BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan umat manusia dan makhluk hidup lainnya dan fungsinya bagi kehidupan tersebut tidak akan dapat digantikan oleh senyawa lainnya. Hampir semua kegiatan yang di lakukan manusia membutuhkan air, mulai dari membersihkan diri (mandi), membersihkan ruangan tempat tinggalnya, menyiapkan makanan dan minuman sampai dengan aktivitas-aktivitas lainnya (Achmad. R, 2004).
Air merupakan komponen utama baik dalam tanaman maupun hewan termasuk manusia. Tubuh manusia terdiri dari 60-70% air. Transportasi zat-zat makanan dalam tubuh semuanya dalam bentuk larutan dengan pelarut air. Sebagian besar keperluan air sehari-hari berasal dari sumber air tanah dan sungai, air yang berasal dari PAM (air ledeng) juga bahan bakunya berasal dari sungai, oleh karena itu kuantitas dan kualitas sungai sebagai sumber air harus dipelihara (Achmad. R, 2004).
atau salju ke permukaan laut atau daratan. Sebelum tiba ke permukaan bumi sebagian langsung menguap ke udara dan sebagian tiba ke permukaan bumi. Tidak semua bagian hujan yang jatuh ke permukaan bumi mencapai permukaan tanah. Sebagian akan tertahan oleh tumbuh-tumbuhan di mana sebagian akan menguap dan sebagian lagi akan jatuh atau mengalir melalui dahan-dahan ke permukaan tanah (Sosrodarsono, 2003).
2.2 Pencemaran Air
Air merupakan zat yang penting dalam kehidupan makhluk hidup di dunia ini, dari hewan yang berspesies terendah sampai yang tertinggi, juga manusia dan tanaman. Apabila air sudah tercemar ion-ion yang berbahaya akan mengakibatkan hal-hal yang buruk bagi kehidupan (Darmono, 1995).
Secara umum, pencemar air dapat dikategorikan sebagai berikut: • BahanPencemar
Bahan pencemar yang paling sering menyebabkan gangguan kesehatan manusia adalah mikroorganisme patogen. Sumber utama mikroorganisme patogen berasaldariproses pembuanganyang dikeluarkanmanusia dan hewan yang tidak dikelola dengan baik.
• Zat-zat pengikat Oksigen
lebih kecil dari 2 ppm hanya mendukung kehidupan cacing, bakteri, jamur dan mikroorganisme pengurai.
• Sedimen
Sedimen meliputi tanah dan pasir yang umumnya masuk ke badan air akibat erosi atau banjir. Sedimen dapat mengakibatkan pendangkalan badan air (misalnya sungai). Selain itu, keberadaan sedimen di dalam air mengakibatkan terjadinya peningkatan kekeruhan air (Sunu, 2001).
• Unsur hara
Unsur hara, khususnya nitrat dan posfat dapat mengakibatkan peningkatan produktivitas primer perairan. Peningkatan produktivitas primer perairan. Peningkatan produktivitas primer perairan sebagai akibat pengayaan air dengan unsur hara yang dibutuhkan oleh tumbuhan.
• Pencemar anorganik
Banyak pencemar anorganik, seperti ion, garam, asam dan basa dapat masuk ke badan air melalui proses alam ataupun sebagai akibat aktivitas manusia. Beberapa jenis logam seperti merkuri, timbal, kadmium dan nikel dengan konsentrasi yang kecil sudah membahayakan makhluk hidup. • Zat kimia organik
• Energi Panas
Kenaikan atau penurunan temperatur air dari kondisi normal dapat memperburuk kualitas air dan kehidupan didalamnya. Temperatur air biasanya lebih satbil dari temperatur udara, sehingga makhluk hidup air cenderung tidak mudah beradaptasi dengan perubahan temperatur yang tiba-tiba.
• Zat radioaktif
Pembuangan sisa zat radioaktif ke lingkungan air secara langsung tidak diperbolehkan. Namun, mengingat aplikasi teknologi nuklir yang menggunakan zat radioaktif pada berbagai bidang sudah begitu banyak maka tidak tertutup kemungkinan bahwa zat radioaktif ikut terbawa ke lingkungan air (Mulia, 2005).
2.2.1 Indikator Pencemar Air
Air merupakan kebutuhan pokok bagi kehidupan manusia di bumi ini. Sesuai dengan kegunaannya, air yang dipakai sebagi air minum, air untuk mandi dan mencuci, air untuk sanitasi dan air untuk transportasi, baik di sungai maupun laut (Wardhana, 2004).
• Tidak membuang air limbah industri secara langsung ke lingkungan
umum.
• Memiliki sarana instalasi pengolah air limbah (IPAL) yang sesuai dengan
kebutuhan.
• Diupayakan berlokasi tidak berada di hulu sungai, agar konservasi di
daerah hulu sungai dapat melestarikan daya dukung lingkungan.
• Perencanaan tata letak pabrik yang sesuai agar resapan air ke tanah lebih
maksimal seperti kolam penampungan air.
• Melakukan daur ulang penggunaan air dari hasil yang telah diolah
semaksimal mungkin (Sunu, 2001).
Di dalam kegiatan industri dan teknologi, air yang telah digunakan (air limbah industri) tidak boleh langsung dibuang ke lingkungan karena dapat menyebabkan pencemaran. Air tersebut harus diolah terlebih dahulu agar mempunyai kualitas yang sama dengan kualitas air lingkungan. Jadi air limbah industri harus mengalami proses daur ulang sehingga dapat digunakan lagi atau dibuang kembali ke lingkungan tanpa menyebabkan pencemaran air lingkungan (Wardhana, 2004).
Pada dasarnya polutan air dapat dibedakan menjadi dua yaitu limbah degradable dan non degradable. Limbah degradable yaitu limbah yang dapat terdekomposisi atau dapat dihilangkan dari perairan dengan proses biologis alamiah, seperti limbah domestik. Sedangkan limbah non degradable adalah limbah yang tidak dapat dihilangkan dari perairan dengan proses biologis alamiah, seperti limbah radiologi dan senyawa organik (Sunu, 2001).
Perencanaan kawasan-kawasan industri harus dilengkapi dengan pusat-pusat pengolahan air, sehingga tidak melakukan eksploitasi air tanah untuk kebutuhan industri. Disinilah, pemerintah harus berperan untuk menyediakan air bersih sebagai wujud tanggung jawabnya tutut serta melindungi lingkungan agar lestari (Sunu, 2001).
Indikator atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya perubahan atau tanda yang dapat diamati melalui:
1. Adanya perubahan suhu air.
2. Adanya perubahan pH atau konsentrasi ion Hidrogen. 3. Adanya perubahan warna, bau dan rasa air.
4. Timbulnya endapan, koloidal, bahan terlarut. 5. Adanya mikroorganisme.
6. Meningkatnya radioaktivitas air lingkungan (Wardhana, 2004) 2.2.2 Dampak Pencemaran Air
dari mikroorganisme sampai dengan mamalia. Tanpa air tidakadakehidupan di muka bumi ini. Jumlah air di muka bumi ini cukup banyak. Sekitar 71% dari luas permukaan bumi ini terdiri atas air. Enam puluh persen tubuh manusia pun terdiri atas air (Wardhana, 2004).
Berdasarkan cara pengamatannya, pengamatan komponen pencemaran air lingkungan dapat digolongkan menjadi:
1. Pengamatan secara fisis, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan tingkat kejernihan air (kekeruhan), perubahan suhu air, perubahan rasa dan warna air.
2. Pengamatan secara kimiawi, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan zat kimia yang terlarut, perubahan pH.
3. Pengamatan secara biologis, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan mikroorganisme yang ada di dalam air, terutama ada tidaknya bakteri patogen (Wardhana, 2004).
2.2.3 Sumber Pencemaran Air
Beberapa sumber pencemaran air yaitu: 1. Domestik (Rumah tangga)
Yaitu berasal dari pembuangan air kotor dari kamar mandi, kakus dan dapur.
2. Industri
tergantung pada bahan baku, proses industri, bahan bakar dan sistem pengelolaan limbah cair yang digunakan dalam industri tersebut.
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-lainnya.
Misalnya 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 pertanian/perkebunan dapat berupa: a. Zat kimia
Misalnya: berasal dari penggunaan pupuk, Pestisida seperti (DDT, Dieldrin dan lain-lain)
b. Mikrobiologi
c. Zat Radioaktif
Berasal dari penggunaan zat radioaktif yang dipakai dalam proses pematangan buah, mendapatkan bibit unggul, dan mempercepat pertumbuhan tanaman (Mukono, 2006).
2.3 Klasifikasi dan Kriteria Mutu Air
Peraturan Pemerintah RI No.82 Tahun 2001 Tanggal 14 Desember 2001 pada pasal 8 ayat 1 menerangkan klasifikasi air sebagai berikut:
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 mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut;
2.4 Kualitas Air
Kualitas air ditentukan berdasarkan atas maksud dan tujuan pemanfaatannya, misalnya :
a. Air steril (bebas kuman)
Berasal dari penyulingan, dimanfaatkan dalam pengobatan. b. Air minum
Air minum haruslah: - Tidak berwarna. - Tidak berbau. - Tidak berasa. - Harus jernih.
- Harus netral dengan kemasaman pH 7. - Tidak mengandung zat-zat organik.
- Tidak mengandung zat-zat mineral yang membahayakan manusia.
- Tidak mengandung kuman-kuman penyakit, dan sebagainya. (Rismunandar, 1993). 2.4.1 Parameter Uji Kualitas Air
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.
COD (Chemical Oxygen Demand) merupakan uji yang lebih cepat daripada uji BOD, yaitu suatu uji berdasarkan reaksi kimia tertentu untuk menentukan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bahan oksidan (misalnya kalium dikhromat) untuk mengoksidasi bahan-bahan organik yang terdapat di dalam air.
c. Suhu
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
f. Kehadiran mikroba pencemar
Air merupakan habitat berjenis-jenis mikrobadan 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 dan hewan berdarah panas lainnya. Mikroba tersebut dapat berperan sebagai kualitas perairan. g. Kandungan minyak dan lemak
Meskipun minyak mengandung senyawa volatil yang mudah menguap, namun masih ada sisa minyak yang tidak dapat menguap. Karena minyak tidak dapat larut dalam air, maka sisa minyak akan tetap mengapung di air, kecuali jika minyak tersebut terdampar ke pantai atau tanah di sekeliling sungai. Minyak yang menutupi permukaan air akan menghalangi sinar matahari kedalam air. Selain itu lapisan minyak juga dapat mengurangi konsentrasi oksigen terlarut dalam air karena fiksasi oksigen bebas menjadi terhambat. Akibatnya terjadi ketidakseimbangan rantai makanan di dalam air.
h. Kandungan bahan radioaktif
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.
i. Kandungan logam berat
Logan berat (heavy metals) atau logam toksik (toxic metals) adalah terminologi yang umumnya digunakan untuk menjelaskan sekelompok elemen-elemen logam yang kebanyakan tergolong berbahaya bila masuk ke dalam tubuh makhluk hidup. Logam berat yang terdapat baik di lingkungan maupun didalam tubuh manusia dalam konsentrasi yang sangat rendah disebut juga trace metals. Trace metals seperti kadmium (Cd), timbal (Pb), dan merkuri (Hg) mempunyai berat jenis sedikitnya 5 kali lebih besar daripada air.
Logam-logam berat yang sering dijumpai dalam lingkungan perairan yang tercemar limbah industri adalah merkuri atau air merkuri (Hg), nikel (Ni), kromium (Cr), kadmium (Cd), arsen (As) dan timbal (Pb). Logam-logam tersebut dapat mengumpul di dalam tubuh suatu organisme dan tetap tinggal dalam jangka waktu lama sebagai racun yang terakumulasi.
Selanjutnya, menurut sifat toksisitasnya unsur-unsur dapat dikelompokkan ke dalam 3 golongan, yaitu:
- Sangat toksik dan mudah dijumpai, yaitu : Be, Co, Ni, Cu, Zn, Sn, Cr, Te, Pd, As, Cd, Pt, Au, Ti, Pb, Jb, dan Bi.
- Sangat toksik tetapi tidak larut dan sukar dijumpai, yaitu: Ti, Ht, Zr, W, Nb, Ta, Re, Ga, La, Os, Rh, Ir, Ru dan Br (Nugroho, 2006).
Logam berat sebagai salah satu sumber pencemar anorganik yang masuk kedalam perairan tersebut dapat berasal dari:
- pelapukan batuan yang mengandung logam berat pencemaran ini bersifat alamiah.
- industri yang memproses biji tambang.
- pabrik - pabrik dan industri yang mempergunakan logam berat didalam prosess produksinnya.
2.5 Kromium
Kromium merupakan ion dengan berat atom 51,996 g/mol, bewarna abu-abu, tahan terhadap oksidasi meskipun pada suhu tinggi, mengkilat, keras, memiliki titik cair 1.857°C dan titik didih 2.672°C, bersifat paramagnetik (sedikit tertarik oleh magnet),(Widowowati, 2008).
Kromium adalah bahan kimia yang bersifat persisten, biokumulatif dan toksik yang tinggi serta tidak mampu terurai di dalam lingkungan, sulit diuraikan dan akhirnya diakumulasi dalam tubuh manusia melalui rantai makanan. Kestabilan kromium akan mempengaruhi toksisitasnya terhadap manusia secara berurutan, mulai dari tingkat toksisitas terendah yakni, Cr(0), Cr(III), Cr(VI). Cr(VI) pada umumnya 1000 kali lipat lebih toksik dibandingkan Cr(III). Kromium Cr(III) bersifat kurang toksksik dibandingkan Cr(VI). Tidak bersifat iritatif, serta tidak korosif (Widowati,W 2008).
Kromium sebagai ion bervalensi enam bersifat karsinogenik pada saluran pernapasan kumulatif pada tingkat konsentrasi mg/l dalam air minum. Konsentrasi unsur ini dalam air minum yang melebihi standar maksimum yang ditetapkan kemungkinan dapat menyebabkan kanker kulit dan kerusakan pada sistem pencernaan dan sistem pernapasan (Palar, 2008).
2.6 Seng
Seng adalah komponen alam yang terdapat di kerak bumi. Seng adalah memiliki karakteristik cukup reaktif, bewarna putih-kebiruan, pudar bila terkena uap udara, dan terbakar bila terkena udara dengan api hijau terang.Seng bereaksi dengan asam, basa dan senyawa non logam. Seng memiliki nomor atom 30 dan memiliki titik lebur 419,73°C (Widowati, 2008).
Seng sebenarnya tidak toksik, tetapi dalam keadaan sebagai ion, Zn bebas memiliki toksisitas tinggi. Meskipun seng merupakan unsur esensial bagi tubuh, tetapi dalam dosis tinggi Zn dapat berbahaya dan bersifat toksik. Konsumsi zn berlebih mampu mengakibatkan defisiensi mineral. Toksisitas seng bisa bersifat akut dan kronis. Intake zn 150-450 mg/hari mengakibatkan penurunan kadar Cu, perubahan fungsi Fe, pengurangan imunitas tubuh, serta pengurangan kadar high density lipoprotein (HDL) kolestrol (Widowati, 2008).
2.7 Metode Spektrofotometri
Metode pengukuran menggunakan prinsip spektrofotometri adalah berdasarkan absorpsi cahaya pada panjang gelombang tertentu melalui suatu larutan yang mengandung kontaminan yang akan ditentukan konsentrasinya. Prinsip kerja dari metode ini adalah jumlah cahaya yang diabsorpsi oleh larutan sebanding dengan konsentrasi kontaminan dalam larutan (Lestari,2010).
sebanding dengan konsentrasi. Salah satu aplikasi dari metode ini adalah analisis laboratorium untuk menetukan konsentrasi nitrogen dioksida diudara menggunakan reagen Saltzman (Lestari, 2010).
Suatu berkas radiasi dikenakan pada cuplikan (larutan sampel) dan intensitas sinar radiasi yang diteruskan diukur besarnya. Radiasi yang diserap oleh cuplikan ditentukan dengan membandingkan intensitas sinar yang diteruskan dengan intensitas yang diserap jika tidak ada spesies penyerap lainnya. Intensitas atau kekuatan radiasi cahaya sebanding dengan jumlah foton yang melalui satu satuan luas penampang perdetik. Serapan dapat terjadi jika foton/radiasi yang mengenai cuplikan memeiliki energi yang sama dengan energi yang dibutuhkan untuk menyebabkan terjadinya perubahan tenaga. Kekuatan radiasi juga mengalami penurunan dengan adanya penghamburan dan pemantulan cahaya, akan tetapi penurunan karena hal ini sangat kecil dibandingkan dengan proses penyerapan (Rohman, 2009).
gelombang tertentu dengan menggunakan hukum 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
Sebuahspektrofotometeradalahsuatuinstrumenuntukmengukurtransnitansat auabsorbanssuatusampelsebagaifungsipanjanggelombang,
pengukuranterhadapsederetansampelpadasuatupanjanggelombangtunggaldapat pula dilakukan (Day and Underwood, 1998)
Keterangangambar: Sumber
Sumbertenagaradiasi yang stabil, system yang terdiriataslensa-lensa, cermin, dancelah-celah.Sumbertenagaradiasiterdiridaribenda yang
tereksitasihinggaketingkattenaga yang
tinggiolehsumberlistrikbertegangantinggiataupemanasanlistrik. Monokromator
Monokromatoradalahserangkaianalat optic yang
menguraikanradiasipolikromatikmenjadijalur-jalur yang
efektif/panjanggelombang- gelombangtunggalnyadanmemisahkanpanjamggelombang-gelombangtersebutmenjadijalur-jalur yang sangatsempit. Tempatcuplikan
Cuplikanpadadaerahterlihat /tampakbiasanyaberupalarutan yang
ditempatkandalamselataukuvet.Untukdaerahterlihatdigunakangelasbiasaatauquart z.Sel yang
digunakanuntukcuplikanberupalarutanmempunyaipanjanglintasantertentudari 1 hingga 10cm.
Detektor
Setiapdatektormempunyaitenagafoton yang
