PENGUJIAN KONSENTRASI KEBUTUHAN OKSIGEN
Fahrudin Hendro Priyono1, Muhammad Nofal2
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor, Jln. Kamper, Kampus IPB Dramaga, Bogor, 16680
adien.hendro@gmail.com1, muhammadnofal23@gmail.com2
Abstrak : Biochemical Oxygen Demand atau Kebutuhan Oksigen Biologis (KOB) adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mendegradasi atau menguraikan senyawa organik berupa C, H, N, O yang terdapat dalam lingkungan, khususnya air. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan konsentrasi BOD pada contoh uji dan mengetahui kondisi toksik aikbat adanya kontaminan yang sulit terdegredasi pada air tanah. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Polusi dan Kualitas Udara, Institut Pertanian Bogor. Bahan-bahan yang digunakan adalah larutan Mangan Sulfat (MnSO4), Asam Sulfat Pekat (H2SO4), alkali kombinasi antara KJ + NaN3, Na-tiosulfat (N2S2O3) 0,0125 N, larutan kanji, larutan penyangga Fosfat, Magnesium Sulfat (MgSO4), Kalsium Klorida (CaCl3), Ferri Klorida (FeCl3), larutan Asam Glutamat – Glukosa, Natrium Sulfit (Na2S2O3) 0,025 N, dan larutan basa NaOH atau HCl. Metode titrasi digunakan dalam penelitian ini untuk menentukan larutan Oksigen terlarut awal (DO0) dan Oksigen terlarut hari kelima (DO5). Dilakukan perhitungan dari kedua data DO tersebut sehingga diperoleh konsentrasi BOD air tanah Lingkar Perwira sebanyak 0,77 mg/L. Berdasarkan Peraturan Pemerintah nomor 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air menetapkan kandungan BOD maksimum pada air kelas I adalah 2 mg/L dan BOD pada contoh uji masih lebih kecil dari baku mutu sehingga dapat dikategorikan air kelas I untuk parameter BOD. Dari hasil tersebut menunjukkan bahwa lokasi pengambilan contoh uji masih aman untuk digunakan berdasarkan parameter BOD.
Kata kunci : Biochemical Oxygen Demand (BOD), Degradasi Mikroorganisme, Dissolved Oxygen (DO)
Keywords : Biochemical Oxygen Demand (BOD), Dissolved Oxygen (DO), Degrade of Microorganism
PENDAHULUAN
Kemajuan industri dan teknologi berdampak terhadap keadaan air lingkungan, baik air sungai, air laut, air danau maupun air tanah. Dampak ini disebabkan adanya pencemaran air. Pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya (Kristanto 2009). Salah satu cara untuk menilai seberapa jauh air lingkungan telah tercemar adalah dengan melihat kandungan oksigen yang terlarut di dalam air. Pada umumnya air lingkungan yang telah tercemar kandungan oksigennya sangat rendah. Hal itu karena oksigen yang terlarut di dalam air diserap oleh mikroorganisme untuk menguraikan/mendegradasi bahan buangan organik sehingga menjadi bahan yang mudah menguap (yang ditandai dengan bau busuk). Selain dari itu, bahan buangan organik juga dapat bereaksi dengan oksigen yang terlarut di dalam air organik yang ada di dalam air. Sehingga semakin banyak bahan organik dalam air, maka semakin besar BOD yang diperoleh, sedangkan DO akan makin rendah (Agusnar 2008).
Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah menentukan konsentrasi BOD pada contoh uji air sebagai indikator parameter pada air tanah sehingga dapat mengetahui kontaminan yang sulit terdegredasi dapat diketahui, membandingkan konsentrasi BOD pada masing-masing contoh uji air untuk menentukan tingkat pencemaran air tanah, membahas hasil konsentrasi BOD serta dampak yang ditimbulkannya terhadap lingkungan, memberikan solusi alternatif pada konsentrasi BOD berlebih pada air tanah. Sehingga semakin banyak bahan organik dalam air, maka semakin besar BOD yang diperoleh, sedangkan DO akan makin rendah.
TINJAUAN PUSTAKA
Air limbah yaitu air dari suatu daerah permukiman yang telah dipergunakan untuk berbagai keperluan, harus dikumpulkan dan dibuang untuk menjaga lingkungan hidup yang sehat dan baik. Dalam air limbah terdapat zat organik yang terdiri dari unsur Karbon, Hidrogen, dan Oksigen dengan unsur tambahan yang lain seperti Nitrogen, Belerang dan lain-lain yang cenderung menyerap Oksigen. Bentuk lain untuk mengukur oksigen ini adalah BOD. BOD atau Biological Oxygen Demand adalah suatu karakteristik yang menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang diperlukan oleh mikroorganisme (biasanya bakteri) untuk mengurai atau mendekomposisi bahan organik dalam kondisi aerobik. Penambahan oksigen ke dalam air bertujuan untuk menjaga kondisi aerobik air. Dengan penambahan oksigen, konsentrasi zat pencemar akan berkurang atau hilang sama sekali (Sugiharto 1987).
Derajat keasaman pH air akan sangat menentukan aktivitas mikroorganisme, pada pH antara 6,5 – 8,3 aktivitas mikroorganisme sangat baik. Pada pH yang sangat kecil atau sangat besar, mikroorganisme tidak aktif, atau bahkan akan mati. Sesuai dengan definisi BOD maka limbah itu semakin jelek apabila BOD semakin tinggi.Sehingga BOD dapat dipergunakan untuk menentukan kepekatan limbah atau baik buruknya limbah. Limbah yang mempunyai BOD tinggi pada dasarnya (tidak selalu) lebih jelek daripada limbah yang mempunyai BOD rendah (Sugiharto 1987).
BOD dapat digunakan sebagai ukuran kualitas limbah cair atau air apabila tidak ada gangguan terhadap aktivitas mikroorganisme. Faktor-faktor yang mempengaruhi BOD adalah jenis limbah, suhu air, derajat keasaman (pH), kondisi air secara keseluruhan. (Agusnar H 2008 ). Proses pengolahan air secara biologi selain dipengaruhi oleh mikroorganisme, juga dipengaruhi oleh jumlah oksigen terlarut /
dissolved oxygen. Dissolved Oxygen adalah kadar Oksigen terlarut yang dibutuhkan
untuk respirasi aerob mikroorganisme. DO juga dibutuhkan untuk mencegah timbulnya bau yang merugikan (Metcalf dan Eddy 2004). Temperatur dan nilai sanitasi yang tinggi menyebabkan DO semakin rendah.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan pada hari Jumat tanggal 1 Maret 2014 di Laboratorium Polusi dan Kualitas Udara Institut Pertanian Bogor. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah larutan Mangan Sulfat (MnSO4), Asam Sulfat (H2SO4)
pekat, alkali kombinasi KJ+NaN3, Na-tiosulfat Na2S2O3 0,0125 N, larutan kanji,
larutan penyangga Sulfat, Magnesium Sulfat (MgSO4), Natrium Sulfit Na2S2O3 0,025
N, Kalsium Klorida (CaCl2), Ferriklorida (FeCl3), larutan asam Glutama-Glukosa,
dan larutan basa NaOH dan asam HCl.
Langkah awal yang dilakukan dalam penelitian ini adalah penentuan konsentrasi Oksigen terlarut (dissolved oxygen) dan penentuan konsentrasi BOD. Dalam penentuan DO, contoh uji ditetesi larutan Mangan Sulfat (MnSO4) sebanyak 1 ml,
dan ditambahkan dengan 1 ml larutan kombinasi alkali, tunggu sampai membentuk endapan. Setelah terbentuk endapan, ditambahkan 2 ml Asam Sulfat (H2SO4) pekat,
lalu dikocok dan ditunggu hingga endapannya menghilang. Setelah itu, contoh uji dimasukkan ke dalam labu ukur sampai tanda tera, dan dimasukkan ke dalam labu Erlenmeyer dua buah dengan volume yang sama, karena akan dilakukan dua kali pengulangan. Kemudian, dititrasi contoh uji tersebut dengan menggunakan larutan Na2S2O3 hingga terjadi perubahan warna dari kuning pekat menjadi kuning muda,
volume titrasi yang terpakai dicatat. Lalu, ditambahkan larutan kanji beberapa tetes hingga warnanya berubah menjadi biru. setelah berubah warna, dititrasi kembali dengan larutan Na2S2O3 hingga warnanya menjadi bening, serta dicatat volume yang
terpakai dalam titrasi tersebut. Setelah diperoleh volume dari titrasi pertama dan kedua, kedua volume tersebut dijumlahkan, kemudian dimasukkan ke dalam rumus perhitungan DO0. Dilakukan prosedur yang sama seperti DO0 pada penentuan nilai
DO5, namun conoth ujinya dimasukkan terlebih dahulu ke dalam lemari es selama 5
HASIL DAN PEMBAHASAN
BOD atau Biological Oxygen Demand adalah suatu karakteristik yang
menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang diperlukan oleh mikroorganisme (biasanya bakteri) untuk mengurai atau mendekomposisi bahan organik dalam kondisi aerobik (Sugiharto 1987). BOD dapat digunakan sebagai ukuran kualitas limbah cair atau air apabila tidak ada gangguan terhadap aktivitas mikroorganisme. Faktor-faktor yang mempengaruhi BOD adalah jenis limbah, suhu air, derajat keasaman (pH), kondisi air secara keseluruhan (Agusnar H 2008 ).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi DO0 lebih besar dari DO5. Hal
tersebut dikarenakan pada percobaan menentukan konsentrasi DO5 contoh uji
didinginkan terlebih dahulu selama 5 hari di dalam lemari es, akibatnya suhu pada contoh uji air akan mengalami penurunan suhu. Menurut Sugiharto (1987), aktivitas mikroorganisme akan meningkat seiring dengan meningkatnya suhu. Sebelum mendapatkan nilai DO, dilakukan titrasi pada contoh uji air. Data volume titrasi dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
Tabel 1. Volume Na2S2O3 Yang Terpakai Dalam Titrasi Pada Percobaan DO0
Pengulangan Titrasi Kuning Pekat-Kuning Muda Titrasi Biru-Bening Jumlah Volume Titrasi (ml) Volume Titrasi (ml)
1 2.1 1 3.1ml
2 0.7 2.4 3.1ml
Pada perhitungan konsentrasi DO5 dilakukan juga perhitungan volume Na2S2O3 yang
terpakai dalam titrasi contoh uji air. Data volume yang terpakai dalam titrasi dapat dilihat pada tabel di bawah ini,
Tabel 2. Volume Na2S2O3 Yang Terpakai Dalam Titrasi Pada Percobaan DO5
Pengulangan Titrasi Kuning Pekat-Kuning Muda Titrasi Biru-Bening Jumlah Volume Titrasi (ml) Volume titrasi (ml)
DO tersebut merupakan perhitungan konsentrasi BOD, sehingga dapat ditentukan konsentrasi BOD pada contoh uji air adalah 0,77 mg/L.
pengambilan contoh uji. Di daerah Lingkar Perwira memiliki tingkat konsentrasi yang paling tinggi, hal disebabkan wilayah tersebut sangat berdekatan dengan lahan pertanian dan perkebunan masyarakat lokal. Daerah Dramaga Cantik memiliki tingkat konsentrasi BOD paling rendah karena daerah tersebut merupakan kawasan perumahan elit yang jauh dari tempat pabrik atau sawah, sehingga airnya pun tidak tercemar oleh aktivitas industri atau manusia. Dalam penelitian sebelumnya juga tentang kandungan Nitrit, daerah Dramaga Cantik memiliki tingkat konsentrasi Nitrit yang sangat kecil. Salah satu contoh uji mendapatkan konsentrasi BOD minus, hal ini disebabkan kesalahan dalam mengambil contoh uji ketika di dalam lemari es, sehingga contoh uji airnya pun tertukar dengan contoh uji air yang lain. Namun, menurut Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 menyatakan bahwa kriteria kualitas air berdasarkan BOD ada empat kelas yaitu Kelas I BOD 2 mg/L, Kelas II 3 mg/L, Kelas III BOD 6 mg/L, Kelas IV BOD 12 mg/L, sehingga kondisi air di lingkar perwira masih layak untuk digunakan dalam aktivitas sehari-hari.
Untuk mengurangi konsentrasi BOD dalam air tanah diperlukan beberapa langkah, yaitu mengurangi bahan-bahan yang membahayakan lingkungan khususnya air, karena air selalu dipakai oleh manusia dalam aktivitas sehari-hari, mengurangi penggunaan bahan-bahan yang sulit terurai, menghindari penggunaan pupuk atau insektisida berlebihan karena pupuk atau insektisida dapat meningkatkan pH tanah, aktivitas mikroorganisme akan meningkat seiring dengan meningkatnya pH (Sugiharto 1987).
SIMPULAN
Konsentrasi DO0 pada lingkar perwira adalah 5,97 mg/L, sedangkan untuk
konsentrasi DO5 adalah 5,2 mg/L. Selisih dari kedua konsentrasi DO tersebut
Saran
Dikarenakan terdapat lahan pertanian dan perkebunan di wilayah Lingkar Perwira, maka perlu dilakukan upaya pengurangan pencemaran air tanah berkaitan dengan kondisi tersebut. Seperti penggunaan pupuk NPK ataupun pupuk organik yang efisien oleh petani agar meminimalisir konsentrasi senyawa-senyawa organik berlebih yang masuk ke dalam air tanah di wilayah Lingkar Perwira.
Daftar Pustaka
Agusnar H. 2008. Pencemaran Air Limbah. Medan [ID]: Universitas Sumatera Utara.
Kristanto. 2009. Pencemaran Tanah dan Air Tanah hal.3. Yogyakarta [ID]:
Universitas Gadjah Mada.
Sugiharto. 1987. Dasar-dasar Pengelolaan Air Limbah. Jakarta [ID]: Universitas Indonesia.
LAMPIRAN
