Air: perpaduan 2 atom H dan 1 atom O H2O • Terdapat dalam 3 bentuk: cair, padat, gas • Didinginkan sampai 0º C padat (es) • Dipanaskan sampai 100º C gas (uap) • Dalam keadaan normal bersifat netral dan
Pencemaran Air
Oleh : Sodikin,S.Pd,M.Si
Universitas Islam Negeri Jakarta
Sumberdaya Alam Air
Air: perpaduan 2 atom H dan 1 atom O H2O
• Terdapat dalam 3 bentuk: cair, padat, gas
• Didinginkan sampai 0º C padat (es)
• Dipanaskan sampai 100º C gas (uap)
• Dalam keadaan normal bersifat netral dan
dapat melarutkan berbagai jenis zat
• Unsur utama dalam tumbuhan (sampai 90%),
tubuh hewan (60-70%), dan tubuh
manusia (65%)
Manusia:
• Kehilangan air sebanyak 12% dari
tubuhnya meninggal, wafat
• Tanpa makanan dapat hidup 81 hari
• Tanpa air hanya dapat bertahan hidup
selama 10 hari
Manusia menggunakan air untuk berbagai keperluan (rumah
tangga, pertanian, perikanan, industri, sumber energi, sarana
transportasi, tempat rekreasi)
• Suku primitif: 5-8 lt/hari/jiwa
• Negara berkembang: 50-60 lt/hari/jiwa
• Negara maju: 125-150 lt/hari/jiwa
KEPENTINGAN AIR
• 71% dari permukaan dunia.
– 97% air masin (laut)
– 3% air tawar
• 87% ais dan glaciers, air bawah tanah, udara.
• 13% air permukaan (0.4% jumlah air).
• Kepentingan air
–
–
–
–
–
Domestik.
Industri.
Pertanian.
Rekreasi.
Keselamatan.
KEPENTINGAN AIR
• 70% daripada berat badan manusia.
• 30 – 40% jisim tulang.
• Untuk proses penting badan:
–
–
–
–
Penyerapan oksigen di alveoli.
Mengatur suhu badan.
Darah.
Pencernaan ginjal dan usus.
• Perubahan 10% kandungan air – masalah kesehatan.
• Perubahan 20% kandungan air – kematian.
Peratus Penggunaan Air
PENGGUNAAN AIR DUNIA
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
Domestik
Industri
Pertanian
20%
10%
0%
Dunia
Amerika
Utara &
Tengah
Eropah
Afrika
Asia
Amerika
Selatan
Apa Pencemaran Air?
Bahan kimia, biologi,
atau perubahan fisik
dalam kualitas air
yang memiliki efek
yang merugikan pada
organisme hidup
atau membuat air
tidak cocok untuk
penggunaan yang
diharapkan.
• Segala
pengotoran
atau
penambahan
organisme atau zat-zat lain ke dalam air
sehingga mencapai tingkat yang mengganggu
penggunaan atau pemanfaatan dan kelestarian
perairan tersebut (Direktorat Pengendalian
Masalah Air, 1975)
• Terjadinya perubahan kualitas air secara alami
atau oleh kegiatan manusia yang menyebabkan
air tersebut tidak dapat dimanfaatkan atau
membahayakan bagi peruntukannya, seperti
kesehatan manusia, industri, pertanian, dan
perikanan (Dix, 1981)
Macam Pencemaran Air
• Pencemaran kimiawi, berupa bahan-bahan
organik, mineral, zatzat beracun
• Pencemaran biologis, disebabkan oleh
berkembang biaknya ganggang, tumbuhan
pengganggu air, mikro organisme yang
berbahaya
Apa pencemaran air?
WHO:
• 3,4 juta kematian
prematur setiap tahun
dari penyakit yang
ditularkan melalui air
• 1,9 juta dari diare
• AS 1,5 juta penyakit
• 1993 Milwaukee
370.000 sakit
Sumber Pencemar
Berdasarkan Geometrinya
1. Sumber Pencemar Titik (Point Source)
Dapat diidentifikasi, sumber berskala kecil,
misalnya: kebocoran bak penampung, kolam
limbah, atau tempat penimbunan
2. Sumber Pencemar Bukan Titik (Non Point
Source) - Sumber pencemar garis
Sumber pencemar bidang Berskala besar,
pencemaran menyebar berasal dari berbagai
sumber pencemar yang lebih kecil dan tempatnya
sulit diidentifikasi, contoh : herbisida atau pestisida
yang digunakan dalam pertanian, nitrat yang
berasal dari limbah rumah tangga, hujan asam.
Sumber Pencemaran Air
NONPOINT SOURCES
Rural homes
Cropland
Urban streets
Animal feedlot
Suburban
development
POINT
SOURCES
Wastewater
treatment
plant
Factory
Berdasarkan Muatan Pencemar
1. Sumber Menerus (Continous Source)
2. Sumber Tidak Menerus (One-Time Source)
PENCEMARAN SUNGAI
Setiap sungai sebaiknya sudah jelas
peruntukann dan kelasnya
Jika terjadi perubahan kualitas air
dapat segera diketahui melalui pemantauan
Parameter kualitas (mutu) air:
1. Reaksi air (pH)
Reaksi air (pH) atau keasaman suatu perairan
mencirikan keseimbangan antara asam dan
basa dalam air
Air bersifat netral jika pH = 7, asam
jika pH < 7, basa/alkalis
jika pH lebih > 7
Apabila nilai pH air < 5,0 atau > 9,0
maka perairan sudah tercemar berat
• kehidupan biota air akan terganggu
• tidak layak digunakan untuk
keperluan rumah tangga
2. Padatan (solid)
Menurut ukuran dan keberadaannya di dalam
suatu perairan, padatan terdiri atas:
• padatan terendap (sedimentasi)
• padatan tersuspensi
• padatan terlarut
Bahan sedimen biasanya berupa pasir dan
lumpur dapat mengendap dengan sendirinya
(sedimentasi), terutama jika airnya tenang
TSS (Total Suspended Solid):
jumlah padatan tersuspensi (mg) dalam satu liter
air
Padatan tersuspensi terdiri dari partikel-partikel
yang bobot dan ukurannya lebih kecil dari
sedimen, tidak larut dalam air, dan tidak dapat
langsung mengendap
Padatan tersuspensi merupakan penyebab
terjadinya kekeruhan air, seperti tanah liat
halus, berbagai jenis bahan organik, dan sel-sel
mikroorganisme
Makin tinggi nilai TSS, makin tinggi tingkat
pencemaran suatu perairan
TDS (Total Dissolved Solid):
jumlah padatan terlarut (mg) dalam
satu liter air
Padatan terlarut terdiri dari senyawa-senyawa
anorganik dan organik yang terlarut dalam air
dan mempunyai ukuran lebih kecil dari padatan
tersupensi
Limbah cair agroindustri umumnya
mengandung padatan terlarut yang tinggi,
misalnya limbah cair gula mengandung gula
yang terlarut dalam air
Makin tinggi nilai TDS, makin berat tingkat
pencemaran perairan
3. BOD (Biochemical Oxygen Demand):
banyaknya oksigen (mg) yang diperlukan
oleh bakteri untuk menguraikan atau
mengoksidasi bahan organik dalam satu
liter limbah selama pengeraman (5 x 24
jam pada suhu 20º C)
BOD menunjukkan jumlah oksigen terlarut
yang dibutuhkan oleh mikroba untuk
memecah atau mengoksidasi bahan-bahan
pencemar yang terdapat di dalam suatu
perairan
4. COD (Chemical Oxygen Demand):
banyaknya oksigen (mg) yang dibutuhkan
oksidator untuk mengoksidasi bahan/zat
organik dan anorganik dalam
satu liter air limbah
• Nilai COD biasanya lebih tinggi dari
nilai BOD karena bahan yang stabil
(tidak terurai) dalam uji BOD dapat
teroksidasi dalam uji COD
• Makin besar nilai BOD dan atau COD,
makin tinggi tingkat pencemaran suatu
perairan
5. Oksigen terlarut (DO, Dissolved Oxygen)
banyaknya oksigen terlarut (mg) dalam
satu liter air
• Kehidupan makhluk hidup di dalam air (tumbuhan
dan biota air) tergantung dari kemampuan air untuk
mempertahankan konsentrasi DO minimal yang
diperlukannya
• Oksigen terlarut dapat berasal dari proses
fotosintesis tumbuhan air dan dari udara
yang masuk ke dalam air
• Makin rendah nilai DO, makin tinggi tingkat
pencemaran
• Biota perairan menghendaki DO > 4 ppm
6. Nitrogen (N)
• Nitrogen merupakan unsur sangat penting
di dalam air karena peranannya dalam
reaksi-reaksi biologi perairan
• Bentuk Nitrogen anorganik dalam air: ion
ammonia (NH4+), nitrat (NO3-), dan nitrit
(NO2-)
• Nitrogen dalam air bersumber dari limbah
pertanian, peternakan, pupuk, industri, dan
limbah domestik
• Penyebab utama pertumbuhan
ganggang (algae) yang pesat di suatu
perairan (eutrofikasi) adalah nitrogen
• Nitrat dihasilkan dari proses
nitrifikasi, yaitu proses oksidasi
ammonia (NH4+) menjadi nitrat (NO3-)
7. Fospor/Phosphat (P)
• Unsur fosfor merupakan salah
satu parameter kualitas air karena
keberadaannya yang berlebihan
akan menurunkan kualitas suatu
perairan
• Selain unsur nitrogen, fosfor juga merupakan
penyebab utama pertumbuhan ganggang dalam air
• Pertumbuhan ganggang yang pesat membutuhkan
oksigen yang lebih banyak sehingga keperluan
oksigen untuk biota perairan menjadi berkurang
Biomas ganggang yang telah mati akan
menyebabkan penurunan kualitas air
• Fosfor dalam suatu perairan bersumber dari limbah
industri, limbah domestik, limbah pertanian, hancuran
bahan organik, dan mineral-mineral fosfat
Polutan Air
• Logam berat dan senyawa kimia dari limbah
pabrikyang dibuang ke sungai, kolam, dan
perairanlainnya.
• Detergen, kaleng, plastik, sisa-sisa makanan,
dansebagainya dari limbah rumah tangga atau
limbahdomestik.c. Pestisida, pupuk buatan, dan
sisa sampahpertanian dan kegiatan pertanian.
• Lumpur-lumpur hasil erosi dan tanah longsor.
• Zat asam dari hujan asam.
• Tumpahan minyak
Empat Kelas Air
Kelas satu (I), yaitu air yang dapat digunakan sebagai air
minum secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu.
Kelas dua (II), yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan
untuk air baku air minum, dan atau peruntukkan lain yang
mensyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Kelas tiga (III), yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan
untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk
mengairi pertamanan, dan atau peruntukkan lainnya yang
mensyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Kelas empat (IV), yaitu air yang peruntukannya dapat
digunakan untuk mengairi pertamanan dan atau peruntukkan
lainnya yang mensyaratkan mutu air yang sama dengan
kegunaan tersebut.
Air yang berkualitas mempunyai ciri
fisik sebagai berikut:
1. Jernih atau tidak keruh
2. Tidak berwarna
3. Rasanya tawar
4. Tidak berbau
5.Temperaturnya normal
6 .Tidak mengandung zat padatan
Baku Mutu Air
Dampak Pencemaran Air terhadap
kesehatan manusia
1. Gangguan Kesehatan
• Menyebabkan penyakit atau kerusakan pada kulit→
disebabkan oleh air yang telah tercemar bahan kimia dan
mikroorganisme. Mis : H2SO4, bakteri, Virus dan jamur.
• Penyakit perut→ disebabkan oleh air yang telah tercemar
bakteri atau organisme lainnya.
• Penyakit kanker→ disebabkan karena mengkonsumsi ikan yang
telah terkontaminasi merkury dan timbal.
• Retardasi mental→ karena mengkonsumsi makanan yang
telah terkontaminasi oleh merkuri.
• Tekanan darah tinggi, gagal jantung,kerusakan
hati & ginjal→ disebabkan oleh air yang telah
terkontaminasi oleh kadmium (Cd)
• Merusak kelenjar tiroid, gagal jantung & edema→
disebabkan karena mengkonsumsi ikan atau pun
air yang telah terkontaminasi oleh Cobalt (Co)
• Cacat mental, Hipertensi, kelahiran prematur→
karena mengkonsumsi makanan ataupun
minuman yang terkontaminasi oleh timbal.
• Kerusakan hati & ginjal→ karena mengkonsumsi
makanan ataupun minuman yang terkontaminasi
oleh senyawa organik berklorin (DDT, aldrin,
heptaklor & klordan).
Gambar 1.1 Merkuri dan timbal
Gambar 1.2 siklus merkuri
Gambar 1.3 Siklus Biokimia merkuri
Gambar 1.4 Korban keracunan merkuri di teluk minamata
Gambar 1.5 kanker kulit
Gambar 1.6.Salah satu makanan yang rawan
merkuri
terkontaminasi
Dampak Pencemaran Air terhadap Lingkungan
2. Air Tidak bermanfaat sesuai dengan peruntukannya
• Air tidak dapat lagi digunakan untuk keperluan rumah tangga
Pencemaran air oleh berbagai jenis limbah akan menyebabkan air
berbau dan keruh serta dapat mengandung kuman atau zat
berbahaya. Air yang sudah tercemar ini tentu tidak dapat di
gunakan untuk keperluan sehari – hari manusia.
• Air tidak lagi dapat digunakan untuk keperluan industri
Contoh : air yang telah tercemar minyak tidak dapat lagi
digunakan sebagai pelarut di industri kimia.
• Air tidak dapat lagi digunakan untuk keperluan pertanian dan
perikanan.
Di pertanian dan perikanan , air digunakan untuk irigasi dan
kolam perikanan. Pencemaran air , misalnya oleh senyawa
anorganik dapat menyebabkan PH air berubah. Perubahan PH
dapat mematikan hewan dan tanaman.
Dampak Pencemaran Air terhadap Lingkungan
3. Menurunnya Populasi berbagai Biota Air
Berbagai Biota air, seperti ganggang, ikan, udang dan terumbu
karang merupakan sumber daya yang sangat penting bagi
manusia.
penurunan populasi ini dapat disebabkan oleh beberapa jenis
polutan diantaranya :
a. Nutrien Tumbuhan
Nutrien tumbuhan (Fosfat & Nitrogen) akan menjadi polutan air
apabila terdapat dalam jumlah yang berlebihan di perairan.
Perairan yang mengandung Fosfat & Nitrogen yang berlebihan
akan mengalami Eutrofikasi.Eutrofikasi dapat mengakibatkan
Algae blooming.
Algae Blooming akan mengakibatkan terganggunya penetrasi
sinar matahari ke dalam perairan, Menyebabkan keracunan bagi
biota air, menurunkan kadar oksigen terlarut (DO).
Dampak Pencemaran Air terhadap Lingkungan
b. Limbah yang membutuhkan oksigen
pencemaran air oleh limbah yang membutuhkan oksigen akan
meningkatkan BOD di perairan akibat tingginya populasi bakteri
aerob (membutuhkan Oksigen) yang membusukkan limbah.
c. Minyak
Pencemaran minyak di perairan dapat menyebabkan kematian
berbagai jenis biota air, seperti terumbu karang
d. Sedimen
Pencemaran sedimen di perairan dapat menyebabkan air menjadi
keruh sehingga mengurangi jarak penetrasi cahaya matahari ke
dalam perairan. Hal ini akan menyebabkan kemampuan
fotosintesis ganggang dan tumbuhan air menurun.
e. Panas
Polusi panas atau termal dapat menyebabkan perubahan suhu
perairan secara drastis. Hal ini dapat mengakibatkan kematian
bagi biota air yg tidak mampu beradaptasi.
Gambar 1.7 Alga yang menutupi permukaan air
Gambar 1.8 eceng gondok yang menutupi permukaan air
Gambar 1.9 lautan yang ditutupi oleh alga
Gambar 1.10 peristiwa eutrofikasi
Gambar 1.11 peristiwa eutrofikasi
Gambar 1.12 sumber – sumber eutrofikasi
Gambar 1.13 ikan – ikan yang mati karena perairan tercemar minyak
Gambar 1.14 ikan – ikan yang mati karena peristiwa eutrofikasi
Dampak pencemaran Air terhadap
Lingkungan
• Pembuangan sampah padat yang tidak dapat terurai→
menyebabkan bencana banjir
• Pembuangan sampah organik :
Menyebabkan pendangkalan sungai
Berkurangnya kandungan oksigen didalam air, sehingga
mengakibatkan kematian bagi ikan –ikan dan organisme
penghuni sungai.
• Pembuangan limbah cair rumah tangga yang mengandung detergen, oli dan cat → dapat membunuh organisme yang terdapat
di sungai.
• Penggunaan pestisida yang berlebihan→ menyebabkan kematian
bagi organisme yang hidup disungai dan hewan lain yang ikut
mengkonsumsi air sungai tersebut.
Gambar 1.15 Sungai yang tercemar oleh sampah anorganik
Gambar 1.16 Sungai yang tercemar oleh limbah cair RT
Gambar 1.17 penggunaan pestisida pada bidang pertanian
Menghitung Kebutuhan Air
• Jumlah penduduk beberapa tahun mendatang
dapat kita perkirakan jumlahnya (proyeksikan)
dengan bantuan rumus. Perkiraan jumlah
penduduk beberapa tahun mendatang itu
sangat berguna dalam perencanaan
pembangunan, misalnya dalam hal
menghitung kebutuhan air bersih di suatu
wilayah dalam beberapa tahun mendatang.
Rumus Proyeksi Penduduk
Pn = Po (1+r)n
Keterangan :
Pn = Jumlah penduduk pada tahun n (ditanyakan)
Po = Jumlah penduduk awal
r = Tingkat pertumbuhan penduduk per tahun
(dalam %)
n = Jangka waktu dalam tahun
Rumus Menghitung Kebutuhan Air
kebutuhan air bersih (Qmd)
Q md = Pn x q x fmd
Kebutuhan total air bersih (Qt)
Qt = Q md X 100/80 (faktor kehilangan air 20%)
Keterangan :
Qmd = kebutuhan air bersih
Pn = jumlah penduduk tahun n
q
= kebutuhan air per orang/hari
fmd = faktor hari maksimum ( 1,05 – 1,15 )
Qt = kebutuhan air total
Contoh
• Pada tahun 2014 jumlah penduduk daerah A
adalah 10.000 jiwa dengan angka
pertumbuhan penduduk 2%. Hitung
kebutuhan air bersih domestik dan non
domestik pada tahun 2018, 2022. Jika
diasumsikan konsumsi air bersih untuk
kebutuhan penduduk sebesar 120
liter/orang/hari dan untuk kebutuhan non
domestik diasumsikan sebesar 30% dari
kebutuhan penduduk
Jawab :
*) Tahun rencana 2018
Proyeksi jumlah penduduk tahun 2018
Pn = Po (1+r)n
= 10.000 (1+0,02)4
= 10.000 (1,02)4
= 10.824 orang
Kebutuhan domestik
Q = Pn X q
= 10.824 X 120 liter/orang/hari
= 1.298.880 liter/hari
Kebutuhan non domestik
= 1.298.880 X 30%
= 389.664 liter/hari
*) Tahun rencana 2022
Poyeksi jumlah penduduk tahun 2022
Pn = Po (1+r)n
= 10.000 (1+0,02)8
= 10.000 (1,02)8
= 11.717 orang
Kebutuhan domestik
Q = Pn X q
= 11.717 X 120 liter/orang/hari
= 1.406.040 liter/hari
Kebutuhan non domestik
= 1.406.040 X 30%
= 421.812 liter/hari
Contoh 2
• Suatu sumber mata air (sumber air baku) yang dari segi
kualitas baik, setelah dilakukan pengukuran diketahui
memiliki debit 5 liter/detik. Direncanakan sumber air
ini akan melayani kampung B yang memiliki jumlah
penduduk pada tahun 2014 adalah 350 jiwa dengan
pertumbuhan penduduk sebesar 1,2 % per tahun.
Asumsi kebutuhan air bersih penduduk 60
liter/orang/hari (skala komunal), dengan tahun
perencanaan sampai 2020. Apakah sumber mata air
tersebut layak dijadikan sumber air dan apakah sumber
mata air tersebut mampu memenuhi kebutuhan air
bersih bagi warga kampung B dalam kurun waktu yang
sudah direncanakan ?
Jawab :
*) Hitung proyeksi jumlah penduduk tahun rencana 2020
Pn = Po (1+r)n
= 350 (1 + 0,012)6
= 350 (1,012)6
= 376 orang
*) Hitung kebutuhan air bersih, Qmd
Qmd = Pn X q X fmd
Qmd = 376 x 60 liter/orang/hari x 1,05
= 23688 l/hari
= 0,27 l/detik
*) Hitung kebutuhan total air bersih, Qt
Qt = 0,27 l/detik X 100/80
= 0,3375 l/detik
*) Bandingkan dengan debit sumber mata air (air baku)
Kebutuhan total air bersih 0,3375 liter/detik atau sekitar
29.160 liter/hari. Sedangkan sumber air baku (mata air)
menghasilkan 5 liter/detik atau 432.000 liter/hari dan
antara debit mata air dengan kebutuhan total air bersih
ada surplus sekitar 402.840 liter/hari. Kelebihan tersebut
bisa digunakan untuk keperluan lain misalnya irigasi atau
memberi minum ternak,dll. Maka kesimpulannya adalah
sumber mata air (sumber air baku ) tersebut layak untuk
dijadikan sumber air bagi warga kampung B untuk enam
tahun kedepan karena layak dari segi kualitas, kuantitas
dan kontinuitas.
Tugas Hitunglah Kebutuhan Air dari
data berikut
Oleh : Sodikin,S.Pd,M.Si
Universitas Islam Negeri Jakarta
Sumberdaya Alam Air
Air: perpaduan 2 atom H dan 1 atom O H2O
• Terdapat dalam 3 bentuk: cair, padat, gas
• Didinginkan sampai 0º C padat (es)
• Dipanaskan sampai 100º C gas (uap)
• Dalam keadaan normal bersifat netral dan
dapat melarutkan berbagai jenis zat
• Unsur utama dalam tumbuhan (sampai 90%),
tubuh hewan (60-70%), dan tubuh
manusia (65%)
Manusia:
• Kehilangan air sebanyak 12% dari
tubuhnya meninggal, wafat
• Tanpa makanan dapat hidup 81 hari
• Tanpa air hanya dapat bertahan hidup
selama 10 hari
Manusia menggunakan air untuk berbagai keperluan (rumah
tangga, pertanian, perikanan, industri, sumber energi, sarana
transportasi, tempat rekreasi)
• Suku primitif: 5-8 lt/hari/jiwa
• Negara berkembang: 50-60 lt/hari/jiwa
• Negara maju: 125-150 lt/hari/jiwa
KEPENTINGAN AIR
• 71% dari permukaan dunia.
– 97% air masin (laut)
– 3% air tawar
• 87% ais dan glaciers, air bawah tanah, udara.
• 13% air permukaan (0.4% jumlah air).
• Kepentingan air
–
–
–
–
–
Domestik.
Industri.
Pertanian.
Rekreasi.
Keselamatan.
KEPENTINGAN AIR
• 70% daripada berat badan manusia.
• 30 – 40% jisim tulang.
• Untuk proses penting badan:
–
–
–
–
Penyerapan oksigen di alveoli.
Mengatur suhu badan.
Darah.
Pencernaan ginjal dan usus.
• Perubahan 10% kandungan air – masalah kesehatan.
• Perubahan 20% kandungan air – kematian.
Peratus Penggunaan Air
PENGGUNAAN AIR DUNIA
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
Domestik
Industri
Pertanian
20%
10%
0%
Dunia
Amerika
Utara &
Tengah
Eropah
Afrika
Asia
Amerika
Selatan
Apa Pencemaran Air?
Bahan kimia, biologi,
atau perubahan fisik
dalam kualitas air
yang memiliki efek
yang merugikan pada
organisme hidup
atau membuat air
tidak cocok untuk
penggunaan yang
diharapkan.
• Segala
pengotoran
atau
penambahan
organisme atau zat-zat lain ke dalam air
sehingga mencapai tingkat yang mengganggu
penggunaan atau pemanfaatan dan kelestarian
perairan tersebut (Direktorat Pengendalian
Masalah Air, 1975)
• Terjadinya perubahan kualitas air secara alami
atau oleh kegiatan manusia yang menyebabkan
air tersebut tidak dapat dimanfaatkan atau
membahayakan bagi peruntukannya, seperti
kesehatan manusia, industri, pertanian, dan
perikanan (Dix, 1981)
Macam Pencemaran Air
• Pencemaran kimiawi, berupa bahan-bahan
organik, mineral, zatzat beracun
• Pencemaran biologis, disebabkan oleh
berkembang biaknya ganggang, tumbuhan
pengganggu air, mikro organisme yang
berbahaya
Apa pencemaran air?
WHO:
• 3,4 juta kematian
prematur setiap tahun
dari penyakit yang
ditularkan melalui air
• 1,9 juta dari diare
• AS 1,5 juta penyakit
• 1993 Milwaukee
370.000 sakit
Sumber Pencemar
Berdasarkan Geometrinya
1. Sumber Pencemar Titik (Point Source)
Dapat diidentifikasi, sumber berskala kecil,
misalnya: kebocoran bak penampung, kolam
limbah, atau tempat penimbunan
2. Sumber Pencemar Bukan Titik (Non Point
Source) - Sumber pencemar garis
Sumber pencemar bidang Berskala besar,
pencemaran menyebar berasal dari berbagai
sumber pencemar yang lebih kecil dan tempatnya
sulit diidentifikasi, contoh : herbisida atau pestisida
yang digunakan dalam pertanian, nitrat yang
berasal dari limbah rumah tangga, hujan asam.
Sumber Pencemaran Air
NONPOINT SOURCES
Rural homes
Cropland
Urban streets
Animal feedlot
Suburban
development
POINT
SOURCES
Wastewater
treatment
plant
Factory
Berdasarkan Muatan Pencemar
1. Sumber Menerus (Continous Source)
2. Sumber Tidak Menerus (One-Time Source)
PENCEMARAN SUNGAI
Setiap sungai sebaiknya sudah jelas
peruntukann dan kelasnya
Jika terjadi perubahan kualitas air
dapat segera diketahui melalui pemantauan
Parameter kualitas (mutu) air:
1. Reaksi air (pH)
Reaksi air (pH) atau keasaman suatu perairan
mencirikan keseimbangan antara asam dan
basa dalam air
Air bersifat netral jika pH = 7, asam
jika pH < 7, basa/alkalis
jika pH lebih > 7
Apabila nilai pH air < 5,0 atau > 9,0
maka perairan sudah tercemar berat
• kehidupan biota air akan terganggu
• tidak layak digunakan untuk
keperluan rumah tangga
2. Padatan (solid)
Menurut ukuran dan keberadaannya di dalam
suatu perairan, padatan terdiri atas:
• padatan terendap (sedimentasi)
• padatan tersuspensi
• padatan terlarut
Bahan sedimen biasanya berupa pasir dan
lumpur dapat mengendap dengan sendirinya
(sedimentasi), terutama jika airnya tenang
TSS (Total Suspended Solid):
jumlah padatan tersuspensi (mg) dalam satu liter
air
Padatan tersuspensi terdiri dari partikel-partikel
yang bobot dan ukurannya lebih kecil dari
sedimen, tidak larut dalam air, dan tidak dapat
langsung mengendap
Padatan tersuspensi merupakan penyebab
terjadinya kekeruhan air, seperti tanah liat
halus, berbagai jenis bahan organik, dan sel-sel
mikroorganisme
Makin tinggi nilai TSS, makin tinggi tingkat
pencemaran suatu perairan
TDS (Total Dissolved Solid):
jumlah padatan terlarut (mg) dalam
satu liter air
Padatan terlarut terdiri dari senyawa-senyawa
anorganik dan organik yang terlarut dalam air
dan mempunyai ukuran lebih kecil dari padatan
tersupensi
Limbah cair agroindustri umumnya
mengandung padatan terlarut yang tinggi,
misalnya limbah cair gula mengandung gula
yang terlarut dalam air
Makin tinggi nilai TDS, makin berat tingkat
pencemaran perairan
3. BOD (Biochemical Oxygen Demand):
banyaknya oksigen (mg) yang diperlukan
oleh bakteri untuk menguraikan atau
mengoksidasi bahan organik dalam satu
liter limbah selama pengeraman (5 x 24
jam pada suhu 20º C)
BOD menunjukkan jumlah oksigen terlarut
yang dibutuhkan oleh mikroba untuk
memecah atau mengoksidasi bahan-bahan
pencemar yang terdapat di dalam suatu
perairan
4. COD (Chemical Oxygen Demand):
banyaknya oksigen (mg) yang dibutuhkan
oksidator untuk mengoksidasi bahan/zat
organik dan anorganik dalam
satu liter air limbah
• Nilai COD biasanya lebih tinggi dari
nilai BOD karena bahan yang stabil
(tidak terurai) dalam uji BOD dapat
teroksidasi dalam uji COD
• Makin besar nilai BOD dan atau COD,
makin tinggi tingkat pencemaran suatu
perairan
5. Oksigen terlarut (DO, Dissolved Oxygen)
banyaknya oksigen terlarut (mg) dalam
satu liter air
• Kehidupan makhluk hidup di dalam air (tumbuhan
dan biota air) tergantung dari kemampuan air untuk
mempertahankan konsentrasi DO minimal yang
diperlukannya
• Oksigen terlarut dapat berasal dari proses
fotosintesis tumbuhan air dan dari udara
yang masuk ke dalam air
• Makin rendah nilai DO, makin tinggi tingkat
pencemaran
• Biota perairan menghendaki DO > 4 ppm
6. Nitrogen (N)
• Nitrogen merupakan unsur sangat penting
di dalam air karena peranannya dalam
reaksi-reaksi biologi perairan
• Bentuk Nitrogen anorganik dalam air: ion
ammonia (NH4+), nitrat (NO3-), dan nitrit
(NO2-)
• Nitrogen dalam air bersumber dari limbah
pertanian, peternakan, pupuk, industri, dan
limbah domestik
• Penyebab utama pertumbuhan
ganggang (algae) yang pesat di suatu
perairan (eutrofikasi) adalah nitrogen
• Nitrat dihasilkan dari proses
nitrifikasi, yaitu proses oksidasi
ammonia (NH4+) menjadi nitrat (NO3-)
7. Fospor/Phosphat (P)
• Unsur fosfor merupakan salah
satu parameter kualitas air karena
keberadaannya yang berlebihan
akan menurunkan kualitas suatu
perairan
• Selain unsur nitrogen, fosfor juga merupakan
penyebab utama pertumbuhan ganggang dalam air
• Pertumbuhan ganggang yang pesat membutuhkan
oksigen yang lebih banyak sehingga keperluan
oksigen untuk biota perairan menjadi berkurang
Biomas ganggang yang telah mati akan
menyebabkan penurunan kualitas air
• Fosfor dalam suatu perairan bersumber dari limbah
industri, limbah domestik, limbah pertanian, hancuran
bahan organik, dan mineral-mineral fosfat
Polutan Air
• Logam berat dan senyawa kimia dari limbah
pabrikyang dibuang ke sungai, kolam, dan
perairanlainnya.
• Detergen, kaleng, plastik, sisa-sisa makanan,
dansebagainya dari limbah rumah tangga atau
limbahdomestik.c. Pestisida, pupuk buatan, dan
sisa sampahpertanian dan kegiatan pertanian.
• Lumpur-lumpur hasil erosi dan tanah longsor.
• Zat asam dari hujan asam.
• Tumpahan minyak
Empat Kelas Air
Kelas satu (I), yaitu air yang dapat digunakan sebagai air
minum secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu.
Kelas dua (II), yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan
untuk air baku air minum, dan atau peruntukkan lain yang
mensyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Kelas tiga (III), yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan
untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk
mengairi pertamanan, dan atau peruntukkan lainnya yang
mensyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Kelas empat (IV), yaitu air yang peruntukannya dapat
digunakan untuk mengairi pertamanan dan atau peruntukkan
lainnya yang mensyaratkan mutu air yang sama dengan
kegunaan tersebut.
Air yang berkualitas mempunyai ciri
fisik sebagai berikut:
1. Jernih atau tidak keruh
2. Tidak berwarna
3. Rasanya tawar
4. Tidak berbau
5.Temperaturnya normal
6 .Tidak mengandung zat padatan
Baku Mutu Air
Dampak Pencemaran Air terhadap
kesehatan manusia
1. Gangguan Kesehatan
• Menyebabkan penyakit atau kerusakan pada kulit→
disebabkan oleh air yang telah tercemar bahan kimia dan
mikroorganisme. Mis : H2SO4, bakteri, Virus dan jamur.
• Penyakit perut→ disebabkan oleh air yang telah tercemar
bakteri atau organisme lainnya.
• Penyakit kanker→ disebabkan karena mengkonsumsi ikan yang
telah terkontaminasi merkury dan timbal.
• Retardasi mental→ karena mengkonsumsi makanan yang
telah terkontaminasi oleh merkuri.
• Tekanan darah tinggi, gagal jantung,kerusakan
hati & ginjal→ disebabkan oleh air yang telah
terkontaminasi oleh kadmium (Cd)
• Merusak kelenjar tiroid, gagal jantung & edema→
disebabkan karena mengkonsumsi ikan atau pun
air yang telah terkontaminasi oleh Cobalt (Co)
• Cacat mental, Hipertensi, kelahiran prematur→
karena mengkonsumsi makanan ataupun
minuman yang terkontaminasi oleh timbal.
• Kerusakan hati & ginjal→ karena mengkonsumsi
makanan ataupun minuman yang terkontaminasi
oleh senyawa organik berklorin (DDT, aldrin,
heptaklor & klordan).
Gambar 1.1 Merkuri dan timbal
Gambar 1.2 siklus merkuri
Gambar 1.3 Siklus Biokimia merkuri
Gambar 1.4 Korban keracunan merkuri di teluk minamata
Gambar 1.5 kanker kulit
Gambar 1.6.Salah satu makanan yang rawan
merkuri
terkontaminasi
Dampak Pencemaran Air terhadap Lingkungan
2. Air Tidak bermanfaat sesuai dengan peruntukannya
• Air tidak dapat lagi digunakan untuk keperluan rumah tangga
Pencemaran air oleh berbagai jenis limbah akan menyebabkan air
berbau dan keruh serta dapat mengandung kuman atau zat
berbahaya. Air yang sudah tercemar ini tentu tidak dapat di
gunakan untuk keperluan sehari – hari manusia.
• Air tidak lagi dapat digunakan untuk keperluan industri
Contoh : air yang telah tercemar minyak tidak dapat lagi
digunakan sebagai pelarut di industri kimia.
• Air tidak dapat lagi digunakan untuk keperluan pertanian dan
perikanan.
Di pertanian dan perikanan , air digunakan untuk irigasi dan
kolam perikanan. Pencemaran air , misalnya oleh senyawa
anorganik dapat menyebabkan PH air berubah. Perubahan PH
dapat mematikan hewan dan tanaman.
Dampak Pencemaran Air terhadap Lingkungan
3. Menurunnya Populasi berbagai Biota Air
Berbagai Biota air, seperti ganggang, ikan, udang dan terumbu
karang merupakan sumber daya yang sangat penting bagi
manusia.
penurunan populasi ini dapat disebabkan oleh beberapa jenis
polutan diantaranya :
a. Nutrien Tumbuhan
Nutrien tumbuhan (Fosfat & Nitrogen) akan menjadi polutan air
apabila terdapat dalam jumlah yang berlebihan di perairan.
Perairan yang mengandung Fosfat & Nitrogen yang berlebihan
akan mengalami Eutrofikasi.Eutrofikasi dapat mengakibatkan
Algae blooming.
Algae Blooming akan mengakibatkan terganggunya penetrasi
sinar matahari ke dalam perairan, Menyebabkan keracunan bagi
biota air, menurunkan kadar oksigen terlarut (DO).
Dampak Pencemaran Air terhadap Lingkungan
b. Limbah yang membutuhkan oksigen
pencemaran air oleh limbah yang membutuhkan oksigen akan
meningkatkan BOD di perairan akibat tingginya populasi bakteri
aerob (membutuhkan Oksigen) yang membusukkan limbah.
c. Minyak
Pencemaran minyak di perairan dapat menyebabkan kematian
berbagai jenis biota air, seperti terumbu karang
d. Sedimen
Pencemaran sedimen di perairan dapat menyebabkan air menjadi
keruh sehingga mengurangi jarak penetrasi cahaya matahari ke
dalam perairan. Hal ini akan menyebabkan kemampuan
fotosintesis ganggang dan tumbuhan air menurun.
e. Panas
Polusi panas atau termal dapat menyebabkan perubahan suhu
perairan secara drastis. Hal ini dapat mengakibatkan kematian
bagi biota air yg tidak mampu beradaptasi.
Gambar 1.7 Alga yang menutupi permukaan air
Gambar 1.8 eceng gondok yang menutupi permukaan air
Gambar 1.9 lautan yang ditutupi oleh alga
Gambar 1.10 peristiwa eutrofikasi
Gambar 1.11 peristiwa eutrofikasi
Gambar 1.12 sumber – sumber eutrofikasi
Gambar 1.13 ikan – ikan yang mati karena perairan tercemar minyak
Gambar 1.14 ikan – ikan yang mati karena peristiwa eutrofikasi
Dampak pencemaran Air terhadap
Lingkungan
• Pembuangan sampah padat yang tidak dapat terurai→
menyebabkan bencana banjir
• Pembuangan sampah organik :
Menyebabkan pendangkalan sungai
Berkurangnya kandungan oksigen didalam air, sehingga
mengakibatkan kematian bagi ikan –ikan dan organisme
penghuni sungai.
• Pembuangan limbah cair rumah tangga yang mengandung detergen, oli dan cat → dapat membunuh organisme yang terdapat
di sungai.
• Penggunaan pestisida yang berlebihan→ menyebabkan kematian
bagi organisme yang hidup disungai dan hewan lain yang ikut
mengkonsumsi air sungai tersebut.
Gambar 1.15 Sungai yang tercemar oleh sampah anorganik
Gambar 1.16 Sungai yang tercemar oleh limbah cair RT
Gambar 1.17 penggunaan pestisida pada bidang pertanian
Menghitung Kebutuhan Air
• Jumlah penduduk beberapa tahun mendatang
dapat kita perkirakan jumlahnya (proyeksikan)
dengan bantuan rumus. Perkiraan jumlah
penduduk beberapa tahun mendatang itu
sangat berguna dalam perencanaan
pembangunan, misalnya dalam hal
menghitung kebutuhan air bersih di suatu
wilayah dalam beberapa tahun mendatang.
Rumus Proyeksi Penduduk
Pn = Po (1+r)n
Keterangan :
Pn = Jumlah penduduk pada tahun n (ditanyakan)
Po = Jumlah penduduk awal
r = Tingkat pertumbuhan penduduk per tahun
(dalam %)
n = Jangka waktu dalam tahun
Rumus Menghitung Kebutuhan Air
kebutuhan air bersih (Qmd)
Q md = Pn x q x fmd
Kebutuhan total air bersih (Qt)
Qt = Q md X 100/80 (faktor kehilangan air 20%)
Keterangan :
Qmd = kebutuhan air bersih
Pn = jumlah penduduk tahun n
q
= kebutuhan air per orang/hari
fmd = faktor hari maksimum ( 1,05 – 1,15 )
Qt = kebutuhan air total
Contoh
• Pada tahun 2014 jumlah penduduk daerah A
adalah 10.000 jiwa dengan angka
pertumbuhan penduduk 2%. Hitung
kebutuhan air bersih domestik dan non
domestik pada tahun 2018, 2022. Jika
diasumsikan konsumsi air bersih untuk
kebutuhan penduduk sebesar 120
liter/orang/hari dan untuk kebutuhan non
domestik diasumsikan sebesar 30% dari
kebutuhan penduduk
Jawab :
*) Tahun rencana 2018
Proyeksi jumlah penduduk tahun 2018
Pn = Po (1+r)n
= 10.000 (1+0,02)4
= 10.000 (1,02)4
= 10.824 orang
Kebutuhan domestik
Q = Pn X q
= 10.824 X 120 liter/orang/hari
= 1.298.880 liter/hari
Kebutuhan non domestik
= 1.298.880 X 30%
= 389.664 liter/hari
*) Tahun rencana 2022
Poyeksi jumlah penduduk tahun 2022
Pn = Po (1+r)n
= 10.000 (1+0,02)8
= 10.000 (1,02)8
= 11.717 orang
Kebutuhan domestik
Q = Pn X q
= 11.717 X 120 liter/orang/hari
= 1.406.040 liter/hari
Kebutuhan non domestik
= 1.406.040 X 30%
= 421.812 liter/hari
Contoh 2
• Suatu sumber mata air (sumber air baku) yang dari segi
kualitas baik, setelah dilakukan pengukuran diketahui
memiliki debit 5 liter/detik. Direncanakan sumber air
ini akan melayani kampung B yang memiliki jumlah
penduduk pada tahun 2014 adalah 350 jiwa dengan
pertumbuhan penduduk sebesar 1,2 % per tahun.
Asumsi kebutuhan air bersih penduduk 60
liter/orang/hari (skala komunal), dengan tahun
perencanaan sampai 2020. Apakah sumber mata air
tersebut layak dijadikan sumber air dan apakah sumber
mata air tersebut mampu memenuhi kebutuhan air
bersih bagi warga kampung B dalam kurun waktu yang
sudah direncanakan ?
Jawab :
*) Hitung proyeksi jumlah penduduk tahun rencana 2020
Pn = Po (1+r)n
= 350 (1 + 0,012)6
= 350 (1,012)6
= 376 orang
*) Hitung kebutuhan air bersih, Qmd
Qmd = Pn X q X fmd
Qmd = 376 x 60 liter/orang/hari x 1,05
= 23688 l/hari
= 0,27 l/detik
*) Hitung kebutuhan total air bersih, Qt
Qt = 0,27 l/detik X 100/80
= 0,3375 l/detik
*) Bandingkan dengan debit sumber mata air (air baku)
Kebutuhan total air bersih 0,3375 liter/detik atau sekitar
29.160 liter/hari. Sedangkan sumber air baku (mata air)
menghasilkan 5 liter/detik atau 432.000 liter/hari dan
antara debit mata air dengan kebutuhan total air bersih
ada surplus sekitar 402.840 liter/hari. Kelebihan tersebut
bisa digunakan untuk keperluan lain misalnya irigasi atau
memberi minum ternak,dll. Maka kesimpulannya adalah
sumber mata air (sumber air baku ) tersebut layak untuk
dijadikan sumber air bagi warga kampung B untuk enam
tahun kedepan karena layak dari segi kualitas, kuantitas
dan kontinuitas.
Tugas Hitunglah Kebutuhan Air dari
data berikut