BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air merupakan sumber daya alam yang diperlukan untuk hidup orang banyak, bahkan oleh semua mahkluk hidup. Oleh karena itu, sumber daya air harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan dengan baik oleh manusia serta makluk hidup yang lain. Pemanfaatan air untuk berbagai kepentingan harus dilakukan secara bijaksana, dengan memperhitungkan kepentingan generasi sekarang maupun generasi mendatang. Saat ini, masalah utama yang dihadapi oleh sumber daya air meliputi kuantitas air yang sudah tidak mampu memenuhi kebutuhan yang terus meningkat dan kualitas air untuk keperluan domestik yang semakin menurun. Kegiatan industri, domestik, dan kegiatan lain berdampak negatif terhadap sumber daya air, antara lain menyebabkan penurunan kualitas air (Effendi, 2003).
Beberapa karakteristik dasar sumber daya air dinyatakan antara lain oleh aliran yang dapat mencakup beberapa wilayah administratif sehingga air sering kali disebut sebagai sumber daya dinamis yang mengalir. Selain itu air juga diperlukan berbagai sektor tidak hanya untuk keperluan domestik seperti minum dan mencuci , namun juga untuk usaha dibidang pertanian, industri, pembangkitan daya listrik, peternakan, hewan serta transfortasi. Oleh karena sifat air yang selalu mengalir, maka dengan sendirinya ada keterkaitan yang sangat erat antara kuantitas dengan kualitas, hulu dengan hilir, in-stream dengan off-stream, air permukaan dengan air bawah tanah (Sunaryo, 2004).
2.2 Pencemaran dan Penyusutan Air Bawah Tanah
Air bawah tanah 40 kali lebih banyak dari air tawar permukaan. Di indonesia kebutuhan air tawar untuk kota-kota dan desa-desa masih lebih banyak dicukupi oleh air bawah tanah. Sumber air bawah tanah dapat terisi ulang, tetapi prosesnya sangat lambat. Kini pengambilan air bawah tanah lebih banyak dari pada pengisian ulang alami, mengakibatkn perubahan lahan dan subsidensi serta susupan air asin lebih jauh ke dataran di kota-kota pantai (Mulyanto, 2007).
Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 20 tahun 1990 tentang Pengendalian Pencemaran Air mendefenisikan tentang Pencemaran Air, yaitu masuk atau dimasukkannya mahkluk hidup, zat, energi, dan atau komponen air kedalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas air menurun sampai tingkat tertentu yang menyebabkan tidak lagi berfungsi sesuai dengan peruntukannya (Effendi, 2003).
2.3 Kegunaan Air Bagi Tubuh Manusia
Tubuh manusia sebagian terdiri dari air, kira-kira 60-70% dari berat badannya. Untuk kelangsungan hidupnya, tubuh manusia membutuhkan air yang jumlahnya antara lain tergantung berat badan.
2.4 Sumber air Minum.
Pada prinsipnya, jumlah air di alam ini tetap dan mengikuti suatu aliran yang dinamakan siklus hidrologi.
Sumber-sumber air : 1. Air laut
2. Air Atmosfir, air meteriologik 3. Air Permukan
4. Air Tanah (Sutrisno, 1996).
2.5 Syarat-syarat Air Minum
Air minum ideal seharusnya jernih, tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau, air minum pun seharusnya tidak mengandung kuman patogen dan segala makhluk yang membahayakan kesehatan manusia, tidak mengandung zat kimia yang dapat mengubah fungsi tubuh, tidak dapat diterima secara estetis, dan dapat merugikan secara ekonomi. Air itu seharusnya tidak korosif, tidak meninggalkan endapan pada seluruh jaringan distribusinya (Slamet, 1994).
2.6 Logam
yang bersangkutan. Sedangkan logam non esensial, adalah logam yang peranannya dalam tubuh mahkluk hidup belum diketahui, kandungannya dalam jaringan hewan sangat kecil, dan apabila kandungannya tinggi akan dapat merusak organ-organ tubuh mahkluk yang bersangkutan (Darmono, 1995).
Logam berat adalah unsur logam dengan berat molekul tinggi. Dalam kadar rendah logam berat pada umumnya sudah beracun bagi tumbuhan dan hewan, termasuk manusia (Notohadiprawiro, 1993).
Pencemaran logam berat dari debu gunung akhirnya sampai ke sungai/laut dan selanjutnya mencemari manusia melalui ikan, air minum atau air sumber irigasi lahan pertanian sehingga tanaman sebagai sumber pangan manusia tercemar logam (Tarigan, 2014).
2.7 Kadmium (Cd)
Sifat Fisika Kadmium (Cd) adalah berwarna putih perak, lunak, mengkilap, tidak larut dalam basa, mudah bereaksi, serta menghasilkan kadmium oksida bila dipanaskan. Kadmium (Cd) umumnya terdapat dalam persenyawaan dengan klor (Cd klorida) atau belerang (Cd sulfida). Cd memiliki nomor atom 48, berat atom 112,4 g/mol, titik leleh 321oC, dan titik didih 767oC (Widowati, 2008).
Sifat Kimia Kadmium (Cd) adalah ...
Kadar kadmium pada perairan tawar alami sekitar 0,0001 - 0,01 mg/L, sedangkan pada perairan laut sekitar 0,0001 mg/L. Kadar Kadmium maksimum pada air yang diperuntukkan untuk air minum adalah 0,005 mg/L (Effendi, 2003).
2.7.1 Efek Toksik Logam kadmium (Cd)
Keracunan Kadmium (Cd) dalam jangka waktu yang lama ini bersifat toksik terhadap beberapa macam organ, yaitu paru – paru, tulang, hati dan ginjal. Penelitian pada orang dan hewan percobaan menunjukkan bahwa logam ini juga bersifat neurotoksin. Orang yang keracunan Cd melalui debu secara kronis dapat menyebabkan kekurangan indera penciuman dan akan kembali normal jika toksik dari debu tersebut dihentikan (Darmono, 1995).
2.8 Tembaga (Cu)
Kuprum atau tembaga (Cu) memiliki sistem kristal kubik, yang secara fisik berwarna kuning apabila dilihat menggunakan mikroskop akan berwarna pink kecoklatan sampai keabuan. Cu termasuk golongan logam, berwarna merah serta mudah berubah bentuk ( Widowati, 2008).
Pada Umumnya Cu diperoleh dari hasil penambangan. Untuk mendapatkan produksi Cu yang baik, harus melalui tahapan-tahapan proses. Tahapan tersebut meliputi proses penghalusan bijih Cu, pemekatan secara flotasi, pembakaran pada suhu 600 – 800oC (Palar, 2004).
Kadar tembaga maksimum pada air minum adalah 0,1 mg/L. Defisiensi tembaga dapat mangakibatkan anemia, namun kadar tembaga yang berlebihan dapat mengakibatkan kerusakan pada hati (Effendi, 2003).
2.8.1 Efek Toksik Logam Tembaga (Cu)
Keracunan logam berat bersifat kronis dan dampaknya baru terlihat setelah beberapa tahun. Logam berat bersifat akumulatif di dalam tubuh organisme dan konsentrasinya mengalami peningkatan (biomagnifikasi) yang lebih tinggi dalam rantai makanan. Keracunan kronis Cu bisa mengurangi umur, menimbulkan berbagai masalah reproduksi dan menurunkan fertilitas.
kronis Cu pada manusia dapat menimbulkan penyakit Wilson’s dan Kinsky. Penyakit Wilson’s disebabkan oleh tersimpannya Cu secara berlebihan dalam tubuh karena Cu tidak dapat diekskresikan oleh hati melalui empedu (Widowati, 2008).
2.9 Besi (Fe)
Besi adalah salah satu elemen kimiawi yang dapat ditemui pada hampir setiap tempat di bumi, pada semua lapisan geologis dan semua badan air. Pada air permukaan jarang ditemui kadar Fe lebih besar dari 1 mg/L tetapi di dalam air tanah kadar Fe dapat jauh lebih tinggi (Alaerts dan Santika, 1984).
Kadar besi di perairan yang mendapat cukup aerasi hampir tidak pernah lebih dari 0.3 mg/L. Kadar besi di perairan alami berkisar antara 0.05 – 0.2 mg/L. Pada air tanah dangkal dengan kadar oksigen yang rendah, kadar besi dapat mencapai 10–100 mg/L. Kadar besi >1.0 mg/L dianggap membahayakan kehidupan organisme akuatik. Air yang dipergunakan bagi air minum sebaiknya memiliki kadar besi kurang dari 0.3 mg/L (Effendi, 2003).
Konsentrasi unsur ini dalam air yang melebihi 2 mg/L akan menimbulkan noda-noda pada peralatan dan bahan-bahan berwarna putih. Adanya unsur ini juga menimbulkan bau dan warna pada air minum. Konsentrasi melebihi 1 mg/L dapat menyebabkan warna air menjadi kemerah–merahan dan dapat menyebabkan endapan pada pipa logam (Sutrisno, 1996).
Sekalipun Fe diperlukan oleh tubuh, tetapi dalam dosis besar dapat merusak dinding usus. Kematian sering kali disebabkan oleh rusaknya dinding usus ini (Slamet, 1994).
2.9.1 Efek Toksik Logam Besi (Fe)
berkibat pada meningkatnya feritrin dan hemosiderin dalam sel parenkim hati. Kadar Fe dalam feritrin dan hemosiderin juga meningkat (Widowati, 2008).
Keracunan Fe ini dapat menyebabkan permeabilitas dinding pembuluh darah kapiler meningkat sehingga plasma darah merembes keluar. Akibatnya, volume darah menurun, dan hipoksia jaringan menyebabkan asidosis. Penelitian pada hewan menunjukkan bahwa toksisitas akut dari Fe ini menyebabkan lamanya proses koagulasi darah (Darmono, 2001).
2.10 Seng (Zn)
Seng (Zn) adalah komponen alam yang terdapat dalam kerak bumi. Zn adalah logam yang memiiki karakteristik cukup reaktif, berwarna putih-kebiruan, pudar bila terkena uap udara dan terbakar bila kena uap udara dengan api hijau terang. Zn dapat bereaksi dngan asam, basa, dan senyawa non logm. Zn memiliki nomor atom 30 dan memliki titik lebur 419,73oC (Widowati, 2008).
Batas konsentrasi tertinggi sebagai standar yang akan ditetapkan harus di bawah batas konsentrasi yang dapat menimbulkan rasa. Dalam jumlah kecil merupakan unsur yang penting untuk metabolisme, karena kekurangan Zn dapat menyebabkan pertumbuhan anak terhambat. Dalam jumlah besar unsur ini dapat menimbulkan rasa pahit dan sepat pada air minum (Sutrisno, 1996).
Kadar seng pada air minum sebaiknya tidak lebih dari 5 mg/liter. Toksisitas seng menurun dengan meningkatnya kesadahan, dan meningkat dengan meningkatnya suhu dan menurunnya oksigen terlarut (Effendi, 2003).
2.10.1 Efek Toksik Logam Seng (Zn)
unsur Zn) yang setelah 30 menit berakibat mual dan muntah. Pemberian dosis tunggal sebesar 225-450 mg Zn bisa mengakibatkan muntah, sedangkan pemberian suplemen dengan dosis 50-150 mg / hari mengakibatkan sakit pada alat pencernaan. Orang yang mengkonsumsi lebih dari 12 gram unsur Zn lebih dari 2 hari terbukti mengalami hematologi, hati dan ginjal (Sartono, 2002).
2.11 Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)
Spektrofotometri Serapan Atom adalah suatu metode pengukuran kuantitatif suatu unsur yang terdapat dalam suatu cuplikan berdasarkan penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu oleh atom-atom fase gas dalam keadaan dasar.
Metode spektrofotometri serapan atom pertama kali dikembangkan oleh Walsh, A. (1955) yang ditujukan untuk analisis logam renik dalam sampel yang dianalisis. Sampai saat ini metode spektrofotometri serapan atom telah berkembang dengan pesat dan hampir mencapai sejumlah 70 unsur yang dapat di tentukan dengan metode ini (Mulja, 1995).
Metode spektrofotometri serapan atom berprinsip pada absorbansi cahaya oleh atom. Atom – atom menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu. Cahaya pada panjang gelombang ini mempunyai cukup energi untuk mengubah tingkat elekton suatu atom (Khopkar, 2003).
2.11.1 Prinsip Dasar Spektrofotometri Serapan Atom
Komponen penting yang membentuk spektrofotometer serapan atom diperlihatkan pada gambar di bawah ini.
1 2 3 4 5 6 7 .
Motor
Sumber bahan bakar oksigen
tenaga sampel
Gambar 2.2. Komponen-komponen spektrofotometer serapan atom (Underwood, 1988).
1. Sumber sinar
Sumber sinar yang lazim dipakai adalah lampu katoda berongga. Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda dan anoda. Katoda sendiri berbentuk silinder berongga yang terbuat dari logam atau dilapisi dengan logam tertentu. Tabung logam ini diisi dengan gas mulia (neon atau argon) dengan tekanan rendah. Neon biasanya lebih disukai karena memberikan intensitas pancaran lampu yang lebih rendah.
2. Tempat Sampel
Dalam analisis dengan spektrofotometri serapan atom, sampel yang akan dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang masih dalam keadaan asas. Ada berbagai macam alat yang dapat digunakan untuk mengubah suatu sampel menjadi uap atom-atom yaitu dengan nyala
- Nyala (flame)
kira-kira sebesar 1800OC; gas alam-udara 1700OC; gas asetilen-udara 2200OC dan gas asetilen-dinitrogen oksida (N2O) sebesar 3000OC.
3. Monokromator
Monokromator dimaksudkan untuk memisahkan dan memilih panjang gelombang yang di gunakan dalam analisis. Dalam monokromator juga terdapat suatu alat yang digunakan untuk memisahkan radiasi resonansi dan kontinyu yang disebut dengan chopper ( Rohman, 2007)
4. Detektor
Detektor pada spektrofotometer serapan atom berfungsi mengubah intensitas radiasi yang datang menjadi arus listrik. Pada spektrofotometer serapan atom yang umum dipakai sebagai detektor dalah tabung penggandaan foton (PMT = Photo Multi Tube Detector) (Mulja, 1995).
5. Sistem Pencatat (Sistem Read-Out)
