BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air
Air sangat dibutuhkan oleh manusia dalam jumlah besar, kekurangan air yang disebabkan oleh perubahan iklim dapat mengakibatkan bahaya yang fatal bagi makhluk hidup. Kebutuhan akan air bersih meningkat sesuai dengan pertambahan penduduk. Dibeberapa daerah dapat terjadi kasus-kasus penyakit seperti kolera yang disebabkan oleh konsumsi air yang terkontaminasi bakteri. Kualitas air merupakan syarat untuk kualitas kesehatan manusia, karena tingkat kualitas air dapat digunakan sebagai indikator tingkat kesehatan masyarakat
(Situmorang, 2007).
Analisis penentuan kualitas air sangat penting. Analisis kualitas yang sebenarnya harus melalui analisis laboratorium agar semua komponen yang terdapat di dalam air dapat diketahui dengan jelas. Untuk mengetahui kualitas air dengan tepat maka analisis dapat dilakukan melalui analisis kimia dan analisis toksisitas yang bertujuan untuk mengetahui tingkat ketercemaran air saja. Analisis kimia dilakukan untuk mengetahui zat kimia atau jenis zat kimia di dalam air secara umum untuk mengetahui kehadiran senyawa spesifik yang menyebabkan bahaya di dalam air (Situmorang, 2007).
2.1.1 Sumber dan Kegunaan Air
Seiring peradaban, manusia dan makhluk hidup lainnya dapat lenyap karena kurangnya air yang disebabkan berbagai faktor terutama akibat dari perubahan
iklim. Kualitas air yang buruk disebabkan adanya berbagai jenis bakteri patogen dan kandungan bahan-bahan kimia berbahaya dapat membunuh berjuta manusia.
Air dalam bentuk padat juga ditemukan di bumi yaitu yang membentuk salju didaerah kutub utara dan selatan. Air permukaan terdapat dalam danau, sungai dan sumber-sumber air lainnya, sedangkan air tanah (ground water), terdapat didalam tanah. Air tanah dapat melarutkan mineral-mineral bahan induk dari tanah yang dilewatinya. Sebagian besar mikroorganisme yang semula ada dalam air tanah berangsur-angsur disaring sewaktu air meresap dalam tanah.
Terdapat perbedaan yang cukup besar antara air tanah dengan air permukaan. Hal ini disebabkan oleh kandungan berbagai zat, baik yang terlarut maupun tersuspensi dalam perjalanan menuju ke laut. Air permukaan terkumpul dalam danau atau waduk mengandung nutrisi penting untuk pertumbuhan ganggang. Air permukaan yang mengandung bahan organik mudah terurai dalam konsentrasi tinggi secara normal akan mengandung bakteri dalam jumlah tinggi pula yang mempunyai pengaruh cukup besar terhadap kualitas air permukaan.
Ada keterkaitan yang sangat kuat antara lapisan air (hydrosphere) dimana air berada dengan lapisan tanah (geosphere) dimana keduanya dipengaruhi oleh kegiatan manusia. Air yang digunakan oleh manusia adalah air permukaan tawar dan air tanah murni. Meningkatnya kebutuhan air ini bukan hanya disebabkan oleh jumlah penduduk dunia yang makin bertambah, juga sebagai akibat dari peningkatan taraf hidupnya yang diikuti oleh peningkatan kebutuhan air untuk keperluan rumah tangga, industri, dan rekreasi disamping pertanian (Achmad, 2004).
2.1.2 Air Bersih
Air bersih adalah air yang sudah terpenuhi syarat fisik, kimia, namun bakteriologi belum terpenuhi. Air bersih ini diperoleh dari sumur gali, sumur bor, air hujan, air ledeng, dan air dari sumber mata air. Menurut Gabriel (2001), pemanfaatan air bersih dapat diuraikan sebagai berikut, air yang akan diolah menjadi air siap minum, pada industri (sarana pendingin), pelarut obat-obatan dan infus, sebagai sarana irigasi, sebagai sarana peternakan, dan sebagai sarana olah raga (kolam renang).
2.1.3 Sumber Air Bersih
Air yang berada di permukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai sumber. Berdasarkan letak dan asal sumbernya, dibagi menjadi sumur gali, air hujan, air ledeng, mata air serta air tanah.
a. Sumur Gali
Sumur gali adalah air sumur yang didapat dengan cara menggali kedalam tanah untuk mendapatkan mata air biasanya disebut sumur dangkal
(Gabriel, 2001). b. Sumur Bor
Sumur bor adalah sumur artesis biasanya dibuat dengan cara membor ke dalam tanah hingga kedalaman 50 meter atau lebih (Gabriel, 2001).
c. Air Hujan
Air hujan merupakan sumber utama air di bumi. Walau pada saat presipitasi merupakan air yang paling bersih, air tersebut cenderung mengalami pencemaran ketika berada di atmosfer. Pencemaran yang berlangsung di atmosfer itu dapat
disebabkan oleh partikel debu, mikroorganisme, dan gas seperti karbon dioksida, nitrogen, dan ammonia (Chandra, 2012).
d. Air Ledeng
Air ledeng adalah air yang diproduksi melalui proses penjernihan dan penyehatan sebelum dialirkan kepada konsumen melalui suatu instalasi berupa saluran sumber air (pipa) yang dikelola oleh pemerintah maupun swasta
(Chandra, 2012). e. Mata Air
Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah. Berdasarkan keluarnya (munculnya permukaan tanah) terbagi atas, rembesan, di mana air ke luar dari lereng-lereng, mata air umbul, di mana air ke luar ke permukaan pada suatu dataran (Sutrisno, 2002).
f. Air Tanah
Air tanah berasal dari air hujan yang jatuh ke permukaan bumi yang kemudian mengalami perkolasi atau penyerapan ke dalam tanah dan mengalami proses filtrasi secara alamiah. Air tanah mengandung zat-zat mineral dalam konsentrasi tinggi, semacam magnesium dan kalsium yang menyebabkan kesadahan air (Chandra, 2012).
2.1.4 Pencemaran Air
Pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan atau komponen lain ke dalam air dan atau berubahnya tatanan air oleh kegiatan manusia, sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak dapat berfungsi lagi sesuai peruntukannya (Mulia, 2005).
Pencemaran air dapat menjadi semakin luas, tergantung dari kemampuan badan air penerima polutan untuk mengarangi kadar polutan secara alami. Apabila kemampuan badan air tersebut rendah dalam mereduksi kadar polutan, maka akan terjadi akumulasi polutan dalam air sehingga badan air akan menjadi tropik (Kodoatie, 2005). Untuk menetapkan standar air yang bersih tidaklah mudah, karena tergantung pada banyak faktor penentu.
Walaupun penetapan standar air yang bersih tidak mudah, namun ada kesepakatan bahwa air yang bersih tidak ditetapkan pada kemurnian air, akan tetapi didasarkan pada keadaan normalnya. Apabila terjadi penyimpangan dari keadaan normal maka hal itu akan berarti air tersebut telah mengalami pencemaran. Air dari mata air di pegunungan apabila lokasi pengambilannya lain, akan menghasilkan keadaan normal yang lain pula. Air yang ada di bumi tidak pernah terdapat dalam keadaan murni bersih, tetapi selalu ada senyawa atau mineral (unsur) lain yang terdapat didalamnya. Hal ini tidak berarti bahwa semua air di bumi telah tercemar. Sebagai contoh, air yang diambil dari mata air di pegunungan dan air hujan. Keduanya dapat dianggap sebagai air yang bersih, namun senyawa atau unsur mineral yang terdapat didalamnya berlainan.
Air hujan mengandung : SO4, Cl, NH3, CO2, N2, C, O2, debu. Air dari mata air mengandung : Na, Mg, Ca, Fe, O2.
Selain dari pada itu air sering kali juga mengandung bakteri atau mikroorganisme lainnya. Air yang mengandung bakteri atau mikroorganisme tidak dapat langsung digunakan sebagai air minum, tetapi harus direbus dulu agar bakteri atau mikroorganismenya mati. Pada batas-batas tertentu air minum justru
diharapkan mengandung mineral agar air itu terasa segar. Air murni tanpa mineral justru tidak enak untuk diminum (Wardhana, 1999).
Sumber air kotor atau air tercemar menurut lokasi pencemaran maka air tercemar ini digolongkan dalam 2 lokasi yaitu air tercemar di pedesaan. Sumber pencemar adalah hasil sampah rumah tangga, hasil kotoran hewan, hasil industri kecil dan air tercemar perkotaan bersumber dari hasil sampah rumah tangga, pusat perbelanjaan, industri kecil, industri besar, hotel, dan restaurant (Gabriel, 2001).
Definisi pencemaran air menurut Surat Keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup Nomor : KEP-02/MENKLH/I/98 tentang penetapan baku mutu lingkungan adalah : masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan atau komponen lain ke dalam air dan atau berubahnya tatanan air oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam, sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air menjadi kurang atau sudah tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya (pasal 1). Dalam pasal 2 air pada sumber air menurut kegunaan dan peruntukkannya digolongkan menjadi : 1. Golongan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung
tanpa pengolahan terlebih dahulu.
2. Golongan B, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku untuk diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga.
3. Golongan C, yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan.
4. Golongan D, yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan pertanian, dan dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri, dan listrik negara.
Menurut definisi pencemaran air tersebut diatas bila suatu sumber air yang termasuk dalam kategori golongan A, misalnya sebuah sumur penduduk yang kemudian mengalami pencemaran dalam bentuk rembesan limbah cair dari suatu industri maka kategori sumur tadi bukan golongan A lagi, tapi sudah turun menjadi golongan B, karena air sudah tidak dapat digunakan langsung sebagai air minum tanpa melalui pengolahan terlebih dahulu. Dengan demikian air sumur tersebut menjadi kurang atau tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya (KepMenKLH No.kep-02/MENKLH/I/1998).
A. Indikator Pencemaran Air
Air merupakan kebutuhan pokok bagi kehidupan manusia dibumi ini. Sesuai dengan kegunaannya, air dipakai sebagai air minum, air untuk mandi dan mencuci, air untuk mengairi pertanian, air untuk sanitasi dan air untuk transportasi baik di sungai maupun di laut. Kegunaan air tersebut termasuk sebagai kegunaan air secara konvensional. Selain penggunaan air secara konvensional, air juga diperlukan untuk meningkatkan kualitas hidup manusia, yaitu untuk menunjang kegiatan industri dan teknologi yang digunakan sebagai : air pendingin,air ketel uap penggerak turbin, air utilitas, dan sanitasi.
Indikator atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya perubahan atau tanda yang dapat diamati melalui :
1. Adanya perubahan suhu air 2. Adanya perubahan pH
3. Adanya perubahan warna, bau, dan rasa air 4. Timbulnya endapan, koloidal, dan bahan terlarut
5. Adanya mikroorganisme
6. Meningkatkan radioaktifitas air lingkungan (Wardhana, 1999). B. Dampak Pencemaran Air
Air merupakan salah satu sumber kehidupan bagi umat manusia. Apabila air telah tercemar maka kehidupan manusia akan terganggu. Apabila air telah tercemar maka bahan pencemar akan ikut pada sirkulasi air, kecuali pada saat air berubah menjadi uap. Berdasarkan cara pengamatannya indikator dan komponen pencemaran air lingkungan dapat digolongkan menjadi :
1. Pengamatan secara fisis
yaitu pengamatan pencemaran berdasarkan tingkat kejernihan air, perubahan suhu air, perubahan rasa, dan warna air
2. Pengamatan secara kimiawi
yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan zat kima yang terlarut, perubahan pH.
3. Pengamatan secara mikro biologik
yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan mikroorganisme yang ada di dalam air, terutama ada tidaknya bakteri patogen.
Air yang telah tercemar dapat mengakibatkan kerugian yang besar bagi manusia. Kerugian yang disebabkan oleh pencemaran air dapat berupa :
a) Air menjadi tidak bermanfaat lagi
Air yang tidak dimanfaatkan lagi akibat pencemaran air merupakan kerugian yang terasa secara langsung oleh manusia. Kerugian langsung ini pada umumnya disebabkan oleh terjadinya pencemaran air oleh berbagai macam
komponen pencemar air. Bentuk kerugian langsung ini diantaranya air tidak dapat digunakan untuk keperluan rumah tangga, air tidak dapat digunakan untuk keperluan industri, dan air tidak dapat digunakan untuk keperluan pertanian (Wardhana,1999).
b) Air menjadi penyebab timbulnya penyakit
Air yang telah tercemar, baik oleh senyawa organik maupun anorganik akan mudah sekali menjadi media berkembangnya berbagai macam penyakit. Air yang tercemar oleh limbah organik, terutama limbah yang berasal dari industri olahan bahan makanan, merupakan tempat yang subur untuk berkembang biaknya mikroorganisme, termasuk mikroba patogen. Mikroba patogen yang berkembang biak dalam air tercemar yang menyebabkan timbulnya berbagai penyakit (Wardhana, 1999).
2.1.5 Pengaruh Air Terhadap Kesehatan
Pengaruh langsung terhadap kesehatan tergantung sekali pada kualitas air dan terjadi karena air berfungsi sebagai penyalur atau penyebar penyebab penyakit ataupun sebagai sarang insekta penyebar penyakit. Kualitas air berubah karena kapasitas air untuk membersihkan dirinya telah terlampaui. Hal ini disebabkan bertambahnya jumlah intensitas aktifitas penduduk yang tidak hanya meningkatkan kebutuhan air tetapi juga meningkatkan jumlah air buangan. Air buangan inilah yang merupakan sumber pengotor perairan (Slamet, 2002).
2.2 Klorida
Klorida adalah senyawa halogen klor (Cl). Toksisitasnya tergantung pada gugus senyawanya. Misalnya NaCl sangat tidak beracun, tetapi karbonil klorida
sangat beracun. Di Indonesia, klor digunakan sebagai desinfektan dalam penyediaan air minum. Dalam jumlah banyak, Cl akan menimbulkan rasa asin, korosi pada pipa sistem penyediaan air panas. Sebagai desinfektan, residu klor didalam penyediaan air sengaja dipelihara. Tetapi klor ini dapat terikat pada senyawa organik dan membentuk halogen-hidrokarbon yang banyak diantaranya dikenal sebagai senyawa-senyawa karsinogenik. Oleh karena itu, di berbagai negara maju sekarang ini, klorinasi sebagai proses desinfeksi tidak digunakan lagi (Slamet, 2002).
Klorida merupakan senyawa umum yang terdapat pada perairan alami. Senyawa tersebut mengalami proses disosiasi dalam air membentuk ion-ionnya. Ion klorida pada tingkat sedang relatif mempunyai pengaruh kecil terhadap sifat-sifat kimia dan biologi perairan. Kation dari garam-garam klorida dalam air terdapat dalam keadaan mudah larut, dan ion klorida secara umum tidak membentuk senyawa kompleks yang kuat dengan ion-ion logam. Ion ini juga tidak dapat dioksidasi dalam keadaan normal dan tidak bersifat toksik. Tetapi kelebihan garam-garam klorida ini dapat menyebabkan penurunan kualitas air yang disebabkan oleh tingginya salinitas. Air ini tidak layak untuk pengairan dan keperluan rumah tangga (Achmad,R. 2004).
Klor adalah zat kimia yang sering dipakai karena harganya murah dan masih mempunyai daya desinfeksi sampai beberapa jam setelah pembubuhannya yang disebut residu klor (Alaerts, 1987).
Argentometri merupakan metode umum untuk menetapkan kadar halogenida dan senyawa-senyawa lain yang membentuk endapan dengan perak nitrat (AgNO3) pada suasana tertentu. Metode argentometri disebut juga dengan metode pengendapan karena pada argentometri memerlukan pembentukan senyawa yang relatif tidak larut atau endapan. Reaksi yang mendasari titrasi argentometri adalah :
AgNO3 + Cl- → AgCl (s) + NO3
-Sebagai indikator, dapat digunakan kalium kromat yang menghasilkan warna merah dengan adanya kelebihan ion Ag+. Metode argentometri yang lebih luas lagi digunakan adalah metode titrasi kembali. Perak (AgNO3) berlebihan ditambahkan ke sampel yang mengandung ion klorida atau bromida. Sisa AgNO3 selanjutnya dititrasi kembali dengan ammonium tiosianat menggunakan indikator besi (III) ammonium sulfat. Reaksi yang terjadi pada penentuan ion klorida dengan cara titrasi kembali adalah sebagai berikut:
AgNO3 berlebih + Cl-→ AgCl (s) + NO3
-Sisa AgNO3 + NH4SCN → AgSCN (s) + NH4NO3
3NH4SCN + FeNH4(SO4)2 → Fe(SCN)3 merah + 2(NH4)2SO4
Sebelum dilakukan titrasi kembali, endapan AgCl harus disaring terlebih dahulu atau dilapisi dengan penambahan dietilftalat untuk mencegah disosiasi AgCl oleh tiosianat. Halogen yang terikat dengan cincin aromatis tidak dapat dibebaskan dengan hidrolisis sehingga harus dibakar dengan labu oksigen untuk melepaskan halogen sebelum dititrasi (Day dan Underwood, 2002).
2.2.2 Metode Mohr
Metode ini dapat digunakan untuk menetapkan kadar klorida dan bromida dalam suasana netral dengan larutan baku perak nitrat dengan penambahan larutan kalium kromat sebagai indikator. Pada permulaan titrasi akan terjadi endapan perak klorida dan setelah tercapai titik ekivalen, maka penambahan sedikit perak nitrat akan bereaksi dengan kromat membentuk endapan perak kromat yang berwarna merah. Cara yang mudah untuk membuat larutan netral dari larutan yang asam adalah dengan menambahkan CaCO3 atau NaHCO3 secara berlebihan. Untuk larutan yang alkalis, diasamkan dulu dengan asam asetat kemudian ditambah sedikit berlebihan CaCO3.
Kerugian Metode Mohr adalah :
a. Bromida dan klorida kadarnya dapat ditetapkan dengan Metode Mohr akan tetapi untuk iodida dan tiosianat tidak memberikan hasil yang memuaskan, karena endapan perak iodida atau perak tiosianat akan mengadsorbsi ion kromat,sehingga memberikan titik akhir yang kacau.
b. Adanya ion-ion seperti sulfit (SO3)2-, fosfat (PO4)3-, dan arsenat juga akan mengendap.
c. Titik akhir kurang sensitif jika menggunakan larutan yang encer (Day dan Underwood, 2002).
2.3 Fluorida
Fluorida adalah senyawa fluor. Fluor (F) adalah halogen yang sangat reaktif, karenanya di alam selalu didapat dalam bentuk senyawa. Fluorida anorganik
bersifat lebih toksis dan iritan dari pada yang organik. Keracunan kronis menyebabkan orang menjadi kurus, pertumbuhan tubuh terganggu, terjadi fluorosis gigi serta kerangka, dan gangguan pencernaan yang dapat disertai dehidrasi. Pada kasus keracunan berat akan terjadi cacat tulang, kelumpuhan, dan kematian. Baru-baru ini penelitian tentang senyawa fluorida pada tikus memperlihatkan adanya hubungan yang bermakna antara fluorida dengan kanker tulang. Hal ini tentunya meresahkan para dokter gigi yang menggunakan senyawa fluor bagi pencegahan caries dentis (Slamet, 2002).
Ion fluorida jauh lebih penting dalam air dari pada ion-ion klorida. Fluor adalah salah satu unsur halogen yang elektro negatifitasnya paling tinggi dibandingkan unsur-unsur halogen lainnya. Beberapa sifat geokimia dan fisiologis ion fluorida berasal dari kenyataan bahwa ion ini mempunyai jari-jari dan muatan yang sama dengan ion OH-. Sebagai konsekuensinya, fluorida dan hidroksida mempunyai tingkah laku yang sama. Oleh karena itu ion fluorida dapat diganti dengan ion hidroksida dalam mineral-mineral dan dalam bahan mineral dari gigi dan tulang. Dalam kebanyakan air tawar ion fluorida umumnya terdapat dalam konsentrasi kurang dari 1 mg/L. Konsentrasi yang melebihi 10 mg/L jarang ditemukan. Fluorida ditambahkan pada banyak air untuk keperluan air minum rumah tangga untuk mencegah kerusakan gigi dengan konsentrasi kurang lebih 1 mg/L (Achmad, 2004).
2.3.1 Metode Spektrofotometri UV-Visible
Semua molekul dapat mengabsorpsi radiasi dalam daerah UV-tampak karena mengandung elektron, baik sekutu maupun menyendiri, yang dapat
dieksitasikan ke tingkat energi yang lebih tinggi. Panjang gelombang dimana absorpsi itu terjadi, bergantung pada berapa kuat elektron itu terikat dalam molekul itu. Elektron dalam suatu ikatan kovalen tunggal terikat dengan kuat, dan diperlukan radiasi berenergi tinggi atau panjang gelombang pendek, untuk eksitasinya. Identifikasi kualitatif senyawa organik dalam daerah ini jauh lebih terbatas dari pada dalam daerah inframerah. Ini karena pita absorpsi terlalu lebar dan kurang terinci. Tetapi gugus-gugus fungsional tertentu seperti karbonil, nitro, dan sistem terkonjugasi benar-benar menunjukkan puncak karakteristik, dan sering dapat diperoleh informasi yang berguna mengenai ada tidaknya gugus semacam itu dalam molekul tersebut (Day dan Underwood, 2002).
