BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air
Air adalah suatu sumber daya alam yang memiliki fungsi sangat penting bagi kehidupan dan perikehidupan manusia, serta untuk memajukan kesejahteraan umum, sehingga merupakan modal dasar dan faktor utama pembangunan dan merupakan komponen lingkungan hidup yang penting bagi kelangsungan hidup dan kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya (PP RI, 2001).
Air permukaan dibumi ini terdiri atas 79% air asin di lautan, 2% masih berupa es, 0,0009% berupa danau, 0,00009% merupakan air tawar di sungai dan sisanya merupakan air permukaan yang dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan hidup manusia, tumbuhan dan hewan yang hidup di daratan. Oleh sebab itu, air merupakan barang langka yang paling dominan dibutuhkan di permukaan bumi ini (Nugroho, 2006).
Air yang ada di bumi ini tidak pernah terdapat dalam keadaan murni bersih, tetapi selalu ada senyawa atau mineral (unsur) lain yang terlarut di dalamnya. Hal ini tidak berarti bahwa semua air di bumi ini telah tercemar.Sebagai contoh, air yang diambil dari mata air di pegunungan dan air hujan.Keduanya dapat dianggap sebagai air yang bersih, namun senyawa atau unsur yang terdapat didalamnya berlainan (Wardhana, 2004).
Ekosistemair sebagai bagian dari sumberdayaalam juga tidak luputdari segala seginegatifyang timbul. Pemanfaatan airoleh manusia berpengaruh terhadap keadaan fisika dan kimianya. Akibatnya, ekosistem air sebagaihabitatberbagaijenis jasad air mengalami perubahanyang sangat tajam. Kerusakan pada daerah aliran sungaiyang dimanfaatkanuntuk berbagaikepentinganmanusia seperti untuk mengairi lahan pertanian, industri, dan pemukiman akan ekosistem air semakin parah (Fajar, 2013).
2.1.1 Sifat-sifat Air
Air merupakan senyawa kimia yang terdiri dari atom H dan O. Sebuah molekul terdiri dari satu atom O yang berikatan kovalen dengan dua atom H. Molekul air yang satu dengan molekul-molekul air lainnya bergabung satu ikatan hidrogen antara atom H dengan atom O dari molekul air yang lain. Adanya ikatan hidrogen inilah yang menyebabkan air mempunyai sifat-sifat yang khas (Achmad, 2004).
bumi tidak pernah terdapat dalam keadaan murni, tetapi selalu ada senyawa atau mineral/unsur lain yang terdapat di dalamnya. Meskipun demikian tidak berarti bahwa semua perairan di bumi ini telah tercemar.Sebagai contoh, air yang berasal dari sumber air di daerah pegunungan atau daerah hulu sungai dapat dianggap sebagai air bersih (Achmad, 2004).
2.1.2 Air Sungai
Hampir setiap hari sungai di seluruh dunia menerima sejumlah besar aliran sedimen baik secara alamiah, buangan industri, buangan limbah rumah tangga, aliran air permukaan dan pertanian. Karena aliran tersebut, kebanyakan sungai dapat berubah normal kembali dari pencemaran karena arus air dapat mempercepat proses penurunan limbah yang memerlukan oksigen selama sungai tersebut tidak meluap karena banjir. Kedalaman dan lebar konsentrasi oksigen pada sungai dapat kembali normal tergantung pada volume air sungai, laju aliran air, suhu, pH, dan volume limbah yang masuk. Sungai yang mengalir lambat akan dengan mudah meluap bersama limbah yang memerlukan oksigen. Hal serupa dapat terjadi juga pada sungai berair deras, arusnya menjadi lambat dan volume airnya menurun pada musim kemarau (Darmono, 2001).
2.1.3 Air Sungai Deli
Medan.Bagian hulu sungai pada umunya berada di Kabupaten Karo dan Kabupaten Deli Serdang sedangkan bagian tengah dan hilir berada di kota Medan (Surbakti, 2013).
2.2 Klasifikasi dan Kriteria Mutu Air
Berdasarkan Peraturan Pemerintah RI No. 82 Tahun 2001 Tanggal 14 Desember 2001 pasal 8 ayat 1, klasifikasi dan kriteria mutu air ditetapkan menjadi 4 kelas, yaitu:
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 untuk peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut;
2.3 Parameter Uji Kualitas Air
Untuk mengetahui apakah suatu perairan tercemar atau tidak, diperlukan serangkaian tahap pengujian untuk menentukan tingkat pencemaran tersebut. Beberapa parameter uji yang umumnya harus diketahui, yaitu :
a. Nilai Keasaman (pH) dan alkalinitas
Umumnya air yang normal memiliki pH sekitar netral, berkisar antara 6 hingga 8.Air limbah atau air yang tercemar memiliki pH yang sangat asam atau pH cenderung basa tergantung dari jenis limbah dan komponen pencemarnya.
b. BOD / COD
BOD (Biological Oxygen Demand) menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh organisme hidup di dalam air untuk menguraikan atau mengoksidasi bahan-bahan pencemar didalam air.Nilai BOD tidak menunjukkan jumlah bahan organik yang sebenarnya, tetapi hanya mengukur secara relatif jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan pencemar tersebut.
c. Suhu
Kenaikan suhu air tersebut akan mengakibatkan menurunnya oksigen terlarut di dalam air, meningkatnya kecepatan reaksi kimia, terganggunya kehidupan ikan dan hewan air lainnya. Naiknya suhu air yang relatif tinggi seringkali ditandai dengan munculnya ikan-ikan dan hewan air lainnya ke permukaan air untuk mencari oksigen.Jika suhu tersebut tidak juga kembali pada suhu normal, lama kelamaan dapat menyebabkan kematian ikan dan hewan lainnya.
d. Warna, rasa dan bau
Air yang normal tampak jernih, tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau.Air yang tidak jernih seringkali merupakan petunjuk awal terjadinya polusi di suatu perairan.Rasa air seringkali dihubungkan dengan bau air. Bau air dapat disebabkan oleh bahan-bahan kimia terlarut, ganggang plankton, tumbuhan air dan hewan air, baik yang masih hidup maupun yang mati.
e. Jumlah padatan
langsung.Padatan tersuspensi berukuran lebih kecil dan lebih ringan daripada padatan terendap.Padatan terlarut terdiri dari senyawa-senyawa anorganik dan organik yang terlarut dalam air seperti gula dan garam mineral hasil buangan industri kimia.
f. Kehadiran mikroba pencemar
Air merupakan habitat berjenis-jenis mikroba, seperti alga, protozoa, dan bakteri. Dari sekian banyak jenis mikroba yang bersifat patogen atau merugikan manusia, ada beberapa jenis mikroba yang sangat tidak dikehendaki kehadirannya karena mikroba tersebut berasal dari kotoran manusia, misalnya E.Coli dan Pseudomonas aeruginosa. Mikroba tersebut dapat berperan sebagai bioindikator kualitas perairan.
g. Kandungan minyak dan lemak
h. Kandungan bahan radioaktif
Meskipun jarang terjadi, namun pada perairan yang dekat dengan industri peleburan dan pengolahan logam seringkali ditemukan bahan-bahan radioaktif seperti uranium, thorium-230 dan radium-226.Komponen-komponen tersebut dapat terlarut dalam air hujan dan masuk ke sumber-sumber air yang ada. Komponen radioaktif dapat masuk ke dalam tubuh manusia melalui berbagai cara. Semua radio aktif menimbulkan dampak negatif bagi kesehatan manusia, diantaranya dapat menyebabkan gangguan pada fungsi syaraf, gangguan dalam pembelahan sel yang menyebabkan kanker serta gangguan dalam pembentukan sel-sel darah yang menyebabkan anemia (Nugroho, 2006).
2.4 Pencemaran Air
Pencemaran air adalah suatu peristiwa masuknya zat kedalam air yang mengakibatkan kualitas (mutu) air tersebut menurun sehingga dapat mengganggu atau membahayakan masyarakat (Mukono, 2005).
Sejalan dengan perkembangan ilmu dan teknologi, terjadi juga peningkatan aktivitas manusia.Namun tidak jarang hal tersebut dapat menyebabkan penurunan kualitas air. Pencemaran air akan terjadi apabila penurunan mutu air ini tidak diminimalkan (Mulia, 2005).
Pencemaran air sungai cenderung meningkat, khususnya sungai-sungai yang melintasi perkotaan dan pemukiman yang padat. Sebagian besar air limbah rumah tangga, pasar dan sebagainya yang dibuang langsung ke sungai akan menyebabkan kualitas air sungai menurun. Meningkatnya kegiatan manusia, apabila tidak diimbangi dengan kesadaran semua pihak akan memberikan pengaruh pada pencemaran air sungai (Sunu, 2001).
2.4.1 Kategori Pencemaran Air 1. Infectius agents
Bahan pencemar yang paling sering menyebabkan gangguan kesehatan manusia adalah mikroorganisme patogen.Penyakit-penyakit bawaan air umunya disebabkan pencemar air yang berasal dari kategori ini.Sumber utama mikroorganisme patogen berasal dari excreta manusia dan hewan yang tidak dikelola dengan baik.Mendeteksi mikroorganisme patogen secara spesifik di dalam air merupakan hal yang sulit.Untuk mendeteksi keberadaan mikroorganisme patogen didalam air, biasanya digunakan bakteri Coliform sebagai organisme petunjuk (Indicator Organism).Bakteri-bakteri ini menunjukkan adanya pencemaran oleh tinja
manusia dan relatif mudah didetetksi.Dengan demikian bila indicator organism tersebut ditemui dalam sampel air, berarti air tersebut tercemar
2. Zat-zat pengikat Oksigen
Jumlah oksigen terlarut dalam air merupakan indikator yang baik untuk menentukan kualitas air dan kehidupan di dalam air. Air dengan oksigen di atas 6 ppm dapat mendukung kehidupan ikan dan kehidupan air lainnya.Air dengan kandungan oksigen lebih kecil dari 2 ppm hanya mendukung kehidupan cacing dan mikroorganisme lainnya.Masuknya bahan organik seperti sisa makanan menyebabkan peningkatan mikroorganisme pengurai di dalam air. Mikroorganisme pengurai ini mengkonsumsi oksigen yang terlarut dalam air untuk proses respirasinya. Sebagai akibatnya terjadi penurunan kadar okisgen dalam air sehingga terjadi penurunan kadar oksigen dalam air.
3. Unsur Hara
Beberapa unsur hara yang dapat mengakibatkan peningkatan produktivitas perairan yaitu posfat dan nitrat.
4. Pencemar Anorganik
Banyak pencemar anorganik, seperti ion, garam, asam dan basa dapat masuk ke air melalui proses alam ataupun sebagai akibat aktivitas manusia. Keberadaan Asam di dalam air umumnya berasal dari produk samping (by-product) proses industri seperti pelapisan logam.
5. Zat Kimia Organik
toksisitas yang tinggi.Pengaruh air permukaan yang kotor dan air tanah dengan zat kimia organik dapat mengancam kesehatan manusia.Sumber utama zat kimia organik berbahaya adalah limbah industri dan rumah tangga yang tidak dikelola dengan baik.
6. Energi panas
Kenaikan atau penurunan temperatur air dari kondisi normal dapat memperburuk kualitas air dan kehidupan di dalamnya. Temperatur air biasanya lebih stabil dari temperatur udara, sehingga makhluk hidup air cenderung tidak mudah beradaptasi dengan perubahan temperatur yang tiba-tiba. Kenaikan temperatur sebagai akibat pembuangan air limbah yang mengandung panas juga menyebabkan penurunan kadar oksigen terlarut di dalam air. Penurunan oksigen disebabkan oleh keberadaan air panas pada lapisan air yang lebih atas. Air panas di lapisan atas dengan kadar oksigen yang lebih rendah ini akan menghambat transfer oksigen ke lapisan dibawahnya. Perubahan temperatur pada air dapat dilakukan oleh manusia dengan jalan membuang air limbah yang mengandung panas ke air penerima seperti sungai dan danau.
7. Zat Radioaktif
kadar yang tinggi, pengaruh radioaktif terhadap makhluk hidup bersifat akut. Hal ini mengakibatkan rusaknya kromosom.Pengaruh kronis yang timbul dalam jangka waktu lama dapat terjadi pada sistem kromosom (Mulia, 2005).
2.4.2 Efek Pencemaran Air
Air yang telah tercemar oleh organisme patogen seperti bakteri atau virus dapat secara langsung mempengaruhi kesehatan tubuh manusia. Apabila air tercemar maka kehidupan manusia akan terganggu dan merupakan bencana besar. Hampir semua makhluk hidup dimuka bumi ini memerlukan air dari mikroorgansime sampai dengan mamalia sekalipun (Sunu, 2001).
Air lingkungan yang kotor karena tercemar oleh berbagai macam komponen pencemar menyebabkan lingkungan hidup menjadi tidak nyaman.Pencemaran air dapat menimbulkan kerugian yang lebih jauh lagi, yaitu kematian.Kematian dapat terjadi karena pencemaran yang terlalu parah sehingga air telah menjadi berbagai penyebab macam penyakit. Penyakit yang ditimbulkan oleh pencemaran air berupa :
a. Penyakit menular
Tabel 2.1 Penyakit menular melalui air
Jenis mikroba Penyakit
Virus
Virus Polio Poliomielitis
Bakteri
Entaamoeba histolycia Dysenteri amoeba
Metazoa
Ascaris lumbricoides Ascariasis
b. Penyakit tidak menular
Penyakit tidak menular dapat muncul terutama karena air limgkungan tercemar oleh senyawa anorganik yang dihasilkan oleh industri yang banyak menggunakan unsur logam (Wardhana, 2004).
2.5 Nitrogen
Nitrogen adalah salah satu elemen penting yang dibutuhkan oleh tumbuh-tumbuhan dan biasanya dipasok sebagai pupuk dalam jumlah besar yang dilakukan berulang-ulang. Kelebihan jumlah elemen dapat menyebabkan pertumbuhan yang tidak produktif dari tanaman dan mengakibatkan kerusakan olehhama sehingga terjadi pembuahan yang kurang sempurna (Sunu, 2001).
2.6 Nitrat Dan Nitrit
makakadarnitratdannitrit iniakan menjadibahan pencemarbagiairyang diperolehdariairsungaidisekitar tempat industri disebabkankarenaadanya perembesan hasildekomposisisampah industrike dalam sungai.Kehadiran bahanpolutan senyawanitrogendalamairsungai akanterus berlangsungselama prosesdekomposisi sampah belumberhentidanpadaproses selanjutnya akan terbentuk nitrat dan nitrit yang mana kedua bahan tersebut dalam konsentrasimelebihistandarkualitas air bersihdapatmenimbulkan gangguan kesehatan bagimanusia.BerdasarkanPeraturanMenteriKesehatanRINomor: 416/MENKES/PER/IX/1990 Tanggal, 3 September1990tentang PersyaratanKualitas AirBersihtelahditetapkan bahwakadar maksimumyangdiperbolehkanuntuk nitrat adalahsebesar10mg/ldannitrit sebesar1,0 mg/l,berdasarkan SKMenteriNegara Kependudukan danLingkunganHidup(KLH) nomor: KEP-02/MENKLH/I/1988untuk air golonganAkonsentrasi nitrit yang dianjurkan/dibolehkanadalahnihil,untuk nitrat dianjurkan5mg/ldibolehkan 10mg/l (Rusman,2013).
tepat.Pembentukan nitrit merupakan konsekuensi aktivitas mikroba dan dapat bersifat naik-turun. Nitrifikasi dalam sistem distribusi dapat meningkatkan kadar nitrit, biasanya sampai 0,2-1,5 mg/liter (Ester, 2005).
2.6.1Gejala Klinis Yang Disebabkan Oleh Nitrat dan Nitrit
Pengaruh negatif nitratdannitrit terhadap kesehatansangatbesar.Nitratdan nitritseluruhnya diserapolehtubuh,yang sangat pentingdipertimbangkan adalah bahwa nitratdapat secara menyeluruh diubahmenjadinitrithasilreduksi bakteri, dimanareduksiiniterjadididalam tubuhtermasuk perut(sistempencernaan). Masalah kesehatan utama yang berkaitan dengan nitrat dan nitrit adalah pembentukan methemoglobinemia yang disebut sindrom bayi biru.Nitrat direduksi menjadi nitrit dalam lambung bayi, dan nitrit dapat mengoksidasi hemoglobin (Hb) menjadi methemoglobin (metHb) yang tidak mampu mentranspor oksigen keseluruh tubuh (Ester, 2005).
Nitrit yamg terbentuk melalui reduksi nitrat bisa bekombinasi dengan substansi lain untuk menghasilkan nitrosamin dan senyawa penyebab kanker ampuh lainnya. Jangka panjang dari nitrat bisa meningkatkan beragam bentuk kanker (Widiati, 2001).
Nitratdannitrit dalamjumlah besardapatmenyebabkan gangguangastrointestinalantara laindiare campurdarah,disusul oleh kejang, koma danbilatidakmendapatkan tindakanmedis dapatmenimbulkan kematian. Keracunan kronisdapatmenyebabkan depresiumum, sakit kepala, dan gangguan
menyebabkanmethaemoglobinemia yang berakibat pelebaran pembuluhdarah (Rusman, 2013).
2.7 Metode Spektrofotometri
Metode pengukuran menggunakan prinsip spektrofotometri adalah berdasarkan absorpsi cahaya pada panjang gelombang tertentu melalui suatu larutan yang mengandung kontaminan kemudian konsentrasinya juga dapat ditentukan.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).
Dalam analisis spektrofotometri digunakan suatu sumber radiasi yang menjorok ke dalam daerah ultraviolet spektrum. Metode spektrofotometri ini memberikan cara sederhana untuk menetapkan kuantitas zat yang sangat kecil (Basset, 1994).
informasi tentang struktur yang bisa didapatkan dari spektrum ini.Tetapi spektrum ini sangat berguna untuk pengukuran secara kuantitatif.Konsentrasi dari analit di dalam larutan bisa ditentukan dengan mengukur absorban pada panjang gelombang tertentu dengan menggunakan hokum Lambert-Beer (Dachriyanus, 2004).
Spektrofotometer yang sesuai untuk pengukuran di daerah spektrum ultraviolet dan sinar tampak terdiri atas suatu sistem optik dengan kemampuan menghasilkan sinar monokromatis dalam jangkauan panjang gelombang 200-800 nm (Rohman, 2009).
2.7.1. Instrumentasi Spektrofotometri
Sebuah spektrofotometer adalah suatu instrument untuk mengukur transmitans atau absorbans suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang; pengukuran terhadap sederetan sampel pada suatu panjang gelombang tunggal dapat pula dilakukan (Day and Underwood, 1998).
Spektrofotometer pada dasarnya terdiri dari sumber , monokromater, kuvet untuk zat yang diperiksa, detector, penguat arus (amplifier) dan alat ukur atau alat pencatat (recorder) seperti yang tertera pada Gambar 2.1
Gambar 2.1 Instrumentasi Alat Spektrofotometri Keterangan gambar:
Sumber tenaga radiasi yang stabil, sistem yang terdiri atas lensa-lensa, cermin, dan celah-celah.Sumber tenaga radiasi terdiri dari benda yang tereksitasi hingga ke tingkat tenaga yang tinggi oleh sumber listrik bertegangan tinggi atau pemanasan listrik.
Monokromator
Monokromator adalah serangkaian alat optik yang menguraikan radiasi polikromatik menjadi jalur-jalur yang efektif/panjang gelombang-gelombang tunggalnya dan memisahkan panjang gelombang-gelombang tersebut menjadi jalur-jalur yang sangat sempit.
Tempat cuplikan
Cuplikan pada daerah terlihat/tampak biasanya berupa larutan yang ditempatkan dalam sel atau kuvet.Untuk daerah terlihat digunakan gelas biasa atau quartz.Sel yang digunakan untuk cuplikan yang berupa larutan mempunyai panjang lintasan tertentu dari 1 hingga 10 cm.
Detektor
