BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.2 Pencemaran Air
Menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI no. 173/Menkes/VII/77 Pencemaran
Air adalah suatu peristiwa masuknya zat kedalam air yang mengakibatkan kualitas
(mutu) air tersebut menurun sehingga dapat mengganggu atau membahayakan
kesehatan masyarakat, sedangkan menurut Peraturan Pemerintah RI no. 20 tahun
1990 Pencemaran Air adalah masuknya atau dimasukkannya mahkluk hidup, zat,
energi dan atau komponen lain kedalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas
air turun sampai ketingkat tertentu yang membahayakan yang mengakibatkan air
tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya.
Menurut Sutejo dalam tesis Maimudin (2011), air dikatakan tercemar apabila
air tersebut tidak dapat digunakan sesuai dengan peruntukannya. Polusi air adalah
penyimpangan sifat-sifat air dari keadaan normal akibat terkontaminasi oleh materian
badan air tersebut tidak sesuai lagi dengan peruntukannya dan tidak dapat lagi
mendukung kehidupan biota yang ada didalamnya.
2.2.1 Faktor-Faktor yang Memengaruhi Pencemaran Air Tanah
1. Mikroorganisme
Salah satu indikator bahwa air tercemar adalah adanya mikroorganisme
pathogen dan non pathogen didalamnya. Danau atau sungai yang
terkontaminasi/tercemar mempunyai spesies mikroorganisme yang berlainan
dari air yang bersih. Air yang tercemar umumnya mempunyai kadar bahan
organik yang tinggi sehingga pada umumnya banyak mengandung
mikroorganisme heterotropik. Mikroorganisme heretropik akan menggunakan
bahan organik tersebut untuk metabolisme, misalnya bakteri coliform.
2. Curah Hujan
Curah hujan di suatu daerah akan menentukan volume dari badan air dalam
rangka mempertahankan efek pencemaran terhadap setiap bahan buangan di
dalamnya (deluting effects). Curah hujan yang cukup tinggi sepanjang musim
dapat lebih mengencerkan (mendispersikan) air yang tercemar.
3. Kecepatan Aliran (Stream Flow)
Bila suatu badan air memiliki aliran yang cepat, maka keadaan itu dapat
memperkecil kemungkinan timbulnya pencemaran air karena bahan polutan
dalam air akan lebih cepat terdispersi.
4. Kualitas Tanah
Kualitas tanah (pasir atau lempeng) juga mempengaruhi pencemaran air,
ini berkaitan dengan pencemaran tanah yang terjadi di dekat sumber air.
Beberapa sumber pencemaran tanah dapat berupa bahan beracun seperti
pestisida, herbisida, logam berat dan sejenisnya serta penimbunan sampah
secara besar-besaran (misalnya open dumping).
2.2.2 Sumber Pencemar Air
1. Domestik (Rumah Tangga)
Mukono (2006), Sumber pencemar yang berasal dari domestik atau rumah
tangga yaitu berasal dari kamar mandi, kakus dan dapur.
2. Industri
Jenis polutan yang dihasilkan oleh industri sangat tergantung pada jenis
industrinya sendiri, sehingga jenis polutan yang dapat mencemari air
tergantung pada bahan baku, proses industri, bahan bakar dan sistem
pengelolaan limbah cair yang digunakan dalam industri tersebut.
Secara umum jenis polutan air dapat dikelompokkan sebagai berikut:
1) Fisik
Pasir atau lumpur yang tercampur dalam limbah air
2) Kimia
Bahan pencemar yang berbahaya: Merkuri (Hg), Cadmium (Cd), Timah
hitam (Pb), Pestisida dan jenis logam berat lainnya.
3) Mikrobiologi
Misalnya yang berasal dari pabrik yang mengolah hasil ternak, rumah
potong dan tempat pemerahan susu sapi.
4) Radioaktif
Beberapa bahan radioaktif yang dihasilkan oleh Pembangkit Listrik
Tenaga Nuklir (PLTN) dapat pula menimbulkan pencemaran air.
3. Pertanian Dan Perkebunan
Polutan air dari pertanian/perkebunan dapat berupa:
1) Zat Kimia
Misalnya: berasal dari penggunaan pupuk, pestisida seperti (DDT,
Dieldrin, dan lain-lain)
2) Mikrobiologi
Misalnya : Virus, bakteri, parasit yang berasal dari kotoran ternak dan
cacing tambang di lokasi perkebunan.
3) Zat Radioaktif
Berasal dari penggunaan zat radioaktif yang di pakai dalam proses
pematangan buah, mendapatkan bibit unggul, dan mempercepat
pertumbuhan tanaman.
2.2.3 Indikator Pencemaran Air
Indikator atau tanda bahwa air sudah tercemar menurut pernyataan Wardhana
(2004), adalah adanya perubahan atau tanda yang dapat diamati melalui:
1. Adanya perubahan suhu air
2. Adanya perubahan pH atau konsentrasi ion hidrogen
3. Adanya perubahan warna, bau, dan rasa air
4. Timbulnya endapan, koloidal, bahan pelarut
5. Adanya mikroorganisme
6. Meningkatnya radioaktivitas air lingkungan
Tanda-tanda polusi pada air berbeda-beda, disebabkan oleh sumber dan jenis
polutan yang berbeda. Menurut Fardiaz (1992), polutan air dapat dikelompokkan atas
Sembilan grup berdasarkan perbedaan sifat-sifatnya sebagai berikut:
1. Padatan
2. Bahan buangan yang membutuhkan oksigen
3. Mikroorganisme
4. Komponen organik sintetik
5. Nutrient tanaman
6. Minyak
7. Senyawa anorganik mineral
8. Bahan radoaktif
9. Panas
Adapun sifat-sifat air yang umum diuji dan dapat digunakan untuk
menentukkan tingkat polusi pada air menurut Fardiaz (1992), misalnya:
1. Nilai pH, keasaman dan alkalinitas
2. Suhu
3. Warna, bau dan rasa
5. Nilai BOD dan COD
6. Pencemaran mikroorganisme pathogen
7. Kandungan minyak
8. Kandungan logam berat
9. Kandungan bahan radioaktif
2.2.4 Komponen Pencemar Air
Berbagai jenis kegiatan industri dan teknologi yang ada saat ini jika tidak
disertai dengan pengelolaan limbah yang baik akan memungkinkan akan terjadi
pencemaran air, baik secara langsung maupun secara tidak langung. Erat kaitannya
dengan masalah indikator pencemaran air, ternyata komponen pencemar air ikut
menentukan bagaimana indikator tersebut terjadi.
Dalam Wardhana (2001), komponen pencemar air dikelompokkan sebagai
berikut:
1. Bahan buangan padat
Bahan buangan padat yang dimaksud adalah bahan buangan yang berbentuk
padat, baik yang kasar (butiran besar) maupun halus (butiran kecil). Kedua
macam bahan buangan padat tersebut apabila dibuang ke lingkungan air
(sungai) maka akan dapat menyebabkan pelarutan bahan buangan padat oleh
air, pengendapan bahan buangan padatan didasar air, dan pembentukan
koloidal yang melayang di dalam air.
2. Bahan buangan organik
Bahan buangan organik pada umumnya berupa limbah yang dapat membusuk
atau terdegredasi oleh mikroorganisme. Oleh karena itu maka sangat
bijaksana apabila bahan buangan tersebut tidak dibuang ke lingkungan air
karena dapat meningkatkan populasi mikroorganisme di dalam air.
Meningkatnya mikroorganisme pada air maka kemungkinan untuk ikut
berkembangnya bakteri pathogen yang membahayakan manusia.
3. Bahan buangan anorganik
Bahan buangan anorganik pada umumnya berupa limbah yang tidak dapat
membusuk dan sulit didegradasi oleh mikroorganisme. Apabila bahan
buangan ini masuk ke air lingkungan maka akan terjadi peningkatan jumlah
ion logam di dalam air. Bahan buangan anorganik biasanya berasal dari
industri yang melibatkan penggunaan unsur-unsur logam seperti Timbal (Pb),
Arsen (As), Kadmium (Cd), Air Raksa (Hg), Kroom (Cr), Nikel (Ni), Kalsium
(Ca), Magnesium (Mg), Kobalt (Co) dan lain-lain.
Apabila ion-ion logam yang terjadi di dalam air berasal dari logam berat
maupun logam bersifat racun seperti Timbal (Pb), Arsen (As) dan Air Raksa
(Hg), maka air yang mengandung ion-ion logam tersebut sangat berbahaya
bagi tubuh manusia. Air tersebut tidak dapat digunakan sebagai air minum.
4. Bahan buangan olahan bahan makanan
Bahan buangan olahan makanan dapat juga dimasukkan kedalam bahan
hidung. Apabila bahan buangan olahan makanan yang dibuang mengandung
protein dan gugus amin, pada saat didegredasi oleh mikroorganisme akan
terurai menjadi senyawa yang mudah menguap dan menimbulkan bau.
5. Bahan buangan cairan berminyak
Minyak tidak dapat larut di dalam air, melainkan akan mengapung di atas
permukaan air. Bahan buangan cairan berminyak yang dibuang ke air
lingkungan akan mengapung menutupi permukaan air. Kalau bahan buangan
cairan berminyak mengandung senyawa yang volatile maka akan terjadi
penguapan dan luasan permukaan minyak yang menutupi permukaan air akan
menyusut. Penyusutan luasan permukaan ini tergantung pada jenis minyaknya
dan waktu. Lapisan minyak yang menutupi permukaan air dapat juga
terdegredasi oleh mikroorganisme namun membutuhkan waktu yang cukup
lama.
Lapisan minyak dipermukaan air akan menghalangi difusi oksigen dari udara
kedalam air sehingga jumlah oksigen terlarut di dalam air menjadi berkurang.
Lapisan minyak juga akan menghalangi masuknya sinar matahari ke dalam air
sehingga mengganggu fotosintesis tanaman air.
6. Bahan buangan zat kimia
Bahan buangan zat kimia banyak ragamnya, tetapi yang dimaksudkan dalam
kelompok ini adalah bahan pencemar air yang berupa :
1) Sabun (detergen, sampo dan bahan pembersih lainnya)
2) Bahan pemberantas hama (insektisida)
3) Zat warna kimia
4) Larutan penyamak kulit
5) Zat radioaktif
7. Bahan buangan berupa panas
Dalam kegiatan industri seringkali suatu proses disertai dengan timbulnya
panas reaksi atau panas dari suatu gerakan mesin. Agar proses industri dan
mesin-mesin yang menunjang kegiatan tersebut dapat berjalan baik maka
panas yang terjadi harus dihilangkan. Penghilangan panas dilakukan dengan
proses pendinginan air. Air pendinginaan mengambil panas yang terjadi.
Apabila air yang panas tersebut dibuang kesungai maka air sungai akan
menjadi panas. Air sungai yang suhunya naik akan mengganggu kehidupan
hewan air dan organisme air lainnya karena kadar oksigen yang terlarut dalam
air akan turun bersamaan dengan kenaikan suhu. Makin tinggi kenaikan suhu
air makin sedikit oksigen yang terlarut di dalamnya.
Dengan mengetahui jenis-jenis parameter dalam limbah, dapat ditetapkan
jenis peralatan yang dibutuhkan. Berikut beberapa tahapan pengolahan air limbah.
a. Prapengolahan (pretreatment)
Pada tahap ini, saringan kasar yang tidak mudah berkarat dan berukuran
kurang lebih 30x30 cm untuk debit air 100 m persegi/jam sudah cukup
baik. Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik, saringan dapat dipasang
secara seri sebanyak dua atau tiga saringan. Ukuran messnya (besar
nyamuk. Saringan tersebut diperiksa setiap hari untuk mengambil bahan
yang terjaring. Contoh bahan-bahan yang terjaring dapat berupa padatan
terapung atau melayang yang ikut bersama air. Bahan lainnya adalah
lapisan minyak dan lemak diatas permukaan.
b. Pengolahan primer (primary treatment)
Pada tahapan ini dilakukan penyaringan terhadap padatan halus atau zat
warna terlarut maupun tersuspensi yang tidak terjaring pada penyaringan
terdahulu. Ada dua metode utama yang dapat dilakukan yaitu pengolahan
secara kimia dan fisika.
Pengolahan secara kimia dilakukan dengan cara mengendapkan bahan
padatan melalui penambahan zat kimia. Reaksi yang terjadi akan
menyebabkan berat jenis bahan padatan menjadi lebih besar dari pada air.
Tidak semua reaksi dapat berlaku untuk semua senyawa kimia ( terutama
senyawa organik).
Pengelolaan secara fisika dilakukanmelalui pengendapan maupun
pengapungan yang ditujukan untuk bahan kasar yang terkandung dalam
air limbah. Pengapungan dilakukan dengan memasukkan udara ke dalam
air dan menciptakan gelembung gas sehingga partikel halus terbawa
bersamagelembung ke permukaan air. Sementara itu, pengendapan (tanpa
penambahan bahan kimia) dilakukan dengan memanfaatkan kolam
berukuran tertentu untuk mengendapkan partikel-partikel dari air yang
mengalir di atasnya.
c. Pengolahan sekunder (secondary treatment)
Tahap ini melibatkan proses biologis yang bertujuan untuk menghilangkan
bahan organik melalui proses oksidasi biokimia. Didalam proses biologis
ini, banyak digunakan reaktor lumpur aktif dan trickling filter.
d. Pengolahan tersier (tertiary treatment)
Pengolahan tersier merupakan tahap pengolahan tingkat lanjut yang
ditujukan terutama untuk menghilangkan senyawa organic maupun
anorganik. Proses pada tingkat lanjut ini dilakukan melalui proses fisik
(filtrasi, destilasi, pengapungan, pembekuan, dan lain-lain), proses kimia
(absorbs karbon aktif, pengendapan kimia, pertukaran ion, elektrokimia,
oksidasi, dan reduksi), dan proses biologi (pembusukan oleh bakteri dan
nitrifikasi alga).