TINJAUAN PUSTAKA
2.7 Pengelolaan Air Untuk Minum
1. Pengelolaan secara alamiah
Biasanya dilakukan dalam bentuk penyimpanan ataupun pengendapan. Proses ini dapat berlangsung di alam ( sungai, danau ) ataupun sumber air yang terdapat dirumah tangga warga ataupun sumber air penduduk kota. Air dibiarkan pada tempatnya dan kemudian terjadilah koagulasi. Adanya koagulasi yang membentuk endapan akan menjernihkan air, karena partikel-partikel di dalam air akan ikut mengendap.
2. Pengelolaan air dengan menyaring
Dikenal dengan dua macam saringan yakni saringan pasir lambat yang diperkenalkan di London pada tahun 1892, serta saringan pasir cepat yang diperkenalkan di Amerika Serikat pada tahun 1893. Pad asaringan pasir lambat aliran air berdasarkan gaya gravitasi sedangkan pada saringan pasir cepat perlu dilakukan pengolahan air sebelumnya, misalnya dengan menambahkan zat koagulan ataupun dengan melakukan proses sedimentasi.
3. Pengelolaan air dengan menambahkan zat kimia
Zat kimia yang ditambahkan ada dua macam, yakni: a. Untuk mempercepat terjadinya proses koagulasi
b. Untuk membunuh bibit penyakit. Zat yang ditambahkan adalah chlorination
4. Pengelolaan air dengan mengalirkan udara
Proses ini disebut aeration untuk menghilangkan rasa serta bau yang tidak enak, menghilangkan gas-gas yang tidak dibutuhkan (CO2, methane, hydrogen sulfide), dan menaikkan derajat keasaman air (karena kadar CO2 dihilangkan).
5. Pengelolaan air dengan memanaskannya hingga mendidih
Pengelolaan air jenis ini ditujukan terutama untuk membunuh kuman-kuman yang terdapat di dalam air (Azwar,1996).
2.8 Logam
Logam berasal dari kerak bumi yang berupa bahan-bahan murni, organik, dan anorganik. Logam merupakan bahan pertama yang dikenal oleh manusia dan digunakan sebagai alat-alat yang berperanan penting dalam sejarah perdapan manusia. Dalam kehidupan sehari-hari logam digunakan sebagai alat pelengkapan rumah tangga seperti sendok, garpu, pisau, dan lain-lain, sampai pada tingkat perhiasan mewah seperti emas, dan perak.
Secara alami siklus perputaran logam adalah dari kerak bumi kemudian ke lapisan tanah, kemudian ke makhluk hidup (tanaman, hewan, dan manusia), ke dalam air, mengendap dan akhirnya kembali ke kerak bumi. Logam itu sendiri dalam kerak bumi dibagi menjadi logam makro dan logam mikro, dimana logam makro ditemukan lebih dari 1000 mg/kg dan logam mikro jumlahnya kurang dari 500 mg/kg.
Logam dapat menyebabkan timbulnya suatu bahaya pada makhluk hidup. Hal ini terjadi jika sejumlah logam mencemari lingkungan. Logam-logam tertentu sangat berbahaya bila ditemukan dalam konsentrasi tinggi dalam lingkungan karena logam tersebut mempunyai sifat yang dapat merusak jaringan tubuh makhluk hidup. Kandungan logam akan berubah-ubah tergantung pada kadar pencemaran oleh ulah manusia atau oleh perubahan alam, seperti erosi (Darmono, 1995)
Berikut adalah logam – logam makro dan mikro yang ditemukan dalam kerak bumi dapat dilihat pada tabel 2.1 dibawah ini:
Tabel 2.1. Logam – Logam Makro dan Mikro yang Ditemukan dalam Kerak Bumi
Kelompok Logam Simbol Jumlah (mg/kg)
Makro Aluminium Al 81.300 Besi Fe 50.000 Kalsium * Ca 36.300 Natrium* Na 28.300 Kalium* K 25.900 Magnesium* Mg 20.900 Mangan Mn 1.000 Mikro Barium Ba 425 Nikel Ni 75 Seng Zn 70 Tembaga Cu 55 Plumbum Pb 12,5 Uranium U 2,7 Timah putih Sn 2 Kadmium Cd 0,2 Merkuri Hg 0,08 Perak Ag 0,07 Emas Au 0,004
*Logam ringan Sumber: (Stoker dan Seager, 1979)
Ada beberapa unsur logam yang termasuk elemen mikro merupakan kelompok logam berat yang tidak mempunyai fungsi biologi sama sekali. Logam tersebut bahkan sangat berbahaya dan dapat menyebabkan keracunan pada makhluk hidup, yaitu timbal (Pb), merkuri (Hg), arsen (As), cadmium (Cd) dan aluminium (Al).
Logam berat adalah unsur kimia yang termasuk dalam kelompok logam yang beratnya lebih dari 5 g untuk setiap cm3. Logam berat bersifat esensial tetapi dapat menjadi toksik bila berlebihan, misalnya besi (Fe), mangan (Mn), dan zink (Zn). Logam berat masuk ke dalam tubuh manusia biasanya melalui mulut, yaitu makanan yang terkontaminasi oleh alat masak, wadah dan juga alat pernapasan seperti asap dari pabrik, proses industri, dan buangan limbah. Kontaminasi makanan juga dapat terjadi dari tanaman pangan yang diberi pupuk yang mengandung logam.
Toksik logam pada manusia menyebabkan beberapa akibat negatif, tetapi yang terutama adalah timbulnya kerusakan jaringan, terutama jaringan detoksikasi dan ekskresi (hati dan ginjal) (Darmono, 1995).
2.9 Besi (Fe)
Besi yang murni adalah logam berwarna putih-perak, yang kukuh dan liat. Ia melebur pada 1535oC. Besi dapat dimagnitkan. Asam klorida encer atau pekat dan asam sulfat encer melarutkan besi (Svehla, 1985).
Besi merupakan logam dalam kelompok makromineral di dalam kerak bumi, tetapi termasuk kelompok mikro dalam sistem biologi. Logam ini mungkin logam yang pertama ditemukan dan digunakan oleh manusia sebagai alat pertanian. Pada sistem biologi seperti hewan, manusia, dan tanaman, logam ini bersifat esensial, kurang stabil dan secara perlahan berubah menjadi fero (Fe 2+) atau feri (Fe3+) (Darmono, 2001).
Kadar Besi (Fe) di perairan yang mendapat cukup aerasi hampir tidak pernah lebih dari 0,3 mg/L. Kadar besi diperairan alami berkisar antara 0,05 – 0,2 mg/L. Pada air tanah dangkal dengan kadar oksigen yang rendah, kadar besi dapat mencapai 10-100 mg/L. Kadar besi >1,0 mg/L dianggap membahayakan kehidupan organism akuatik. Air yang dipergunakan bagi air minum sebaiknya kadar besi kurang dari 0,3 mg/L (Effendi, 2003).
2.9.1 Efek Toksik Logam Besi
Tempat pertama dalam tubuh yang mengontrol pemasukan Fe adala usus halus. Bagian dari usus ini berfungsi untuk absorpsi dan sekaligus ekskresi Fe yang tidak diserap. Besi dari usus diabsorpsi dalam bentuk feritin, dimana bentuk fero lebih mudah diabsorpsi daripada bentuk feri. Feritin masuk kedalam darah berubah bentuk menjadi transferin. Dalam darah tersebut besi berstatus sebagai besi bervalensi tiga yang kemudian ditransfer ke hati dan limpa yang kemudian disimpan dalam organ tersebut sebagai cadangan dalam bentuk feritin dan hemosiderin. Toksisitas terjadi apabila kelebihan (kejenuhan) dalam ikatan tersebut (Darmono, 2009).
Toksisitas Fe pada anak kemungkinan besar terjadi karena banyak obat maupun vitamin yang banyak mengandung Fe diberikan pada anak. Disamping itu, kebiasaan anak makan sembarangan di lingkungan sekitarnya juga mempengaruhi hal tersebut. Toksisitas Fe ini bila berlanjut akan menyebabkan kerusakan lambung, hati, ginjal dinding pembuluh darah dan otak. (Darmono, 2001)
2.10 Mangan (Mn)
Mangan adalah logam putih abu-abu, yang penampilannya serupa besi-tuang. Ia melebur pada kira-kira 12500C. Logam tersebut bereaksi dengan air hangat membentuk mangan (II) hidroksida dan hydrogen (Svehla, 1985).
Mangan merupakan unsur pertama logam golongan VIIB, dengan berat atom 54,94 g/mol, nomor atom 25, berat jenis 7,43 g/cm3. Di dalam hubungannya dengan kualitas air yang sering dijumpai adalah senyawa mangan dengan valensi 2, valensi 4, valensi 6. Di dalam sistem air alami dan juga di dalam sistem pengolahan air, senyawa mangan berubah-ubah tergantung derajat keasaman (pH) air. Sistem air alami pada kondisi reduksi, mangan pada umumnya mempunyai valensi dua yang larut dalam air. Oleh karena itu di dalam sistem pengolahan air, senyawa mangan valensi dua tersebut dengan berbagai cara dioksidasi menjadi senyawa yang memiliki valensi yang lebih tinggi yang tidak larut dalam air sehingga dapat dengan mudah dipisahkan secara fisik. Mangan di dalam senyawa MnCO3, Mn(OH)2 mempunyai valensi dua, zat tersebut relatif sulit larut dalam air, tetapi untuk senyawa Mn seperti garam MnCl2, MnSO4, Mn(NO3)2 mempunyai kelarutan yang besar di dalam air (Said, 2005).
2.10.1 Efek Toksik Logam Mangan (Mn)
Toksisitas mangan relatif sudah tampak pada konsentrasi rendah. Dengan demikian tingkat kandungan mangan yang diizinkan dalam air yang digunakan untuk keperluan domestik sangat rendah, yaitu dibawah 0,05 mg/l. Dalam kondisi aerob, mangan dalam perairan terdapat dalam bentuk MnO2dan pada dasar perairan tereduksi menjadi Mn2+atau dalam air yang kekurangan oksigen. Oleh karena itu, pemakaian air yang berasal dari suatu sumber air, sering ditemukan mangan dalam konsentrasi tinggi (Achmad, 2004).
Mangan dalam jumlah yang berlebih mampu menimbulkan keracunan kronis pada manusia hingga berdampak menimbulkan lemah pada kaki dan otot, muka kusam, dan dampak kelanjutan bagi manusia yang keracunan Mangan (Mn), bicaranya lambat.
2.11 Zink (Zn)
Zink adalah logam yang putih-kebiruan, logam ini cukup mudah ditempa dan liat pada 110-1500C. Zink melebur pada 4100C dan mendidih pada 9060C. Yang terakhir ini dengan mudah larut dalam asam klorida encer dan asam sulfat encer dengan mengeluarkan hidrogen (Svehla, 1985).
Zink (Zn) adalah komponen alam yang terdapat dalam kerak bumi. Zink (Zn) adalah logam yang memiiki karakteristik cukup reaktif, berwarna putih- kebiruan, pudar bila terkena uap udara dan terbakar bila kena uap udara dengan api hijau terang. Zink (Zn) dapat bereaksi dengan asam, basa, dan senyawa non logm. Zink (Zn) memiliki nomor atom 30 dan memiliki titik lebur 419,73oC. Kadar zink pada air minum sebaiknya tidak lebih dari 2 mg/liter. (Widowati, 2008)
2.11.1 Efek Toksik Logam Zink
Zink adalah logam esensial yang relatif non toksik, terutama bila termakan tmelalui mulut. Zink dapat menjadi toksik bila termakan berlebihan, sehingga menimbulkan gejala seperti mual, muntah, sakit perut dan kelemahan (Darmono, 2009). Toksisitas zink menurun dengan meningkatnya kesadahan, dengan meningkatnya suhu dan menurunnya oksigen terlarut (Effendi, 2003).
Logam Zink (Zn) sebenarnya tidak toksik dalam keadaan sebagai ion, Zink (Zn) bebas memiliki toksisitas tinggi. Meskipun Zink (Zn) merupakan unsur esensial bagi tubuh tetapi dalam dosis tinggi Zink (Zn) dapat berbahaya. Konsumsi Zink (Zn) berlebih akan mengalami hematologi, hati dan ginjal (Sartono, 2002).