2.1.1 Pencemaran Air - Efektivitas Koagulan PAC (Poly Aluminium Chloride) dan Tawas (Alum) Terhadap Logam Nitrit (NO2) Pada Air Baku PDAM Tirtanadi Hamparan Perak

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Air

  Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan umat manusia dan makhluk hidup lainnya dan fungsinya bagi kehidupan tersebut tidak dapat digantikan oleh senyawa lainnya. Dalam jaringan, air merupakan medium untuk berbagai reaksi dan proses ekskresi. Tubuh manusia terdiri dari 60-70% air.

  Sebagian besar keperluan air sehari-hari berasal dari sumber air tanah dan sungai, oleh karena itu kuantitas dan kualitas sungai sebagai sumber air harus dipelihara (Achmad, 2004).

  Air baku adalah air yang akan digunakan untuk input pengolahan air minum yang memenuhi persyaratan mutu air baku. Air baku yang diolah menjadi air minum dapat berasal dari sumber air bawah tanah yaitu lapisan yang mengandung air di bawah permukaan tanah dangkal atau dalam, sumber air permukaan yaitu sungai, rawa, dan mata air, serta air laut (Juju, 2012).

2.1.1 Pencemaran Air

  Berdasarkan keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan hidup No. 02/MENKLH/1998, yang dimaksud dengan pencemaran adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energy, dan/atau komponen lain ke dalam air/udara, dan/atau berubahnya tatanan (komposisi) air/udara oleh kegiatan manusia atau proses alam, sehingga kualitas udara/air menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya (Kristanto, 2002).

  Selain itu menurut Sasongko (1985), ada lima pencemaran yang terdapat Pencemaran-pencemaran tersebut diklasifikasikan atas 1. ionik dan terlarut, 2. Non ionik dan tak terlarut dan 3. Gas-gas. Pencemar terlarut di klasifikasikan lebih lanjut menjadi dua golongan, tergantung pada ionnya apakah positif dan negatif. Pencemar-pencemar non ionik dan tak terlarut sering di kategorikan menurut ukurannya dan dianggap sebagai terapung jika mereka dapat mengendap atau sebagai koloid jika tidak dapat mengendap. Warna dan bahan-bahan dapat di klasifikasikan baik secara ionik dan terlarut, maupun ionik-ionik tak terlarut tergantung pada sifat molekulnya.

  Pencemaran ini dapat menyebabkan berkurangnya keaneragaman berkurangnya keaneragaman atau punahnya populasi mikrorganisme perairan.

  Dengan menurunnya atau punahnya arganisme tersebut maka sistem ekologi perairan dapat terganggu (Mcgraw-Hill, Inc, 1979).

2.1.2 Indikator Pencemaran Air

  Menurut (Kristanto, 2002) indikator pencemaran air yaitu: 1. Perubahan Suhu Air

  Air sering digunakan sebagai medium pendingin dalam berbagai proses industri. Air tersebut setelah digunakan akan mendapatkan panas dari bahan yang didinginkan, kemudian dikembalikan ke sungai atau sumber air slainnya. Naiknya suhu air akan menimbulkan akibat sebagai berikut : a.

  Menurunnya jumlah oksigen terlarut dalam air b.Meningkatkan kecepatan reaksi kimia c.

  Mengganggu kehidupan ikan dan hewan air lainnya d.

  Jika batas suhu yang mematikan terlampaui, ikan, hewan air lainnya

2. Perubahan Warna, Bau, dan Rasa Air a.

  Perubahan warna Warna dibedakan atas dua macam: − Warna sejati yang diakibatkan oleh bahan-bahan terlarut − Warna semu yang selain diakibatkan oleh bahan-bahan terlarut juga bahan bahan tersuspensi, termasuk diantaranya bersifat koloid.

  b.

  Perubahan bau Timbulnya bau pada airlingkungan secara mutlak dapat dipakai sebagai salah satu tanda terjadinya tingkat pencemaran air yang cukup tinggi.

  Apabila air mempunyai rasa (kecuali air laut) maka hal itu berarti telah terjadi pelarutan sejenis garam-garaman. Adanya rasa pada air pada umumnya diikuti pula dengan perubahan pH air ( Wardhana, 2001).

3. Padatan

  Pada dasarnya air sungai tercemar selalu mengandung padatan, yang dapat dibedakan jadi 4 kelompok berdasarkan partikel dan sifat-sifat lainnya, terutama kelarutannya, yaitu: a.

  Padatan terendap (sedimen) yang terdapat dalam air sebagai akibat erosi dan merupakan padatan yang terdapat di dalam air permukaan b.

  Padatan tersuspensi dan koloid yang menyebabkan kekeruhan air, tidak terlarut dan tidak dapat langsung mengendap c.

  Padatan terlarut yang terdiri dari senyawa-senyawa organic dan anorganik yang larut dalam air, mineral dan garam-garamnya d.

  Minyak dan lemak yaitu padatan yang mengapung diatas permukaan air dan terdapat dalam dua macam emulsi, emulsi minyak dalam air dan emulsi air dalam minyak.

2.2 Sungai

  Sungai adalah aliran air yang besar dan memanjang yang mengalir secara terus menerus dari hulu (sumber) menuju hilir (muara). Kemanfaatan terbesar sebuah sungai adalah untuk irigasi, pertanian, bahan baku air minum, sebagai saluran pembuangan air hujan dan air limbah, bahan sebenarnya potensial untuk dijadikan objek wisata sungai (Agus, 2012).

  2.2.1 Pencemaran Sungai

  Pencemaran sungai adalah tercemarnya air sungai yang disebabkan oleh limbah industri, limbah penduduk, limbah peternakan, bahan kimia dan unsur hara yang tetrdapat dalam air serta gangguan kimia dan fisika yang dapat mengganggu kesehatan manusia (Agus, 2012).

  2.2.2 Penyebab Pencemaran Sungai a.

  Sumber polusi air sungai antara lain limbah industri, pertanian dan rumah tangga. Ada beberapa tipe polutan yang dapat masuk perairan yaitu: bahan-bahan yang mengandung bibit penyakit, bahan-bahan yang banyak membutuhkan oksigen untuk pengurainya, bahan-bahan yang tidak sedimen (endapan), dan bahan-bahan yang mengandung radioaktif dan panas b.

  Pengguna insektisida oleh para petani, untuk memberantas hama tanaman dan serangga penyebar penyakit lain secara berlebihan dapat

2.3 Logam Nitrit

  Di perairan alami, nitrit (NO ) biasanya ditemukan dalam jumlah yang

  2

  sangat sedikit. Lebih sedikit daripada nitrat, karena bersifat tidak stabil dengan keberadaan oksigen. Nitrit merupakan bentuk peralihan (intermediate) antara amonia dan nitrat (nitrifikasi), dan antara nitrat dan gas nitrogen (denitrifikasi). Denitrifikasi berlangsung pada kondisi anaerob ( Effendi, 2003).

  Sumber nitrit dapat berupa limbah industri dan limbah domestik. Kadar nitrit pada perairan relatif kecil, karena segera dioksidasi menjadi nitrat. Perairan alami mengandung nitrit sekitar 0,001 mg/L dan sebaiknya tidak melebihi 0,06 mg/L. Di perairan, kadar nitrit jarang melebihi 1 mg/L. Kadar nitrit yang lebih dari 0,05 mg/L dapat bersifat tosik bagi organisme perairan yang sangat sensitif. Untuk keperluan air minum, WHO merekomendasikan kadar nitrit sebaiknya tidak lebih dari 1 mg/L. Bagi manusia dan hewan, nitrit bersifat lebih toksik daripada nitrat. Pada manusia konsumsi nitrit yang berlebihan dapat mengakibatkan terganggunya proses pengikatan oksigen oleh hemoglobin darah, yang selanjutnya membentuk methemoglobin yang tidak mampu mengikat oksigen (Effendi, 2003).

  Menurut Chandra (2006), dalam keadaan normal, nitrit tidak ditemukan dalam air minum, kecuali dalam air yang berasal dari air tanah akibat adanya proses reduksi nitrat oleh garam besi. Nitrit (NO

  2 ) beracun terhadap udang dan 2+

  ikan karena mengoksidasi Fe di dalam hemoglobin. Dalam bentuk ini kemampuan darah untuk mengikat oksigen sangat merosot. Mekanisme toksisitas dari nitrit ialah pengaruhnya terhadap transport oksigen dalam darah dan sebagai akibat tidak seimbangnya antara kecepatan perubahan dari nitrit menjadi nitrat dan dari amonia menjadi nitrit (Ghufran, 2007).

  Efek terhadap kesehatan manusia yang ditimbulkan oleh kandungan nitrit ini dalam air adalah serupa dengan apa yang diakibatkan oleh nitrat, yaitu dapat menyebabkan terbentuknya “Methemoglobine” yang dapat menghambat perjalanan oksigen dalam tubuh, dan dapat menyebabkan “Blue baby” pada bayi.

  Selain itu, nitrit adalah zat yang bersifat beracun, sehingga standar persyaratan kualitas air minum yang ditetapkan oleh Dep. Kes. RI tidak memperbolehkan kehadiran nitrit pada air minum. Nitrit adalah penyebab sebenarnya, karena di dalam tubuh nitrit dapat mengikat zat besi dari hemoglobin yang membentuk methemoglobinemia. Asam yang dibentuk dari nitrat dapat bereaksi membentuk nitrosamines yang kebanyakan diketahui berpotensi carcinogen (Sutrisno, 2002).

  Menurut (Ompusunggu, 2009)Nitrit juga dapat mengakibatkan penurunan tekanan darah karena efek vasodilatasinya. Gejala klinis yang timbul dapat berupa nausea, vomitus, nyeri abdomen, nyeri kepala, pusing, selain itu sianosis dapat muncul dalam jangka waktu beberapa menit sampai 45 menit. Pada kasus yang ringan, sianosis hanya tampak di sekitar bibir dan membran mukosa. Adanya sianosis sangat tergantung dari jumlah total hemoglobin dalam darah. Efek racun yang akut dari nitrit adalah methemoglobinemia, dimana lebih dari 10% hemoglobin diubah menjadi methemoglobin. Bila konversi ini melebihi 70% maka akibatnya akan sangat fatal.

Tabel 2.3 Kadar Methemoglobin

  Berdasarkan tabel 2.1 di bawah ini, maka dapat diketahui kadar methemoglobin dan gejala yang akan ditimbulkan.

  Kadar Gejala yang timbul

  Methemoglobin 3% Kadar normal 3% - 10% Tidak ada gejala klinis 10% - 15% Kemampuan darah untuk mengangkut oksigen berkurang dan menyebabkan darah menjadi coklat 15% - 20% Terjadi sianosis dimana tuuh berwarna biru – abu-abu, biasanya asymtomatic 20% - 45% Sakit kepala, pusing, lemah, kurangnya produktivitas, kesulitan bernafas 45% - 55% Peningkatan depresi pada CNS (Sistem Saraf Pusat) 55% - 65% Koma, seizures, cardiac failur, cardiac arrythmias,

  metabolic asidosis

  >65% Resiko tinggi yang dapat menyebabkan kematian

2.4 Metode Jar Test

  Menurut (Mulyadi, 2007) Jar test adalah suatu percobaan yang berfungsi untuk menentukan dosis optimum dari koagulan yang digunakan dalam proses pengolahan air bersih. Apabilapercobaan dilakuakan secara tepat, informasi yang berguna akan diperoleh untuk membantu operator instalasi dalam mengoptimalkan proses-proses koagulasi flokulasi dan penjernihan. Tujuan dari

  Jar test adalah untuk menetukan intensitas pengadukan optimum, maka terhadap

  berbagai tabung digunakan berbagai rotor dan stater yang berbeda. Semua parameter proses termasuk dosis alum harus mempunyai nilai yang sama dalam semua tabung.

  Jar test dapat digunakan untuk merancang suatu instalasi pengolahan air, periode sedimentasi, jenis dan jumlah bahan kimia yang akan digunakan. Kebanyakan pada instalasi pengolahan yang ada, Jar test digunakan untuk menetukan kondisi operasional optimum untuk berbagai kualitas air baku, khususnya dosis bahan kimia yang tepat.

2.5 Koagulan

  2.5.1 Poly Alumunium Chloride(PAC)

  PAC merupakan polimer pendek berantai panjang yang memiliki rumus

  n m 3n-m

  umumkimiawi Al (OH) Cl . Penggunaan koagulan jenis ini akan menghasilkanflok-flok yang lebih padat dan dengan kecepatan mengendap yang tinggiuntuk fluktuasi kualitas yang besar (range pengolahan lebih besar), juga pH air olahan yang dihasilkan lebih stabil (rangenya sangat kecil) bila terjadi kelebihan dosis (Mulyadi, 2007).

   Bahankimiaflokulanpolimersering

  dipakaisebagaikoagulanpembantudalam prosesflokulasidi IPA, polimerberfungsimembantumembentukmakroflok yang akan menahan abrasi setelah terjadi destabilisasi dan pembentukan mikroflok disebabkan oleh koagulan.Adsorbsikoagulanpembantupadamikroflokpenting, supayamakroflokdapat terbentuk. Halinisangatdipengaruhioleh karakteristik bataspermukaanantara molekuldanhalinisangattergantung darikomposisiair (Rifaii, 2007).

  2.5.2 Tawas

  Menurut (Nainggolan, 2011) Tawas merupakan bahan koagulan yang paling banyak digunakan, karena bahan ini paling ekonomis, mudah diperoleh di antara 4-8. Jumlah pemakaina tawas tergantung turbidity (kekeruhan) air baku,. Semakin tinggi turbinity air baku maka semakin besar jumlah tawas yang dibutuhkan. Pemakaian tawas juga tidak terlepas dari sifat-sifat kimia yang terkandung oleh air baku tersebut. Semakin banyak dosis tawas yang di tambahkan maka ph akan semakin turun, karena di hasilkan asam sulfat sehingga di perlukan pencarian dosis tawas yang efektif antara pH 5,8-7,4.

  Koagulan yang berbasis aluminium seperti aluminium sulfat digunakan pada pengolahan air minum untuk memperkuat penghilangan materi partikulat, koloidal dan bahan-bahan terlarut lainnya melalui air, sehingga menimbulkan konsentrasi aluminium yang lebih tinggi dalam air yang diolah dari pada dalam air mentah itu sendiri.

2.6 Spektrophotometer DR 2400

  Spektrophotometer DR 2400 adalah salah satu metode yang digunakan untuk menganalisis kandungan nutrien di dalam air. Beberapa petunjuk yang mengatakan bahwa dalam penggunaannya jangan menempatkan botol yang lebih panas dari 100 ° C (212 ° F) ke salah satu adapter sel sampel dan jangan dalam kondisi basah harus dalam konsisi kering. Mengaktifkan Power On dan Off Hidupkan alat dan mematikan. Pertama kali instrumen dihidupkan, layar pemilihan bahasa akan musncul. Pilih bahasa, lalu tekan OK. Pada setiap berhasil instrumen power-up, kalibrasi panjang gelombang akan dilakukan secara otomatis, dan kemudian Menu Utama akan muncul.

  Beberapa bagian buku panduan berikut berisi informasi dalam bentuk peringatan, peringatan dan catatan yang memerlukan perhatian khusus. Baca dan instrumen. Hanya teknisi yang memenuhi syarat untuk melakukannya, harus melakukan tugas instalasi/ pemeliharaan yang dijelaskan dalam bagian ini manual.

  Untuk memverifikasi kinerja fotometrik dari DR/ 2400 dengan standar, instrumen nol harus dilakukan pada "seperti" standar untuk memperoleh kemampuan kinerja maksimum dari instrumen. Contoh berikut memberikan metode untuk memeriksa akurasi fotometri menggunakan standar kaca dengan DR / 2400 yang paling sesuai dengan kinerja yang diperoleh ketika kosong digunakan dalam Hach metode analisis air.

  1. Dengan instrumen off, tekan tombol Power dan terus ke bawah sampai layar pemilihan bahasa muncul.

  2. Pilih bahasa, lalu tekan OK. Layar menu akan muncul dalam bahasa yang dipilih.

  3. Lalu pilih tekan hach program pilih program yang sesuai dengan zat yang akan di analisis kemudian ikuti aturan selanjutnya.