BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air merupakan kebutuhan utama bagi proses kehidupan makhluk hidup.
Air yang relatif bersih sangat dibutuhkan oleh manusia, baik untuk keperluan
sehari-hari, untuk keperluan industri, kebersihan sanitasi kota, maupun keperluan
pertanian dan lain sebagainya (Wardhana, 2001).
Sepanjang sejarah, kuantitas dan kualitas air yang sesuai dengan
kebutuhan manusia merupakan faktor penting dalam menentukan kesehatan
hidupnya. Kuantitas air berhubungan dengan adanya bahan-bahan lain terutama
senyawa-senyawa kimia baik dalam bentuk senyawa organik maupun anorganik
juga adanya mikroorganisme yang memegang peranan penting dalam menentukan
komposisi kimia air (Achmad, 2004).
Untuk menetapkan standar air yang bersih tidaklah mudah, karena
tergantung pada banyaknya faktor penentu. Faktor penentu tersebut antara lain
adalah:
a. Kegunaan air:
- Air untuk minum
- Air untuk keperluan rumah tangga
- Air untuk industri
- Air untuk mengairi sawah
b. Asal sumber air:
- Air dari mata air di pegunungan
- Air danau
- Air sungai
- Air sumur
- Air hujan (Wardhana, 2001).
2.2 Sifat- Sifat Air
Air merupakan senyawa kimia yang terdiri dari atom H dan O dengan
sebuah molekul yang terdiri dari satu atom O yang berikatan kovalen dengan dua
atom H. Air termasuk pelarut yang sangat baik bagi banyak bahan, sehingga air
merupakan media transpor utama bagi zat-zat makanan dan produk buangan /
sampah yang dihasilkan oleh proses kehidupan. Oleh karena itu air yang ada di
bumi tidak pernah terdapat dalam keadaan murni, tetapi selalu ada senyawa atau
mineral/unsur lain yang terdapat di dalamnya (Achmad, 2004).
Namun, pada dasarnya air berada dalam keadaan tulen (murni) sebagai zat
kimia murni yang memiliki multi sifat sebagai berikut:
2.2.1 Sifat Air Sebagai Benda Alami yang Tulen (Murni)
Air dalam keadaan yang murni merupakan benda alami yang:
a. Cair
b. Tidak berwarna
c. Bisa membeku pada suhu 0° C dan mendidih atau menguap pada suhu
d. Dapat melarutkan dan melapukkan benda-benda keras tertentu dan dapat
melepaskan kembali zat yang larut di dalamnya
e. Rumus kimia air murni ialah H2O (Rismunandar, 1993).
2.2.2 Sifat Air Akibat Lingkungan
Karena lingkungan, air mempunyai dua sifat yang saling berlawanan dan
dampaknya juga berlawanan yaitu sifat air yang merusak dan sifat air yang
membangun (Rismunandar, 1993).
a. Sifat air yang merusak
• Air dapat menghancurkan benda-benda yang keras, misalnya batu-
batuan.
• Air dapat melarutkan zat-zat mineral yang berada di dalam tanah/
batu-batuan untuk dipindahkan ke tempat lain yang berjauhan dari
tempat asalnya, namun dapat ke arah bawah di tempat yang sama
(masuk ke dalam tanah).
• Air dapat membentuk aliran yang sangat deras dan dapat
menghanyutkan apa saja yang dilaluinya (Rismunandar, 1993)
b. Sifat Air yang Membangun
Air yang dalam perjalanannya ke bawah menuruti sungai dapat membawa
pasir, debu, krikil dan akhirnya dapat diendapkan dan ditempatkan di muara-
muara sungai, maupun jauh sebelum mencapai muara.Akibatnya, di sekitar muara
sungai terbentuk tanah-tanah baru dan terjadi pula pendangkalan rawa-rawa dekat
Dengan memiliki sifat yang dapat melarutkan zat mineral, misalnya fosfat,
kalsium, kapur, dan lain-lainnya, air dapat meningkatkan kesuburan tanah
pertanian.Air dalam membawa zat yang bermanfaat, juga dapat membawa
zat-zat lain misalnya asam sulfat dari gunung berapi, limbah-limbah industri yang
menimbulkan akibat sampingan merusak tanaman (Rismunandar, 1993).
2.3 Kualitas Air
Beberapa jenis kualitas air yang perlu kita kenal untuk kegunaan sehari-
hari antara lain adalah:
a. Standar kualitas air minum.
b. Standar kualitas air untuk rekreasi dan atau tempat-tempat pemandian
alam.
c. Standar kualitas air yang dihubungkan dengan bahan buangan dari industri
(disebut waste water effluent).
d. Standar kualitas air sungai (stream standard). Standar ini masih
membedakan bermacam-macam standar berdasarkan pertimbangan
keduanya. Air sungai yang digunakan sebagai media atau sumber hayati
(perikanan) adalah berbeda bila digunakan sebaliknya sebagai sumber
baku Perusahaan Air Minum (PAM). Demikian pula, berbeda bila sungai
tersebut peranannya sengaja dikorbankan hanya sebagai tempat
penampungan dan pembuangan segala bahan buangan hingga tidak lagi
dituntut persyaratan standar yang begitu tinggi seperti standar-standar
2.4 Klasifikasi Air
Peraturan Pemerintah RI No.82 Tahun 2001 Tanggal 14 Desember 2001
pada pasal 8 ayat 1 menerangkan klasifikasi air sebagai berikut:
Klasifikasi mutu air ditetapkan menjadi 4 (empat) kelas:
a. Kelas satu, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air
minum, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang
sama dengan kegunaan tersebut;
b. Kelas dua, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk
prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan,
air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang
mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut;.
c. Kelas tiga, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk
pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi
pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air
yang sama dengan kegunaan tersebut;
d. Kelas empat, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi
pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air
yang sama dengan kegunaan tersebut.
2.5 Pencemaran Air
Menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI no. 173/Menkes/VII/77
pencemaran air adalah suatu peristiwa masuknya zat-zat kimia ke dalam air yang
mengakibatkan kualitas (mutu) air tersebut menurun sehingga dapat mengganggu
dari pengelolaan limbah industri merupakan salah satu faktor pencemaran air yang
terjadi. Tabel 2.1 berikut ini tentang klasifikasi umum dari bahan pencemaran air:
Tabel 2.1 Klasifikasi umum dari bahan pencemaran air Jenis Bahan Pencemar Pengaruhnya
Unsur- unsur renik Kesehatan, bio akuatik
Polutan anorganik Toksisitas, biota akuatik
Radionuklida Toksisitas
Asiditas, alkalinitas Kualitas air, kehidupan akuatik
Pestisida Toksistas, biota akuatik, satwa liar
Patogen Kesehatan
Detergen Estetik
Rasa, bau, dan warna Estetik
Limbah minyak Estetik
(Achmad, 2004).
2.5.1 Sumber Pencemaran Air a. Domestik (rumah tangga)
Yaitu berasal dari pembuangan air kotor dari kamar mandi, kakus, dan
dapur.
b. Industri
Jenis polutan yang dihasilkan oleh industri sangat tergantung pada jenis
industrinya sendiri, sehingga jenis polutan yang dapat mencemari air
pengelolaan limbah cair yang digunakan dalam industri tersebut. Secara
umum jenis polutan air dapat dikelompokkan sebagai berikut:
• Fisik
Pasir atau lumpur yang tercampur dalam limbah air.
• Kimia
Bahan pencemar yang berbahaya: Merkuri (Hg), Cadmium
(Cd),Timahhitam (Pb), Pestisida dan lainnya.
• Mikrobiologi
Berbagai macam bakteri, virus, parasit dan lain-lainnya. Misalnya yang
berasal dari pabrik yang mengolah hasil ternak dan tempat pemerahan
susu sapi.
c. Pertanian dan Perkebunan
Polutan air dari pertanian/ perkebunan dapat berupa:
• Zat kimia
Misalnya: berasal dari penggunaan pupuk, Pestisida seperti (DDT,
Dieldrin).
• Mikrobiologi
Misalnya: virus, bakteri, parasit yang berasal dari kotoran ternak.
• Zat Radioaktif
Berasal dari penggunaan zat radioaktif yang dipakai dalam proses
pematangan buah dan mempercepat pertumbuhan tanaman (Mukono,
2.5.2 Indikator Pencemaran Air
Indikator atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya
perubahan atau tanda yang dapat diamati melalui:
a. Perubahan Suhu Air
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 pendingin akan mengambil panas yang terjadi. Air yang
menjadi panas tersebut kemudian dibuang ke lingkungan. Apabila air yang panas
tersebut dibuang ke sungai 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.Oleh karena itu, makin tinggi kenaikan suhu air makin sedikit
oksigen yang terlarut di dalamnya.
b. Perubahan pH atau Konsentrasi Ion Hidrogen
Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH
berkisar antara 6,5-7,5. Air dapat bersifat asam atau basa, tergantung pada besar
kecilnya pH air atau besarnya konsentrasi ion hidrogen dalam air. Air yang
mempunyai pH lebih kecil dari pH normal akan bersifat asam, sedangkan air yang
mempunyai pH lebih besar dari normal akan bersifat basa. Air limbah dan bahan
buangan dari kegiatan industri yang dibuang ke sungai akan mengubah pH air
c. Meningkatnya Radioaktivitas Air Lingkungan
Salah satu contoh sumber yang dapat menaikkan radioaktivitas lingkungan
adalah pembakaran batu bara yang dapat menyebabkan berbagai macam
kerusakan biologis apabila tidak ditangani dengan benar baik melalui efek
langsung maupun tidak langsung (Wardhana, 2001).
2.5.3 Komponen Pencemaran Air
Berbagai macam kegiatan industri dan teknologi yang ada pada saat ini
apabila tidak disertai dengan program pengelolaan limbah yang baik akan
memungkinkan terjadinya pencemaran air, baik secara langsung maupun tidak
langsung. Bahan buangan dan air limbah yang berasal dari kegiatan industri
adalah penyebab utama terjadinya pencemaran air (Wardhana, 2001).
Erat kaitannya dengan masalah indikator pencemaran air seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya, ternyata komponen pencemaran air ikut menentukan
bagaimana indikator tersebut terjadi. Berikut ini akan dijelaskan komponen-
komponen pencemar air yang dapat dikelompokkan sebagai berikut:
a. Bahan Buangan Padat
Bahan buangan padat yang dimaksudkan disini adalah bahan buangan
yang berbentuk padat, baik yang kasar (butiran besar) maupun yang halus
(butiran kecil). Kedua macam bahan buangan padat tersebut apabila
dibuang ke sungai maka kemungkinan dapat terjadi:
• Pelarutan bahan buangan padat oleh air.
b. Bahan Buangan Organik
Bahan buangan organik pada umumnya berupa limbah yang dapat
membusuk oleh mikroorganisme.Oleh karena itu limbah-limbah yang
tidak digunakan lagi tidakdibuang ke lingkungan perairan yang dapat
menaikkan mikroorganisme di dalam air.Bahan buangan ini sebaiknya
dikumpulkan untuk diproses menjadi pupuk buatan (kompos) yang
berguna bagi tanaman.Pembuatan kompos ini berarti mendaur ulang
limbah organik yang tentu saja berdampak positif bagi lingkungan hidup
manusia.
c. Bahan Buangan Olahan Bahan Makanan
Lingkungan perairan yang mengandung bahan buangan olahan makanan
banyak mengandung mikroorganisme, termasuk di dalamnya bakteri
patogen yang sangat berbahaya bagi kesehatan manusia..
d. Bahan Buangan Cairan Berminyak
Bahan buangan cairan berminyak yang dibuang ke lingkungan perairan
akan mengapung menutupi permukaan air yang menyebabkan air tersebut
telah tercemar dan tidak layak dikonsumsi oleh manusia karena kandungan
dalam cairan yang berminyak terdapat zat-zat beracun, seperti senyawa
benzen dan senyawa toluen.
e. Bahan Buangan Zat Kimia
Bahan buangan zat kimia tersebut antara lain sabun (detergen), bahan
pemberantas hama (insektisida), zat radioaktif yang dapat mengganggu
f. Bahan Buangan Anorganik
Bahan buangan anorganik pada umumnya berupa limbah yang tidak dapat
membusuk oleh mikroorganisme. Apabila bahan buangan anorganik ini
masuk ke lingkungan air maka akan terjadi peningkatan jumlah ion di
dalam air. Bahan buangan ini biasanya berasal dari industri seperti
fluorida (F−),sianida (CN−),kromium (Cr−3), zinkum (Zn+2), aluminium
( Al+3 ) yang dapat membahayakan bagi kesehatan tubuh
manusia(Wardhana, 2001).
2.5.4 Efek Pencemaran Air
Efek pencemaran air dapat mempengaruhi kualitas lingkungan, daya
dukungnya serta berdampak terhadap berbagai segi kehidupan. Untuk itu, efek
dari pencemaran air akan dijelaskan sebagai berikut:
a. Pengaruh pada kesehatan manusia
Air yang tercemar oleh organisme patogen seperti bakteri atau virus
dapat secara langsung mempengaruhi kesehatan tubuh manusia. Bahan
organik yang diukur dalam bentuk BOD, COD dan padatan tersuspensi
(SS) merupakan bagian dari kategori lingkungan hidup dan merupakan
faktor tidak langsung jika dikaitkan dengan pengaruh terhadap tubuh
manusia, walaupun zat-zat tersebut adalah faktor yang berperan
b. Pengaruh pada industri pertanian
• Pencemaran yang diakibatkan oleh cemaran air sungai atau air
tanah yang digunakan untuk tujuan irigasi. Tipe pencemaran ini
secara langsung dapat merusak produk pertanian, atau
mengganggu pertumbuhannya jika konsentrasi zat-zat
pencemar yang terkandung di air irigasi melampaui ambang
batas konsentrasi.
• Pencemaran yang diakibatkan oleh perubahan sifat-sifat fisik
dan kimia dari tanah karena pengaruh air tercemar. Tipe
pencemaran ini secara tidak langsung mempengaruhi produksi
pertanian dan untuk tanah yang tercemar mempengaruhi
aktivitas mikroorganisme dalam tanah.
c. Pengaruh pada industri manufaktur
• Industri manufaktur sering dituding sebagai penyumbang
pencemaran air, akan tetapi kadang-kadang menjadi korban
pencemaran air. Hampir semua industri manufaktur
membutuhkan air untuk kebutuhan proses produksi secara
langsung maupun untuk memenuhi kebutuhan penunjang
2.6 Fluorida dan Sianida
Pada tubuh makhluk hidup termasuk manusia, kandungan ion sianida dan
fluorida dalam air yang telah tercemar mengalami proses biokimiawi dalam
membantu proses fisiologis atau sebaliknya menyebabkan toksisitas
(keracunan)(Darmono, 1995).
Berikut ini akan dijelaskan tentang toksisitas (keracunan) dari ion fluorida
dan sianidasebagai berikut:
a. Fluorida
Kandungan fluorida mencapai sekitar 0,3g/kg kerak bumi dan
berada dalam bentuk fluorida di sejumlah mineral.Fluorida ini biasanya
berasal dari pengelolaan limbah industri seperti pada pembuatan alat-alat
gelas, dan industri kayu (Sari, 1993).
Fluorida berguna bagi kesehatan manusia dalammemetabolisme
tulang dan juga untuk pencegahan karies yang ditambahkan dalam pasta
gigi pada manusia. Akan tetapi, bila kadarnya melebihi dari batas normal
maka efek toksik yag ditimbulkan seperti penebalan struktur tulang dengan
kalsifikasi sehingga ruang sumsum tulang akan berkurang. Selain itu, efek
yang tidak terlalu berat yang ditimbulkan terhadap individu seperti: mual,
muntah, diare, badan lemah, dan sakit perut (Sartono, 2002).
b. Sianida
Sianida merupakan salah satu bahan pencemar anorganik yang
paling penting. Di dalam air sianida terdapat sebagai HCN, suatu asam
terhadap banyak ion logam, misalnya membentuk ferrosianida yang relatif
kurang beracun.HCN ini merupakan gas yang mudah menguap dan sangat
beracun (Achmad, 2004).
Sianida ini biasanya berasal dari sisa-sisa pembakaran, makanan
dan di alam terdapat pada tumbuh-tumbuhan yang mengandung
amygdalin, misalnya singkong, ubi, biji buah apel, dan peer. Sianida yang
terdapat di dalam air jika kadarnya melebihi dari batas normal, maka efek
yang tidak terlalu berat yang ditimbulkanterhadap individu yaitu: rasa
ngantuk, pusing dan tekanan darah menurun. Selain itu efek toksik yang
lebih berat yang ditimbulkan seperti: turunnya kesadaran dan sianida ini
juga mempunyai afinitas yang kuat terhadap enzim pernafasan yakni
enzim cytrochrom-oxidase, dimana sianida mengikat Fe yang terdapat
dalam enzim yang menyebabkan terjadinya gangguan peredaran darah
dalam sel- sel tubuh yang ditandai dengan meningkatnya pernafasan tubuh
yang akhirnya menyebabkan kelumpuhan total dari pernafasan (Sari,
2.7 Metode Spektrofotometri
Untuk analisa kualitas lingkungan, spektrofotometri UV-visibel dan AAS
yang banyak digunakan.Instrumen-instrumen tersebut digunakan untuk analit
yang berbeda-beda. Beberapa analit dapat diukur dengan spektrofotometri
UV-Visibel maupun AAS, tetapi sebagian yang lain hanya bisa oleh satu alat.
Spektrofotometri mana yang dipakai tergantung kepada kebutuhan, terutama pada
baku mutu kualitas lingkungan yang berhubungan dengan batas diteksi instrumen.
Tabel 2.2 berikut ini menjelaskan beberapa polutan yang dapat dianalisis secara
spektrofotometri:
Tabel 2.2. Polutan- polutan yang Dapat Dianalisis Secara Spektrofotometri
Polutan Bahan dan Cara Analis
Arsen (As) Reaksi arsin, As H3 , dengan perak
dietiltiokarnamat dalam piridin, membentuk
kompleks berwarna merah
Sianida (CN−) Pembentukan zat warna biru dari reaksi
sianogen klorida, CN Cl2 , dengan piridin-
pirazolon, diamati pada 620 nm
Fluorida (F−) Perubahan endapan koloid zat warna zirconium
menjadi zirconium klorida yang tidak berwarna
(Sumantri, 2013).
Metode pengukuran menggunakan prinsip spektrofotometri adalah
berdasarkan absorpsi cahaya pada panjang gelombang tertentu melalui suatu
Proses ini disebut ”absorpsi spektrofotometri”, dan jika panjang gelombang yang
digunakan adalah gelombang cahaya tampak, maka disebut sebagai “kolorimetri”,
karena memberikan warna. Selain gelombang cahaya tampak, spektrofotometri
juga menggunakan panjang gelombang pada gelombang ultraviolet dan
inframerah.Prinsip kerja dari metode ini adalah jumlah cahaya yang diabsorpsi
oleh larutan sebanding dengan konsentrasi kontaminan dalam larutan
(Lestari,2010).
Jika absorbansi di plot terhadap konsentrasi, maka diperoleh garis
lurus.Grafik ini dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi kontaminan
dalam suatu larutan yang diperoleh dari sampel gas dan uap.Perubahan intensitas
warna sebanding dengan konsentrasi. Salah satu aplikasi dari metode ini adalah
analisis laboratorium untuk menetukan konsentrasi nitrogen dioksida diudara
menggunakan reagen Saltzman (Lestari, 2010).
Spektrofotometer pada dasarnya terdiri dari sumber, monokromator, kuvet
untuk zat yang diperiksa, detector, penguat arus (amplifier) dan alat ukur arus atau
alat pencatat (recorder) seperti yang tertera pada gambar:
Keterangan gambar:
a. Sumber radiasi : sumber radiasi yang biasa digunakan adalah lampu
filamen tungsten.
b. Monokromator : serangkaian alat optik yang menguraikan radiasi
polikromatik menjadi jalur-jalur yang efektif/panjang
gelombang-gelombang tunggalnya dan memisahkan panjang gelombang-gelombang-gelombang-gelombang
tersebut menjadi jalur-jalur yang sangat sempit.
c. Tempat cuplikan : cuplikan yang biasanya digunakan untuk sinar tampak
terbuat dari gelas biasa atau quartz. Sel yang digunakan untuk cuplikan
berupa larutan mempunyai panjang lintasan tertentu dari 1 hingga 10 cm.
d. Detektor : berperan dalam memberikan respon terhadap cahaya pada
panjang gelombang dan mengubah cahaya menjadi signal listrik yang
selanjutnya akan ditampilkan oleh penampilan data dalam bentuk jarum
petunjuk atau radiasi yang melewati sampel akan ditangkap oleh detektor
yang akan mengubahnya menjadi besaran terukur.
e. Read out :Direct readers yang terdiri atas konsentrasi (C), persen
transmitan (%T) dibaca langsung dari skala (Sastrohamidjojo, 1991).
Mekanisme kerja alat spektrofotometri UV-Vis adalah sinar dilewatkan
melalui celah masuk, kemudian sinar dikumpulkan agar sampai ke prisma untuk
didifraksikan menjadi sinar-sinar dengan panjang gelombang tertentu.Selanjutnya
sinar dilewatkan ke monokromator untuk menyeleksi panjang gelombang yang
diinginkan. Sinar monokromatis melewati sampel dan akan ada sinar yang diserap
yang diterima oleh detektor diubah menjadi sinar listrik yang kemudian terbaca
