indikator kimia kualitas air - kimia lingkungan

Indikator KimiaIndikator KimiaKualitas AirKualitas Air

Oleh: Asida Gumara MuktiOleh: Asida Gumara Mukti

Indikator KimiaIndikator KimiaKualitas AirKualitas Air

Oleh: Asida Gumara MuktiOleh: Asida Gumara Mukti

Pengertian

Indikator kimia kualitas air ialah pengamatan pencemaran air berdasarkan zat kimia yang terlarut, yang dapat dilihat dari berbagai macam faktor kimiawi.

Parameter

DO(Dissolved Oxygen)

Indikator umum kualitas air dan sumber oksigen untuk respirasi.

Kandungan Dissolved Oxygen (DO) minimum adalah 2 ppm dalam keadaan normal dan tidak tercemar oleh senyawa beracun (toksik) (Swingle, 1968), atau berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air menegaskan bahwa kadar DO minimum yang harus ada pada air adalah >2 mg O2/lt. Idealnya, kandungan oksigen terlarut tidak boleh kurang dari 1,7 ppm selama waktu 8 jam dengan sedikitnya pada tingkat kejenuhan sebesar 70% (Huet, 1970).

Metode Winkler

Metode titrasi dengan cara Winkler secara umum banyak digunakan untuk menentukan kadar DO. Prinsipnya dengan menggunakan titrasi iodometri.

Alat Analisis DO

Dissolved Oxygen meter

BOD (Biological Oxygen Demand)

Jumlah oksigen terlarut yang hilang selama peruraian senyawa organik dalam waktu tertentu dan merupakan indikator polusi yang disebabkan oleh senyawa organik yang dapat terurai secara biologi.

Pemeriksaan BOD didasarkan atas reaksi oksidasi zat organis dengan oksigen di dalam air, dan proses tersebut berlangsung karena adanya bakteri aerob.

Analisis BOD

Tingkatan BOD

BOD (mg/L) Keadaan Air

1 Sangat Bersih

2 Bersih

3 Cukup Bersih

5 Tidak Bersih

10 Terpolusi

BOD Analyzer

COD (Chemical Oxygen Demand)

Indikator konsentrasi polutan yang dapat teroksidasi secara kimia.

Tingkatannya sangat bersih, yaitu 0 – 0,5 mg/L.

Analisis COD

Reaktor COD

pH

Menunjukkan sifat air asam atau basa. Tingkatannya tergantung pada penggunaan air.

pH= 7 air murni.pH= 6,7 – 7,8 air untuk perikanan.

pH meter

TDS(Total Dissolved Solid)

Menunjukkan jumlah total mineral toksik maupun nontoksik yang terlarut dalam air.

Tingkatannya untuk perikanan, 500 mg/L, Danau ‘miskin garam’, TDS <50 mg/L. Danau ini mengandung sedikit nutrisi bagi populasi organisme air.

Analisis TDS

TSS(Total Suspended Solid)

Residu dari padatan total yang tertahan oleh saringan dengan ukuran partikel maksimal 2μm atau lebih besar dari ukuran partikel koloid.

Bahan-bahan tersuspensi (diameter > 1μm) yang tertahan pada saringan millipore dengan diameter pori 0,45 μm.

Terdiri dari lumpur dan pasir halus serta jasad-jasad renik, yang terutama disebabkan oleh kikisan tanah atau erosi tanah yang terbawa ke badan air.

Polyethersulfone Mixed cellulose esters

TSS memberikan kontribusi untuk kekeruhan (turbidity) dengan membatasi penetrasi cahaya untuk fotosintesis dan visibilitas di perairan, sehingga nilai kekeruhan tidak dapat dikonversi ke nilai TSS. Kekeruhan adalah kecenderungan ukuran sampel untuk menyebarkan cahaya. Sementara hamburan diproduksi oleh adanya partikel tersuspensi dalam sampel.

Keterangan: A = berat kertas saring + residu

kering (mg)B = berat kertas saring (mg)V = volume contoh (mL)

TSS (mg/L) = (A-B) X 1000 / V

Portable TSS

Fosfat (PO4)

Menunjukkan adanya tanaman yang mengandung nutrisi fosfor. Dalam konsentrasi tinggi dapat menyebabkan tanaman tumbuh terlalu cepat.

Tingkatannya maksimum 0,03 – 0,04 mg/L total fosfat organik.

Nitrat (NO3) Bentuk utama nitrogen di perairan alami dan

merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae. Nitrat sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil.

Kadar Nitrat pada perairan alami hampir tidak pernah melebihi 0,1 mg/l, Kadar nitrat lebih dari 5 mg/l menggambarkan terjadinya pencemaran Antropogenik, yang berasal dari aktivitas manusia dan tinja hewan. Kadar Nitrat yang lebih dari 0,2 mg/l dapat mengakibatkan terjadinya Eutrofikasi (pengayaan), yang selanjutnya akan menstimulir pertumbuhan Algae dan tumbuhan air secara pesat (blooming).

Nitrat dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen di perairan.

Nitrosomonas

2 NH3

+ 3 O2

2 NO2

- + 2 H+ + 2 H2

O

Nitrobacter

2 NO2

- + O2

2 NO3

-

Kolam yang sangat subur (Eutrophic) menyebabkan:

Kekurangan oksigen Amonia tinggi Ikan mudah terserang penyakit Kematian ikan pada malam hari

Besi (Fe)

Menunjukkan aliran air yang membawa sedimen dari daerah pertambangan, industri besi.

Tingkatannya maksimum 0,7 mg/L untuk perikanan.

Tembaga (Cu)

Menunjukkan aliran air yang membawa sedimen dari daerah pertambangan, pelapisan logam, industri lainnya.

Tingkatannya maksimum 0,027 mg/L untuk keperluan umum.

Zat Kimia(Air raksa, kadmium, timbal, nikel, zink, kromium,

kobalt)

Zat-zat kimia seperti Air raksa, kadmium, timbal, nikel, zink, kromium, kobalt terdapat pada saluran buangan industri pertambangan dan industri lainnya.

Tingkatannya maksimum 0,01 – 0,02 mg/L untuk keperluan umum.

CO2

Karbon Dioksida (CO2) bebas tingkatannya <10 mg/L , jika lebih dari 25 mg/L mematikan beberapa organisme.

Di perairan, karbondioksida berperan sebagai penyangga (buffer) dan penyedia karbon untuk keperluan fotosintesis.

Kadar CO2 di perairan dapat mengalami pengurangan, bahkan hilang akibat proses fotosintesis, evaporasi dan agitasi air.

Analisa CO2 dapat dilakukan dengan titrasi air menggunakan NaOH serta Indikator Phenolphtalein (PP).

Kesadahan

Kesadahan (hardness) disebabkan adanya kandungan ion-ion logam bervalensi banyak (terutama ion-ion bervalensi dua, seperti Ca, Mg, Fe, Mn, Sr). Kation‑kation logam ini dapat bereaksi dengan sabun membentuk endapan maupun dengan anion-anion yang terdapat di dalam air membentuk endapan/karat pada peralatan logam.

Klasifikasi Perairan Berdasarkan Nilai

Kesadahan

Kesadahan (mg/L CaCO3) Klasifikasi Perairan

< 50 Lunak (soft)

50 – 150 Menengah (moderately hard)

150 – 300 Sadah (hard)

>300 Sangat sadah (very hard)

Sumber : Peavy et al, 1985 dalam Effendi, 2003

Kation-kation Penyusun Kesadahan dan

Anion-anion Pasangan/Asosiasinya

Kation Anion

Ca2+ HCO3 -

Mg2+ SO42-

Sr2+ Cl-

Fe2+ NO3-

Mn2+ SiO32-

Sumber : Sawyer dan McCarty, 1978

Penanganan Kesadahan

Suhu Air Sungai suhunya naik mengganggu

kehidupan hewan air dan organisme lainnya karena kadar oksigen yang terlarut dalam air akan turun bersamaan dengan kenaikan suhu.

Padahal setiap kehidupan memerlukan oksigen untuk bernafas, oksigen yang terlarut dalam air berasal dari udara yang secara lambat terdifusi ke dalam air, semakin tinggi kenaikan suhu air makin sedikit oksigen yang terlarut di dalamnya.

Kenaikan suhu sebesar 5 oC dapat memusnahkan kehidupan air.

KejernihanBahan buangan dan air limbah dari kegiatan industri

yang berupa bahan anorganik dan bahan organik seringkali dapat larut di dalam air. Apabila bahan buangan dari air limbah dapat larut dan terdegradasi maka bahan buangan dalam air limbah dapat menyebabkan terjadinya perubahan warna air. Bau timbul akibat aktifitas mikroba dalam air merombak bahan buangan organik terutama gugus protein, secara biodegradasi menjadi bahan mudah menguap dan berbau.

Bahan buangan industri yang berbentuk padat kalau tidak dapat larut sempurna akan mengendap didasar sungai dan dapat larut sebagian menjadi koloidal, endapan dan koloidal yang melayang di dalam air akan menghalangi masuknya sinar matahari sedangkan sinar matahari sangat diperlukan oleh mikroorganisme untuk melakukan proses fotosintesis.

Air yang tidak jernih hingga yang paling jernih

Daftar PustakaJuju, Bandung. 2012. parameter fisika-kimia-biologi penentu

kualitas air, (http://jujubandung.wordpress.com/2012/06/08/parameter-fisika-kimia-biologi-penentu-kualitas-air-2/), diakses pada 3 Maret 2014.

Kesmas. 2013. Indikator utama pencemaran air, (http://www.indonesian-publichealth.com/2013/01/indikator-utama-pencemaran-air.html), diakses pada 3 Maret 2014.

Kesmas. 2014. Indikator Kualitas Air Limbah, (http://www.indonesian-publichealth.com/2014/02/indikator-kualitas-air-limbah.html), diakses pada3 Maret 2014.

Prodjosantoso, A.K. dan Regina Tutik. 2011. Kimia Lingkungan. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta.

Wahid, Hamdan. 2010. Pencemaran Lingkungan, (http://lingkarhayati.wordpress.com/pencemaran-lingkungan/), diakses pada 3 Maret 2014.

Děkuju