BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air merupakan salah satu dari ketiga komponen yang membentuk bumi (zat padat, air, dan atmosfer). Bumi dilingkupi air sebanyak 70% sedangkan sisanya (30%) berupa daratan (dilihat dari permukaan bumi). Oleh karena itu, sumber daya air harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan dengan baik oleh manusia serta makhluk hidup yang lain (Gabriel, 2001).
Tubuh kita sebagian besar terdiri atas air. Air merupakan alat mengangkut zat dari bagian tubuh yang satu kebagian lain dan sebagai pelarut didalam tubuh yang membantu dalam pelembutan makanan. Suhu tubuh secara tidak langsung diatur oleh air dengan cara penyerapan melalui paru-paru dan keringat melalui kulit (Gabriel, 2001).
Air yang kita pergunakan setiap hari tidak lepas dari pengaruh pencemaran yang diakibatkan oleh ulah manusia juga. Beberapa bahan pencemar seperti bahan mikrobiologik (bakteri, virus, parasit), bahan organik (pestisida, deterjen), dan beberapa bahan anorganik (garam, asam, logam), serta beberapa bahan kimia lainnya sudah banyak ditemukan dalam air yang kita pergunakan (Darmono, 2001).
terjadinya kontak antara kotoran sebagai sumber penyakit dengan air yang sangat diperlukan (Sutrisno, 1991).
Menurut Suriawiria (2005), secara kimia rumus air adalah H2O. Akan tetapi, rumus tersebut hanya berlaku untuk air murni di lingkungan laboratorium misalnya akuades. Pada lingkungan alami, walaupun air tersebut baru keluar dari sumur bor, mata air ataupun dari pegunungan yang tidak tercemar, akan memiliki rumus H2O + x. Dalam hal ini x akan berbentuk komponen biotik (hidup, seperti mikroba) ataupun komponen abiotik (mati, seperti zat kimia).
Nilai x akan mempengaruhi tinggi rendahnya kualitas air, selain itu nilai x akan berpengaruh terhadap persyaratan yang di tentukan untuk penggunaan air. Agar air terseebut memenuhi syarat untuk kepentingan kehidupan, maka selama proses pengolahan di tujukan untuk mengurangi atau menghilangkan sama sekali nilai x tersebut.
2.2 Sumber – Sumber Air
Air yang berada dipermukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai sumber. Berdasarkan letak sumbernya, air di bagi menjadi:
1. Air laut 2. Air Hujan 3. Air permukaan 4. Air tanah 2.2.1 Air Laut
Karena rasanya yang asin, untuk menjadikan air laut sebagai air minum di perlukan sebuah teknologi terapan untuk memfilter sekaligus destilasi (penyulingan) air untuk menghilangkan kadar garam yang tinggi (Alamsyah, 2007).
2.2.2 Air Hujan
Air hujan merupakan hasil proses penguapan air dipermukaan bumi akibat pemanasan oleh sinar matahari. Dalam keadaan ideal (tanpa pencemaran air), air hujan merupakan air bersih dan dapat langsung dikonsumsi oleh manusia, namun pada saat penguapan berlangsung air yang menguap sudah tercemar. Selain itu, air hujan yang turun juga ‘tercemar’ oleh polusi udara. Akibatnya air hujan tidak bersifat netral (pH = 7) lagi, melainkan bersifat asam. Hujan yang bersifat asam dapat menyebabkan korosi (karat) pada benda yang berbahan logam. Selain bersifat asam, air hujan cenderung bersifat sadah karena kandungan kalsium dan magnesiumnya cukup tinggi (Alamsyah, 2007).
2.2.3 Air Permukaan
Air permukaan adalah semua air yang terdapat di permukaan tanah, antara lain sumur, sungai, rawa, dan danau. Air permukaan berasal dari air hujan yang meresap dan membentuk mata air di gunung atau hutan, kemudian mengalir di permukaan bumi dan membentuk sungai atau mengumpul di tempat cekung yang membentuk danau ataupun rawa. Pada umumnya, air permukaan tampak kotor dan berwarna (tidak bening). Hal itu akibat kotoran, pasir, dan lumpur yang ikut terbawa (hanyut) oleh aliran air.
untuk diminum, kebutuhan rumah tangga, irigasi, pembangkit listrik, industri, dan sebagainya. Agar dapat diminum air permukaan harus diolah terlebih dahulu, meliputi pengolahan fisika, kimia dan biologi (Alamsyah, 2007).
Air permukaan ada 2 macam yakni : a. Air Sungai
b. Air rawa/danau. 2.2.3.1 Air Sungai
Air Sungai merupakan aliran yang berasal dari mata air yang kadang-kadang bercampur dengan limbah manusia, hewan, dan tumbuh-tumbuhan termasuk campuran dari air hujan. Dalam penggunaannya sebagai air minum, haruslah mengalami suatu pengolahan yang sempurna, mengingat bahwa air sungai ini pada umumnya mempunyai derajat pengotoran yang tinggi sekali. Debit yang tersedia untuk memenuhi kebutuhan akan air minum pada umumnya dapat mencukupi (Sutrisno, 1991).
2.2.3.2 Air Rawa /Danau
tingkat pencemaran di danau relatif lebih kecil dibandingkan di aliran sungai (Alamsyah, 2007).
2.2.4 Air Tanah
Air tanah merupakan air yang terdapat di dalam lapisan tanah yang berasal dari air hujan yang meresap ke dalam tanah. Dalam peroses peresapan air tersebut air tanah mengalami penyaringan (filtrasi) oleh lapisan-lapisan tanah, sehingga air tanah lebih jernih dibandingkan air permukaan (Alamsyah, 2007).
Menurut Sutrisno (1991), Air Tanah Terbagi atas : a. air tanah dangkal
b. air tanah dalam c. mata air
2.2.4.1 Air Tanah Dangkal
2.2.4.2 Air Tanah Dalam
Air tanah dalam adalah air yang terdapat pada kedalaman 100-300 meter di bawah permukaan tanah. Air dalam tanah berwarna jernih dan sangat baik digunakan sebagai air minum karena telah mengalami proses penyaringan berulang-ulang oleh lapisan tanah. Air tanah dalam memiliki kulitas yang lebih baik daripada air dangkal. Hal ini disebabkan proses filtrasi air tanah dalam lebih panjang, lama dan sempurna dibandingkan air tanah dangkal. Kuantitas air tanah dalam cukup besar dan tidak dipengaruhi oleh musim, sehingga air tanah dalam dapat digunakan untuk kepentingan industri dan dapat digunakan dalam jangka waktu yang cukup lama (Alamsyah, 2007).
2.2.4.3 Mata Air
Adalah air tanah yang ke luar dengan sendirinya ke permukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kuantitas/kualitasnya sama dengan keadaan air dalam.
Berdasarkan keluarnya air (munculnya air permukaan tanah) terbagi atas : - Rembesan, di mana air keluar dari lereng-lereng.
- Umbul, di mana air ke luar ke permukaan pada suatu dataran (Sutrisno, 1991).
2.3 Pencemaran Air
sekitarnya sehingga mencemari air pada permukaan lokasi yang bersangkutan. Berbagai kuman penyebab penyakit pada makhluk hidup seperti bakteri, virus, dan parasit sering mencemari air. Kuman yang masuk ke dalam air tersebut berasal dari buangan limbah rumah tangga maupun buangan dari industri, peternakan, rumah sakit, tanah pertanian, dan lain sebagainya. Pencemaran darikuman penyakit ini merupakan penyebab utama terjadinya penyakit yang di sebabkan oleh pencemaran air (Darmono, 2001).
Pembuangan limbah industri, limbah rumah tangga, limbah pertanian, dan kotoran tanpa mengalami proses pengolahan sterilisasi merupakan penyebab utama pencemaran air. Limbah yang langsung dibuang ke perairan umum (sungai dan danau) dan belum sempat di olah terlebih dahulu menyebabakan senyawa kimia yang terkandung pada air berdampak yang cukup bahaya bagi manusia yang mengggunakan air tersebut secara langsung (tanpa diolah). Bahan-bahan kimia tersebut, antara lain: sabun, detergen, insektisida, bahan pewarna, dan bahan radio aktif. Air yang temcemar dan diminum oleh manusia atau hewan dapat menyebabkan beberapa macam penyakit ataupun gejala keracunan.
2.4 Pengolahan Air
Peningkatan kualitas air minum dengan jalan mengadakan pengelolaan terhadap air yang akan diperlukan sebagai air minum dengan mutlak diperlukan terutama apabila air tersebut berasal dari air permukaan. Pengolahan yang dimaksud bisa dimulai dari yang sangat sederhana sampai yang pada pengolahan yang mahir/lengkap, sesuai dengan tingkat kekotoran dari sumber asal air tersebut. Semakin kotor semakin berat pengolahan yang dibutuhkan, dan semakin banyak ragam zat pencemar akan semakin banyak pula teknik-teknik yang diperlukan untuk mengolah air tersebut. Oleh karena itu, dalam praktik sehari-hari maka pengolahan air adalah menjadi pertimbangan yang utama untuk menentukan apakah sumber tersebut bisa dipakai sebagai sumber persediaan atau tidak. Peningkatan kuantitas air adalah merupakan syarat kedua setelah kualitas, karena semakin maju tingkat hidup seseorang, maka akan semakin tinggi pula tingkat kebutuhan air dari masyarakat tersebut (Sutrisno, 1991).
Menurut Sutrisno (1991), proses pengolahan air minum terdiri dari: 1. Bangunan penangkap air
Bangunan penangkap air ini merupakan suatu bangunan untuk menangkap/mengumpulkan air dari suatu sumber asal air, untuk dapat dimanfaatkan.
2. Bangunan pengendap pertama
Bangunan pengendap pertama dalam pengolahan air ini berfungsi untuk mengendapkan partikel-partikel padat dari air sungai.
Koagulan adalah bahan kimia yang dibutuhkan pada air untuk membantu proses pengendapan partikel-partikel kecil yang tak dapat mengendap dengan sendirinya.
Bahan/zat kimia yang digunakan sebagai koagulan adalah aluminium sulfat, biasanya disebut tawas. Bahan ini paling ekonomis (murah) dan mudah didapat pada pasaran serta mudah disimpan.
4. Bangunan pengaduk cepat
Unit ini untuk meratakan bahan/zat kimia (koagulan) yang ditambahkan agar dapat bercampur dengan air secara baik, sempurna dan cepat.
5. Bangunan pembentuk flok
Unit ini berfungsi untuk membentuk partikel padat yang lebih besar supaya dapat diendapkan dari hasil reaksi partikel kecil (koloidal) dengan bahan/zat koagulan yang kita bubuhkan.
6. Bangunan pengendap kedua
Unit ini berfungsi mengendapkan flok yang terbentuk pada unit bak pembentuk flok.
7. Filter (saringan)
Effluent (hasil olahan) dari bak pengendap mengalir ke filter,
8. Reservoir
Air yang telah melalui filter sudah dapat digunakan sebagai air minum. Air tersebut telah bersih dan bebas dari bakteri dan ditampung pada bak reservoir untuk diteruskan kepada konsumen.
2.5 Kualitas Air
Sesuai dengan ketentuan badan dunia (WHO) maupun badan setempat (Departemen Kesehatan) serta ketentuan/peraturan lain yang berlaku seperti APHA (American Publikc Health Association atau Asosiasi Kesehatan Masyarakat AS), layak tidaknya air untuk kehidupan manusia ditentukan berdasarkan persyaratan kualitas secara fisik, secara kimia, dan secara biologis. Kualitas secara fisik meliputi kekeruhan, temperatur, warna, bau, dan rasa.
Kualitas air secara kimia meliputi nilai pH, kandungan senyawa kimia di dalam air, kandungan residu atau sisa, misalnya residu pestisida, deterjen, kandungan senyawa toksik atau racun, dan sebagainya. Kualitas air secara biologis, khususnya secara mikrobiologis, ditentukan oleh banyak parameter, yaitu parameter mikroba pencemar, patogen, dan penghasil toksin. Misalnya kehadiran mikroba, khususnya bakteri pencemar tinja (Coli) di dalam air, sangat tidak diharapkan apalagi kalau air tersebut untuk kepentingan kehidupan manusia/rumah-tangga (Suriawira, 2005).
Air menurut kualitas dan kuantitasnya dapat di bagi menjadi dua macam bagian yaitu sebagai berikut:
b. air minum 2.5.1 Air Bersih
Air bersih adalah air yang sudah terpenuhi syarat fisik, kimia, namun bakteriologi belum terpenuhi. Air bersih ini dapat bersumber atau diperoleh dari sumur gali, sumur bor, air hujan, air dari sumber mata air.
Pemanfaatan air bersih, Secara umum dapat dikatakan penggunaan air bersih sebagai berikut:
- Akan diolah menjadi air siap minum - Untuk keperluan keluarga (cuci, mandi) - Sarana pariwisata (air terjun)
- Pada industri (sarana pendinginan) - Sebagai sarana irigasi
- Sebagai sarana peternakan
- Sebagai sarana olah raga (Gabriel, 2001). 2.5.2 Air Minum
Mengingat bahwa pada dasarnya tidak ada air yang seratus persen murni dalam arti sesuai benar dengan kualitas air yang tepat untuk kesehatan, maka walau bagaimanapun harus diusahakan air yang ada sedemikian rupa sehingga kualitas yang dibutuhkan tersebut memenuhi atau paling tidak mendekati syarat-syarat yang dikehendaki.
Kualitas air minum yang baik untuk dikonsumsi harus memenuhi syarat-syarat seperti:
2. Syarat kimia
3. Syarat mikrobiologis 2.5.2.1 Syarat fisika
Persyaratan fisika yang harus dipenuhi oleh air adalah sebagai berikut. a. Tidak keruh/jernih
Air yang digunakan untuk rumah tangga harus jernih tidak mengandung bahan-bahan yang menyebabkan kekeruhan seperti: tanah liat dan lumpur.
b. Tidak berwarna
Air untuk keperluan rumah tangga harus jernih. Air yang berwarna berarti mengandung bahan-bahan lain yang berbahaya bagi kesehatan.
c. Rasanya tawar
Secara fisika air bisa dirasakan oleh lidah. Air yang terasa asam, manis, atau asin menunjukkan bahwa kualitas air tersebut tidak baik. Rasa asin disebabkan adanya garam-garam tertentu yang larut dalam air, sedangkan rasa asam di akibatkan adanya asam organik maupun asam anorganik.
d. Tidak berbau
Air yang baik memiliki ciri tidak berbau bila di cium dari jauh maupun dari dekat. Air yang berbau busuk mengandung bahan-bahan organik yang sedang mengalami (penguraian) oleh mikroorganisme air (Kusnaedi, 1995).
2.5.2.2 Syarat Kimia
Air yang baik adalah air yang bersifat netral (pH=7). Air dengan pH kurang dari 7 dikatakan air bersifat asam, sedangkan air dengan pH di atas 7 bersifat basa. Batas pH minimum dan maksimum air layak minum berkisar 6,5-9,0.Tinggi rendahnya pH air dapat mempengaruhi rasa air, maksudnya air dengan pH kurang dari 7 akan terasa asam di lidah dan terasa pahit apabila pH melebihi 7.
b. Kandungan Bahan Kimia Organik
Air yang baik memiliki kandungan bahan kimia organik dalam jumlah yang tidak melebihi batas yang ditetapkan. Dalam jumlah tertentu, tubuh membutuhkan air yang mengandung bahan kimia organik. Namun, apabila jumlah bahan kimia organik yang terkandung melebihi batas dapat menimbulkan gangguan pada tubuh. Hal itu terjadi karena bahan kimia organik yang melebihi batas ambang dapat terurai menjadi racun berbahaya.
c. Kandungan Bahan Kimia Anorganik
Bahan kimia anorganik pada air layak minum tidak melebihi jumlah yang telah ditentukan. Bahan-bahan kimia yang termasuk bahan kimia anorganik antara lain garam dan ion-ion logam (Fe, Mg, Ca, Cl, K, Pb, Al, Hg, Mn, Zn) (Alamsyah, 2007).
2.5.2.3 Syarat Mikrobiologis
Persyaratan mikrobiologis yang harus dipenuhi oleh air adalah sebagai berikut.
a. Tidak mengandung bakteri patogen
golongan coli, salmonellatyphi, dan vibrio chlotera. Kuman-kuman ini mudah tersebar melalui air.
b. Tidak mengandung bakteri nonpatogen
Air harus tidak mengandung bakteri nonpatogen, karena bakteri nonpatogen dapat menimbulkan bau dan rasa yang tidak enak pada air (Alamsyah, 2007).
2.6 Peranan Air Dalam Tubuh
Tubuh manusia tersusun dari jutaan sel dan hampir keseluruan sel tersebut mengandung senyawa air (H2O). Menurut penelitian, hampir 67% dari berat tubuh manusia terdiri dari air. Manfaat air bagi tubuh manusia adalah membantu proses pencernaan, mengatur proses metabolisme dan menjaga keseimbangan suhu tubuh. Menurut dokter dan para ahli kesehatan, tubuh membutuhkan air untuk dikonsumsi sebanyak 2,5 liter atau setara dengan delapan gelas setiap harinya. Apabila jumlah air yang dikonsumsi kurang dari jumlah ideal, tubuh akan mengalami kekurangan cairan (dehidrasi) yang menyebabkan tubuh mudah lemas, capek dan mengalami gangguan kesehatan (Alamsyah, 2007).
2.7 Logam Mangan
asam. Mangan (Mn) banyak digunakan pada berbagai alloy. Mangan (Mn) digunakan sebagai bahan campuran logam karena Mangan (Mn) bisa menghasilkan logam sehingga mudah dibentuk, meningkatkan kualitas kekuatan logam, kekerasan, dan ketahanan. Sekitar 90% Mangan (Mn) di dunia digunakan dengan tujuan metalurgi, yaitu untuk produksi besi-baja, sedangkan penggunaan Mangan (Mn) untuk tujuan nonmetalurgi antara lain digunakan untuk membuat baterai kering, keramik, gelas, dan bahan kimia (Widowati, 2008).
2.7.1 Tingkat Pencemarannya
Mangan (Mn) termasuk unsur terbesar yang terkandung dalam kerak bumi. Sumber mangan (Mn) paling utama adalah pirolusit (MnO2), psilomelan, dan rodokrosit (MnCO3). Dan merupakan unsur yang sangat besar di dalam tanah, dalam bentuk oksida maupun hidroksida. Mineral Mangan (Mn) tersebar secara luas, sebagian besar berupa oksida, silikat, dan karbonat. Sumber Mangan (Mn) terbesar ditemukan di dasar laut, yaitu sekitar 24% bersama unsur lain.
Kadar Mangan (Mn) dilingkungan meningkat sejalan dengan meningkatnya aktivitas manusia dan industri, yaitu berasal dari pembakaran bahan bakar. Mangan (Mn) yang bersumber dari aktivitas manusia dapat masuk ke lingkungan air, tanah, udara, dan makanan (Widowati, 2008).
2.7.2 Efek Toksik Logam Mangan
Mangan (Mn) menunjukkan toksisitas yang rendah dibandingkan unsur mikro lain sehingga sangat sedikit dilaporkan kasus toksisitas Mangan (Mn) peroral pada manusia.
Kelebihan Mangan (Mn) dapat terjadi bila lingkungan terkontaminasi oleh Mangan (Mn). Pekerja tambang yang mengisap Mangan (Mn) yang ada pada debu tambang untuk jangka waktu lama, akan menunjukkan gejala-gejala kelainan otak disertai penampilan dan tingkah laku abnormal (Widowati, 2008).
Selain itu endapan MnO2 akan memberikan noda-noda pada bahan/benda-benda yang berwarna putih. Adanya unsur ini dapat menimbulkan bau dan rasa pada minum. Unsur ini bersifat toksis pada alat pernapasan. Konsentrasi Mangan (Mn) yang lebih besar dari 0,4 mg/L, dapat menyebabkan rasa yang aneh pada minuman dan meninggalkan warna coklat-coklatan pada pakaian cucian, dan dapat juga menyebabkan kerusakan pada hati.
Konsentrasi standar maksimum yang ditetapkan Permenkes RI. untuk Mangan (Mn) ini adalah sebesar 0,4 mg/L adalah merupakan batas konsentrasi maksimal yang diperbolehkan (Sutrisno,2004).
2.8 Teori Umum Spektrofotometri
Spektrofotometer visibel adalah pengukuran panjang gelombang dan intensitas sinar ultraviolet dan cahaya tampak yang diabsorbsi oleh sampel. Spektrum ini sangat berguna untuk pengukuran secara kuantitatif (Dachriyanus, 2004)
tampak dapat dihubungkan dengan panjang gelombangnya. Sinar putih mengandung radiasi pada semua panjang gelombang di daerah sinar tampak. Sinar pada panjang gelombang tunggal (radiasi monokromatik) dapat dipilih dari sinar putih (sebagai contoh dengan alat prisma). Disebutkan juga warna komplementer, yang mempunyai makna sebagai berikut: jika salah satu komponen warna putih dihilangkan (biasanya dengan absorbsi) maka sinar yang dihasilkan akan nampak sebagai komplemen warna yang diserap tadi. Jadi jika warna biru (450 sampai 480 nm) dihilangkan dari sinar putih tersebut (atau warna biru diabsorbsi) maka radiasi yang dihasilkan adalah warna kuning (Rohman, 2007).
Table 2.1Hubungan antara warna dengan panjang gelombang sinar tampak Panjang gelombang Warna yang diserap Warna yang diamati/warna
komplementer 400 – 435 nm Ungu (lembayung) Hijau kekuningan
450 – 480 nm Biru Kuning
480 – 490 nm Biru kehijauan Orange
490 – 500 nm Hijau kebiruan Merah
500 – 560 nm Hijau Merah anggur
560 – 580 nm Hijau kekuningan Ungu (lembayung)
580 – 595 nm Kuning Biru
595 – 610 nm Orange Biru kekuningan
