contoh analisis air (Tabel 4), contoh air dari Sungai Tigris ditinjau dari nilai

ECw dan adj.SAR termasuk tidak ada masalah. Contoh air di Pakistan dan New

Mexico memperlihatkan ECw lebih besar dari 3.0, dan adj. SAR yang besar,

kemungkinan akan menimbulkan masalah besar karena salinitas. Diperlukan

pemilihan jenis tanaman yang toleran terhadap salinitas (Tabel 5).

  Masalah Salinitas

Kebanyakan garam dari air irigasi akan tinggal di daerah perakaran tanaman dan

terakumulasi. Untuk mencegah akumulasi garam melewati batas tertentu, diperlukan

sejumlah air untuk berperkolasi dan melarutkan garam tersebut (leaching). Jumlah

untuk pencucian (leaching) merupakan leaching fraction (LF) didefinisikan sebagai

bagian dari air irigasi yang berperkolasi di daerah perakaran tanaman.

  Adj. SAR

  11 Acidity-Alkalinity 2) pH pH

  1 Hantaran listrik ECw mmhos/cm

  30

  2 Kalsium Ca meq/l

  20

  3 Magesium Mg meq/l

  12.2

  4 Natrium Na meq/l

  23

  5 Karbonat CO

  3 meq/l

  6 Bikarbonat HCO

  14

  3 meq/l

  61

  7 Khlorida Cl meq/l

  35.4

  8 Sufat SO 4 meq/l

  48

  9 Boron B mg/l

  10 Nirat-Nitrogen 1)

  NO 3 -N mg/l

  

Petunjuk pada Tabel 1, menggunakan asumsi rerata salinitas dalam tanah (ECe)

adalah tiga kali dari salinitas air irigasi (ECw), dan LF sekitar 15%. Jika pengelolaan

air aktual menggunakan LF yang lebih besar dari 15%, maka akumulasi garam akan

lebih kecil, sehingga salinitas air irigasi yang sedikit lebih besar masih dapat

digunakan. Jika LF kurang dari 15%, maka penurunan produksi akan terjadi pada

ECw yang lebih kecil daripada Tabel 1.

  

Perbandingan tersebut digambarkan pada Gambar 1, dimana rerata salinitas tanah

(ECe) yang akan terjadi akibat dari salinitas air irigasi (ECw) pada berbagai tingkat

LF. Pada Petunjuk Tabel 1 digunakan asumsi 3 ECw = ECsw, 1.5 ECw = ECe, dan 2

ECe = ECsw. ECw: hantaran listrik air, ECe: hantaran listrik ekstrak tanah, ECsw:

hantaran listrik lengas tanah dalam satuan mmhos/cm.

  Pengaruh salinitas tanah pada hasil tanaman

Keperluan dasar untuk pertumbuhan optimum adalah evapotranspirasi tanaman (ET)

yang terdiri dari dua komponen evaporasi (E) dan transpirasi (T). Lengas tanah

tersedia untuk tanaman dinyatakan dengan potensial lengas tanah yang mengukur

besarnya gaya dimana air ditahan oleh partikel tanah. Salinitas mempengaruhi

ketersediaan air menjadi lebih kecil, karena adanya dampak tekanan osmotik. Secara

umum besarnya tekanan osmotik dapat dihitung dengan persamaan:

  

OP = - 0.36 x EC

OP: potensial osmotik (bar), EC: hantaran listrik larutan (mmmhos/cm), -0.36 adalah

faktor konversi tanda negatif menunjukkan bahwa gaya bekerja pada arah potensial

yang berkurang.

Jika dua jenis tanah dengan lengas tanah yang sama, tetapi berada pada tanah yang

bebas garam (A) dan yang kandungan garamnya tinggi (B). Maka tanaman yang

sama akan mampu mengekstrak air lebih banyak pada tanah A daripada tanah B.

Pengaruh salinitas terhadap ketersediaan air digambarkan seperti pada Gambar 2.

Pada suatu jenis tanah pada ECsw = 3 mmhos/cm mempunyai Total Air Tanah

Tersedia (TAT) = 16,5 cm air per meter kedalaman tanah. Jika ECsw = 15

mmhos/cm maka TAT akan berkurang menjadi sekitar 12 cm/m. Pada ECsw =

mmhos/cm maka TAT berkurang lagi menjasd sekitar 6 cm/m. Pada contoh ini jika

tanaman dengan ET = 6 mm/hari, kedalaman akar 1 meter. Maka pada ECsw = 3

mmhos/cm tersedia pasok lengas tanah selama 27,5 hari (165/6), pada ECsw = 15

mmhos/cm tersedia 20 hari, pada ECsw = 30 mmhos/cm tersedia 10 hari. Ilustrasi ini

sesuai dengan pengalaman lapangan dimana interval irigasi lebih sering pada air

irigasi bersalinitas tinggi.

Dengan menggunakan rumus adj. SAR, anda dapat mencek kembali hasil

perhitungan adj. SAR pada Tabel 4.

  

Tabel 3. Tabel untuk menghitung p

  2.3

  2.4

  20.0

  1.8

  2.1

  2.3

  15.0

  1.9

  2.2

  2.3

  12.5

  2.0

  2.3

  10.0

  1.7

  2.1

  2.4

  2.3

  8.0

  2.2

  2.5

  2.2

  6.0

  2.3

  2.6

  2.2

  5.0

  2.4

  2.0

  30.0

  2.2

  1.44 HCO ³

  2.4 pHc

  4.08

  2.7 Jml (CO ^{3 +HCO 3 ) p(Alk)}

  3.76

  11.28 Jml Ca+Mg p(Ca+Mg)

  adj.SAR

  2.3

  11.49

  5.64

  4.08 Dari Tabel Jml Ca+Mg+Na pK2-pKc SAR

  11.49 Jml CO ^{3 +HCO 3 )}

  7.73 Jml Ca+Mg+Na

  3.66 Na

  0.42 Mg

  2.4

  2.32 CO ³

  Hasil analisis air meq/l Hasil analisis air meq/l Ca

  Perhitungan Adj SAR untuk Kualitas Air

  1.1 Contoh perhitungan pHc dan adj. SAR:

  1.4

  2.5

  80.0

  1.3

  1.6

  2.5

  50.0

  1.5

  1.8

  2.7

  4.0

   Jumlah konsentrasi

  2.0

  3.7

  2.0

  0.40

  3.5

  3.8

  2.0

  0.30

  3.6

  3.9

  2.0

  0.25

  3.7

  4.0

  0.20

  0.50

  3.8

  4.1

  2.0

  0.15

  4.0

  4.3

  2.0

  0.10

  4.3

  4.6

  2.0

  0.05

  (meq/l) pK’ ^{2 -pK’ c} p(Ca+Mg ) p(Alk)

  3.4

  2.1

  2.5

  2.1

  2.8

  2.2

  3.0

  2.6

  2.9

  2.2

  2.5

  2.7

  3.0

  2.2

  2.0

  2.8

  3.1

  1.50

  3.6

  2.9

  3.2

  2.1

  1.25

  3.0

  3.3

  2.1

  1.00

  3.1

  3.4

  2.1

  0.75

  3.3

  7.4 ₄ pHc adalah teoritis, pH air irigasi dalam kondisi kontak dengan kapur equilibrium dengan CO ^{2 tanah}

  

Gambar 1. Pengaruh salinitas air irigasi pada salinitas tanah

pada berbagai pengelolaan air Tabel 4. Hasil analisis air irigasi di beberapa lokasi Miligram per Miliequivalent per liter

  ECw liter Air Tanggal

  (mmhos/cm) Jml

• Jml NO NH

  3

  4 Lokasi Na Ca Mg Cl SO

  4 CO

  3 HCO

  3 B pH Adj.SAR Irigasi sampling Kation Anion N N

  Sungai Bagdad, 1966-

  0.51

  1.4

  2.6

  2.2

  6.2

  1.50

  1.60

  0.30

  2.60 6.00 *

  1.80

  7.80 1.90 * Tigris Irak 1969 Proyek Sumur

  7 Des Mona,

  3.60

  32.00

  2.50

  4.00 38.50 *

  25.00

  8.90

  0.00

  4.50

  38.40 * *

  7.70

  38.16 116 1968 Pakistan Carlsbad,

  Sungai New 1946

  3.21

  11.50

  17.30

  9.20

  38.00

  12.00

  23.10

  0.00

  3.20

  38.30 * * *

  8.21 Pecos Mexico USA

• tidak diukur

  Teknik Irigasi dan Drainase

  

Gambar 2. Ketersediaan air tanah teoritis pada berbagai salinitas lengas tanah

   Fields Crops ₁₎

  Tanaman Penurunan Hasil (%) Maks

  10

  25

  50 ECe ECw ECe ECw ECe ECw ECe ECw ECe Kapas (Gossypium hirsutum)

  7.7

  5.1

  9.6

  6.4

  13

  18.4

  17

  12

  28 Gandum (Triticum aestivum)

  6.0

  4.0

  7.4

  4.9

  9.5

  6.4

  13

  8.7

  20 Kedelai (Glycine max)

  5.0

  3.3

  5.5

  3.7

  6.2

  4.2

  7.5

  5.0

  10 Sorghum (Sorghum bicolor)

  4.0

  2.7

  5.1

  3.4

  7.2

  4.8

  11

  7.2

  18 Kacang tanah (Arachis hipogea)

  3.2

  2.1

  3.5

  2.4

  4.1

  2.7

  4.9

  3.3

  6.5 Padi (Oriza sativa)

  3.0

  2.0

  3.8

  2.6

  5.1

  3.4

  7.2

  4.8

  11.5 Sesbania (Sesbania macrocarpa)

  2.3

  1.5

  3.7

  2.5

  5.9

  3.9

  9.4

  6.3

  16.5 Jagung (Zea mays)

  1.7

  1.1

  2.5

  1.7

  3.8

  2.5

  5.9

  3.9

  10 Kacang (Phaseolus vulgaris)

  1.0

  0.7

  1.5

  1.0

  2.3

  1.5

  3.6

  2.4

  6.5 Tanaman buah-buahan Korma (Phoenix dactylifera)

  4.0

  2.7

  6.8

  4.5

  10.9

  7.3

  17.9

  12

  32 Zaitun (Olea europaea)

  2.7

  1.8

  3.8

  2.6

  5.5

  3.7

  8.4

  5.6

  14 Jeruk (Citrus sinensis)

  1.7

  1.1

  2.3

  1.6

  3.2

  2.2

  4.8

  3.2

  8 Apel (Pyrus malus) dan Pear

  1.7

  1.0

  2.3

  1.6

  3.3

  3.2

  4.8

  3.2

  8

  (Pyrus communis)

  Anggur (Vitis sp)

  1.5

  1.0

  2.5

  1.7

  4.1

  2.7

  6.7

  4.5

  12 Alpukat (Persea americana)

  1.3

  0.9

  1.8

  1.2

  2.5

  1.7

  3.7

  2.4

  6 Strawberi (Fragaria spp) ₅

  1.0

  0.7

  1.3

  0.9

  1.8

  1.2

  2.5

  1.7

  4 Sumber : Ayers, R.S.; D.W. Westcot, 1976. Water Quality for Agriculture, FAO, Rome. Halaman 26-31 Sayuran

  Brokoli (Brassica italica)

  2.8

  1.9

  3.9

  2.6

  5.5

  3.7

  8.2

  5.5

  13.5 Tomat (Lycopersicon esculantum)

  2.5

  1.7

  3.5

  2.3

  5.0

  3.4

  7.6

  5.0

  12.5 Timun (Cucumis sativus)

  2.5

  1.7

  3.3

  2.2

  4.4

  2.9

  6.3

  4.2

  10 Bayem (Spinacia oleracea)

  2.0

  1.3

  3.3

  2.2

  5.3

  3.5

  8.6

  5.7

  15 Kubis (Brassica oleracea capitata)

  1.8

  1.2

  2.8

  1.9

  4.4

  2.9

  7.0

  4.6

  12 Kentang (Solaum tuberosum)

  1.7

  1.1

  2.5

  1.7

  3.8

  2.5

  5.9

  3.9

  10 Ubi jalar (Ipomea batatas)

  1.5

  1.0

  2.4

  1.6

  3.8

  2.5

  6.0

  4.0

  10.5 Lada (Capsicum frutescens)

  1.5

  1.0

  2.2

  1.5

  3.3

  2.2

  5.1

  3.4

  8.5 Bawang (Allium cepa)

  1.2

  0.8

  1.8

  1.2

  2.8

  1.8

  4.3

  2.9

  7.5 Wortel (Daucus carota) ₁₎

  1.0

  0.7

  1.7

  1.1

  2.8

  1.9

  4.6

  3.1

  8 Nilai maksimum ECe tanaman masih tumbuh tapi hasilnya nol.

  

2. Kualitas Air untuk Keperluan Umum

  2.1. Umum

Adanya pertambahan penduduk dan peningkatan kegiatan industri maka beban polusi

pada sumber-sumber air cenderung semakin meningkat, dan pada gilirannya akan

menurunkan kualitas air. Polusi organik dari limbah manusia dan buangan sampah yang

langsung dialirkan masuk ke sistem sungai/saluran akan menimbulkan permasalahan

kualitas air. Selain itu, polusi industri di banyak tempat menunjukkan peningkatan

yang berarti dan bahkan kandungan bahan kimia dengan konsentrasi tinggi seperti

kromium, kadmium, merkuri dan selenium sering menimbulkan keracunan bagi

manusia dan binatang.

  

Berkaitan dengan gambaran kondisi kualitas air di sistem sungai maka dapat ditinjau

melalui nilai-nilai parameter yang diukur. Dari banyak parameter, yang sering menjadi

parameter utama untuk menggambarkan tingkat polusi dalam sebuah wilayah sungai

seperti DO, BOD, COD, fecal coliform (terutama air limbah rumah tangga), pH dan

logam berat. Uraian singkat mengenai parameter utama dijelaskan dibawah ini.

  2.2. Oksigen Terlarut, Dissolved Oxygen (DO)

Jumlah oksigen terlarut (DO) dalam air sangat penting untuk kehidupan dalam air. Jika

sungai tidak terpolusi atau polusinya sedikit maka kandungan oksigennya akan tinggi

dan ikan atau organisme air lainnya dapat hidup baik. Tingkat konsentrasi maksimum

DO dalam air (disebut tingkat kejenuhan) sangat tergantung pada suhu, misalnya pada

suhu 20 C tingkat kejenuhan akan mendekati 9,2 mg oksigen per liter, namun pada

suhu 30 C tingkat kejenuhan oksigen akan turun mencapai 7,6 mg oksigen per liter.

Polutan biologi yang dapat terurai akan memakai oksigen selama penguraian, jadi hal

ini akan mengurangi tingkat DO dalam air. Apabila tingkat polusi tinggi maka dapat

menyebabkan tingkat oksigen terlarut menjadi nol (non aerobik) sehingga dapat

menimbulkan kematian bagi ikan dan organisme dalam air.

  

Perbedaan antara tingkat kejenuhan dan DO yang terukur adalah indikasi dari derajat

polusi. Untuk menetapkan tingkat kejenuhan, maka suhu harus diketahui. Jika DO

rendah dibanding tingkat kejenuhan maka oksigen tambahan akan diserap dari udara ke

dalam air. Semakin besar kekurangan maka semakin cepat penyerapan oksigen dari

udara (re-oksigenasi). Selain itu, luas permukaan air sangat berhubungan dengan

volume air dalam meningkatkan pengisian udara. Oleh karena itu, pengisian udara

dalam gerakan air yang berputar (seperti air terjunan, kincir angin dll) akan lebih tinggi

daripada air diam.

  2.3. Temperatur (Suhu)

Suhu dibutuhkan untuk menentukan tingkat kejenuhan oksigen terlarut dalam air. Untuk

mengukur DO tanpa mengetahui suhu airnya maka kurang berguna, karena kekurangan

oksigen yaitu dari perbedaan tingkat kejenuhan dan DO terukur tidak dapat ditentukan

karena suhu air tidak diketahui. Misalnya tingkat DO 6 mg/l akan mengindikasikan

kekurangan 9,2 – 6 mg/l = 3,2 mg/l jika suhu air adalah 20

  C. Hal ini mengindikasikan ₆

bahwa tingkat polusi tergolong tinggi. Apabila suhu sebesar 30 C dan tingkat

  Disusun oleh Ir Puguh Saktiono, MSc, 2003. Konsultan pada GGWRM

  

kejenuhan 7,6 mg/l, maka kekurangannya menjadi 7,6 – 6 mg/l = 1,6 mg/l. Disini

menunjukan tingkat polusi jauh lebih rendah.

  2.4. pH (Tingkat Keasaman)

• pH adalah logaritma negatif dari konsentrasi ion-ion hidrogen (ion H ). Dalam air

• 7 +

  

murni konsentrasi H adalah 10 , jadi pH adalah 7. Misalnya suatu asam ditambahkan

• dalam cairan yang pH-nya 7, maka angka H pada cairan tersebut akan meningkat,

• 3

  

katakanlah menjadi 10 maka cairan tersebut pH-nya menurun menjadi 3. Apabila

larutan alkali (basa) ditambahkan maka pH akan meningkat ke tingkat diatas 7. Air

dikatakan asam apabila nilai pH-nya < 7, netral pH = 7 dan basa pH < 7.

  2.5. Kebutuhan Oksigen Biokimia, Biochemical Oxigen Demand (BOD)

Kebutuhan oksigen bio-kimia (BOD) adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk

penguraian (proses oksidasi) polutan dalam air dengan cara bio-kimia. BOD adalah

parameter yang berguna karena nilainya ditentukan melalui proses alami yang terjadi

didalam air. Sebagai contoh limbah manusia yang langsung dari toilet akan membusuk

lebih cepat daripada sepotong kayu, dan untuk penguraian limbah manusia ini akan

lebih banyak membutuhkan oksigen. Sebagai akibatnya adalah oksigen terlarut dalam

air akan menurun (disini tingkat DO rendah). Melalui pengisian udara secara alami akan

mempercepat DO menjadi normal kembali.

  

Pada pengujian laboratorium BOD, disimulasikan melalui proses penguraian polutan

dari molekul besar menjadi lebih kecil secara alami. BOD ditentukan dengan jumlah

oksigen yang dibutuhkan dalam 5 hari oleh suatu sampel pada suhu standar 20

  C. Jika suhu dinaikkan, maka BOD akan meningkat akibat proses bio-kimia yang lebih cepat.

  2.6. Kebutuhan Oksigen Kimia, Chemical Oxigen Demand (COD)

  2 Kebutuhan oksigen kimia (COD) adalah jumlah oksigen (mg O )yang diperlukan untuk

oksidasi komponen-komponen polutan (organis) dalam air dengan cara kimia, yaitu

dengan menambah bahan kimia peng-oksidasi pada polutan. Bahan kimia (oksidator)

K

  2 Cr

  2 O 7 banyak digunakan sebagai sumber oksigen dalam pengujian di laboratorium.

  Secara prinsip sebagaian besar zat organis akan dioksidasi oleh K

  2 Cr

  2 O 7 dalam keadaan

asam mendidih, dan reaksi berlangsung selama ± 2 jam. Angka COD akan menjadi

ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organis yang secara alami dapat dioksidasikan

melalui proses mikrobiologis dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam

air.

2.7. Nitrit, Nitrat dan Fosfat

  

Pengukuran nitrit, nitrat dan fosfat penting khususnya untuk air di waduk-waduk dan

danau-danau. Adanya cairan limbah yang mengandung nitrat dan fosfat yang tinggi, air

waduk dan danau yang terpolusi mempunyai potensi lebih besar untuk pertumbuhan

ganggang air secara berlebihan. Sebaliknya, jika kekurangan nitrat dan fosfat maka

pertumbuhan ganggang menjadi terbatas. Selain dari cairan limbah, pupuk juga dapat

menjadi sumber lain peningkatan kandungan nitrit, nitrat dan fosfat, yaitu melalui aliran

balik dari daerah irigasi yang masuk ke sungai.

  2.8. Koliform

Pengukuran koliform terutama ditujukan jika ada indikasi bahwa air sungai terpolusi

oleh air limbah rumah tangga. Semakin banyak koliform yang terukur, maka semakin

banyak limbah rumah tangga yang masuk ke dalam sungai. Sebaliknya, jika konsentrasi

koliform rendah (dan BOD relatif tinggi), berarti polusi disebabkan oleh limbah

industri.

  2.9. Daya Hantar Listrik, Electrical Conductivity (EC)

Sebagai sebuah parameter untuk polusi pengukuran Daya Hantar Listrik tidak begitu

relevan terutama pada bagian hulu sungai. Namun pengukuran menjadi penting pada

bagian muara di mana air laut dapat masuk ke sungai sehingga mengakibatkan kadar

garam menjadi meningkat (nilai EC tinggi). Jika kadar garam tinggi maka air sungai

tidak layak sebagai air baku untuk air minum dan irigasi.

  2.10. Logam Berat

Logam berat sebagian besar diakibatkan oleh kegiatan-kegiatan industri. Kandungan

logam dalam air dapat mengakibatkan keracunan bagi manusia maupun organisme

lainnya yang hidup di air. Logam beracun misalnya kadmium, kromium, tembaga,

merkuri, nikel, seng dan timah. Umumnya pengukuran logam berat dilakukan di bagian

hilir dari daerah industri.

  Penutup Pertanyaan:

(1) Parameter apa saja yang menentukan kualitas air irigasi dan apa pengaruhnya

terhadap tanaman (2) Apa yang dimaksud dengan : “electrical conductivity”? (3) Apa satuan yang digunakan untuk EC dan bagaimana konversinya (4) Bagaimana kepekaan tanaman terhadap salinitas (5) Apa yang dimaksud dengan leaching (pencucian) (6) Bagaimana menghitung kebutuhan air untuk pencucian (7) Terangkan standard kualitas air untuk irigasi? (8) Apa satuan yang biasa digunakan? (9) Apa hubungnnya nilai EC dengan penurunan hasil? (10)Apa yang dimaksud dengan SAR ?

  (11) Sebutkan Parameter kualitas air: (12)Bagaimana hubungan antara DO dan BOD dalam air?

(13)Hal penting apa saja yang perlu diperhatikan dalam parameter kualitas air irigasi

(termasuk irigasi sprinkler dan drip)?

(14)Apa yang dimaksud dengan salinitas (EC: mmhos/cm) pada kualitas air irigasi dan

sejauh mana pengaruhnya pada tanaman?

(15)Pencegahan apa yang dilakukan pada unsur beracun yang terdapat pada air irigasi?

Kunci Jawaban (11)Parameter kualitas air:

a. Parameter fisik: suhu, warna, bau, rasa, turbidity (kekeruhan)

  b. Parameter kimia: BOD, COD, DO, pH, padatan terlarut, padatan

  tersuspensi, Fe, Cu, Mg, B, Na, Cl, NH, NO 2 , NO 3 , N

  c. Paramerer biologi: total mikroba, total koliform

(12)DO (dissolved oxygen): kadar oksigen terlarut dalam air. BOD (biological oxygen

demand): kebutuhan oksigen untuk aktivitas mikro-organisma dalam air. Nilai BOD yang tinggi menandakan adanya aktivitas mikro-organisma yang tinggi dan banyak

membutuhkan oksigen sehingga kadar aoksigen menjadi berkurang DO menurun

(13)pH, Sodium Adsorption Ratio (SAR), Electrical conductivity (EC) dan unsur

beracun (Boron, Natrium dan Chlorida), untuk irigasi sprinkler dan drip perlu dipertimbangkan padatan terlarut

  

(14)Salinitas merupakan ukuran banyaknya kadar garam yang ada dalam air. Di daerah

perakaran lengas tanah dengan kadar garam tinggi menyebabkan tekanan osmotik yang lebih besar sehingga air tidak dapat diserap oleh akar tanaman. EC antara 1 – 4 mmhos/cm tidak mengakibatkan penurunan produksi. EC antara 6 – 25 mmhos/cm mengakibatkan tanaman tidak berproduksi.

(15)(a) irigasi lebih sering, (b) penambahan air untuk pencucian (leaching), (b)

penambahan zat penetral, (d) pencampuran dengan air lain yang lebih baik Daftar Pustaka