Analisis Zat Warna dan Kadar Sianida pada Air Bersih Menggunakan Metode Spektrofotometri
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air merupakan Air merupakan salah satu dari ketiga komponen yang
membentuk bumi (zat padat, air dan atmosfer). Bumi dilingkupi air sebanyak 70%
sedangkan sisanya (30%) berupa daratan (dilihat dari permukaan bumi). Udara
mengandung zat cair (up air) sebanyak 15% tekanan atmosfer (Gabriel, 2001).
Air yang berada di bumi tidak pernah terdapat dalam bentuk murni,
meskipun demikian bukan berarti bahwa semua air telah terjadi penyimpangan
sifat-sifat air dari keadaan normal. Daerah pegunungan atau hutan yang jauh dari
kegiatan industri dengan udara yang sejuk dan bersih, air hujan mengandung
karbon dioksida (CO2), gas oksigen (O2) dan gas nitrogen (N2) serta bahan-bahan
tersuspensi seperti seperti debu dan partikel-partikel lainnya yang terbawa dari
atmosfer (Pramudya, 2001).
Air merupakan zat yang paling penting dalam kehidupan setelah udara.
Sekitar tiga per empat bagian dari tubuh kita terdiri dari air dan tidak seorang pun
dapat bertahan hidup lebih dari 4-5 hari tanpa minum air. Selain itu, air juga
dipergunakan untuk memasak, mencuci, mandi, dan membersihkan kotoran yang
ada di sekitar rumah. Air juga digunakan untuk keperluan industri, pertanian,
pemadam kebakaran, tempat rekreasi, transportasi, dan lain-lain. Penyakitpenyakit yang menyerang manusia dapat juga ditularkan dan disebarkan melalui
air. Kondisi tersebut tentunya dapat menimbulkan wabah penyakit dimana-mana
(Chandra, 2006).
4
Universitas Sumatera Utara
Air merupakan kebutuhan manusia yang paling penting. Kadar air tubuh
manusia mencapai 68% dan untuk tetap hidup kadar air dalam tubuh harus
dipertahankan. Kebutuhan air minum setiap orang bervariasi mulai dari 2,1 liter
hingga 2,8 liter perhari, tergantung pada berat badan dan aktivitasnya. Agar tetap
sehat, air minum harus memenuhi persyaratan fisik, kimia maupun bakteriologis
(Bambang, dkk., 2014).
Baik kuantitas maupun kualitas air harus dapat memenuhi kebutuhan kita.
Kualitas air ditentukan oleh banyak faktor, yaitu zat yang terlarut, zat yang
tersuspensi, dan makhluk hidup, khususnya jasad renik, didalam air. Air murni
yang tidak mengandung zat yang terlarut, tidak baik untuk kehidupan kita.
Sebaliknya zat terlarut ada yang bersifat racun. Apabila zat terlarut, zat yang
tersuspensi dan makhluk hidup dalam air membuat kualitas air menjadi tidak
sesuai untuk kehidupan kita, air itu disebut tercemar (Mahida,1993).
Air dapat mengandung bahan kimia yang beracun atau organisme patogen
tetapi masih jernih dan cemerlang. Dalam keadaan seperti itu, air dikatakan
sebagai air terkontaminasi. Selanjutnya, air tercemar mungkin atau tidak
terkontaminasi tetapi mempunyai penampilan atau rasa yang tidak dikehendaki,
sedangkan air yang layak untuk diminum (bebas dari substansi yang berbahaya
dan tidak menyenangkan) dikatakan sebagai dapat diminum (Volk, 1989).
Air dari PDAM telah mengalami pengolahan, walaupun secara terbatas,
sehingga aman untuk dikonsumsi meskipun masih mengandung sejumlah
kontaminan, seperti garam-garam, gas terlarut, dan materil organik lainnya yang
terdapat di alam. Sebagai tambahan, pada air hasil olahan tersebut ditambahkan
5
Universitas Sumatera Utara
khlorin dan zat desinfektan lain sebagai bagian dari proses pengolahan untuk
mengendalikan kontaminasi mikroba (Agoes, 2009).
2.1.1
Sumber Air
Air yang berada di permukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai
sumber. Menurut Chandra (2006) dalam buku Pengantar Kesehatan Lingkungan
berdasarkan letak sumbernya, air dapat dibagi menjadi:
1. Air Hujan
Ditinjau dari segi kesehatan, air hujan sudah dapat dipercaya, sudah
memenuhi syarat bakteriologis, asal saja air tersebut ditampung/dikumpulkan
dengan cara-cara yang baik. Air yang turun yang jatuh keatap-atap dan mengalir
melalui tabung-tabung rumah sehingga air tersebut terkumpul dalam bak,
kemurniannya tidak terjamin karena air tersebut telah kontak dengan debu-debu
dan unsur-unsur lainnya, sehingga 12 hari kemudian air tersebut sudah terdapat
mikroorganisme. Biasanya sebelum jatuh ke permukaan bumi akan mengalami
pencemaran sehingga tidak memenuhi syarat apabila langsung di minum.
2. Air Permukaan (surface water)
Air merupakan salah satu sumber penting bahan baku air bersih. Faktor-faktor
yang harus diperhatikan antara lain:
a. Mutu atau kualitas baku
b. Jumlah atau kuantitasnya
c. Kontinuitasnya
Air permukaan seringkali merupakan sumber air yang paling tercemar, baik
karena kegiatan manusia, fauna, flora, dan zat-zat lainnya. Air permukaan
meliputi:
6
Universitas Sumatera Utara
a. Air Sungai
Air Sungai memiliki derajat pengotoran yang tinggi sekali. Hal ini karena
selama pengalirannya mendapat pengotoran, misalnya oleh lumpur, batang-batang
kayu, daun-daun, kotoran industri kota dan sebagainya. Oleh karena itu dalam
penggunaannya sebagai air minum haruslah mengalami suatu pengolahan yang
sempurna.
b. Air Rawa
Kebanyakan air rawa berwarna kuning coklat yang disebabkan oleh
adanya zat-zat organisme yang tekah membusuk, misalnya asam humus yang larut
dalam air. Dengan adanya pembusukan kadar zat organisme yang tinggi tersebut,
maka umumnya kadar mangan (Mn) akan tinggi pula dan dalam keadaan
kelarutan O2 kurang sekali (anaerob), maka unsur-unsur mangan (Mn) ini akan
larut.
3. Air Tanah (ground water)
Air tanah merupakan sebagian air hujan yang mencapai permukaan bumi
dan menyerap ke dalam lapisan tanah dan menjadi air tanah. Sebelum mencapai
lapisan tempat air tanah, air hujan akan menembus beberapa lapisan tanah dan
menyebabkan terjadinya kesadahan pada air. Kesadahan pada air ini akan
menyebabkan air mengandung zat-zat mineral dalam konsentrasi. Zat-zat mineral
tersebut antara lain kalsium, magnesium, dan logam berat seperti besi dan
mangan. Air tanah terdiri atas 3 jenis yaitu:
a. Air Tanah Dangkal
Air tanah dangkal terjadi karena daya proses peresapan air dari permukaan
tanah. Lumpur akan tertahan, demikian pula dengan sebagian bakteri, sehingga air
7
Universitas Sumatera Utara
tanah akan jernih tetapi lebih banyak mengandung zat kimia (garam-garam yang
terlarut) karena melalui lapisan tanah. Lapisan tanah disini berfungsi sebagai
saringan. Disamping penyaringan, pengotoran juga masih terus berlangsung,
terutama pada muka air yang dekat dengan muka tanah, setelah menemui lapisan
rapat air, air yang akan mengumpul merupakan air tanah dangkal dimana air tanah
ini dimanfaatkan untuk sumber air minum melalui sumur-sumur dangkal.
b. Air Tanah Dalam
Air tanah dalam juga dikenal sebagai air artesis. Air ini terdapat diantara
dua lapisan kedap air yang disebut lapisan akuifer. Jika lapisan air retak, secara
alami air akan keluar ke permukaan. Air ini yang disebut mata air
artesisPengambilan air tanah dalam, tak semudah pada air tanah dangkal.dalam
hal ini harus digunakan sumur bor dan memasukkan pipa kedalamnya sehingga
dalam suatu kedalaman (biasanya antara 100-300M) akan didapatkan suatu lapis
air.
c. Mata Air
Mata air merupakan iar tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan
tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruhi oleh
musim dan kualitas / kuantitasnya sama dengan keadaan air dalam. Berdasarkan
keluarnya mata air dapat dibedakan atas:
a. Mata air rembesan, mata air yang keluar dari lereng-lereng.
b. Mata air umbul, mata air yang keluar pada suatu dataran.
4. Air Laut
Menurut Gabriel (2001) sumber air juga dapat berasal dari air laut, yaitu
air yang di dalam berupa air laut sebanyak 80%, sedangkan sisanya berupa air
8
Universitas Sumatera Utara
tanah/daratan, es, salju dan hujan. Air laut turut menentukan iklim dan kehidupan
di bumi (Gabriel,2001).
2.1.2
Pengolahan Air
Menurut Sutrisno (1991) unit-unit pengolahan air minum terdiri dari:
1. Bangunan Penangkap Air
Bangunan
penangkap
air
ini
merupakan
suatu
bangunan
untuk
menangkap/mengumpulkan air dari suatu sumber asal dapat untuk
dimanfaatkan.
2. Bangunan Pengendap Pertama
Bangunan pengendap pertama dalam pengolahan ini berfungsi untuk
mengendapkan partikel-partikel padat dari air sungai dengan gaya gravitasi.
3. Pembubuhan Koagulan
Koagulan adalah bahan kimia yang dibutuhkan pada air untuk membantu
proses pengendapan partikel-partikel kecil yang tak dapat mengendapkan
dengan sendirinya (secara gravimetris). Sesuai dengan nama dari unit ini,
maka unit ini berfungsi untuk membubuhkan koagulant secara teratur sesuai
dengan kebutuhan (dengan dosis yang tepat).
4. Bangunan Pengaduk Cepat
Unit untuk meratakan bahan/zat kimia (koagulant) yang ditambahkan agar
dapat bercampur dengan air secara baik, sempurna dan cepat.
5. Bangunan Pembentuk Flok
Unit ini berfungsi untuk membentuk partikel padat yang lebih besar supaya
dapat diendapkan dari hasil reaksi partikel kecil (koloidal) dengan bahan/zat
koagulant yang kita bubuhkan.bangunan Pengendap Kedua
9
Universitas Sumatera Utara
unit ini berfungsi.
6. Bangunan pengendap kedua
Unit ini berfungsi untuk mengendapkan floc yang terbentuk pada unit bak
pembentuk floc. Pengendapan di sini dengan gaya berat floc sendiri
(gravitasi).
7. Filter (Saringan)
Dalam proses penjernihan air minum diketahui 2 macam filter :
-
Saringan pasir lambat
-
Saringan pasir cepat
8. Reservoir
Air yang telah melalui filter sudah dapat dipakai untuk air minum. Air
tersebut telah bersih dan bebas dari bakteriologis dan ditampung pada bak
reservoir untuk diteruskan pada konsumen. Untuk keperluan pemakaian
terbanyak pada jam 16.00-18.00 diperlukan tandon minuman 10%
debit/harinya.
2.2 Persyaratan Kualitas Air
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 harus memenuhi persyaratan fisik, biologis,
zat zat kimia dan radioaktif (Chandra, 2006).
Dalam Peraturan Menteri Kesehatan No. 492/Menkes/Per/IV/ 2010
persyaratan kualitas air minum dapat dibedakan menjadi dua kategori:
1. Parameter Wajib
10
Universitas Sumatera Utara
1.1 Parameter yang Berhubungan Langsung dengan Kesehatan
a. Parameter Mikrobiologi : E.Coli dan total bakteri koliform.
b.
Kimia Anorganik : Arsen, flourida, total kromium, kadmium, nitrit,
nitrat, sianida, selenium.
1.2 Parameter yang Tidak Langsung Berhubungan dengan Kesehatan
a. Parameter Fisik : Bau, warna, total zat padat terlarut (TDS), kekeruhan,
rasa, suhu.
b. Parameter Kimiawi : Aluminium, besi, kesadahan, klorida, mangan, pH,
seng, sulfat, tembaga, amonia.
2. Parameter Tambahan
2.1 Kimiawi
a. Bahan Anorganik : Air raksa, antimon, barium, boron, molybdenum,
nikel, sodium, timbal, uranium.
b.
Bahan Organik : Zat organik, deterjen, chlorinated alkanes, chlorinated
ethenes, aromatic hydrocarbons, chlorinated benzenes, lain-lain.
c.
Petisida : Alachlor, aldicarb, aldrin dan dieldrin, atrazine, carbofuran,
chlordane,
chlorotoluron,
DDT,
isoproturon,
lindane,
MCPA,
methoxychlor, metolachlor, molinate, pendimethalin, PCP, permethrin,
simazine.
d. Desinfektan : chlorine, bromate, chlorate, chlorite, chlorophenols,
chlorinated acetic acids, chloral hydrate, halogenated acetonitrilies,
cyanogen chloride.
2.2 Radioaktifitas
a. Gross alpha activity.
11
Universitas Sumatera Utara
b.
Gross beta activity.
Pemeriksaan air yang lengkap untuk memenuhi standar air minum sehat
menurut Chandra (2006) terdiri atas:
1. Survei saniter (sanitary survey).
2. Pengambilan sampel (sampling).
3. Pemeriksaan laboratorium:
a. Fisika
b. Kimiawi
c. Bakteriologis
d. Virologis
e. Biologis
f. Radiologis
2.3 Persyaratan Kuantitas
Persyaratan kuantitas dalam penyediaan air bersih adalah ditinjau dari
banyaknya air baku yang tersedia. Artinya air baku tersebut dapat digunakan
untuk memenuhi kebutuhan sesuai dengan kebutuhan daerah dan jumlah
penduduk yang akan dilayani. Persyaratan kuantitas juga dapat ditinjau dari
standar debit air bersih yang dialirkan ke konsumen sesuai dengan jumlah
kebutuhan air bersih
2.4 Persyaratan Kontinuitas
Air baku untuk air bersih harus dapat diambil terus menerus dengan fluktuasi
debit yang relatif tetap, baik pada saat musim kemarau maupun musim hujan.
Kontinuitas juga dapat diartikan bahwa air bersih harus tersedia 24 jam per hari,
atau setiap saat diperlukan, kebutuhan air tersedia. Akan tetapi kondisi ideal
12
Universitas Sumatera Utara
tersebut hampir tidak dapat dipenuhi pada setiap wilayah di Indonesia, sehingga
untuk menentukan tingkat kontinuitas pemakaian air dapat dilakukan dengan cara
pendekatan aktifitas konsumen terhadap prioritas pemakaian air. Prioritas
pemakaian air yaitu minimal selama 12 jam per hari, yaitu pada jam-jam aktifitas
kehidupan, yaitu pada pukul 06.00 – 18.00 WIB. Kontinuitas aliran sangat penting
ditinjau dari dua aspek. Pertama adalah kebutuhan konsumen. Sebagian besar
konsumen memerlukan air untuk kehidupan dan pekerjaannya, dalam jumlah yang
tidak ditentukan. Karena itu, diperlukan pada waktu yang tidak ditentukan.Karena
itu, diperlukan reservoir pelayanan dan fasilitas energi yang siap setiap saat.
Sistem jaringan perpipaan di desain untuk membawa suatu kecepatan aliran
tertentu. Kecepatan dalam pipa tidak boleh melebihi 0,6–1,2 m/dt. Ukuran pipa
harus tidak melebihi dimensi yang diperlukan dan juga tekanan dalam sistem
harus tercukupi. Dengan analisis jaringan pipa distribusi, dapat ditentukan
dimensi atau ukuran pipa yang diperlukan sesuai dengan tekanan minimum yang
diperbolehkan agar kuantitas aliran terpenuhi.
2.3 Penyalahgunaan dan Pencemaran Air Bersih
Sumber-sumber air bersih ini biasanya terganggu akibat penggunaan dan
penyalahgunaan sumber air seperti:
1. Pertanian.
Penghamburan air akibat ketiadaannya penyaluran air yang baik pada
lahan yang dialiri dengan irigasi (untuk penghematan dalam jangka pendek) dapat
berakibat
terjadinya
kubangan dan
penggaraman
yang akhirnya
dapat
menyebabkan hilangnya produktivitas air dan tanah.
13
Universitas Sumatera Utara
2. Industri.
Walaupun industri menggunakan air jauh lebih sedikit dibandingkan
dengan irigasi pertanian, namun penggunaan air oleh bidang industri mungkin
membawa dampaknya yang lebih parah dipandang dari dua segi. Pertama,
penggunaan air bagi industri sering tidak diatur dalam kebijakan sumber daya air
nasional, maka cenderung berlebihan. Kedua, pembuangan limbah industri yang
tidak diolah dapat menyebabkan pencemaran bagi air permukaan atau air bawah
tanah, sehingga menjadi terlalu berbahaya untuk dikonsumsi. Air buangan industri
sering dibuang langsung ke sungai dan saluran-saluran, mencemarinya, dan pada
akhirnya juga mencemari lingkungan laut, atau kadang-kadang buangan tersebut
dibiarkan saja meresap ke dalam sumber air tanah tanpa melalui proses
pengolahan apapun. Kerusakan yang diakibatkan oleh buangan ini sudah melewati
proporsi volumenya. Banyak bahan kimia modern begitu kuat sehingga sedikit
kontaminasi saja sudah cukup membuat air dalam volume yang sangat besar tidak
dapat digunakan untuk minum tanpa proses pengolahan khusus.
3. Eksploitasi sumber-sumber air secara masal oleh rumah tangga.
Di negara berkembang, di beberapa tempat di negara bagian Tamil Nadu
di India bagian selatan yang tidak memiliki hukum yang mengatur pemasangan
penyedotan sumur pipa atau yang membatasi penyedotan air tanah, permukaan air
tanah anjlok 24 hingga 30 meter selama tahun 1970-an sebagai akibat dari tak
terkendalikannya pemompaan atau pengairan. Pada sebuah konferensi air di tahun
2006 wakil dari suatu negara yang kering melaporkan bahwa 240.000 sumur
pribadi yang dibor tanpa mengindahkan kapasitas jaringan sumber air
mengakibatkan kekeringan dan peningkatan kadar garam. Di negara maju seperti
14
Universitas Sumatera Utara
Amerika Serikat seperlima dari seluruh tanah irigasi di AS tergantung hanya pada
jaringan sumber air (Aquifer) Agallala yang hampir tak pernah menerima pasok
secara alami. Selama 4 dasawarsa terakhir terhitung dari tahun 2006, sistem
jaringan yang tergantung pada sumber ini meluas dari 2 juta hektar menjadi 8 juta,
dan kira-kira 500 kilometer kubik air telah tersedot.
2.5 Warna
Warna air dapat diamati secara visual (langsung) ataupun diukur
berdasarkan suatu skala warna dengan spektrofotometer. Skala warna air yang
paling banyak digunakan adalah skala APHA (The
American public
HealthAssociation) dan skala platina-cobalt yang sering disingkat dengan Pt/Co
unit. Pemeriksaan warna ditentukan dengan membandingkan secara visual warna
dari sampel dengan larutan standar warna yang diketahui konsentrasinya.
Kebanyakan metode yang dipakai pada pemeriksaan warn air di instalisasi
pengolahan air menggunakan metode standar warna Platina-Cobalt dengan satuan
mg/I Pt/Co baik dilakukan dengan instrument colorimetri maupun yang lebih
sensitive yaitu spektrofotometer.
Air sebaiknya tidak berwarna untuk alasan estetis dan untuk mencegah
keracunan dari berbagai zat kimia maupun mikroorganisme yang berwarna.
Warna dapat disebabkan adanya tannin dan asam humat yang terdapat secara
alamiah di air rawa, berwarna kuning muda, menyerupai urin, oleh karenanya
orang tidak mau menggunakannya. Selain itu, zat organik ini bila terkena khlor
dapat membentuk senyawa-senyawa khloroform yang beracun. Warna pun dapat
berasal dari buangan industri.
15
Universitas Sumatera Utara
2.6 Sianida
Sianida adalah senyawa kimia yang mengandung gugus siano C≡N, dengan
atom karbon terikat-tiga ke atom nitrogen.Cyanida dimasukkan dalam standar
persyaratan kualitas air minum, oleh karena: sebagai single-dose, 50-60 mg adalah
bersifat fatal; intake sebesar 3-5 mg/hari tidak menimbulkan gangguan begitu juga
untuk single-dose sebesar 10 mg. Pada konsentrasi 0,2 mg/L akan bersifat lethal
bagi ikan air tawar untuk kontak selama 2 hari. ion sianida bereaksi dengan zat
pengklorinasi menjadi warna violet (piridin bebas reaksi konig) yang ditentukan
oleh spektrofotometri (APHA 4500-CN E).
2.7 Spektrofotometer
Metode
pengukuran
menggunakan
prinsip
spektrofotometri
adalah
berdasarkan absorbansi cahaya pada panjang gelombang tertentu melalui suatu
larutan yang mengandung kontaminan yang akan ditentukan konsentrasinya.
Proses ini disebut “absorbansi spektrofotometri”, dan jika panjang gelombang
yang digunakan adalah gelombang cahaya tampak, maka disebut sebagai
“kolorimetri”
karena
memberikan
warna
(
Lestari,
2009).
Prinsip
spektrofotometris, sampel menyerap radiasi (pemancaran) elektromagnetis yang
pada panjang gelombang tertentu dapat terlihat (Alaerts, 1987).
Sinar ultraviolet mempunyai panjang gelombang antara 200-400 nm,
sementara sinar tampak mempunyai panjang gelombang 400-750 nm.Warna sinar
tampak dihubungkan dengan panjang gelombangnya (Rohman, 2009).
16
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air merupakan Air merupakan salah satu dari ketiga komponen yang
membentuk bumi (zat padat, air dan atmosfer). Bumi dilingkupi air sebanyak 70%
sedangkan sisanya (30%) berupa daratan (dilihat dari permukaan bumi). Udara
mengandung zat cair (up air) sebanyak 15% tekanan atmosfer (Gabriel, 2001).
Air yang berada di bumi tidak pernah terdapat dalam bentuk murni,
meskipun demikian bukan berarti bahwa semua air telah terjadi penyimpangan
sifat-sifat air dari keadaan normal. Daerah pegunungan atau hutan yang jauh dari
kegiatan industri dengan udara yang sejuk dan bersih, air hujan mengandung
karbon dioksida (CO2), gas oksigen (O2) dan gas nitrogen (N2) serta bahan-bahan
tersuspensi seperti seperti debu dan partikel-partikel lainnya yang terbawa dari
atmosfer (Pramudya, 2001).
Air merupakan zat yang paling penting dalam kehidupan setelah udara.
Sekitar tiga per empat bagian dari tubuh kita terdiri dari air dan tidak seorang pun
dapat bertahan hidup lebih dari 4-5 hari tanpa minum air. Selain itu, air juga
dipergunakan untuk memasak, mencuci, mandi, dan membersihkan kotoran yang
ada di sekitar rumah. Air juga digunakan untuk keperluan industri, pertanian,
pemadam kebakaran, tempat rekreasi, transportasi, dan lain-lain. Penyakitpenyakit yang menyerang manusia dapat juga ditularkan dan disebarkan melalui
air. Kondisi tersebut tentunya dapat menimbulkan wabah penyakit dimana-mana
(Chandra, 2006).
4
Universitas Sumatera Utara
Air merupakan kebutuhan manusia yang paling penting. Kadar air tubuh
manusia mencapai 68% dan untuk tetap hidup kadar air dalam tubuh harus
dipertahankan. Kebutuhan air minum setiap orang bervariasi mulai dari 2,1 liter
hingga 2,8 liter perhari, tergantung pada berat badan dan aktivitasnya. Agar tetap
sehat, air minum harus memenuhi persyaratan fisik, kimia maupun bakteriologis
(Bambang, dkk., 2014).
Baik kuantitas maupun kualitas air harus dapat memenuhi kebutuhan kita.
Kualitas air ditentukan oleh banyak faktor, yaitu zat yang terlarut, zat yang
tersuspensi, dan makhluk hidup, khususnya jasad renik, didalam air. Air murni
yang tidak mengandung zat yang terlarut, tidak baik untuk kehidupan kita.
Sebaliknya zat terlarut ada yang bersifat racun. Apabila zat terlarut, zat yang
tersuspensi dan makhluk hidup dalam air membuat kualitas air menjadi tidak
sesuai untuk kehidupan kita, air itu disebut tercemar (Mahida,1993).
Air dapat mengandung bahan kimia yang beracun atau organisme patogen
tetapi masih jernih dan cemerlang. Dalam keadaan seperti itu, air dikatakan
sebagai air terkontaminasi. Selanjutnya, air tercemar mungkin atau tidak
terkontaminasi tetapi mempunyai penampilan atau rasa yang tidak dikehendaki,
sedangkan air yang layak untuk diminum (bebas dari substansi yang berbahaya
dan tidak menyenangkan) dikatakan sebagai dapat diminum (Volk, 1989).
Air dari PDAM telah mengalami pengolahan, walaupun secara terbatas,
sehingga aman untuk dikonsumsi meskipun masih mengandung sejumlah
kontaminan, seperti garam-garam, gas terlarut, dan materil organik lainnya yang
terdapat di alam. Sebagai tambahan, pada air hasil olahan tersebut ditambahkan
5
Universitas Sumatera Utara
khlorin dan zat desinfektan lain sebagai bagian dari proses pengolahan untuk
mengendalikan kontaminasi mikroba (Agoes, 2009).
2.1.1
Sumber Air
Air yang berada di permukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai
sumber. Menurut Chandra (2006) dalam buku Pengantar Kesehatan Lingkungan
berdasarkan letak sumbernya, air dapat dibagi menjadi:
1. Air Hujan
Ditinjau dari segi kesehatan, air hujan sudah dapat dipercaya, sudah
memenuhi syarat bakteriologis, asal saja air tersebut ditampung/dikumpulkan
dengan cara-cara yang baik. Air yang turun yang jatuh keatap-atap dan mengalir
melalui tabung-tabung rumah sehingga air tersebut terkumpul dalam bak,
kemurniannya tidak terjamin karena air tersebut telah kontak dengan debu-debu
dan unsur-unsur lainnya, sehingga 12 hari kemudian air tersebut sudah terdapat
mikroorganisme. Biasanya sebelum jatuh ke permukaan bumi akan mengalami
pencemaran sehingga tidak memenuhi syarat apabila langsung di minum.
2. Air Permukaan (surface water)
Air merupakan salah satu sumber penting bahan baku air bersih. Faktor-faktor
yang harus diperhatikan antara lain:
a. Mutu atau kualitas baku
b. Jumlah atau kuantitasnya
c. Kontinuitasnya
Air permukaan seringkali merupakan sumber air yang paling tercemar, baik
karena kegiatan manusia, fauna, flora, dan zat-zat lainnya. Air permukaan
meliputi:
6
Universitas Sumatera Utara
a. Air Sungai
Air Sungai memiliki derajat pengotoran yang tinggi sekali. Hal ini karena
selama pengalirannya mendapat pengotoran, misalnya oleh lumpur, batang-batang
kayu, daun-daun, kotoran industri kota dan sebagainya. Oleh karena itu dalam
penggunaannya sebagai air minum haruslah mengalami suatu pengolahan yang
sempurna.
b. Air Rawa
Kebanyakan air rawa berwarna kuning coklat yang disebabkan oleh
adanya zat-zat organisme yang tekah membusuk, misalnya asam humus yang larut
dalam air. Dengan adanya pembusukan kadar zat organisme yang tinggi tersebut,
maka umumnya kadar mangan (Mn) akan tinggi pula dan dalam keadaan
kelarutan O2 kurang sekali (anaerob), maka unsur-unsur mangan (Mn) ini akan
larut.
3. Air Tanah (ground water)
Air tanah merupakan sebagian air hujan yang mencapai permukaan bumi
dan menyerap ke dalam lapisan tanah dan menjadi air tanah. Sebelum mencapai
lapisan tempat air tanah, air hujan akan menembus beberapa lapisan tanah dan
menyebabkan terjadinya kesadahan pada air. Kesadahan pada air ini akan
menyebabkan air mengandung zat-zat mineral dalam konsentrasi. Zat-zat mineral
tersebut antara lain kalsium, magnesium, dan logam berat seperti besi dan
mangan. Air tanah terdiri atas 3 jenis yaitu:
a. Air Tanah Dangkal
Air tanah dangkal terjadi karena daya proses peresapan air dari permukaan
tanah. Lumpur akan tertahan, demikian pula dengan sebagian bakteri, sehingga air
7
Universitas Sumatera Utara
tanah akan jernih tetapi lebih banyak mengandung zat kimia (garam-garam yang
terlarut) karena melalui lapisan tanah. Lapisan tanah disini berfungsi sebagai
saringan. Disamping penyaringan, pengotoran juga masih terus berlangsung,
terutama pada muka air yang dekat dengan muka tanah, setelah menemui lapisan
rapat air, air yang akan mengumpul merupakan air tanah dangkal dimana air tanah
ini dimanfaatkan untuk sumber air minum melalui sumur-sumur dangkal.
b. Air Tanah Dalam
Air tanah dalam juga dikenal sebagai air artesis. Air ini terdapat diantara
dua lapisan kedap air yang disebut lapisan akuifer. Jika lapisan air retak, secara
alami air akan keluar ke permukaan. Air ini yang disebut mata air
artesisPengambilan air tanah dalam, tak semudah pada air tanah dangkal.dalam
hal ini harus digunakan sumur bor dan memasukkan pipa kedalamnya sehingga
dalam suatu kedalaman (biasanya antara 100-300M) akan didapatkan suatu lapis
air.
c. Mata Air
Mata air merupakan iar tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan
tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruhi oleh
musim dan kualitas / kuantitasnya sama dengan keadaan air dalam. Berdasarkan
keluarnya mata air dapat dibedakan atas:
a. Mata air rembesan, mata air yang keluar dari lereng-lereng.
b. Mata air umbul, mata air yang keluar pada suatu dataran.
4. Air Laut
Menurut Gabriel (2001) sumber air juga dapat berasal dari air laut, yaitu
air yang di dalam berupa air laut sebanyak 80%, sedangkan sisanya berupa air
8
Universitas Sumatera Utara
tanah/daratan, es, salju dan hujan. Air laut turut menentukan iklim dan kehidupan
di bumi (Gabriel,2001).
2.1.2
Pengolahan Air
Menurut Sutrisno (1991) unit-unit pengolahan air minum terdiri dari:
1. Bangunan Penangkap Air
Bangunan
penangkap
air
ini
merupakan
suatu
bangunan
untuk
menangkap/mengumpulkan air dari suatu sumber asal dapat untuk
dimanfaatkan.
2. Bangunan Pengendap Pertama
Bangunan pengendap pertama dalam pengolahan ini berfungsi untuk
mengendapkan partikel-partikel padat dari air sungai dengan gaya gravitasi.
3. Pembubuhan Koagulan
Koagulan adalah bahan kimia yang dibutuhkan pada air untuk membantu
proses pengendapan partikel-partikel kecil yang tak dapat mengendapkan
dengan sendirinya (secara gravimetris). Sesuai dengan nama dari unit ini,
maka unit ini berfungsi untuk membubuhkan koagulant secara teratur sesuai
dengan kebutuhan (dengan dosis yang tepat).
4. Bangunan Pengaduk Cepat
Unit untuk meratakan bahan/zat kimia (koagulant) yang ditambahkan agar
dapat bercampur dengan air secara baik, sempurna dan cepat.
5. Bangunan Pembentuk Flok
Unit ini berfungsi untuk membentuk partikel padat yang lebih besar supaya
dapat diendapkan dari hasil reaksi partikel kecil (koloidal) dengan bahan/zat
koagulant yang kita bubuhkan.bangunan Pengendap Kedua
9
Universitas Sumatera Utara
unit ini berfungsi.
6. Bangunan pengendap kedua
Unit ini berfungsi untuk mengendapkan floc yang terbentuk pada unit bak
pembentuk floc. Pengendapan di sini dengan gaya berat floc sendiri
(gravitasi).
7. Filter (Saringan)
Dalam proses penjernihan air minum diketahui 2 macam filter :
-
Saringan pasir lambat
-
Saringan pasir cepat
8. Reservoir
Air yang telah melalui filter sudah dapat dipakai untuk air minum. Air
tersebut telah bersih dan bebas dari bakteriologis dan ditampung pada bak
reservoir untuk diteruskan pada konsumen. Untuk keperluan pemakaian
terbanyak pada jam 16.00-18.00 diperlukan tandon minuman 10%
debit/harinya.
2.2 Persyaratan Kualitas Air
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 harus memenuhi persyaratan fisik, biologis,
zat zat kimia dan radioaktif (Chandra, 2006).
Dalam Peraturan Menteri Kesehatan No. 492/Menkes/Per/IV/ 2010
persyaratan kualitas air minum dapat dibedakan menjadi dua kategori:
1. Parameter Wajib
10
Universitas Sumatera Utara
1.1 Parameter yang Berhubungan Langsung dengan Kesehatan
a. Parameter Mikrobiologi : E.Coli dan total bakteri koliform.
b.
Kimia Anorganik : Arsen, flourida, total kromium, kadmium, nitrit,
nitrat, sianida, selenium.
1.2 Parameter yang Tidak Langsung Berhubungan dengan Kesehatan
a. Parameter Fisik : Bau, warna, total zat padat terlarut (TDS), kekeruhan,
rasa, suhu.
b. Parameter Kimiawi : Aluminium, besi, kesadahan, klorida, mangan, pH,
seng, sulfat, tembaga, amonia.
2. Parameter Tambahan
2.1 Kimiawi
a. Bahan Anorganik : Air raksa, antimon, barium, boron, molybdenum,
nikel, sodium, timbal, uranium.
b.
Bahan Organik : Zat organik, deterjen, chlorinated alkanes, chlorinated
ethenes, aromatic hydrocarbons, chlorinated benzenes, lain-lain.
c.
Petisida : Alachlor, aldicarb, aldrin dan dieldrin, atrazine, carbofuran,
chlordane,
chlorotoluron,
DDT,
isoproturon,
lindane,
MCPA,
methoxychlor, metolachlor, molinate, pendimethalin, PCP, permethrin,
simazine.
d. Desinfektan : chlorine, bromate, chlorate, chlorite, chlorophenols,
chlorinated acetic acids, chloral hydrate, halogenated acetonitrilies,
cyanogen chloride.
2.2 Radioaktifitas
a. Gross alpha activity.
11
Universitas Sumatera Utara
b.
Gross beta activity.
Pemeriksaan air yang lengkap untuk memenuhi standar air minum sehat
menurut Chandra (2006) terdiri atas:
1. Survei saniter (sanitary survey).
2. Pengambilan sampel (sampling).
3. Pemeriksaan laboratorium:
a. Fisika
b. Kimiawi
c. Bakteriologis
d. Virologis
e. Biologis
f. Radiologis
2.3 Persyaratan Kuantitas
Persyaratan kuantitas dalam penyediaan air bersih adalah ditinjau dari
banyaknya air baku yang tersedia. Artinya air baku tersebut dapat digunakan
untuk memenuhi kebutuhan sesuai dengan kebutuhan daerah dan jumlah
penduduk yang akan dilayani. Persyaratan kuantitas juga dapat ditinjau dari
standar debit air bersih yang dialirkan ke konsumen sesuai dengan jumlah
kebutuhan air bersih
2.4 Persyaratan Kontinuitas
Air baku untuk air bersih harus dapat diambil terus menerus dengan fluktuasi
debit yang relatif tetap, baik pada saat musim kemarau maupun musim hujan.
Kontinuitas juga dapat diartikan bahwa air bersih harus tersedia 24 jam per hari,
atau setiap saat diperlukan, kebutuhan air tersedia. Akan tetapi kondisi ideal
12
Universitas Sumatera Utara
tersebut hampir tidak dapat dipenuhi pada setiap wilayah di Indonesia, sehingga
untuk menentukan tingkat kontinuitas pemakaian air dapat dilakukan dengan cara
pendekatan aktifitas konsumen terhadap prioritas pemakaian air. Prioritas
pemakaian air yaitu minimal selama 12 jam per hari, yaitu pada jam-jam aktifitas
kehidupan, yaitu pada pukul 06.00 – 18.00 WIB. Kontinuitas aliran sangat penting
ditinjau dari dua aspek. Pertama adalah kebutuhan konsumen. Sebagian besar
konsumen memerlukan air untuk kehidupan dan pekerjaannya, dalam jumlah yang
tidak ditentukan. Karena itu, diperlukan pada waktu yang tidak ditentukan.Karena
itu, diperlukan reservoir pelayanan dan fasilitas energi yang siap setiap saat.
Sistem jaringan perpipaan di desain untuk membawa suatu kecepatan aliran
tertentu. Kecepatan dalam pipa tidak boleh melebihi 0,6–1,2 m/dt. Ukuran pipa
harus tidak melebihi dimensi yang diperlukan dan juga tekanan dalam sistem
harus tercukupi. Dengan analisis jaringan pipa distribusi, dapat ditentukan
dimensi atau ukuran pipa yang diperlukan sesuai dengan tekanan minimum yang
diperbolehkan agar kuantitas aliran terpenuhi.
2.3 Penyalahgunaan dan Pencemaran Air Bersih
Sumber-sumber air bersih ini biasanya terganggu akibat penggunaan dan
penyalahgunaan sumber air seperti:
1. Pertanian.
Penghamburan air akibat ketiadaannya penyaluran air yang baik pada
lahan yang dialiri dengan irigasi (untuk penghematan dalam jangka pendek) dapat
berakibat
terjadinya
kubangan dan
penggaraman
yang akhirnya
dapat
menyebabkan hilangnya produktivitas air dan tanah.
13
Universitas Sumatera Utara
2. Industri.
Walaupun industri menggunakan air jauh lebih sedikit dibandingkan
dengan irigasi pertanian, namun penggunaan air oleh bidang industri mungkin
membawa dampaknya yang lebih parah dipandang dari dua segi. Pertama,
penggunaan air bagi industri sering tidak diatur dalam kebijakan sumber daya air
nasional, maka cenderung berlebihan. Kedua, pembuangan limbah industri yang
tidak diolah dapat menyebabkan pencemaran bagi air permukaan atau air bawah
tanah, sehingga menjadi terlalu berbahaya untuk dikonsumsi. Air buangan industri
sering dibuang langsung ke sungai dan saluran-saluran, mencemarinya, dan pada
akhirnya juga mencemari lingkungan laut, atau kadang-kadang buangan tersebut
dibiarkan saja meresap ke dalam sumber air tanah tanpa melalui proses
pengolahan apapun. Kerusakan yang diakibatkan oleh buangan ini sudah melewati
proporsi volumenya. Banyak bahan kimia modern begitu kuat sehingga sedikit
kontaminasi saja sudah cukup membuat air dalam volume yang sangat besar tidak
dapat digunakan untuk minum tanpa proses pengolahan khusus.
3. Eksploitasi sumber-sumber air secara masal oleh rumah tangga.
Di negara berkembang, di beberapa tempat di negara bagian Tamil Nadu
di India bagian selatan yang tidak memiliki hukum yang mengatur pemasangan
penyedotan sumur pipa atau yang membatasi penyedotan air tanah, permukaan air
tanah anjlok 24 hingga 30 meter selama tahun 1970-an sebagai akibat dari tak
terkendalikannya pemompaan atau pengairan. Pada sebuah konferensi air di tahun
2006 wakil dari suatu negara yang kering melaporkan bahwa 240.000 sumur
pribadi yang dibor tanpa mengindahkan kapasitas jaringan sumber air
mengakibatkan kekeringan dan peningkatan kadar garam. Di negara maju seperti
14
Universitas Sumatera Utara
Amerika Serikat seperlima dari seluruh tanah irigasi di AS tergantung hanya pada
jaringan sumber air (Aquifer) Agallala yang hampir tak pernah menerima pasok
secara alami. Selama 4 dasawarsa terakhir terhitung dari tahun 2006, sistem
jaringan yang tergantung pada sumber ini meluas dari 2 juta hektar menjadi 8 juta,
dan kira-kira 500 kilometer kubik air telah tersedot.
2.5 Warna
Warna air dapat diamati secara visual (langsung) ataupun diukur
berdasarkan suatu skala warna dengan spektrofotometer. Skala warna air yang
paling banyak digunakan adalah skala APHA (The
American public
HealthAssociation) dan skala platina-cobalt yang sering disingkat dengan Pt/Co
unit. Pemeriksaan warna ditentukan dengan membandingkan secara visual warna
dari sampel dengan larutan standar warna yang diketahui konsentrasinya.
Kebanyakan metode yang dipakai pada pemeriksaan warn air di instalisasi
pengolahan air menggunakan metode standar warna Platina-Cobalt dengan satuan
mg/I Pt/Co baik dilakukan dengan instrument colorimetri maupun yang lebih
sensitive yaitu spektrofotometer.
Air sebaiknya tidak berwarna untuk alasan estetis dan untuk mencegah
keracunan dari berbagai zat kimia maupun mikroorganisme yang berwarna.
Warna dapat disebabkan adanya tannin dan asam humat yang terdapat secara
alamiah di air rawa, berwarna kuning muda, menyerupai urin, oleh karenanya
orang tidak mau menggunakannya. Selain itu, zat organik ini bila terkena khlor
dapat membentuk senyawa-senyawa khloroform yang beracun. Warna pun dapat
berasal dari buangan industri.
15
Universitas Sumatera Utara
2.6 Sianida
Sianida adalah senyawa kimia yang mengandung gugus siano C≡N, dengan
atom karbon terikat-tiga ke atom nitrogen.Cyanida dimasukkan dalam standar
persyaratan kualitas air minum, oleh karena: sebagai single-dose, 50-60 mg adalah
bersifat fatal; intake sebesar 3-5 mg/hari tidak menimbulkan gangguan begitu juga
untuk single-dose sebesar 10 mg. Pada konsentrasi 0,2 mg/L akan bersifat lethal
bagi ikan air tawar untuk kontak selama 2 hari. ion sianida bereaksi dengan zat
pengklorinasi menjadi warna violet (piridin bebas reaksi konig) yang ditentukan
oleh spektrofotometri (APHA 4500-CN E).
2.7 Spektrofotometer
Metode
pengukuran
menggunakan
prinsip
spektrofotometri
adalah
berdasarkan absorbansi cahaya pada panjang gelombang tertentu melalui suatu
larutan yang mengandung kontaminan yang akan ditentukan konsentrasinya.
Proses ini disebut “absorbansi spektrofotometri”, dan jika panjang gelombang
yang digunakan adalah gelombang cahaya tampak, maka disebut sebagai
“kolorimetri”
karena
memberikan
warna
(
Lestari,
2009).
Prinsip
spektrofotometris, sampel menyerap radiasi (pemancaran) elektromagnetis yang
pada panjang gelombang tertentu dapat terlihat (Alaerts, 1987).
Sinar ultraviolet mempunyai panjang gelombang antara 200-400 nm,
sementara sinar tampak mempunyai panjang gelombang 400-750 nm.Warna sinar
tampak dihubungkan dengan panjang gelombangnya (Rohman, 2009).
16
Universitas Sumatera Utara