ARTIKEL ILMIAH ILMU LINGKUNGAN
UJI BOD5 DAN PENGAMATAN KUALITAS AIR
Oleh :
Nama : Firdausi Wulandari NIM : 151810401012 Kelompok : 8
LABORATORIUM EKOLOGI JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER
UJI BOD5 DAN PENGAMATAN KUALITAS AIR
Firdausi Wulandari.
Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Jember
Jl. Kalimantan No. 37 Kampus Tegalboto Jember, 68121. Email : Wulandarifirdausi@gmail.com
Abstrak
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. Tujuan dari praktikum ini adalah mengukur dan menganalisa BOD suatu sampel air dan melakukan pengamatan kualitas air. Prinsip pengukuran BOD pada dasarnya cukup sederhana, yaitu mengukur kandungan oksigen terlarut awal (DO0) dari sampel segera setelah pengambilan contoh, kemudian mengukur kandungan oksigen terlarut pada sampel yang telah diinkubasi selama 7 hari pada kondisi gelap dan suhu tetap (20ºC) yang sering disebut dengan DO7. Selisih DO0 dan DO7 (DO0 – DO7) merupakan nilai BOD yang dinyatakan dalam miligram oksigen per liter (mg/L). Parameter lain yang diukur pada praktikum ini adalah kadar CO2 bebas,alkalinitas, pH air dan suhu air. Dari hasil praktikm ini diperoleh nilai BOD tertinggi yaitu 13,6 dan nilai BOD terendah yaitu -6,4. Dari praktikum kali ini diperoleh bahwa kondisi air dari sungai Jawa 7 menunjukkan dalam kondisi baik karena nilai BOD < 30 mg/l.
PENDAHULUAN
Air merupakan senyawa yang bersifat pelarut universal, karena sifatnya tersebut, maka tidak ada air dan perairan alami yang murni. Tetapi didalamnya terdapat unsur dan senyawa yang lain. Dengan terlarutnya unsur dan senyawa tersebut, terutama hara mineral, maka air merupakan faktor ekologi bagi makhluk hidup. Walaupun demikian ternyata tidak semua air dapat secara langsung digunakan memenuhi kebutuhan makhluk hidup, tetapi harus memenuhi kriteria dalam setiap parameternya masing-masing.
Salah satu sumber air yang banyak dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia dan makhluk hidup lainnya yaitu sungai. Sungai merupakan ekosistem yang sangat penting bagi manusia. Sungai juga menyediakan air bagi manusia baik untuk berbagai kegiatan seperti pertanian, industri maupun domestik. Parameter oksigen terlarut dapat digunakan sebagai indikator tingkat kesegaran air. Oksigen memegang peranan penting sebagai indikator kualitas perairan, karena oksigen terlarut berperan dalam proses oksidasi dan reduksi bahan organik dan anorganik. Karena proses oksidasi dan reduksi inilah maka peranan oksigen terlarut sangat penting untuk membantu mengurangi beban pencemaran pada perairan secara alami.
Semakin besar nilai DO (Dissolved Oxygen) pada air, mengindikasikan air tersebut memiliki kualitas yang bagus. Sebaliknya jika nilai DO rendah, dapat diketahui bahwa air tersebut telah tercemar. Pengukuran DO juga bertujuan melihat sejauh mana badan air mampu menampung biota air seperti ikan dan mikroorganisme. Pemeriksaan kadar oksigen terlarut didalam air untuk mengetahui tingkat pencemarannya, dapat diketahui melalui pemeriksaan BOD (Biological Oxygen Demand) , pengukuran CO2 bebas, pengukuran alkalinitas,
pengukuran pH air dan pengukuran suhu air.
bertujuan untuk mengukur dan menganalisa BOD suatu sampel air dan melakukan pengamatan kualitas air.
METODE PENELITIAN
Praktikum dilaksanakan di laboratorium Ekologi, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam. Pelaksanaan praktikum diselenggarakan mulai pukul 07.00 WIB sampai pukul 09.40 WIB. Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah botol inkubasi, labu erlenmeyer, pipet tetes, mikroburet, alumunium foil, alat titrasi, kertas lakmus, termometer, pereaksi O2, larutan MnSO4, larutan amilum (kanji), asam sulfamat (H3NSO3), natrium
thiosulfat (Na2S2O3), indikator pp, carbon dioxide reagent B, alkalinity titration
reagent B, indikator BCG-MR dan air sungai.
Percobaan yang dilakukan pada praktikum ini adalah pengukuran kadar oksigen terlarut (Dissolved Oxygen), pengukuran CO2 bebas, pengukuran
alkalinitas, pengukuran pH air dan pengukuran suhu air. Percobaan pertama yang dilakukan adalah pengukuran kadar oksigen terlarut (DO). Langkah kerjanya yaitu mengambil sampel air 200-300 ml dan dimasukkan kedalam dua erlenmeyer sebnayak 50 ml. Tetesi dengan MnSO4 dan reagen kombinasi pereaksi O2 (KI)
masing-masing 8 tetes. Digoyang perlahan hingga terbentuk endapan coklat. Kemudian masukkan 1 gram serbuk H3NSO3 menggunakan spoon. Digoyang lagi
hingga endapan coklat akan hilang dan warna sampel air akan berubah menjadi kuning. Ditambahkan sampel air kedalam erlenmeyer hingga volume menjadi 50 ml dan diamkan selama 10-15 menit. Titrasi dengan larutan Na2S2O3 (titrasi 1)
sehingga warna berubah menjadi kuning pucat. Tambahkan larutan amilum sebanyak 8 tetes hingga cairan dalam botol berwarna biru. Teruskan titrasi dengan larutan Na2S2O3 (titrasi 2) hingga warna biru tepat hilang. Catat volume titran
Na2S2O3 atau jumlah skala yang digunakan dalam titrasi 1 dan 2. Lakukan hal
yang sama untuk BOD7 setelah 7 hari. Hitung kadar DO dan BOD dengan rumus :
Percobaan kedua adalah pengukuran CO2 bebas. Langkah kerjanya yaitu
mengambil sampel air sebanyak 20 ml dan masukkan kedalam tabung pengukuran CO2. Tetesi dengan indikator pp sebanyak 3 tetes, apabila berwarna merah berarti
tidak ada CO2 bebas dan pekerjaan dihentikan. Apabila sampel air tidak timbul
warna merah, dilanjutkan titrasi dengan Carbon Dioxide Reagent B hingga timbul warna merah muda. Catat volume titran yang digunakan dan hitung kadar CO2
bebas dengan rumus :
Kadar CO2 bebas = volume titran X 0,25 ppm (mikroburet 200 skala)
volume titran X 1 ppm (mikroburet 50 skala)
Percobaan ketiga adalah pengukuran alkalinitas. Langkah kerjanya yaitu mengambil sampel air dan dimasukkan kedalam tabung pengukuran alkalinitas tepat pada garis 5 ml. Tetesi dengan indikator pp sebanyak 3 tetes, apabila berwarna merah langsung dititrasi dengan Alkalinity Titration Reagent B dan titrasi dihentikan saat warna merah tepat hilang. Apabila ditetesi dengan indikator pp warnanya tidak berubah maka tambahkan indikator BCG-MR sebanyak 3 tetes dan warna berubah menjadi biru. Titrasi dengan Alkalinity Titration Reagent B sehingga warnanya berubah menjadi jingga. Hitung kadar alkalinitas :
Kadar alkalinitas = jumlah skala X 10 (mikroburet 10 skala) jumlah skala X 2 (mikroburet 50 skala) jumlah skala X 1 (mikroburet 100 skala) jumlah skala X 0,5 (mikroburet 200 skala)
Pembahasan
Air dan kesehatan merupakan dua hal yang saling berhubungan. Kualitas air yang dikonsumsi masyarakat dapat menentukan derajat kesehatan masyarakat tersebut. Selain bermanfaat bagi manusia, tubuh manusia tersusun dari jutaan sel dan hampir keseluruhan sel tersebut mengandung senyawa air. Menurut penelitian, hampir 67% dari berat tubuh manusia terdiri dari air. Manfaat air bagi tubuh manusia adalah membantu proses pencernaan, mengatur proses kualitas air ditentukan berdasarkan beberapa parameter seperti Dissolved Oxygen (DO), Biological Oxygen Demand (BOD), pengukuran CO2 bebas, pengukuran alkalinitas, pH air dan suhu air. Oksigen terlarut (Dissolved Oxygen = DO) dibutuhkan oleh semua jasad hidup untuk pernapasan, proses metabolisme atau pertukaran zat yang kemudian menghasilkan energi untuk pertumbuhan dan pembiakan. Disamping itu, oksigen juga dibutuhkan untuk oksidasi bahan-bahan organik dan anorganik dalam proses aerobik. Sumber utama oksigen dalam suatu perairan berasal sari suatu proses difusi dari udara bebas dan hasil fotosintesis organisme yang hidup dalam perairan tersebut (Salmin, 2005).
disebut dengan DO7. Selisih DOi dan DO7 (DOi- DO7) merupakan nilai BOD yang dinyatakan dalam miligram oksigen per liter (mg/L) (Agustira et al, 2013).
Konsentrasi BOD terendah yaitu pada kelompok 3 dan 6 pada lokasi I dan III yaitu -6,4 dan –2,32. Menurut Agustiningsih et al (2012), sungai mempunyai
kemampuan memulihkan dirinya sendiri (self purification) dari bahan pencemar,
dimana kandungan bahan organik mengalami penurunan yang ditunjukkan
dengan nilai BOD yang menurun. Kemampuan self purification sungai terjadi
karena penambahankonsentrasi oksigen terlarut dalam air yang berasal dari udara. Konsentrasi BOD tertinggi yaitu pada kelompok 4 dan 7 pada lokasi II dan III yaitu 13,6 dan 10,6. Menurut Agustiningsih et al (2012), status mutu air menunjukkan tingkat kondisi mutu air sumber air dalam kondisi cemar atau kondisi baik dengan membandingkan dengan baku mutu yang telah ditetapkan. Hasil yang didapat menunjukkan bahwa kondisi air dalam kondisi baik karena nilai BOD < 30 mg/l. Nilai BOD ditunjukkan dalam miligram oksigen yang dibutuhkan mikroorganisme untuk mendegradasi bahan organik dalam satu liter air. Semakin kecil kadar BOD menunjukkan bahwa jumlah bahan organik dalam limbah sedikit, sebab oksigen yang dibutuhkan juga semaki sedikit (Paramita et al, 2012).
Menurut Salmin (2005), metoda titrasi dengan cara WINKLER secara umum banyak digunakan untuk menentukan kadar oksigen terlarut. Prinsipnya dengan menggunakan titrasi iodometri. Sampel yang akan dianalisis terlebih dahulu ditambahkan larutan MnCl2 dan Na0H - KI, sehingga akan terjadi endapan Mn02. Dengan menambahkan H2SO4 atan HCl maka endapan yang terjadi akan larut kembali dan juga akan membebaskan molekul iodium (I2) yang ekivalen dengan oksigen terlarut. Iodium yang dibebaskan ini selanjutnya dititrasi dengan larutan standar natrium tiosulfat (Na2S2O3) dan menggunakan indikator larutan amilum (kanji). Reaksi kimia yang terjadi dapat dirumuskan sebagai berikut :
MnCI2 + NaOH Mn(OH)2 + 2 NaCI
2 Mn(OH)2 + O2 2 MnO2 + 2 H2O
MnO2 + 2 KI + 2 H2O Mn(OH)2 + I2 + 2 KOH
Parameter kimia lain yang ada di dalam parairan yaitu gas karbondioksida(CO2) yang dipengaruhi kualitas air. Ketersediaan gas ini dalam perairan jumlahnya lebih sehingga akan mempengaruhi organisme-organisme yang melakukan proses respirasi sedangkan kekurangan gas ini akan mempengaruhi organisme dalam proses fotosintesis. Karbondioksida (CO2) tidak bertambah banyak pada kedalaman yang lebih besar kecuali di lapisan dekat dengan dasar, demikian pula dengan pH. Karena Kalsium karbonat yang diendapkan didaerah trophogenic jatuh perlahan-lahan ke dasar dan bertemu dengan karbondioksida (CO2) agresif didaerah tropholytic, serta menambah kosentrasinya di lapisan bawah (Barus, 2002). Kadar CO2 bebas tertinggi adalah kelompok 4 pada lokasi II yaitu 42,5 ppm sedangkan kadar CO2 bebas terendah adalah kelompok 8 pada lokasi III yaitu 10 ppm.
Parameter kimia lain yang diamati yaitu alkalinitas. Alkalinitas adalah kapasitas air untuk menetralkan tambahan asam tanpa menurunkan pH larutan. Alkalinitas terdiri dari ion-ion bikarbonat (HCO3-), karbonat (CO3-) dan hidroksida (OH-) yang merupakan buffer terhadap pengaruh pengasaman. Alkalinitas diperlukan untuk mencegah terjadinya fluktuasi pH yang besar, selain itu juga merupakan sumber CO2untuk proses fotosintesis fitoplankton. Alkalinitas secara umum menunjukkan konsentrasi basa atau bahan yang mampu menetralisir kemasamaan dalam air. Ketiga ion tersebut di dalam air akan bereaksi dengan ion hidrogen sehingga menurunkan kemasaman dan menaikan pH (Effendi, 2003).
Nilai alkalinitas tertinggi adalah kelompok 8 pada lokasi III yaitu 100 ppm sedangkan nilai alkalinitas terendah adalah kelompok 2 dan 5 pada lokasi I dan II yaitu 70 ppm. Menurut Effendi (2003), Alkalinitas biasanya dinyatakan dalam satuan ppm (mg/l) kalsium karbonat (CaCO3). Air dengan kandungan kalsium karbonat lebih dari 100 ppm disebut sebagai alkalin, sedangkan air dengan kandungan kurang dari 100 ppm disebut sebagai lunak atau tingkat alkalinitas sedang.
sesuai kandungan senyawa kimianya. Pengolahan air baik secara biologis maupun kimiawi, dapat berjalan dengan baik jika dilakukan pada pH yang tepat. (Triyono, 2010).
Nilai rata-rata pH tertinggi adalah kelompok 2 pada lokasi I yaitu 8,1 dan rata-rata pH terendah adalah kelompok 4 pada lokasi II yaitu 7,2. Peningkatan nilai derajad keasaman atau pH dipengaruhi oleh limbah organik maupun anorganik yang di buang ke sungai seperti adanya aktifitas buangan limbah industri, domestik maupun limbah dari aktifitas pertanian yang masuk ke sungai Jawa 7. Air dengan nilai pH sekitar 6,5 – 7,5 merupakan air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan ( Mahyudin et al, 2015).
Parameter lain yang diukur yaitu suhu air. Suhu merupakan salah satu parameter air yang sering diukur, karena kegunaannya dalam mempelajari proses fisika, kimia dan biologi. Suhu air berubah-ubah terhadap keadaan ruang dan waktu. Suhu perairan tropis pada umumnya lebih tinggi daripada suhu perairan sub tropis utamanya pada musim dingin. Penyebaran suhu di perairan terbuka terutama disebabkan oleh gerakan air, seperti arus dan turbulensi (Romimohtarto, 1985).
KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang dapat diambil pada praktikum ini adalah sebagai berikut :
1. Semakin kecil kadar BOD menunjukkan bahwa jumlah bahan organik dalam
limbah sedikit, sebab oksigen yang dibutuhkan juga semaki sedikit.
2. Kondisi air dari sungai Jawa 7 menunjukkan dalam kondisi baik karena nilai BOD < 30 mg/l.
3. Kadar CO2 bebas tertinggi adalah kelompok 4 pada lokasi II yaitu 42,5 ppm sedangkan kadar CO2 bebas terendah adalah kelompok 8 pada lokasi III yaitu 10 ppm.
4. Nilai alkalinitas tertinggi adalah kelompok 8 pada lokasi III yaitu 100 ppm disebut dengan alkalin karena memiliki nilai alkalinitas lebih atau sama dengan 100 ppm. Sedangkan nilai alkalinitas terendah adalah kelompok 2 dan 5 pada lokasi I dan II yaitu 70 ppm disebut sebagai lunak atau tingkat alkalinitas sedang karena kandungan alkalinitas kurang dari 100 ppm.
5. Nilai pH air berkisar 7,2 - 8,1 menunjukkan perairan di sungai Jawa 7 merupakan perairan basa karena pH >7.
DAFTAR PUSTAKA
Agustiningsih, D., Sasongko, S. dan Sudarno. 2012. Analisis Kualitas Air dan Strategi Pengendalian Pencemaran Air Sungai Blukar Kabupaten Kendal. Jurnal Presipitasi, 9(2): 64-71.
Agustira, R., Lubis, K. dan Jamila. 2013. Kajian Karakteristik Kimia Air, Fisika Air dan Debit Sungai Pada Kawasan DAS Padang Akibat Pembuangan Limbah Tapioka. Jurnal Online Agroekoteknologi, 1(3): 615-624.
Barus, T. 2002. Pengantar Limnologi. Medan : USU Press.
Dewa, C., Susanawati, L. dan Widiatmono, B. 2015. Daya Tampung Sungai Gede Akibat Pencemaran Limbah Cair Industri Tepung Singkong di Kecamatan Ngadiluwih Kbupaten Kediri. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan, 3(1): 35-42.
Effendi, I. 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumberdaya Lingkungan Perairan. Yogyakarta : Kanisius.
Khomariyatika, T., Pawenang, E. 2011. Kualitas Bakteriologis Air Sumur Gali. Jurnal Kesehatan Masyarakat, 7(1): 63-72.
Mahyudin., Soemarno. dan Prayogo, T. 2015. Analisis Kualitas Air Strategi Pengendalian Pencemaran Air Sungai Metro di Kota Kepanjen Kabupaten Malang. Jurnal PAL, 6(2) : 105-114.
Paramita, P., Shovitri, M. dan Kuswytasari, N. 2012. Biodegradasi Limbah Organik Pasar dengan Menggunakan Mikroorganisme Alami Tangki Septik. Jurnal Sains dan Seni, 1 : 23-26.
Romimohtarto, K. 1985. Kualitas Air dalam Budidaya Laut. Bandar Lampung : FAO.
Salmin. 2005. Oksigen Terlarut (DO) dan Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD) Sebagai Salah Satu Indikator Untuk Menentukan Kualitas Perairan. Jurnal Oseana, 30(3): 21-26.
