BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Air
Air merupakan zat yang paling penting dalam kehidupan setelah udara. Sekitar
tiga per empat bagian dari tubuh kita terdiri dari air dan tidak seorangpun dapat bertahan
hidup lebih dari 4-5 hari tanpa minum air. Selain itu air juga dipergunakan untuk
memasak, mencuci, mandi, dan membersihkan kotoran yang ada disekitar rumah. Air
juga digunakan untuk keperluan industri, pertanian, pemadam kebakaran, tempat rekreasi,
transportasi, dan lain-lain.
Volume air dalam tubuh manusia rata-rata 65% dari total berat badannya, dan
volume tersebut sangat bervariasi pada masing-masing orang, bahkan juga bervariasi
antara bagian-bagian tubuh seseorang. Beberapa organ tubuh manusia yang mengandung
banyak air, antara lain, otak 74,5%, tulang 22%, ginjal 82,7%, otot 75,6%, dan darah
83%.
Setiap hari kurang lebih 2.272 liter darah dibersihkan oleh ginjal dan sekitar 2,3
liter diproduksi menjadi urin. Selebihnya diserap kembali masuk ke aliran darah. Dalam
kehidupan sehari-hari , air dipergunakan antara lain untuk keperluan minum, mandi,
memasak, mencuci, membersihkan rumah, dan pembawa bahan buangan industri.
2.1.1. Golongan Air
Peraturan Pemerintah No. 82 tahun 2001 mengelompokkan kualitas air menjadi
beberapa kelas menurut peruntukannya.
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 air yang sama dengan kegunaan tersebut.
d. Kelas empat, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi
pertanaman atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama
dengan kegunaan tersebut.
Mengingat pentingnya peran air, sangat diperlukan adanya sumber air
yang dapat menyediakan air yang baik dari segi kuantitas dan kualitasnya.
(Mulia, R.2005)
2.1.2. Sumber Air
Air yang berada di permukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai sumber.
Berdasarkan letak sumbernya, air dapat dibagi menjadi air angkasa (hujan), Air
permukaan dan Air Tanah.
1. Air Hujan
Air angkasa atau 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, misalnya, karbon
dioksida, nitrogen, dan amonia. (Chandra, B.2006)
Dalam keadaan murni, sangat bersih, karena dengan adanya pengotoran udara
yang disebabkan oleh kotoran-kotoran industri dan lain sebagainya. Maka untuk
menjadikan air hujan sebagai sumber air minum hendaknya pada waktu menampung air
hujan jangan mulai pada saat hujan mulai turun karena msih mengandung banyak
kotoran.
Selain itu air hujan memiliki sifat agresif terutama terhadap pipa-pipa penyalur
maupun bak-bak reservoir, sehingga hal ini akan mempercepat terjadinya korosi
(karatan). Juga air hujan ini mempunyai sifat lunak, sehingga akan boros terhadap
pemakaian sabun. (Sutrisno, T.2004)
2. Air Permukaan
Air permukaan yang meliputi badan-badan air seperti sungai, danau, telaga,
kepermukaan bumi. Air hujan tersebut kemudian akan mengalami pencemaran baik oleh
tanah, sampah, maupun lainnya. ( Chandra, B.2006)
Beberapa pengotoran ini , untuk masing-masing air permukaan akan
berbeda-beda, tergantung pada daerah pengaliran air permukaan ini. Jenis pengotorannya adalah
merupakan kotoran fisik, kimia dan bakteriologi.
Setelah mengalami suatu pengotoran, pada suatu saat air permukaan itu akan
mengalami suatu proses pembersihan sendiri yang dapat dijelaskan sebagai berikut :
Udara yang mengandung Oksigen atau gas O2 akan membantu mengalami proses
pembusukan yang terjadi pada air permukaan yang telah mengalami pengotoran, karena
selama dalam perjalanan, O2 akan meresap kedalam air permukaan.
(Sutrisno, T.2004).
Air Permukaan ada 2 macam yaitu :
a. Air sungai
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.
b. Air rawa/ danau
Kebanyakan air rawa ini berwarna yang disebabkan oleh adanya zat-zat organis
yang telah membusuk, misalnya asam humus yang larut dalam air yang menyebabkan
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 ini akan larut. Pada permukaan air akan tumbuhalgae(lumut)
karena adanya sinar matahari dan O2.
3. Air Tanah
Air tanah (ground water) berasal dari air hujan yang jatuh kepermukaan bumi
yang kemudian mengalami perkolasi atau penyerapan kedalam tanah dan mengalami
proses filtrasi secara alamiah. Proses-proses yang telah dialami air hujan tersebut ,
didalam perjalanannya kebawah tanah, membuat air tanah menjadi lebih baik dan lebih
murni dibandingkan air permukaan.
Air tanah memiliki kelebihan dibandingkan sumber air lain. Yaitu, air tanah
biasanya bebas dari kuman penyakit dan tidak perlu mengalami proses purifikasi atau
proses penjernihan. Persediaan air tanah juga cukup tesedia sepanjang tahun, saat musim
kemarau sekalipun. Sementara itu , air tanah juga memiliki beberapa kerugian atau
kelemahan dibanding sumber air lainnya. Air tanah mengandung zat-zat mineral
semacam magnesium, kalsium dan logam berat seperti besi dapat menyebabkan
kesadahan air. Selain itu untuk mengisap dan mengalirkan air keatas permukaan,
2.2. Air Minum
Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan makhluk
hidup di bumi ini. Fungsi air bagi kehidupan tidak dapat digantikan oleh senyawa lain.
Penggunaan air yang utama dan sangat vital bagi kehidupan adalah sebagai air minum.
Hal ini terutama untuk mencukupi kebutuhan air didalam tubuh manusia itu sendiri.
Didalam tubuh manusia, air diperlukan untuk melarutkan berbagai jenis zat yang
diperlukan tubuh. Oksigen juga perlu dilarutkan sebelum dapat memasuki
pembuluh-pembuluh darah yang ada disekitar alveoli. Begitu juga zat-zat makanan hanya dapat
diserap apabila dapat larut didalam cairan yang meliput selaput lendir usus. Air juga ikut
mempertahankan suhu tubuh dengan cara penguapan keringat pada tubuh manusia.
Disamping itu juga, transportasi zat-zat makanan dalam tubuh semuanya dalam bentuk
larutan dengan pelarut air. Sehingga dapat disimpulkan bahwa air sangat memegang
peranan penting dalam setiap aktivitas manusia.
(Mulia, R.2005).
2.2.1. Sumber Air Bersih dan Aman
Air yang diperuntukkan bagi konsumsi manusia harus berasal dari sumber yang
bersih dan aman tersebut, antara lain :
a. Bebas dari kontaminasi kuman atau bibit penyakit
b. Bebas dari substansi kimia yang berbahaya dan beracun.
d. Dapat dipergunakan untuk mencukupi kebutuhan domestik dan rumah tangga.
e. Memenuhi standar minimal yang ditentukan oleh WHO atau Departemen
Kesehatan RI.
Air dinyatakan tercemar bila mengandung bibit penyakit, parasit, bahan-bahan
kimia yang berbahaya, dan sampah atau limbah industri. (Chandra, B.2006)
2.2.2. Syarat-Syarat Air Minum
Disamping pertimbangan akan kegunaan air bagi manusia maupun organisme,
maka persyaratan untuk standar kualitas air ditentukan oleh beberapa aspek, yang antara
lain adalah :
1. Persyaratan Fisika
2. Persyaratan Kimia
3. Persyaratan Biologis. ( Ryadi,S. 1984)
2.2.2.1. Syarat Fisik
- Air tidak boleh berwarna.
- Air tidak boleh berasa.
- Air tidak boleh berbau.
- Suhu air hendaknya dibawah suhu udara (sejuk ± 25oC).
Syarat-syarat kekeruhan dan warna harus dipenuhi oleh setiap jenis air minum
dimana dilakukan penyaringan dalam pengolahannya.
2.2.2.2. Syarat-syarat Kimia
Air minum tidak boleh mengandung racun, zat-zat mineral atau zat-zat kimia
tertentu dalam jumlah melampaui batas yang telah ditentukan.
2.2.2.3. Syarat-syarat bakteriologik:
Air minum tidak boleh mengandung bakteri-bekteri penyakit (patogen)sama sekali
dan tidak boleh mengandung bakteri-bakteri golongan Coli melebihi batas-batas yang
telah ditentukan yaitu 1 Coli/100 ml.air.
2.2.2.4. Standar Kualitas Air Minum
Standar kualitas air minum dapat dikelompokkan menjadi dua bagian, antara lain :
1. Standar kualitas fisik air minum
2. Standar kualitas khemis (kimia) air minum
1. Standar kualitas fisik air minum
Dalam standar persyaratan fisik air minum tampak adanya lima unsur persyaratan,
a. Suhu
Temperatur dari air akan mempengaruhi penerimaan (acceptance) masyarakat
akan air tersebut dan dapat pula mempengaruhi reaksi kimia dalam pengolahan, terutama
apabila temperatur tersebut sangat tinggi. Temperatur yang diinginkan adalah 50°F - 60°F
atau 10°C – 15°C, tetapi iklim setempat, kedalaman pipa – pipa saluran air, dan jenis dari
sumber – sumber air akan mempengaruhi temperatur ini. Disamping itu, temperatur pada
air mempengaruhi secara langsung toksisitas banyak bahan kimia pencemar, pertumbuhan
mikroorganisme dan virus.
Penyimpangan terhadap standar suhu ini, yakni apabila suhu air minum lebih
tinggi dari suhu udara, jelas akan mengakibatkan tidak tercapainya maksud – maksud
tersebut di atas, yakni akan menurunkan penerimaan masyarakat, meningkatkan toksisitas
dan kelarutan bahan – bahan polutan, dan dapat menimbulkan suhu bagi kehidupan
mikroorganisme dan virus tertentu.
b. Warna
Banyak air permukaan khususnya yang berasal dari daerah rawa – rawa, seringkali
berwarna sehingga tidak dapat diterima oleh masyarakat, baik untuk keperluan rumah
tangga maupun untuk keperluan industri, tanpa dilakukannya pengolahan untuk
menghilangkan warna tersebut.
Bahan – bahan yang menimbulkan warna tersebut dihasilkan dari kontak antara air
dengan reruntuhan organis seperti daun, duri pohon jarum dan kayu, yang semuanya
dalam berbagai tingkat – tingkat pembusukan (decomposition).
Intensitas warna dalam air ini diukur dengan satuan unit warna standar, yang dihasilkan
Service untuk intensitas warna dalam air minum adalah 20 unit dengan skala Pt – Co.
Standar ini lebih rendah daripada standar yang ditetapkan oleh standar Internasional dari
WHO maupun standar nasional Indonesia yang besarnya 5 – 50 unit.
c dan d. Bau dan Rasa
Bau dan rasa biasanya terjadi bersama-sama dan biasanya disebabkan oleh adanya
bahan–bahan organik yang membusuk, tipe-tipe tertentu organisme mikroskopik, serta
persenyawaan-persenyawaan kimia seperti phenol. Bahan-bahan yang menyebabkan bau
dan rasa ini berasal dari berbagai sumber. Intensitas baudan rasa dapat meningkat, bila
terhadap air dilakukan chlorinasi. Standar persyaratan kualitas air minum yang
menyangkut bau dan rasa ini baik yang ditetapkan oleh WHO maupun U.S. Public Health
Service yang menyatakan bahwa dalam air minum tidak boleh terdapat bau dan rasa yang
tidak diinginkan. Efek kesehatan yang dapat ditimbulkan oleh adanya bau dan rasa dalam
air ini adalah :
• Serupa dengan unsur warna, dengan air minum yang berasa dan berwarna ini,
masyarakat akan mencari sumber – sumber air lain yang kemungkinan besar bahkan tidak
“safe”.
• Ketidaksempurnaan usaha menghilangkan bau dan rasa pada cara pengolahan yang
dilakukan dapat menimbulkan kekhawatiran bahwa air yang terolah secara tidak
sempurna itu masih mengandung bahan – bahan kimia yang bersifat toksik. Sehingga
dapat disimpulkan bahwa efek yang dapat ditimbulkan adalah merupakan efek yang
terjadi secara tidak langsung.
Air dikatakan keruh apabila air tersebut mengandung begitu banyak partikel bahan
yang tersuspensi sehingga memberikan warna/rupa yang berlumpur dan kotor. Kekeruhan
tidak menjadi sifat dari air yang membahayakan, tetapi ia menjadi tidak disenangi karena
rupanya. Standar yang ditetapkan oleh U.S. Public Health Service mengenai kekeruhan
ini adalah batas maksimal 10 ppm dengan skala silikat, tetapi dalam praktek angka
standar ini umumnya tidak memuaskan. Kebanyakan bangunan pengolahan air yang
modern menghasilkan air dengan kekeruhan 1 ppm atau kurang.
2. Standar kualitas khemis air minum
Dari daftar standar kualitas air minum dapat dilihat adanya unsur – unsur yang
tercantum dalam standar kualitas khemis daripada air minum. Dalam Peraturan Mentri
Kesehatan R.I No.01/Birhukmas/I/1975 tercantum sebanyak 26 macam unsur standar.
Beberapa diantara unsur tersebut tidak dikehendaki kehadirannya pada air minum, oleh
karena merupakan zat kimia yang bersifat racun, dapat merusak perpipaan, ataupun
karena sebagai penyebab bau/rasa yang mengganggu estetika. Bahan – bahan tersebut
adalah : nitrit, sulfida, ammonia dan CO2 agresif. Beberapa unsur meskipun dapat bersifat
racun masih dapat ditolerir kehadirannya dalam air minum asalkan tidak melebihi
konsentrasi yang ditetapkan. Unsur atau bahan – bahan tersebut adalah : phenolik, arsen,
selenium, chromium martabat 6, cyanida, cadmium, timbal, dan air raksa. (Sutrisno,
2.3. Proses Pengolahan Air
1. Bendungan
Sumber air baku yang digunakan adalah air sungai yang diambil melalui
bangunan bendungan dengan panjang 25 m (sesuai lebar sungai) dan tinggi ± 4 m dan sisi
kiri bendungan dibuat sekat berupa saluran penyedap yang lebarnya 2 m dilengkapi
dengan pintu pengatur ketinggian air kemudian air masuk ke intake (tempat masuknya air
baku)
2. Intake (tempat masuknya air baku)
Bendungan ini adalah saluran bercabang dua yang dilengakpi dengan Bar screen
(saringan kasar) dan fine screen (saringan halus) yang berfungsi untuk mencegah
masuknya kotoran-kotoran yang terbawa arus sungai. Masing-masing saluran dilengkapi
dengan pintu pengatur ketinggian air (sluce gate) dan penggerak elektro motor.
Pemeriksaan maupun pembersihan saringan dilakukan secara periodik untuk menjaga
kestabilan jumlah air masuk.
3. Raw Water Tank (RWT)
Bendungan RWT (bak pengendap) dibangun setelah intake yang terdiri dari dua
buah unit. Setiap unitnya berdimensi 23,3 m x 20 m, tinggi 5 m, dilengkapi dengan 2
buah outlet gate dan pintu bilas dua buah berfungsi sebagai tempat pengendapan lumpur,
4. Raw Water Pump (RWP)
RWP (pompa air baku) berfungsi untuk memompa air dari RWP ke splitter box
tempat pembubuhan koagulan berupa alum, dengan dosis normal rata-rata 20-25 g/m3 air
dan pendistribusian air kemasing-masing cleator yang terdiri dari 5 unit pompa air baku.
5. Cleator (proses penjernihan air)
Bendungan cleator terdiri dari 4 unit, dengan kapasitas masing-masing 350 l/det
yang bervolume 1.700 m3 berfungsi sebagai tempat proses pemisahan antara flok-flok
yang bersifat sedimen dengan air bersih hasil olahan melalui pembentukan dan
pengendapan flok-flok yang menggunakan pengaduk lambat. Endapan flok-flok ini
dibuang sesuai dengan tingkat ketebalannya secara otomatis.
Dari cleator ini dialirkan ke filter untuk menyaring kekeruhan berupa flok-flok
halus dan kotoran yang lain yang lolos dari cleator melalui pelekatan pada media filter.
Dimensi masing-masing filter ini adalah lebar 4 m. panjang 8,25 m, tinggi 6,25 m, tinggi
permukaan air maksimum 5,05 m, serta tebal media filter 114 cm, dengan lapisan sebagai
berikut :
a. Pasir kwarsa, 0,45-1,20 mm, dengan ketebalan 61 cm.
b. Pasir kwarsa, 1,80-2,00 mm, dengan ketebalan 15 cm.
c. Kerikil halus, 4,75-6,30 mm, dengan ketebalan 8 cm.
d. Kerikil sedang, 6,30-10,00 mm, dengan ketebalan 7,5 cm.
Dalam jangka waktu tertentu filter ini harus dibersihkan dari endapan yang
mengganggu proses penyaringan dengan menggunakan elektromotor.
6. Reservoir (tempat menampung air bersih)
Reservoi ini adalah berupa bendungan beton berdimensi panjang 50 m, lebar 40
m, tinggi 7 m berfungsi untuk menampung air bersih atau air olahan setelah melalui
media filter dengan kapasitas ± 12.000 m3 dan kemudian didistribusikan ke pelanggan
melalui reservoir-reservoir distribusi di berbagai cabang. Air bersih yang mengalir dari
filter ke reservoir di bubuhi chlor (post chlorination) dan untuk netralisasi di butuhkan
larutan kapur jenuh atau soda ash.
7. Finish Water Pump (FWP)
FWP (pompa air bersih) berfungsi untuk mendistribusikan air bersih dari reservoir
utama di instalasi ke reservoir-reservoirdistribusi di cabang melalui pipa transmisi 1.000
mm dan 80 mm, FWP terdiri dari 5 unit pompa.
8. Sludge lagoon (tempat menampung air buangan)
Daur ulang adalah cara paling tepat dan aman dalam mengatasi dan meningkatkan
kualitas lingkungan. Prinsip ini telah mendorong perusahaan untuk membangun sarana
pengolahan limbah berupa sludge lagoon. Lagoon ini berfungsi sebagai media
penampung air buangan bekas pencucian sistem pengolah dan kemudian air tersebut
9. Monitoring System (sistem pengawasan)
Metode pengawasan selama proses pengolahan dimasing-masing unit oleh petugas
dilakukan secara langsung juga dilakukan dengan sistem pengawasan secara tidak
langsung. Fasilitas ini dapat memperlihatkan secara langsung kondisi proses pengolahan
dari ruang tertentu baik terhadap berbagai kuantitas, kualitas, maupun kontiniutas olahan.
Fasilitas ini didesain sedemikian rupa sehingga dapat mempermudah pengawasan
terhadap proses pengolahan air menurut standard an ketentuan yang berlaku. (Indriani.
2007).
2.4. Pencemaran Air
Planet bumi sebagian besar terdiri atas air karena luas daratan memang lebih kecil
dibandingkan dengan luas lautan. Makhluk hidup yang ada di bumi ini tidak dapat
terlepas dari kebutuhan akan air. Air merupakan kebutuhan utama bagi proses kehidupan
seandainya di bumi ini tidak ada air. Air yang relativ bersih sangat didambakan oleh
manusia, baik untuk kehidupan sehari-hari, untuk keperluan industri, untuk kebersihan
sanitasi kota, mupun untuk keperluan pertanian dan lain sebagainya. (Wardhana,
W.A.2004)
Walaupun air merupakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui, tetapi air
akan dapat dengan mudah terkontaminasi oleh aktivitas manusia. Air banyak digunakan
oleh manusia untuk tujuan yang bermacam-macam sehingga dengan mudah dapat
kotor untuk diminum mungkin cukup bersih untuk mencuci, untuk pembangkit tenaga
listrik, untuk pendingin mesin dan sebagainya.
Pencemaran air dapat merupakan masalah, regional maupun lingkungan global,
dan sangat berhubungan dengan pencemaran udara serta penggunaan lahan tanah atau
daratan. Pada saat udara yang tercemar jatuh ke bumi bersama air hujan, maka air tersebut
sudah tercemar. Beberapa jenis bahan kimia untuk pupuk dan pestisida pada lahan
pertanian akan terbawa air ke daerah sekitarnya sehingga mencemari air pada permukaan
lokasi yang bersangkutan. (Darmono. 2001)
Pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat,energi
dan atau komponen lain kedalam air olehkegiatan manusia, sehingga kualitas air turun
sampai ketingkat tertentu yang membahayakan, yang mengkibatkan air tidak berfungsi
lagi sesuai dengan peruntukannya.
2.4.1. Sumber Pencemaran Air
1. Domestik ( Rumah Tangga)
Yaitu berasal dari pembuangan air kotor dari kamar mandi, kakus dan dapur.
2. Industri
Jenis polutan yang dihasilkan oleh industri sangat tergantung pada jenis
industrinya sendiri, sehingga jenis polutan yang dapat mencemari air tergantung pada
bahan baku, proses industri, bahan bakar dan sistem pengelolaan limbah cair yang
Secara umum jenis polutan air dapat dikelompokkan sebagai berikut :
a. Fisik
Pasir atau lumpur yang tercampur dalam limbah air.
b. Kimia
Bahan pencemar yang berbahaya : Merkuri (Hg), Cadmium (Cd), Timah hitam
(Pb), pestisida dan jenis logam berat lainnya.
c. Mikrobiologi
Berbagai macam bakteri, virus, parasit dan lain-lain.
Misal yang berasal dari pabrik yang mengolah hasil ternak, rumah potong dan
tempat pemerahan susu sapi.
d. Radioaktif
Beberapa bahan radioaktif yang dihasilkan oleh Pembangkit Listrik Tenaga
Nuklir (PLTN) dapat pula menimbulkan pencemaran air.
3. Pertanian dan Perkebunan
Polutan air dari petranian/perkebunan dapat berupa :
a. Zat kimia
Misalnya: berasal dari penggunaan pupuk, pestisida seperti (DDT, Dieldrin
dan lain-lain)
b. Mikrobiologi
Misalnya: virus, bakteri, parasit yang berasal dari kotoran ternak dan cacing
c. Zat radioaktif
Berasal dari penggunaan zat radioaktif yang dipakai dalam proses pematangan
buah,mendapatkan bibit unggul, dan mempercepat pertumbuhan tanaman.
(Mukono,H.J. 2006)
2.4.2. Bahan Pencemar (Polutan)
Bahan pencemar (polutan) adalah bahan-bahan yang bersifat asing bagi alam atau
bahan yang berasal dari alam itu sendiri yang memasuki suatu tatanan ekosistem sehingga
mengganggu peruntukan ekosistem tersebut. Berdasarkan cara masuknya ke dalam
lingkungan , polutan dikelompokkan menjadi dua, yaitu polutan alamiah dan polutan
antropogenik.
1. Polutan Alamiah
Polutan alamiah adalah polutan yang memasuki suatu lingkungan (misalnya badan
air) secara alami, misalnya akibat letusan gunung berapi , tanah longsor, banjir, dan
fenomena alam lain.
2. Polutan Antropogenik
Polutan antropogenik adalah polutan yang masuk ke badan air akibat aktivitas
manusia, misalnya kegiatan domestik (rumah tangga), kegiatan urban (perkotaan),
maupun kegiatan industri. Intensitas polutan antropogenik dapat dikendalikan dengan
cara mengontrol aktivitas yang menyebabkan timbulnya polutan tersebut.
2.5. Timbal (Pb)
Timbal atau timah hitam (Pb) dalam perairan ditemukan dalam bentuk terlarut dan
tersuspensi. Kelarutan timbal cukup rendah sehingga kadar timbal dalam air relativ
sedikit. Kadar dan toksisitas timbal dipengaruhi oleh kesadahan, pH, alkalinitas, dan
kadar oksigen. Timbal diserap dengan baik oleh tanah sehingga pengaruhnya terhadap
tanaman relativ kecil. (Effendi,H. 2003)
Logam ini pada awalnya secara alami terdapat didalam kerak bumi. Namun, bisa
juga berasal dari aktivitas manusia yang bahkan mampu mencapai jumlah 300 kali lebih
banyak dibandingkan dengan timbal alami. (Widowati, W. 2008)
Perbandingan yang begitu besar jumlahnya, adalah sehubungan dengan
meningkatnya aktivitas manusia baikdisektor industri maupun yang lainnyayang
menghasilkan timbal, seperti : penambangan, pembakaran bahan aditif bensin kendaraan
bermotor, partikel-partikel yang berasal dari pabrik, pembakaran arang dan lain
sebagainya. (Fardiaz, S. 1992)
2.5.1. Sumber-Sumber Timbal
Seperti sudah dikemukakan, bahwa timbal ada yang secara alami terdapat dalam
kerak bumi, dan ada yang berasal dari aktivitas manusia. Sumber-sumber timbal tersebut
1. Timbal yang secara alami terdapat dalam kerak bumi, jumlahnya sangat sedikit
sekali, yaitu hanya 0,002% dari jumlah seluruh kerak bumi dan dialam ini terdapat
4 macam isotop timbal yaitu :
a. Timbal-204, diperkirakan berjumlah sebesar 1,48% dari seluruh isotop timbal.
b. Timbal-206, ditemukan dalam jumlah sebesar 23,60% dari seluruh isotop
timbal yang terdapat di alam.
c. Timbal-207, sebanyak 22,60% dari semua isotop timbal yang terdapat di alam.
d. Timbal-208, ditemukan sebanyak 52,32% dari seluruh isotop timbal yang
terapat di alam.
Isotop-isotop tersebut merupakan hasil peluruhan radio aktif alam. Melalui proses
geologi timbal terkonsentrasi dalam deposit seperti : bijih logam, yang tergabung dengan
logam-logam lain seperti : perak,seng, arsen dan lain-lain.
2. Sedangkan timbal yang berasal dari aktivitas manusia antara lain :
a. Hasil penambangan
Bijih-bijih timbal yang terdapat dari hasil penambangan mengandung sekitar
3% sampai 10% timbal, yang selanjutnya akan dipekatkan lagi sehingga
diperoleh logam timbal murni. (Palar, H. 1994)
b. Timbal berbentuk gas
Terutama berasal dari pembakaran bahan aditif bensin dari kendaraan
bermotor.
Umumnya bersumber dari pabrik-pabrik, pembakaran arang dan lain sebagainya.
(Fardiaz, S. 1992)
2.5.2. Sifat-sifat Timbal
Sebagaimana elemen yang lain timbal juga mempunyai sifat-sifat khusus sebagai
berikut:
1. Sifat fisik
a. Merupakan logam berat
b. Warna kebiru-biruan sampai hitam kelam
c. Merupakan logam yang lunak, sehingga dapat dipotong dengan
menggunakan pisau atau dengan tangan dan dapat dibentuk dengan
mudah.
d. Titik lebur 327,4oC
e. Mendidih pada suhu 1740oC
f. Mempunyai kerapatan yang lebih besar dibandingkan dengan
logam-logam biasa, kecuali emas dan merkuri.
2. Sifat Kimia
a. Mempunyai valensi 2 dan 4
b. Relatif tahan terhadap asam sulfat dan HCl
c. Merupakan logam yang tahan terhadap peristiwa korosi atau karat,
sehingga logam timbal sering digunakan sebagai bahan coating (lapisan).
e. Merupakan amphoteric, garam Pb terbentuk dari asam plumbic.
f. Merupakan penghantar listrik yang tidak baik.
3. Senyawa Plumbum (Pb)
Senyawa Pb yang penting adalah plumbum oksida dan plumbum tetraethyl,
Plumbum carbonat, Plumbum silicat, Plumbum azida [Pb(N3)2].
(Gabriel, J.F. 2001)
2.5.3. Kegunaan Timbal
Timbal dan persenyawaannya banyak digunakan di berbagai bidang yang antara
lain adalah sebagai berikut :
a. Dipakai lapisan pelindung X-ray dengan ketebalan 1,5 mm, 3 mm.
b. Dipakai pada kabel telepon dan kabel TV (dibungkus dengan Pb).
c. Dipakai pada konstruksi bangunan dan industri kimia untuk mencegah korosif.
d. Dipakai pada baterai, solder dan amunisi.
e. Senyawa Pb sulfuda, Pb chromat, Pb putih, 2PbCO3, Pb(OH)2 dipakai sebagai
pigmen (pewarna).
f. Pb silikat, Pb karbonat, garam Pb da asam organik dipakai untuk stabilisator panas
dan cahaya, untuk plastik polyvinyl khlorida.
g. Pb silikat dipakai pada gelas dan keramik.
h. Pb(NH3)2 standar detonator letupan.
i. Pb arseni dipakai dalam jumlah banyak untuk insektisida (membasmi serangga)
j. Pb oksida (litharge) dipakai untuk memperbaiki mutu magnet (magnet barium
ferrite keramik).
k. Senyawa organo Pb, dipakai sebagai katalisator pada pembuatan foam
polyurethane, mencegah rusaknya cat pada kapal laut, membunuh bakteri gram
positif, mencegah bocornya kapal kayu, mencegah serangan jamur pada kain
katun, pembasmi cacing, mencegah korosif pada baja.
l. Alloi Pb berupa lempengan atau kisi dipakai pada aki.
m. Alloi tahan kimia dipakai pada metal lainnya agar tahan korosif terhadap air,
udara atau zat kimia lainnya. (Gabriel,J.F. 2001)
Adapun biji-biji logam timbal yang diperoleh dari hasil penambangan, seperti
tersebut diatas, hanya mengandung sekitar 3% sampai 10% timbal. Hasil ini akan
dipekatkan lagi, sampai 40% sehingga didapatkan logam timbal murni.
Logam ini digabung dengan logam-logam lain seperti perak (Ag), seng (Zn), arsen
(Ar), logam stibium (Sb) dan dengan logam bismuth (Bi).
Dalam hal timbal digunakan pada industri pembuatan baterai, alloi timbal dengan
bismuth (Pb-Bi) berfungsi sebagai grid (jaringan listrik), sedangkan timbal oksida
(PbO4) dipakai sebagai bahan yang aktif dalam pengaliran arus elektron. (Palar, H.1994)
2.5.4. Pencemaran Air oleh Timbal
Sebelumnya sudah dikemukakan bahwa timbal atau plumbum (Pb) adalah logam
Timbal (Pb) dan persenyawaannya dapat berada didalam perairan melalui
pengkristalan Pb di udara dengan bantuan air hujan. Disamping itu, peristiwa korosifikasi
dari bantuan mineral akibat hempasan gelombang dan angin, juga merupakan salah satu
jalur sumber Pb yang akan masuk kedalam badan perairan.
Pb yang masuk ke dalam badan perairan sebagai dampak dari aktivitas kehidupan
manusia ada bermacam bentuk. Diantaranya adalah air buangan (limbah) dari industri
yang berkaitan dengan Pb, air buangan dari pertambangan bijih timah hitam dan buangan
sisa industri baterai. Buangan-buangan tersebut akan jatuh pada jalur-jalur perairan
seperti anak-anak sungai untuk kemudian akan dibawa menuju lautan. Umumnya jalur
buangan dari bahan sisa perindustrian yang menggunakan Pb akan merusak tata
lingkungan perairan yang dimasukinya (menjadikan sungai dan alurnya tercemar).
Senyawa Pb yang ada dalam badan perairan ditemukan di alam bentuk ion-ion divalent
atau ion-ion tetravalent (Pb2+, Pb4+).
Badan perairan yang sudah mengandung senyawa-senyawa atau ion-ion Pb
sehingga melebihi konsentrasi yang semestinya, dapat mengakibatkan kematian bagi
biota perairan tersebut. Seperti konsentrasi Pb yang mencapai 188 mg/L dapat mematikan
beberapa jenis ikan, konsentrasi Pb 2,75 mg/L sampai dengan 49 mg/L dapat mematikan
ctutacea (binatang air berkulit keras) setelah 245 jam, dan Pb dengan konsentrasi 64
mg/L akan mematikan golongan insekta (serangga) dalam rentang waktu 168 jam sampai
dengan 336 jam.
Didalam air minum juga bisa terdapat Pb, jika air minum tersebut dialirkan
Meskipun timbal (Pb) pada perairan ditemukan dalam bentuk terlarut dan
tersuspensi, dengan kelarutan yang cukup rendah sehingga kadarnya relatif sedikit, tetapi
timbal termasuk unsur yang tidak esensial bagi makhluk hidup, bahkan dalam konsentrasi
tertentu unsur ini bisa bersifat toksik.
Selain dari kadar maksimum timbal yang diperuntukkan bagi air minum, air bersih
maupun air baku telah ditetapkan oleh pemerintah, maka kadar timbal diperairan yang
diperuntukkan bagi hewan ternak hendaknya tidak melebihi 0,1 mg/L, bagi keperluan
pertanian pada tanah yang bersifat netral dan alkalis adalah 10 mg/L, sedangkan pada
tanah yang bersifat asam adalah 5 mg/L. (Effendi, H.2003)
2.5.5. Toksisitas Timbal
Karena sifatnya yang lunak sehingga mudah dipotong dengan pisau dan dibentuk
dengan tangan, tahan terhadap peristiwa korosi (pengkaratan), mempunyai titik lebur
yang rendah dan lain-lain, maka timbal (Pb) banyak digunakan oleh manusia.
Namun,disisi lain (sebagaimana yang telah diterangkan sebelumnya) timbal juga dalam
konsentrasi tertentu dapat bersifat toksik.
Toksisitas (keracunan) yang ditimbulkan oleh persenyawaan logam Pb dapat
terjadi karena masuknya persenyawaan logam tersebut ke dalam tubuh. Proses masuknya
Pb ke dalam tubuh dapat melalui beberapa jalur, yaitu melalui makanan dan minuman,
Bentuk-bentuk kimia dari senyawa-senyawa Pb, merupakan faktor yang
mempengaruhi sifat-sifat Pb dalam tubuh manusia. Senyawa-senyawa Pb organik relatif
lebih mudah untuk diserap tubuh melalui selaput lendir atau melalui lapisan kulit, bila
dibandingkan dengan senyawa-senyawa Pb organik. Namun, hal itu bukan berarti semua
senyawa Pb dapat diserap oleh tubuh, melainkan hanya sekitar 5-10% dari jumlah Pb
yang masuk melalui makanan dan atau sebesar 30% dari jumlah Pb yang terhirup yang
akan diserap oleh tubuh. Dari jumlah yang terserap itu, hanya 15% yang akan mengedap
pada jaringan tubuh, dan sisanya akan turut terbuang bersama sisa metabolisme seperti
urin dan feces.
Sebagian besar dari Pb yang terhirup pada saat bernafas akan masuk kedalam
pembuluh darah dan paru-paru. Tingkat penyerapan itu sangat dipengaruhi oleh ukuran
partikel dari senyawa Pb yang ada dan volume udara yang mampu dihirup pada saat
perstiwa bernafas berlangsung. Makin kecil ukuran partikel debu, serta makin besarnya
volume udara yang mampu terhirup, maka akan semakin besar pula konsentrasi Pb yang
diserap oleh tubuh. Logam Pb yang masuk ke paru-paru melalui peristiwa pernapasa akan
terserap dan berikatan dengan darah paru-paru untuk kemudian diedarkan keseluruh
jaringan dan organ tubuh. Lebih dari 90% logam Pb yang terserap oleh darah berikatan
dengan sel-sel darah merah (erytrocyt). (Palar,H.1994)
Bentuk ion Pb2+ mampu menggantikan keberadaan ion Ca2+ yang terdapat dalam
jaringan tulang. Hal ini disebabkan oleh senyawa-senyawa timbal yang bisa memberikan
1. Menghambat sistem pembentukan hemoglobin (Hb) sehingga menyebabkan
anemia.
2. Menimbulkan kerusakan otak, dengan gejala epilepsy, halusinasi dan delirum
(keadaan pikiran tidak waras atau kegila-gilaan).
3. Menyebabkan pucat, lesu, hilang semangat.
4. Menyebabkan sakit perut dan susah buang air besar.
5. Menyebabkan peningkatan permiabilitas (kebocoran) pembuluh darah.
6. Gangguan menstruasi dan menyebabkan ibu hamil bisa keguguran.
7. Mengakibatkan gangguan fungsi adrenal (kelenjar).
8. Bersifat karsinogenik (penyebab kanker) dalam dosis tinggi.
Lebih lajut, toksisitas (keracunan) timbal juga bersifat kronis dan akut. Dimana
toksisitas kronis sering dijumpai pada pekerja tambang atau pemurnian logam,
pembuatan baterai, percetakan, pelapis logam dan pengecatan. Sedangkan
toksisitas akut bisa terjadi jika timbal (Pb) masuk ke dalam tubuh seseorang
melalui makanan / minuman atau menghirup gas Pb dalam waktu yang relatif
pendek dengan dosis atau kadar yang tinggi. (Widowati, W.2008)
2.5.5.1. Pencegahan Toksisitas Timbal (Pb)
Berbagai upaya untuk mencegah dan menghindari efek toksik Pb antara lain :
1. Melakukan tes medis (Pb dalam darah), terutama bagi pekerja yang beresiko
2. Menghindari penggunaan peralatan-peralatan dapur atau tempat makanan atau
minuman yang mengandung Pb (keramik berglasur, wadah atau kaleng yang
dipatri atau mengandung cat).
3. Pemantauan kadar Pb di udara dan kadar Pb dalam makanan atau minuman secara
berkesinambungan.
4. Mencegah anak menelan atau menjilat mainan bercat atau berbahan mengandung
cat.
5. Tidak makan, tidak minum, tidak merokok di kawasan yang tercemar Pb.
6. Menyediakan fasilitas ruang makan yang terpisah dari lokasi pencemaran Pb.
7. Tempat penyimpanan makanan atau minuman tertutup sehingga tidak kontak
dengan debu atau asap Pb.
8. Mengurangi emisi gas buang yang mengandung Pb, baik dari kendaraan bermotor
maupun industri.
9. Bagi para pekerja yang kontak dengan Pb sebaiknya mereka menggunakan
peralatan standar keamanan dan keselamatan kerja. (Widowati,W. 2008)
2.5.5.2. Pengobatan Toksisitas Timbal (Pb)
Untuk mengurangi efek toksiknya pada orang yang telah terpapar Pb, dapat menggunakan
kelator, yang antara lain adalah BAL (Britis Anti Lewisite), CaNa2EDTA dan
penicillamin.
Walaupun terjadi efek samping seperti demam, sakit kepala, mual, muntah, tetapi
biologis aktif serta membentuk senyawa kompleks yang larut dalam air dan lebih mudah
diekskresikan melalui urin. (Widowati,W. 2008).
Begitupun dalam hal pemberian kelator, harus ditentukan lebih dulu kadar Pb darah.
Adapun ketiga kelator (BAL, CaNa2EDTA dan Penicilamine) biasa diberikan kepada
penderita dengan kadar Pb darah 0,5-0,6 pp.
Caranya adalah dengan mengkombinasikan CaNa2EDTA dan BAL
(dimercaprol)yang diberikan, kemudian menyusul pemberian penicillamine untuk
pengobatan jangka panjang.
Atau dengan cara, CaNa2EDTA pada dosis tertentu di bagi dalam 2 kali
pemberian perhari, baik melelui infus dan lainnya, selama 5 hari berturut-turut. Barulah
setelah pemberian CaNa2EDTA berlangsung selama 4 jam BAL (dimercaprol) pun
diberikan.
Cara ini biasa diulang kembali sesudah pengobatan dihentikan 2 hari.
Setiap cara pengobatan dengan menggunakan CaNa2EDTA maupun BAL
(dimercaprol), hendaknya jangan melebihi dari dosis yang ditetapkan, dan produksi
urinpun harus tetap dipantau, karena biasanya pengeluaran Pb melalui urin selalu terjadi
selama berlangsungnya infus awal.
BAL (dimercaprol) dengan dosis tertentu yang diberikan setiap 4 jam selama 48
jam, kemudian setiap 6 jam selama 48 jam berikutnya, dan akhirnya setiap 6 – 12 jam
selama 17 hari serta mengkombinasikannya dengan CaNa2EDTA, sebenarnya akan
