BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Defenisi Air Bersih
Air adalah semua air yang terdapat di atas dan di bawah permukaan tanah kecuali air laut dan air fosil. Sumber air adalah wadah air yang terdapat di atas dan di bawah permukaan tanah, termasuk dalam pengertian ini akuifer, mata air, sungai, rawa, danau, telaga, waduk dan muara (PP RI. No. 82 Tahun 2001).
Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak. Sedangkan air minum adalah air yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum (Permenkes RI No 416 Tahun 1990).
2.2 Sumber-sumber Air
Sumber air yang digunakan sehari-hari haruslah memenuhi syarat-syarat kesehatan. Air di bumi selalu mengalami siklus hidrologi sehingga dikenal 4 (empat) sumber air di bumi yaitu (Sutrisno, 2006) :
2.2.1 Air Laut
Mempunyai sifat asin karena mengandung garam NaCl. Kadar garam NaCl dalam air laut 3%. Dengan keadaan ini maka air laut tidak memenuhi syarat untuk air bersih.
2.2.2 Air Hujan
jangan dimulai pada saat hujan mulai turun karena banyak mengandung kotoran. 2.2.3 Air Permukaan
Air permukaan adalah air yang terdapat di permukaan tanah seperti sungai, danau, rawa dan sebagainya. Dibandingkan dengan sumber-sumber air lainnya air permukaan mudah sekali mengalami pencemaran. Disamping pencemaran disebabkan oleh kegiatan manusia juga oleh flora dan fauna.
1. Air Sungai
Dalam penggunaanya sebagai air bersih haruslah diolah mengingat air ini pada umumnya derajat pengotorannya tinggi, debit yang tersedia untuk memenuhi kebutuhan pada umumnya dapat mencukupi.
2. Air Rawa/Danau
Kebanyakan air rawa ini berwarna yang disebabkan oleh adanya zat-zat organisme yang telah membusuk misalnya asam humus yang larut dalam air yang menyebabkan air warna kuning coklat. Dengan adanya pembusukan kadar zat organis tinggi maka umumnya kadar Fe dan Mn akan tinggi pula. Dan dalam keadaan kelarutan O2 kurang sekali (anaerob), maka unsur-unsur Fe dan Mn akan larut.
2.2.4 Air Tanah
1. Kedudukan Air Tanah
Sebagian air hujan yang mencapai permukaan bumi akan menyerap ke dalam tanah dan akan menjadi air tanah. Air tanah terbagi menjadi tiga yaitu :
a. Air tanah dangkal
tanah dangkal akan terdapat pada kedalaman 15 meter. Air tanah ini bisa dimanfaatkan sebagai sumber air bersih melalui sumur-sumur dangkal. Dari segi kualitas agak baik sedangkan kuantitasnya kurang cukup dan tergantung pada musim. b. Air tanah dalam
Terdapat pada lapisan rapat air pertama dengan kedalaman 100 – 300 meter. Ditinjau dari segi kualitas pada umumnya lebih baik dari air tanah dangkal. Sedangkan kuantitasnya mencukupi tergantung pada keadaan tanah dan sedikit dipengaruhi oleh perubahan musim.
c. Mata air
Mata air adalah air yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah. Keluarnya air tersebut secara murni dan biasanya terdapat di lereng-lereng gunung atau sepanjang tepi sungai. Hampir tidak terpengaruh oleh musim.
2.3Peranan Air Dalam Kehidupan
Dari sekian banyak manfaat air, jumlah air yang benar-benar dikonsumsi hanya merupakan sebagian kecil saja, yakni yang tergolong penyediaan air minum/ bersih. Namun demikian dari kelompok ini pun, yang benar dikonsumsi sangat sedikit. Misalnya saja, orang hanya minum 2 liter/orang/ hari, demikian pula jumlah air yang dikonsumsi hewan atau tumbuhan, hanya sedikitsaja. Sebagian besar hanya digunakan sebagai media. Misalnya, penyediaan air bersih ini sebagian besar akan kembali ke alam sebagai air bekas cucian, bekas membersihkan rumah, bekas menggelontor kotoran, bekas mandi, dll.
berat badan (pada anak besar dan dewasa) maka keadaan ini dapat menyebabkan dehidrasi berat. Sedangkan kehilangan air untuk 15 % dari berat badan dapat menyebabkan kematian. Karenanya orang dewasa perlu minum minuman 1, 5-2 liter air sehari atau 2200 gram setiap harinya (Soemirat, 2007).
Air yang dibutuhkan oleh manusia untuk hidup sehat harus memenuhi syarat kualitas. Disamping itu harus pula dapat memenuhi secara kuantitas (jumlahnya). Diperkirakan untuk kegiatan rumah tangga yang sederhana paling tidak membutuhkan air sebanyak 100 L/orang/hari. Angka tersebut misalnya untuk (Entjang, 2000) :
a. Berkumur, cuci muka, sikat gigi, wudhu : 20L/orang/hari b. Mandi/mencuci pakaian dan alat rumah tangga : 45L/orang/hari
c. Masak, minum : 5L/orang/hari
d. Menggolontor kotoran : 20L/orang/hari
e. Mengepel, mencuci kendaraan : 10L/orang/hari
penyakit batu ginjal dan kandung kemih, karena terjadi kristalisasi unsur-unsur yang ada di dalam cairan tubuh (Wardhana, 2001).
2.4Pencemaran Air
Dewasa ini air menjadi masalah yang perlu mendapat perhatian yang seksama dan cermat. Untuk mendapatkan air yang baik, sesuai dengan standar tertentu, saat ini menjadi barang mahal karena air sudah banyak tercemar oleh bermacam-macam limbah dari hasil kegiatan manusia, baik limbah dari kegiatan rumah tangga, limbah kegiatan industri dan kegiatan-kegiatan lainnya (Wardhana, 2001).
Menurut Peraturan Pemerintah No.82 Tahun 2001, pencemaran air adalahmasuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan atau komponenlain ke dalam air olehkegiatan manusia, sehingga kualitas air turun sampai ketingkat tertentu yang menyebabkanair tidak dapat berfungsi sesuai denganperuntukannya. Sebagai contoh, meskipun di daerah pegunungan atau hutan yang terpencil dengan udara bersih dan bebas dari polusi, air hujan selalu mengandung bahan-bahan tersuspensi terlarut seperti CO2, O2, N2, serta bahan-bahan tersuspensi seperti debu dan partikel-partikel lainnya yang terbawa dari atmosfer.
tentang tingkat kualitas air yang akan dicapai atau dipertahankan oleh setiap program kerja pengendalian pencemaran air (SLH Daerah Prov.Sumut, 2008)
2.4.1 Polutan Air
Ciri-ciri air yang mengalami polusi ataupun tercemar sangat bervariasi tergantung dari jenis air dan polutannya atau komponen yang mengakibatkan polusi. Sebagai contoh, air minum yang terpolusi mungkin rasanya akan berubah meskipun baunya sukar dideteksi. Tanda-tanda polusi air yang berbeda ini disebabkan oleh sumber dan jenis polutan yang berbeda-beda. Polutan air dapat dikelompokkan dalam 9 kelompok berdasarkan sifat-sifatnya sebagai berikut (Fardiaz S, 1992) :
1. Padatan
2. Bahan buangan yang membutuhkan oksigen (Oxigen Demanding Wastes) 3. Mikroorganisme
4. Komponen Organik Sintetik 5. Nutrien tanaman
6. Minyak
7. Senyawa anorganik dan mineral 8. Panas
9. Bahan radioaktif
berat sering dimasukkan ke dalam kelompok senyawa anorganik tapi juga merupakan padatan terlarut.
2.4.2 Indikator Pencemaran Air
Indikator atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya perubahan atau tanda yang dapat diamati melalui (Wardhana, 2001) :
2.4.2.1 Perubahan Suhu Air
Dalam kegiatan industri seringkali suatu proses disertai dengan timbulnya panas reaksi atau panas dari suatu gerakan mesin. Air yang menjadi 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. Padahal setiap kehidupan memerlukan oksigen untuk bernafas.
2.4.2.2 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 di dalam air.
Air limbah dan bahan buangan dari kegiatan industri yang dibuang ke sungai akan mengubah pH air yang pada akhirnya dapat mengganggu kehidupan organisme di dalam air.
2.4.2.3Perubahan Warna, Bau dan Rasa Air
warna air. Air dalam keadaan normal dan bersih tidak akan berwarna, sehingga tampak bening dan jernih.
Bau air tergantung dari sumber airnya. Bau dapat disebabkan oleh bahan-bahan kimia, ganggang, plankton atau tumbuhan dan hewan air, baik yang hidup maupun yang sudah mati.
Air yang normal sebenarnya tidak mempunyai rasa. Timbulnya rasa yang menyimpang biasanya disebabkan disebabkan oleh adanya polusi, dan rasa yang menyimpang tersebut biasanya dihubungkan dengan baunya karena pengujian terhadap rasa air jarang dilakukan (Fardiaz, 1992).
2.4.2.4 Timbulnya Endapan, Koloidal dan Bahan Terlarut
Endapan dan koloidal serta bahan terlarut berasal dari adanya bahan buangan industri yang berbentuk padat. Bahan buangan industri yang berbentuk padat kalau tidak dapat larut sempurna akan mengendap di dasar sungai dan yang dapat larut sebagian akan menjadi koloidal.
2.4.2.5Mikroorganisme
2.4.2.6Meningkatnya Radioakvifitas Air Lingkungan
Mengingat bahwa zat radioaktif dapat menyebabkan berbagai macam kerusakan biologis apabila tidak ditangani dengan benar, baik melalui efek langsung maupun efek tertunda, maka tidak dibenarkan dan sangat tidak etis bila ada yang membuang bahan sisa radioaktif ke lingkungan(Wardhana, 2001).
2.4.3 Sumber Pencemaran Air
Secara umum dapat dikategorikan menjadi 2 (dua) yaitu sumber kontaminan langsung dan tidak langsung. Sumber langsung meliputi efluen yang keluar dari industri, TPA sampah, rumah tangga dan sebagainya. Sumber tak langsung adalah kontaminan yang memasuki badan air dari tanah, air tanah atau atmosfir berupa hujan (Warlina, 2004).
2.4.4 Komponen Pencemaran Air
Berbagai macam kegiatan industri dan teknologi yang ada saat ini apabila tidak disertai dengan program pengelolaan limbah yang baik akan memungkinkan terjadinya pencemaran air, baik secara langsung maupun secara tidak langsung. Bahan buangan dan air limbah yang berasal dari kegiatan industri adalah penyebab utama terjadinya pencemaran air (Wardhana, 2001).
Komponen pencemar air dikelompokkan sebagai berikut : 1. Bahan buangan padat
a. Pelarutan bahan buangan padat oleh air
b. Pengendapan bahan buangan padat di dasar air c. Pembentukan koloidal yang melayang di dalam air 2. Bahan buangan organik
Bahan buangan organik pada umumnya berupa limbah yang dapat membusuk atau terdegradasi oleh mikroorganisme. Oleh karena bahan buangan organik dapat membusuk atau terdegradasi maka akan sangat bijaksana apabila bahan buangan yang termasuk kelompok ini tidak dibuang ke air lingkungan karena akan dapat menaikkan populasi mikroorganisme di dalam air.
3. Bahan buangan anorganik
Bahan buangan anorganik pada umumnya berupa limbah yang tidak dapat membusuk dan sulit didegradasi oleh mikroorganisme. Apabila bahan buangan anorganik ini masuk ke air lingkungan maka akan terjadi peningkatan jumlah ion logam di dalam air.
4. Bahan buangan olahan bahan makanan
5. Bahan buangan cairan berminyak
Minyak tidak dapat larut di dalam air, melainkan akan mengapung di atas permukaan air. Lapisan minyak di permukaan air lingkungan akan mengganggu kehidupan organisme di dalam air. Hal ini disebabkan oleh :
a. Lapisan minyak pada permukaan air akan menghalangi difusi oksigen dari udara ke dalam air sehingga jumlah oksigen yang terlarut di dalam air menjadi berkurang. Kandungan oksigen yang menurun akan mengganggu kehidupan hewan air.
b. Adanya lapisan minyak pada permukaan air juga akan menghalangi masuknya sinar matahari ke dalam air sehingga fotosintesis oleh tanaman air tidak dapat berlangsung. Akibatnya, oksigen yang seharusnya dihasilkan pada proses fotosintesis tersebut tidak terjadi. Kandungan oksigen dalam air jadi semakin menurun.
c. Tidak hanya hewan air saja yang terganggu akibat adanya lapisan minyak pada permukaan air tersebut, tetapi burung air pun ikut terganggu karena bulunya jadi lengket, tidak bisa mengembang lagi akibat terkena minyak.
6. Bahan buangan zat kimia
Bahan buangan zat kimia banyak ragamnya, tetapi yang dimaksudkan dalam kelompok ini adalah bahan pencemar air yang berupa :
c. Zat warna kimia
d. Larutan penyamak kulit e. Zat radioaktif
2.5. Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Sampah
Pembuangan akhir sampah adalah upaya untuk memusnahkan sampah di tempat tertentu yang disebut tempat pembuangan akhir sampah (TPA). Menurut Suryanto 1988 (Royadi 2006), dalam pembuangan akhir sampah terdapat beberapa metode yaitu:
a. Open Dumping
Metode open dumping adalah cara pembuangan akhir dengan hanya menumpuk sampah begitu saja tanpa ada perlakuan khusus, sehingga dapat menimbulkan gangguan terhadap lingkungan.
b. Controlled Landfill
Adalah sistem open dumping yang diperbaiki atau ditingkatkan, merupakan peralihan antara teknik open dumping dan sanitary landfill. Pada cara ini penutupan sampah dengan lapisan tanah dilakukan setelah TPA penuh dengan timbunan sampah yang dipadatkan setelah mencapai tahap tertentu.
c. Sanitary Landfill
Pada sistem ini sampah ditimbun dalam tanah yang luas kemudian dipadatkan dan ditutup dengan tanah penutup harian pada setiap hari dan akhir operasi.
gas dan lindi dari landfill ke lingkungan sekitarnya menyebabkan dampak yang serius pada lingkungan, selain berdampak buruk terhadap kesehatan juga menyebabkan kebakaran dan peledakan, kerusakan pada tanaman, bau yang tidak sedap, masalah setelah penutupan landfill, pencemaran air tanah, udara dan pencemaran global (Royadi, 2006).
Sampah yang dibuang ke TPA-TPA di kota Medan berasal dari rumah tangga, kompleks perumahan, perguruan tinggi/sekolah, perkantoran, plaza, hotel, restoran/rumah makan, rumah sakit, dan lain-lain. Komposisi sampah terdiri dari sampah organik (48,2%) yang terdiri dari daun-daunan 32% dan makanan 16,2%, dan sampah anorganik sebanyak 51,8% terdiri dari kertas 17,5%, plastik 3,5% dan lain-lain. TPA Namo Bintang, pada prinsipnya merupakan suatu landfill yang mnggunakan metode open dumping dimana seluruh sampah yang dibuang, dipadatkan dengan alat berat kemudian dibiarkan menumpuk begitu saja tanpa ada perlakuan khusus.
2.5.1. Air Lindi
Air lindi membawa materi tersuspensi dan terlarut yang merupakan produk dari degradasi sampah. Komposisi air lindi dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti jenis sampah terdeposit, jumlah curah hujan di daerah TPA dan kondisi spesifik tempat pembuangan tersebut. Air lindi pada umumnya mengandung senyawa-senyawa organik dan anorganik yang tinggi. Selayaknya benda cair, air lindi akan mengalir ke tempat yang lebih rendah. Air lindi ini dapat merembes masuk ke dalam tanah dan bercampur dengan air tanah sampai pada jarak 200 meter, ataupun mengalir di permukaan tanah dan bermuara pada aliran air sungai. Secara langsung air tanah atau air sungai tersebut akan tercemar. Air lindi juga dapat mencemari sumber air minum pada jarak 100 dari sumber pencemaran (Mahardika 2010).
2.5.2. Mekanisme Masuknya Air Lindi ke Dalam Air Tanah
Mekanisme masuknya air lindi masuk ke lapisan air tanah, terutama air tanah dangkal (sumur) melalui proses sebagai berikut :
1. Air lindi ditemukan pada lapisan tanah yang digunakan sebagai open dumping, yaitu kira-kira berjarak 2 meter di bawah permukaan tanah.
2. Secara khusus, bila air lindi masuk dengan cara infiltrasi di tanah, segera permukaan tanah dijenuhi air.
3. Akibat adanya faktor seperti air hujan, mempercepat air lindi masuk ke lapisan tanah yaitu zona aerasi yang mempunyai kedalaman 10 meter di bawah permukaan tanah.
5. Dan di lapisan tanah jenuh tersebut, air yang terkumpul bercampur dengan air lindi dimana di air tanah dangkal ini dimanfaatkan untuk sumber air minum melalui sumur-sumur dangkal (Mahardika, 2010).
Potensi gravitasi sangat penting dalam tanah-tanah yang jenuh air. Hal ini diperhitungkan terutama untuk gerakan air lindi yang menembus tanah yang pada umumnya bergerak dari elevasi tinggi ke elevasi rendah. Biasanya air tanah yang diperhatikan mempunyai elevasi yang lebih tinggi daripada sumber air bersih tertentu.Gerakan air lindi ke dalam tanah mengikuti gerakan air tanah, yang merupakan gerakan air dari tanah melalui evaporasi dan atau drainase (dari tanah basah ke tanah kering) dan dari tanah ke dalam akar-akar tanaman(Mahardika, 2010). 2.5.3. Komponen Air Lindi dari Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Sampah
Air lindi pada umumnya mengandung senyawa-senyawa organik (hidrokarbon, asam humat, fulfat, tanat dan galat) dan anorganik (natrium, kalium, kalsium, magnesium, klor, sulfat, fosfat, fenol, nitrogen dan senyawa logam berat) yang tinggi. Konsentrasi dari komponen-komponen tersebut dalam air lindi bisa mencapai 1000 sampai 5000 kali lebih tinggi daripada konsentrasi dalam air tanah. Berdasarkan penelitian Astuti (2008), bahwa komponen air lindi di TPA Putri Cempo Mojosongo Surakarta adalah NO3 (900 mg/l), Cd (0,36 mg/l), Mn (3,10 mg/l), NO2 (27 mg/l), Cl (873 mg/l), Cl2 (1,41 mg/l), H2S (0,096 mg/l), minyak dan lemak (1016 mg/l), dan padatan tersuspensi (549 mg/l).
2.6. Standar Kualitas Air Minum
memenuhi standar air minum dan tidak membahayakan kesehatan manusia. Menurut WHO, standar-standar air minum yang harus dipenuhi agar tersedia suatu penyediaan air dapat dinyatakan layak sebagai air minum :
1. Memenuhi persyaratan fisik 2. Memenuhi persyaratan biologis 3. Mengandung zat-zat kimia 4. Mengandung zat radioaktif
Saat ini dikenal beberapa standar kualitas air minum, baik yang bersifat Nasional maupun Internasional. Standar kualitas air minum bagi negara Indonesia terdapat dalam Permenkes RI No.492/MENKES/SK/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Berikut standar-standar untuk kelayakan air minum yang berlaku di Indonesia (Chandra, 2007):
1. Standar fisik : bau, warna, rasa, kekeruhan
2. Standar biologis : kuman parasit, pathogen, bakteri golongan koli (sebagai patokan adanya pencemaran tinja)
3. Standar kimia : pH, jumlah zat padat, logam berat, dan bahan kimia lain 4. Standar radioakif : radioaktif yang mungkin ada dalam air
2.7. Nitrat
2.7.1 Pengertian Umum
dengan mudah dioksidasikan menjadi nitrat, maka nitrat adalah senyawa yang paling sering ditemukan di dalam air bawah tanah maupun air yang terdapat di permukaan (Thomson, 2004).
2.7.2.Sumber Nitrat
Sumber nitrogen organik di perairan berasal dari proses pembusukan makhluk hidup yang telah mati, karena protein dan polipeptida terdapat pada semua organisme hidup. Sumber antropogenik nitrogen organik adalah limbah industri dan limpasan dari daerah pertanian, terutama urea. Urea juga digunakan sebagai bahan dasar pembuatan plastik dan obat-obatan, serta sebagai pelarut selulosa pada industri kertas.
Nitrat biasanya ada di air permukaan dalam konsentrasi kecil, dan kemungkinan mencapai konsentrasi tinggi pada air tanah. Nitrat adalah unsur penting dalam proses fotosintesis tanaman air. Adanya NO
3 dalam air adalah berkaitan erat dengan siklus Nitrogen dalam alam. Dalam siklus tersebut dapat diketahui bahwa Nitrat dapat terjadi baik dari N
2 atmosfir maupun dari pupuk-pupuk yang digunakan dan dari oksidasi NO
2 -
oleh bakteri dari kelompok Nitrobacter. Asam yang dibentuk
dari nitrat dapat bereaksi membentuk nitrosamines yang kebanyakan diketahui potensi karsinogen (Sutrisno, 2006).
pertanian, pupuk nitrogen merupakan sumber utama pencemaran terhadap air bawah tanah yang digunakan sebagai air minum. Sumber nitrat lainnya pada air sumur adalah pencemaran dari sampah organik hewan dan rembesan dari septic tank (Thomson, 2004).
2.7.3 Sifat Nitrat
Nitrat dibentuk dari asam nitrit yang berasal dari ammonia melalui proses oksidasi katalitik. Nitrit juga merupakan hasil metabolisme dari siklus nitrogen. Bentuk pertengahan dari nitrifikasi dan denitrifikasi. Nitrat dan nitrit adalah komponen yang mengandung nitrogen berikatan dengan atom oksigen, nitrat mengikat tiga atom oksigen sedangkan nitrit mengikat dua atom oksigen. Di alam, nitrat sudah diubah menjadi bentuk nitrit atau bentuk lainnya (Argonne National Laboratory EVS, 2005).
Struktur kimia dari nitrat
Berat molekul: 62.05
Struktur kimia dari nitrit
O == N -- O-
Berat molekul: 46.006
dapat menimbulkan ledakan. Bentuk garam dari nitrat dan nitrit tidak berwarna dan tidak berbau serta tidak berasa. Bersifat higroskopis (Parrot, 2002).
2.7.4 Nitrifikasi
Nitrifikasi dapat didefinisikan sebagai konversi biologis dan nitrogen dari komponen organik atau anorganik dari bentuk tereduksi ke bentuk teroksidasi. Pada penanganan polusi air, nitrifikasi adalah proses biologis yang akan mengoksidasi ion amonium menjadi bentuk nitrit atau nitrat. Bakteri yang menoksidasi amonium menjadi nitrit adalah bakteri dari genus Nitrosospira, Nitrosococcus, Nitrosocystis. Sedangkan bakteri yang mengoksidasi nitrit menjadi nitrat adalah Nitrobacter juga dari genus Nitrosogloea dan Nitrocystis. Pada limbah yang belum diolah, nitrogen dijumpai dalam bentuk nitrogen organik dan komponen amonium. Nitrogen oragnik akan diubah oleh aktivitas mikroba menjadi ion amonium. Bila kondisi lingkungan mendukung maka mikroba nitrifikasi akan mampu mengoksidasi amonia. Mikroba tersebut bersifat autotropik yaitu mendapatkan energinya melalui proses oksidasi dari ion amonium atau nitrit yang tersedia. Dengan reaksi sebagai berikut :
NH4+ + 1,5 O2 bakteri 2H+ + NO2- + H2O
Reaksi ini membutuhkan 3,43 gram molekul oksigen untuk setiap gram molekul amonia yang akan teroksidasi menjadi nitrit. Sedangkan nitrit dpaat dioksidasi menjadi nitrat dengan reaksi sebagai berikut :
NO2- + 0,5 O2 bakteri NO3-
2.7.5 Dosis Letal Nitrat
Dosis letal dari nitrat pada orang dewasa adalah sekitar 4-30 gr (atau sekitar 40-300 mg NO3-kg). Dosis antara 2-9 gram NO3- dapat mengakibatkan methemoglobinemia. Nilai ini setara dengan 33-150 mg NO3-/kg.Dosis letal dari nitrit
pada orang dewasa bervariasi antara 0,7 dan 6 gr NO2- (atau sekitar10-100 mg NO2 -/kg).
Dengan dosis yang lebih kecil akan dapat membahayakan neonatus karena belum lengkapnya pembentukan dan regenerasi hemoglobin didalam tubuh mereka..Kebanyakan kasus membuktikan bahwa neonatus langsung mengalami methemoglobinemia setelah minum air formula yang tinggi nitrat atau nitrit (Ruse M.
1999).
2.7.6 Farmakokinetik
Nitrat dan nitrit yang diberikan secara oral akan diabsorbsi oleh traktus digestivus bagian atas dan dipindahkan ke dalam darah. Di dalam darah, nitrit mengubah hemoglobin menjadi methemoglobin yang kemudian teroksidasi menjadi nitrat. Normalnya methemoglobin akan langsung diubah menjadi hemoglobin kembali melalui proses enzimatik. Nitrat tidak diakumulasikan didalam tubuh. Nitrat kemudian didistribusikan ke cairan-cairan tubuh seperti urin, air liur, asam lambung, dan cairan usus. Sekitar 60% dari nitrat oral diekskresikan melalui urin. Sisanya belum diketahui, tetapi metabolisme bakteri endogen mengeliminasi sisanya(Argonne National Laboratory EVS, 2005).
diabsorbsi di traktus digestivus bagian bawah. Hal ini akan mengakibatkan mikroba usus mengubah nitrat menjadi nitrit sebagai senyawa yang lebih berbahaya. Karena itu, pembentukan nitrit pada usus mempunyai arti klinis yang penting terhadap keracunan. Nitrit dapat mengakibatkan vasodilatasi pada pembuluh darah, hal ini mungkin diakibatkan karena adanya perubahan nitrit menjadi nitrit oksida (NO) atau NO-yang mengandung molekul yang berperan dalam membuat relaksasi otot-otot polos (Thompson, 2004).
Selain itu, nitrit di dalam perut akan berikatan dengan protein membentuk N-nitroso, komponen ini juga dapat terbentuk bila daging yang mengandung nitrat atau nitrit dimasak dengan panas yang tinggi. Sementara itu, komponen ini sendiri diketahui menjadi salah satu bahan karsinogenik seperti timbulnya kanker perut pada manusia (Parrot, 2002).
2.7.7 Klasifikasi Paparan Nitrat
Klasifikasi yang dibuat adalah berdasarkan besar tidaknya kemungkinan paparan zat nitrat dan nitrit pada manusia (Ruse M. 1999).
a. Paparan yang tidak disengaja: Kontak secara tidak sengaja dengan komponen nitrat maupun nitrit, baik secara inhalasi maupun tertelan.
Hal ini juga terjadi pada para petani yang sering menggunakan pupuk yang mengandung nitrat.
c. Paparan medis, diakibatkan penggunaan sodium nitrit intravena secara berlebihan sebagai antidotum keracunan sianida.
2.7.8 Gejala dan Manifestasi Klinik
Nitrat yang masuk ke dalam saluran pencernaan melalui makanan atau air minum, tetapi yang terbanyak adalah melalui air minum. Nitrat yang berlebih dari sisa pemupukan akan mengalir bersama air menuju sungai atau meresap ke dalam air tanah. Nitrat yang berlebih akan terakumulasi di dalam tanah. Selain peroral, nitrat dan nitrit dapat masuk ke dalam tubuh dalam bentuk debu secara inhalasi. Nitrat dan nitrit sulit untuk diabsorbsi kulit. Belum ada penelitian yang menjelaskan apakah nitrat dan nitrit dapat masuk melalui kulit. Tetapi absorbsi dapat terjadi bila terjadi kerusakan kulit misalnya adanya luka bakar (Thompson B., 2004).
Tabel 2.1Kadar Methemoglobin
Tidak ada gejala klinis
Kemampuan darah mengangkut oksigen berkurang sehingga menyebabkan darah berwarna kecoklatan
Terjadi sianosis, tubuh berwarna biru abu-abuan, biasanya asimptomatis.
Sakit kepala, pusing, lemah, menurunnya produktivitas, kesulitan bernapas.
Meningkatnya depresi pada sistem saraf pusat
Koma, kejang, gagal jantung, aritmia jantung, metabolik asidosis
Beresiko tinggi menyebabkan kematian
Nitrit juga dapat mengakibatkan penurunan tekanan darah karena efek vasodilatasinya.Gejala klinis yang timbul dapat berupa nausea (mual), muntah, nyeri abdomen, nyeri kepala, pusing, penurunan tekananan darah, selain itu sianosis dapat muncul dalam jangka waktu beberapa menit sampai 45 menit. Pada kasus yang ringan, sianosis hanya tampak disekitar bibir dan membran mukosa. Adanya sianosis sangat tergantung dari jumlah total hemoglobin dalam darah, saturasi oksigen, pigmentasi kulit dan pencahayaan saat pemeriksaan. Bila mengalami keracunan yang berat, korban dapat tidak sadar seperti stupor (koma) atau kejang sebagai akibat hipoksia berat. Prognosis sangat tergantung dari terapi yang diberikan (Morris D., 1996).
oleh atropin atau obat-obatan lain. Tubuh seharusnya mengkompensasinya dengan takikardi (detak jantung cepat>100 denyut/menit) tetapi karena pada korban dapat terjadi vasovagal reflex( kerusakan system saraf ) yang mengakibatkan bradikardi (denyut jantung lambat<60 denyut/menit). Pada sistem pernafasan mulai tampak takipnea( napas cepat ) dan hiperventilasi disertai dengan sianosis. Apabila dibiarkan maka akan timbul koma dan kejang sebagai akibat anoksia serebri(Argonne National Laboratory EVS, 2005).
2.8. Fosfat
2.8.1. Pengertian Umum
Fosfat adalah senyawa fosfor yang anionnya mempunyai atom fosfor yang dilengkapi oleh empat atom oksigen yang terletak pada sudut tetrahedron. Ada 3 jenis asam fosfat yang dikenal, yaitu : asam ortofosfat, asam pirofosfat dan asam metafosfat. Ortofosfat adalah paling stabil dan paling penting (zat ini sering disebut fosfat saja), larutan pirofosfat dan metafosfat berubah menjasi ortofosfat perlahan-lahan pada suhu biasa dan lebih cepat dengan didihan.
melalui proses biologis kerena baik bekteri maupun tanaman menyerap fosfat bagi pertumbuhan (Saragih R, 2009).
2.8.2. Siklus Fosfor di Alam
Siklus P adalah mirip dengan beberapa siklus nutrisi mineral lainnya, P terdapat pada tanah, mineral, organisme hidup, dan air. Meskipun P terdapat banyak di alam, namun P tidak ditemukan dengan di alam dalam bentuk unsur. Unsur P sangat reaktif dan akan menggabungkan dengan oksigen bila terkena udara. Dalam proses alami seperti di tanah dan air, P akan ada sebagai fosfat, suatu bentuk kimia di mana setiap atom P dikelilingi oleh 4 atom oksigen (O). Ortofosfat, fosfat sederhana, memiliki rumus kimia PO4-3. Dalam air, ortofosfat sebagian besar ada sebagai H2PO4dalam kondisi asam, atau sebagai HPO42 - dalam kondisi alkali.
Gambar 1. Siklus fosfor
tanah. Pelepasan fosfat anorganik dari fosfat organik yang disebut mineralisasi dan disebabkan oleh mikroorganisme yang tidak dapat lagi menguraikan senyawa organik. Aktivitas mikroorganisme sangat dipengaruhi oleh suhu tanah dan kelembaban tanah. Proses ini paling cepat ketika tanah yang hangat dan lembab. Fosfat berpotensi hilang melalui erosi tanah dan sebagian kecil masuk ke badan air yang meresap melalui tanah.
Senyawa fosfat banyak yang sukar larut dalam air, karena itu, sebagian besar fosfat di alam ada dalam bentuk padat. Namun, air tanah dan air permukaan (sungai dan danau) biasanya mengandung konsentrasi yang relatif rendah. Konsentrasi fosfor terlarut (atau larut). Tergantung pada jenis mineral di daerah tersebut, badan air biasanya mengandung sekitar 10 ppm. (Randall dkk., 2009)
Di Indonesia, jumlah cadangan fosfat yang telah diselidiki adalah 2,5 juta ton endapan guano (kadar P2O5 = 0,17 - 43 %). Terdapat antara lain di Propinsi Aceh, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Sulawesi Utara, Sulawesi Tengah, NTT, Sumatera Utara, Kalimantan, dan Irian Jaya. Sementara eksplorasi fosfat dimulai sejak tahun 1919. Umumnya, kondisi endapan fosfat guano yang ada ber-bentuk lensa-lensa, sehingga untuk penentuan jumlah cadangan, dibuat sumur uji pada kedalaman 2 - 5 meter (Anonim, 2010).
2.8.3. Sumber Fosfat
ortofosfat berasal dari bahan pupuk yang masuk kedalam sungai melalui saluran drainase dan air run-off dari air hujan.
Polifosfat dapat memasuki sungai melalui air buangan penduduk dan industri yang menggunakan bahan deterjen yang mengandung fosfat seperti industri pencucian, industri logam dan sebagainya. Fosfat organis terdapat dalam air buangan penduduk ( tinja ) dan sisa makanan. Fosfat organis dapat pula terjadi dari ortofosfat yang terlarut melalui proses biologis karena baik bakteri maupun tanaman menyerap posfat bagi pertumbuhan (Sutrisno, 2006).
2.8.4 Sifat Fosfat
Fosfat banyak terdapat di perairan dalam bentuk inorganik dan organik sebagai larutan, debu, dan tubuh organisme. Semua fosfat mengalami proses perubahan biologis menjadi fosfat anorganik yang selanjutnya digunakan oleh tanaman untuk membuat energi. Fosfat berada pada sedimen dan lumpur air bersama kehidupan biologis yang berada di atas air. Fosfat merupakan parameter untuk mendeteksi pencemaran air.
Total fosfat dapat diukur langsung dengan cara kalorimeter atau melalui proses digestasi lebih dulu, sebelum pengukuran sampel air disaring melalui saringan berukuran 0,45 µm. digestasi dilakukan untuk membebaskan fosfat anorganik sehingga dengan demikian dapat ditetapkan fosfat organik (Sutrisno, 2006).
2.8.5 Dampak Fosfat Bagi Lingkungan
kadar fosfat total 0,021-0,05 mg/liter dan perairan dengan tingkat kesuburan tinggi, yang memiliki kadar fosfat total 0,051-0,1 mg/liter. Fosfat merupakan parameter untuk mendeteksi pencemaran air.
Fosfat berada dalam air limbah dalam bentuk organik. Sebagai ortofosfat anorganik atau sebagai fosfat-fosfat kompleks. Fosfat kompleks mewakili kira-kira separuh dari fosfat air limbah perkotaan dan berasal dari penggunaan bahan-bahan detergen sintetis. Fosfat kompleks mengalami hidrolisa selama pengolahan biologis menjadi bentuk ortofosfat (PO43-).
Dari konsentrasi rata-rata fosfor keseluruhan sebanyak 10 mg/l berada dalam air limbah perkotaan , kira-kira 10 % dibunag sebagai bahan tak terpakai selama pengendapan primer dan 10 % hingga 20 % lainnya digabungkan ke dalm sel-sel bakteri selama pengolahan biologis. Sisa yang 70 % dari fosfor yang masuk pada umumnya dilepaskan bersama bunagan instalasi sekunder. Bentuk-bentuk penting fosfat dalam air limbah adalah pospor organik, polifosfat dan ortofosfat. Polifosfat banyak digunakan dalam pembuatan detergen sintetis. Komponen fosfat dipergunakan untuk membuat sabun sebagai pembentuk buih. Dan adanya fosfat dalam air limbah dapat menghambat penguraian pada proses biologis (Budi S., 2006).
Polifosfat dapat memasuki sungai melalui air buangan penduduk dan industri yang menggunakan detergen yang mengandung fosfat seperti industri pencucian, industri logam dan sebagainya. Fosfat organis terdapat dalam air buangan penduduk (tinja) dan sisa makanan. Fosfat organis dapat pula terjadi dari ortofosfat yang terlarut melalui proses biologis karena baik bakteri maupun tanaman menyerap fosfat bagi pertumbuhannya. Bermacam-macam jenis fosfat juga dipakai untuk penngolahan anti karat dan anti kerak pada pemanas air (boiler).
Keberadaan senyawa fosfat dalam air sangat berpengaruh terhadap keseimbangan ekosistem perairan. Bila kadar fosfat pada air alam sangat rendah (<0,01 mg/l), pertumbuhan tanaman dan ganggang akan terhalang, keadaan ini dinamakan “oligotrop”. Pembuangan limbah yang banyak mengandung fosfat ke dalam badan air dapat menyebabkan pertumbuhan lumut dan mikroalgae yang berlebih yang disebut “eutrophication”, sehingga air menjadi keruh dan berbau karena pembusukan lumut-lumut yang mati. Pada keadaan “eutrotop” tanaman dapat menghabiskan oksigen dalam sungai atau kolam pada malam hari atau bila tanaman tersebut mati dan dalam keadaan sedang mencerna (digest) dan pada siang hari pancaran sinar matahari kedalam air akan berkurang, sehingga prosesfotosintesis yang dapat menghasilkan oksigen juga berkurang. Hal ini tentu sangat berbahaya bagi kelestrian ekosistem perairan (Budi S., 2006).
2.8.6 Dampak Fosfat Bagi Kesehatan
antara lain di susu, keju, cokelat, telur dan makanan laut. Dalam keadaan normal, fosfat diperlukan untuk perpindahan energi dan saraf. Kerusakan ginjal menyebabkan penumpukan fosfat di dalam tubuh. Fosfat yang tidak dapat dibuang, akan mengerak dan menumpuk di bawah kulit. Hal tersebut dapat menyebabkan gatal-gatal dan infeksi pada kulit (Anonim, 2010). Kadar maksimum fosfat sbg P dalam air minum yang masih diperbolehkan 0,2 mg/L (PP. No. 82 Tahun 2001).
Djabu et al. (1991) mengemukakan jika kandungan fosfat rata-rata dalam waktu 24 jam lebih besar dari 2 mg/l akan menyebabkan gangguan pada tulang. Sumber fosfat berasal dari pencemaran industri, limbah domistik, hanyutan pupuk, dan bahan mineral fosfat. Kadar fosfat berbahaya terhadap kesehatan. Jika kandungan fosfat melebihi batas kadar maksimum (0,5 mg/l) dapat mengganggu pencernaan.
Keracunan oleh zat ini adalah menurunkan kadar enzim cholinesterase dalam tubuh karena terblokirnya enzim ini oleh fosfat sehingga banyak acethylcholin terkumpul dalam jaringan tubuh. Gejalanya berupa penglihatan menjadi kabur, mual, pusing, kejang usus, dada sesak, badan terasa lemah dan buang-buang air. Sebelum terjadinya koma karena keracunan ini, biasanya didahului oleh banyaknya keluar keringat dari tubuh, mata berair, badan menjadi biru dan kejang-kejang (Supardi, 2003).
2.9. Sumur Gali
hewan. Sumur gali umumnya dibuat untuk mengambil air tanah bebas sehingga sangat dipengaruhi musim.
2.9.1 Persyaratan Konstruksi Sumur Gali
Sumur gali memiliki permukaan air yang relatif dekat dengan permukaan tanah sehingga mudah terkontaminasi rembesan yang umumnya berasal dari buangan-buangan kotoran manusia (kakus) dan hewan juga dari limbah sumur itu sendiri baik karena lantainya maupun bangunan air limbahnya yang tidak kedap air. Keadaan sumur dan cara pengambilan air sumur pun dapat menjadi sumber kontaminasi, misalnya sumur dengan konstruksi terbuka dan pengambilan air sumur dengan timba (Dirjen PPM dan PLP, 1997).
Ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi oleh sumur gali yang dikemukakan oleh Pusdiklat Pegawai Departemen Kesehatan Republik Indonesia yaitu :
a. Dinding sumur setinggi 300 cm dari permukaan tanah dan kedap air b. Lantai sumur selebar 1 meter
c. Saluran limbah 10-12 meter dari sumur d. Dilengkapi tutup sumur
1. Jarak sumur gali dari sumber pencemaran seperti kakus, lubang galian sampah, lubang galian untuk air kotor minimal 10 meter dan letaknya tidak berada dibawah sumber pencemaran tersebut.
2. Dinding sumur (cincin) minimal 3 meter dari permukaan tanah dan terbuat dari bahan kedap air.
3. Lebar minimal lantai sumur 1 meter dari tepi bibir sumur dan terbuat dari bahan kedap air.
4. Tinggi bibir sumur minimal 0,8 meter dari permukaan tanah.
5. Mempunyai saluran pembuangan air bekas minimal sepanjang 10 meter dan terbuat dari bahan kedap air.
2. 9 Kerangka Konsep
Kualitas Kimia Air :
Nitrat
Fosfat Jarak TPA Sampah
dengan Sumur Gali
Permenkes RI No. 416 Tahun 1990 Tentang Syarat-Syarat dan
Pengawasan Kualitas Air.
PP No.82/12/2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air.
Konstruksi Fisik Sumur Gali
TMS
MS
TMS
2.10. Hipotesis
Ha : Ada hubungan antara jarak sumur gali dengan TPA Sampah terhadap kandungan Fosfat dan Nitrat pada air sumur gali masyarakat di Desa Namo Bintang, Kecamatan Pancur Batu.
Ho: Tidak ada hubungan antara jarak sumur gali dengan TPA Sampah terhadap
