BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Rumus kimia dari air adalah merupakan perpaduan dua atom H (hidrogen) dan satu atom O (oksigen) dengan formula atau rumus molekul H2O. Air yang berada dialam ditemukan dengan wujud padat, cair, dan gas. Pada tekanan atmosfer (76 cm-Hg) dan didinginkan sampai 0 . Dalam keadaan normal (murni), air bersifat netral
dan dapat melarutkan berbagai zat. Air akan pecah menjadi unsur H dan O pada suhu 2500 (Manik, 2009).
2.2 Pencemaran Air
Pencemaran air adalah masuknya bahan yang tidak diinginkan kedalam air (oleh kegiatan mausia dan atau secara alami) yang mengakibatkan turunnya kualitas air tersebut sehingga tidak dapat digunakan sesuai dengan peruntukannya. Pencemaran air tidak hanya menimbulkan dampak negatif terhadap makhluk hudup, tetapi juga mengakibatkan ganguan estetika, seperti air yang mengandung minyak atau bahan lain yang mengapung. Bahan pencemar yang masuk ke suatu perairan biasanya merupakan limbah suatu aktivitas (Manik, 2009).
Menurut sumbernya, limbah sebagai bahan pencemar air dibedakan sebagai:
1. Limbah domestik ( limbah rumah tangga, perkantoran, pertokoan, pasar, dan pusat perdagangan)
2. Limbah industri, pertambangan, dan transportasi 3. Limbah laboratorium dan rumah sakit
4. Limbah pertanian dan peternakan 5. Limbah pariwisata (Manik, 2009).
terdapat dalam tanah dan mudah larut dalam air terutama bila bersifat asam (Kodoatie dan Robert, 2010).
Indikator atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya perubahan atau standar yang dapat diamati melalui:
1. adanya perubahan suhu air
2. adanya perubahan pH atau konentrasi 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, 1995).
2.3 Mikroorganisme didalam Air
Bakteri umumnya uniseluler/ sel tunggal, tidak mepunyi khlorofil, berkembang biak dengan pembelahan sel secara transversal atau biner. Bakteri hidup bebas secara kosmopoltan dimana-mana, khususnya di udara, ditanah, di dalam air, pada bahan-bahan makanan, pada tubuh manusia, hewan ataupun tumbuhan., ada pula yang hidup besimbiosis dengan jasad-hidup lain, baik hewan ataupun tanaman. Bakteri sifat hidupnya secara umum adalah saprofitik pada sisa/buangan hewan ataupun tanaman ynag sudah mati, tetapi banyak juga yang parasitik pada hewan, manusia dan tanaman dengan menyebabkan banyak jenis penyakit. Bakteri termasuk kedalam divisi Schizophyta yang terbagi kedalam beberapa kelas, antara lain Pseudomonadales, Chlamydobacteriales, Eubacteriales, Actinomycetales, Spirochetales dan
Rickettsiales (Suriawiria, 1996).
Faktor abiotik yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri, yaitu: 1. Temperatur
Pada umumnya batas daerah temperatur bagi kehidupan mikroorganisma terletak antara 0oC dan 90oC, sehingga untuk masing-masing mikroorganisme dikenal nilai temperatur minimum, optimum dan maksimum. Temperatur minimum suatu jenis mikroorganisma ialah nilai paling rendah di mana kegiatan mikroorganisma masih berlangsung. Temperatur optimum adalah nilai yang paling sesuai/ baik untuk kehidupan mikroorganisma. Temperatur maksimum adalah nilai tertinggi yang masih dapat digunakan untuk aktivitas mikroorganisma, tetapi pada tingkatan fisiologi yang paling minimal.
2. Kelembaban
Mikroorganisme mempunyai nilai kelembaban optimum. Pada umumnya untuk pertumbuhan ragi dan bakteri diperlukan kelembaban yang tinggi di atas 85%, sedang untuk jamur dan aktinomiset diperlukan kelembaban yang rendah di bawah 80%. 3. Tekanan Osmosa
Pada umumnya larutan hipertonis menghambat pertumbuhan, karena dapat menyebabkan plasmolisa. Bakteri memerlukan nilai pH antara 6,5-7,5, ragi antara 4,0-4,5, sedang jamur dan aktinomiset tertentu mempunyai daerah pH yang luas. 4. Logam Berat
5. Radiasi
Cahaya mempunyai daya merusak kepada sel mikroorganisme yang tidak mempunyai daya merusak kepada sel mikroorganisme yang tidak mempunyai pigmen fotosintesa. Cahaya dengan gelombang pendek dapat berpengaruh terhadap jasad hidup.
6. Tegangan Muka
Tegangan muka mempengaruhi cairan sehingga permukaanya akan menyerupai membran yang elastis, sehingga dapat mempengaruhi kehidupan mikroorganisme. 7. Tekanan Hidrostatik dan Mekanik
Tekanan yang tinggi akan menyebabkan meningkatnya beberap reaksi kimia, pengecilan volume koloid organik anzim, molekul dan juga menaikkan viskositas cairan serta disosiasi elektrolit.
Faktor biotik yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri: 1. Bebas Hama
Hewan percobaan yang bebas mikroorganisma disebut mengalami kehidupan aksenik atau tanpa benda-benda asing
2. Asosiasi
2.4 Persyaratan Air
2.4.1 Persyaratan Biologis untuk Air
Ditentukan baik oleh kehadiran mikroorganisme yang patogen, maupun juga yang nonpatogen. Mikroorganisme nonpathogen secara relatif tidak berbahaya bagi kepentingan kesehatan, namun karena golongan ini sering dalam jumlah berlebihan dapat mempengaruhi rasa , bau dan lain-lain, timbal balik justru dapat berakibat menyulitkan pengelolaan air (water treatment) (Ryadi, 1984).
Mikroorganisme koliform yang ada di dalam air sekalipun tidak patogen, pada saat ini masih tetap digunakan sebagai indikator untuk mengetahui sejauh mana air telah terkontaminasi oleh bahan-bahan buangan organik, khususnya bahan-bahan fekal. Dasar penggunan indikator koliform ini adalah bahwa secara karakteristik bakteri ini adalah merupakan penghuni tetap feses dan sebaliknya feses manusia merupakan media penyebaran dari beberapa jenis bakteri patogen, khususnya bila feses ini berasal dari orang-orang yang disebut karier (Ryadi, 1984).
Persyaratan higenis kadar e-coli yang diperbolehkan tergantung pada media cairan. Jenis koliform ini pada umunya bersifat aerob, dan hanya sedikit secara fakultatif anaerob, merupakan gram negatif, serta tidak membentuk spora, berbentuk
rod shape (lonjong), dan mengadakan fermentasi dengan laktosa dalam waktu 48 jam pada temperatur 35oC.
2.4.2 Persyaratan Fisis untuk Air
subyektif, dengan jalan air diencerkan secara berturut-turut sampai pengeenceran berapakah ia masih tetap bau pada larutan yang paling encer. Jumlah pengenceran itu akan merupakan angka bau (odor number) dari air yang diperiksa (Ryadi, 1984). 2.4.3 Persyratan Kimia untuk Air
Bahan-bahan kimia pada umumnya mudah larut dalam air, maka tercemarnya air oleh bahan-bahan kimia yang terlarut khususnya timbal balik perlu dinilai kadarnya untuk mengetahui sejauh mana bahan-bahan terlarut itu mulai dapat dikatakan membahayakan eksistensi organisme maupun mengganggu bila digunakan untuk suatu keperluan (misalnya untuk air industri/ water processing) (Ryadi, 1984).
Flor sebagai contoh adalah unsur yang penting, hadirnya didalam air minum masih harus memenuhi persyaratan kadar maksimal yang diperbolehkan dan kadar minimal yang di perlukan. Hasil pengamatan dalam epidemilogi suatu penyakit gigi di Amerika yang menggunakan kadar alamiah flour antara 3-8 mg/liter ternyata telah menimbulkan kelainan gigi berupa kerusakan email, dan kelainan-kelainan warna (Ryadi, 1984).
2.5 Klasifikasi Air
Dalam upaya pengendalian pencemaran air, maka mutu air diklasifikasikan menjadi empat kelas, yaitu:
b) Kelas dua, yaitu 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,yaitu air yang peruntukannya dapt digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
d) Kelas empat, yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut (Manik, 2009).
2.6Klorin
Desinfeksi bertujuan untuk membunuh bakteri patogen yang penyebarannya melalui air, seperti bakteri penyebab typhus, kolera, disentri, dan lain-lain. Metode tersebut merupakan salah satu cara untuk membunuh bakteri patogen, karena ada tiga cara, yakni:
- Cara Kimia, dengan penambahan bahan kimia
- Cara Fisika, dengan pemanasan dengan air, sinar ultraviolet
Klorin dalam bentuk asam hipoklorus 40 hingga 80 kali lebih efektif pada kondisi pH yang asam. Klorin cair didapat dalam suatu klorimator. Klorimator kecil memasukkan gas tersebut secara langsung kedalam air, sedangkan klorimator besar biasannya melarutkan gas didalam air, kemudian mengisi larutan. Klorimator harus dipelihara pada suhu paling sedikit 70 oF (21 oC) untuk mencegah kondisasi gas klorin di pipa-pipa pengisian pengatur otomatik maupun manual untuk pemakaian klorin dapat diperoleh (Linsley dan Joseph, 1996).
Klorinasi awal, yaitu pemakaian klorin sebelum pengolahan, akan menyempurnakan koagulasi, mengurangi beban filter dan tumbuhnya ganggang, sedangkan klorinasi akhir adalah pemakaian klorin setelah pengolahan, merupakan metode yang umum yang sering digunakan. Klorin yang dipakai sedemikian rupa sehingga meninggalkan residu besar yang berlebihan (superklorinasi) sering dipergunakan untuk menghilangkan rasa dan bau tertentu, superklorinasi harus diikuti dengan deklorinasi yang biasanya berupa pengolahan dengan sulfur dioksida atau dengan melewatkan air yang bersagkutan melalaui suatu filter butiran karbon yang diaktifkan (Linsley dan Joseph, 1996).
Klor memiliki beberapa kualitas yang mendukung penggunaannya dalam persediaan air, keunggulannya adalah bahwa klor adalah senyawa bakterisida yang sangat efektif bahkan bila digunakan dalam konsentrasi 1 ppm. Klor juga cukup stabil (tanpa adanya bahan organik yang berkelebihan) dan cukup murah (Volk,w dan Margaret, F.W. 1989).
2.7Pengolahan Air Air Yang Belum Diolah
Gambar 2.1. Pengolahan air di perkotaan (Volk,w dan Margaret, F.W. 1989).
Sungai dapat tercemar pada daerah permukaan air akan tetapi pada sungai yang besar dengan arus air yang deras, sejumlah kecil bahan pencemaran mengalami pengenceran sehingga tingkat pencemaran menjadi sangat rendah. Hal tersebut menyebabkan konsumsi oksigen terlarut yang diperlukan oleh kehidupan air dan biodegradasi akan cepat diperbarui, tetapi terkadang sebuah sungai mengalami pencemaran yang berat sehingga air mengandung bahan pencemar yang sangat besar, akibatnya proses pengenceran dan biodegradasi akan sangat menurun jika arus air mengalir perlahan karena kekeringan atau penggunaan sejumlah air untuk irigasi.
Oksigen terlarut juga dapat menurun akibat dari proses tersebut. Suhu yang tinggi dalam air menyebabkan laju proses biodegradasi yang dilakukan oleh bakteri pengurai aerobik menjadi naik dan dapat menguapkan bahan kimia ke udara (Darmono, 2001).
Netralisasi pH adalah suatu upaya agar pH air menjadi normal, setelah pH mendekati normal barulah proses pengolahan dapat dilakukan secara efektif. Fungsi dari pengaturan pH dalam instalasi air minum bertujuan untuk mengendalikan korosif perpipaan dalam sistem distribusi. Korosif membentuk racun bila pH kurang dari 6,5 atau lebih dari 9,5 (Waluyo, 2009).
Sedimentasi adalah proses pengendapan partikel-partikel padat yang tersuspensi dalam cairan atau zat cair karena pengaruh gravitasi (gaya berat) secara alami. Sedimentasi berguna untuk mereduksi bahan-bahan tersuspensi (kekeruhan) dari dalam air dan dapat berfungsi untuk mereduksi kandungan organisme (patogen) tertentu dalam air (Waluyo, 2009).
Filtrasi adalah proses penyaringan untuk menghilangkan zat padat tersuspensi (yang diukur dengan kekeruhan) dari air melalui media berpori. Zat padat tersuspensi dihilangkan pada waktu air melalui suatu lapisan materi berbentuk butiran yang dinamakan media filter. Proses ini dinamakan perkolasi (Waluyo, 2009).
Sumber daya air yang dikelola terdiri dari upaya merencanakan, melaksanakan, memantau, dan mengevaluasi penyelenggaraan konservasi sumber daya air, pendayagunaan sumber daya air, dan pengendalian daya rusak air. Sumber daya air dikelola berdasarkan asas kelestarian, keseimbangan, kemanfaatan umum, keterpaduan dan keserasian, keadilan, kemandirian, serta transparansi dan Sumber daya air dikelola secara menyeluruh, terpadu dan berwawasan lingkungan hidup dengan tujuan mewujudkan kemanfaatan sumber daya air yang berkelanjutan untuk sebesar-besar kemakmuran rakyat bumi (Kodoatie dan Robert, 2010).
8. Angka Lempeng Total
