BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air
Air dapat berwujud padatan (es), cairan, dan gas (uap air). Di mana air
merupakan satu-satunya zat yang secara alami terdapat di permukaan bumi dalam ketiga wujudnya tersebut. Air adalah substansi kimia dengan rumus H2O yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam,
gula, asam, beberapa jenis gas, dan banyak macam molekul organik. Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia
(Achmad, 2004).
Air yang digunakan sebagai kebutuhan sehari–hari adalah air bersih, berdasarkan PERMENKES RI NO 416/MENKES/PER/IX/1990 dimana air bersih
adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari–hari yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak. Air bersih
ini diperoleh dari air tanah yang terdiri dari air sumur gali atau sumur bor, air hujan, air ledeng, serta dari sumber mata air. Sebaiknya air tersebut tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, jernih, dan mempunyai suhu yang sesuai
dengan standar yang ditetapkan sehingga menimbulkan rasa nyaman. Jika salah satu syarat tersebut tidak terpenuhi maka besar kemungkinan air itu tidak sehat
karena mengandung beberapa zat kimia, mineral, ataupun zat organis/biologis yang dapat mengubah warna, rasa, bau, dan kejernihan air (Effendi, 2003).
Tubuh manusia sebagian terdiri dari air, kira-kira 60-70% dari berat
jumlahnya antara lain tergantung berat badan. Untuk orang dewasa kira-kira memerlukan air 2,200 gram setiap harinya. Kegunaan air bagi tubuh manusia
antara lain untuk: proses pencernaan, metabolisme, mengangkut zat-zat makanan dalam tubuh, mengatur keseimbangan suhu tubuh, dan menjaga jangan sampai
tubuh kekeringan. Apabila tubuh kehilangan banyak air, maka akan mengakibatkan kematian. Sebagai contoh: penderita penyakit kolera. Keadaan yang membahayakan bagi penderita kolera adalah dehidrasi, artinya kehilangan
banyak air. Maka pertolongan pertama dan yang utama bagi penderita kolera adalah pemberian cairan ke dalam tubuh penderita tersebut dengan menggunakan
garam oralit. Untuk menjaga kebersihan tubuh, diperlukan juga air. Mandi dua kali sehari dengan menggunakan air bersih, diharapkan orang akan bebas dari penyakit seperti kudis, dermatitis dan penyakit-penyakit yang disebabkan karena
fungsi (Sutrisno & Eni, 2004).
Volume air dalam tubuh manusia rata-rata 65% dari total berat badannya,
dan volume tersebut sangat bervariasi pada masing-masing orang, bahkan juga bervariasi antar bagian-bagian tubuh seseorang. Beberapa organ tubuh manusia yang mengandung banyak air, antara lain, otak 74,5%, tulang 22%, ginjal 82,7%,
otot 75,6%, dan darah 83% (Chandra, 2006).
Setiap hari kurang lebih 2,272 liter darah dibersihkan oleh ginjal dan sekitar
2,3 liter diproduksi menjadi urin. Selebihnya diserap kembali masuk ke aliran darah. Dalam kehidupan sehari-hari, air dipergunakan antara lain untuk keperluan minum, mandi, memasak, mencuci, membersihkan rumah, pelarut obat, dan
Ditinjau dari sudut ilmu kesehatan masyarakat, penyediaan sumber air bersih harus dapat memenuhi kebutuhan masyarakat karena penyediaan air bersih
yang terbatas memudahkan timbulnya penyakit di masyarakat. Volume rata-rata kebutuhan air setiap individu per hari berkisar antara 150-200 liter atau 35-40
galon. Kebutuhan air tersebut bervariasi dan bergantung pada keadaan iklim, standar kehidupan, dan kebiasaan masyarakat (Chandra, 2006).
2.2 Sumber Air
Air yang berada di permukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai sumber. Berdasarkan letak sumbernya, air dapat dibagi menjadi air angkasa (hujan), air
permukaan, dan air tanah. 2.2.1 Air Angkasa (Air Hujan)
Air angkasa atau air hujan merupakan sumber utama air di bumi. Walau
pada saat presipitasi merupakan air yang paling bersih, air tersebut cenderung mengalami pencemaran ketika berada di atmosfer. Pencemaran yang berlangsung
di atmosfer itu dapat disebabkan oleh partikel debu, mikroorganisme, dan gas, misalnya, karbon dioksida, nitrogen, dan amonia.
2.2.2 Air Permukaan
Air permukaan yang meliputi badan-badan air semacam sungai, danau, telaga, waduk, rawa, terjun, dan sumur permukaan, sebagian besar berasal dari air
2.2.3 Air Tanah
Air tanah (ground water) berasal dari air hujan yang jatuh ke permukaan
bumi yang kemudian mengalami perkolasi atau penyerapan ke dalam tanah dan mengalami proses filtrasi secara alamiah. Proses-proses yang telah dialami air
hujan tersebut, di dalam perjalanannya ke bawah tanah, membuat air tanah menjadi lebih baik dan lebih murni dibandingkan air permukaan. Air tanah memiliki beberapa kelebihan dibanding sumber air lain. Pertama, air tanah
biasanya bebas dari kuman penyakit dan tidak perlu mengalami proses purifikasi atau penyernihan. Persediaan air tanah juga cukup tersedia sepanjang tahun, saat
musim kemarau sekalipun. Sementara itu, air tanah juga memiliki beberapa kerugian dan kelemahan dibanding sumber air lainnya. Air tanah mengandung zat-zat mineral dalam konsentrasi yang tinggi. Konsentrasi yang tinggi dari zat-zat
mineral semacam magnesium, kalisum, dan logam berat seperti besi dapat menyebabkan kesadahan air. Selain itu, untuk mengisap dan mengalirkan air ke
atas permukaan, diperlukan pompa (Chandra, 2006). 2.3 Penggolongan dan Peruntukan Air
Mengingat pentingnya peranan air, jumlahnya yang terbatas, dan makin
tingginya intensitas pencemaran perairan, memerlukan upaya menjaga kualitas air. Upaya menjaga kualitas air dapat dilakukan melalui pengelolaan air.
Misalnya, limbah cair yang dihasikan oleh suatu kegiatan industri harus diolah lebih dahulu sebelum dibuang ke perairan umum sehingga tidak mencemari sungai, waduk, danau, dan atau laut. Untuk mengendalikan pencemaran air,
a. Kelas satu, yaitu 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, 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 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
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.
Masing-masing kelas air mempunyai kriteria sendiri, yaitu parameter mutu (kualitas) air untuk kelas satu, dua, tiga, dan empat. Suatu badan air dapat diketahui kualitas airnya (tercemar atau tidak) melalui analisis contoh air di
laboratorium dan membandingkannya dengan kriteria mutu air dari setiap kelas air. Badan air dapat berupa sungai, waduk, danau, rawa, dan air tanah. Apabila
2.4 Pencemaran Air
Pencemaran air adalah adanya suatu penyimpangan dari sifat-sifat air dari
keadaan normal, bukan dari kemurniannya. Air yang tersebar di alam semesta ini tidak pernah terdapat dalam bentuk murni, namun bukan berarti bahwa semua air
sudah tercemar. Misalnya, walaupun di daerah penggunungan atau hutan yang terpencil dengan udara yang bersih dan bebas dari pencemaran, air hujan yang turun di atasnya selalu mengandung bahan-bahan terlarut, seperti karbon dioksida,
oksigen, dan nitrogen, serta bahan-bahan tersuspensi lainya seperti debu dan partikel-partikel lainnya yang terbawa air hujan dari atmosfer (Kristanto, 2002).
Air yang tidak tercemar tidak selalu merupakan air murni, tetapi merupakan air yang tidak mengandung bahan-bahan asing tertentu dalam jumlah melebihi batas yang telah ditetapkan sehingga air tersebut dapat digunakan secara normal
untuk keperluan tertentu, misalnya untuk air minum (air ledeng atau air sumur ), berenang, rekreasi, mandi, kehidupan hewan air, pengairan dan keperluan industri.
Karena kebutuhan makhluk hidup akan air sangat bervariasi, maka batas pencemaran untuk berbagai jenis air juga berbeda-beda (Kristanto, 2002).
Pencemaran air dapat menyebabkan berkurangnya keanekaragaman atau
punahnya populasi organisme perairan seperti benthos, perifiton dan plankton. Dengan menurunnya atau punahnya organisme tersebut maka sistem ekologis
bersangkutan. Apabila beban pencemaran melebihi daya dukung lingkungannya maka kemampuan itu tidak dapat dipergunakan lagi (Nugroho, 2006).
Pencemaran air selain menyebabkan dampak lingkungan yang buruk, seperti timbulnya bau, menurunnya keanekaragaman dan mengganggu estetika juga
berdampak negatif bagi kesehatan makhluk hidup, karena di dalam air yang tercemar selain mengandung mikroorganisme patogen, juga mengandung banyak komponen-komponen beracun (Nugroho, 2006).
Logam 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 di dalam 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 dari pada air (Nugroho, 2006).
Logam berat sebagai salah satu sumber pencemar anorganik yang masuk ke dalam perairan tersebut dapat berasal dari :
a. Pelapukan batu yang mengandung logam berat. Pencemaran ini
bersifat alamiah
b. Industri yang memproses biji tambang
c. Pabrik-pabrik dan industri yang mempergunakan logam berat di dalam proses produksinya
e. Logam berat yang berasal dari ekskreta manusia dan hewan karena tidak sengaja mengkonsumsi sumber makanan yang terkontaminasi
oleh logam berat (Nugroho, 2006).
Meskipun manusia tidak secara langsung mengkonsumsi logam berat,
namun secara tidak langsung logam berat dapat masuk ke dalam tubuh manusia melalui air minum dan makanan yang dikonsumsinya. Air yang tersimpan pada malam hari di dalam pipa-pipa saluran air dapat menyebabkan meresapnya timbal
dan kadmium dari pipa ke dalam air yang akan dikucurkan (Nugroho, 2006). Polutan logam mencemari lingkungan, baik di lingkungan udara, air, dan
tanah yang berasal dari proses alami dan kegiatan industri. Proses alami antara lain siklus alamiah sehingga bebatuan gunung berapi bisa memberikan kontribusi ke lingkungan udara, air, dan tanah. Kegiatan manusia yang bisa menambah
polutan bagi lingkungan berupa kegiatan industri, pertambangan, pembakaran bahan bakar, serta kegiatan domestik lain yang mampu meningkatkan kandungan
logam di lingkungan udara, air, dan tanah. Pencemaran logam di darat, yakni di tanah, selanjutnya akan mencemari bahan pangan, baik yang berasal dari tanaman atau hewan dan akhirnya dikonsumsi oleh manusia. Pencemaran logam, baik dari
industri, kegiatan domestik, maupun sumber alami dari batuan 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. Pencemaran logam melalui udara terjadi melalui beberapa jalur. Salah satunya adalah melalui kontak langsung dengan manusia atau proses
2.5 Logam 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 umumnya besi yang ada dalam air dapat bersifat:
a. Terlarut sebagai Fe2+ (ferro) atau Fe 3+ (ferri)
b. Tersuspensi sebagai butir kolodial (diameter < 1 µm) atau lebih besar c. Tergabung dengan zat organik atau zat padat yang inorganik (seperti
tanah liat)
Pada air permukaan jarang ditemui kadar Fe lebih besar dari 1 mg/l, tetapi
di dalam air tanah kadar Fe dapat lebih jauh lebih tinggi. Zat besi merupakan suatu komponen dari berbagai enzim yang mempengaruhi seluruh reaksi kimia yang penting di dalam tubuh. Besi juga merupakan komponen dari hemoglobin,
yang memungkinkan sel darah merah membawa oksigen dan mengantarkannya ke jaringan tubuh (Nainggolan & Susilawati, 2011).
Besi atau ferrum (Fe) adalah metal berwarna putih keperakan, liat dan dapat dibentuk. Di alam didapat sebagai hematit. Di dalam air minum Fe menimbulkan rasa, warna (kuning), pengendapan pada dinding pipa, pertumbuhan bakteri besi
dan kekeruhan. Besi dibutuhkan oleh tubuh pembentukan hemoglobin. Banyaknya Fe di dalam tubuh dikendalikan pada fase absorbsi. Tubuh manusia tidak dapat
mengekskresikan Fe. Karenanya mereka yang sering mendapat transfusi darah, warna kulitnya menjadi hitam karena akumulasi Fe. Sekalipun Fe itu diperlukan oleh tubuh, tetapi dalam dosis besar dapat merusak dinding usus. Kematian
diakumulasikan di dalam alveoli, dan menyebabkan berkurangnya fungsi paru-paru (Slamet, 1994).
Besi merupakan mineral mikro yang paling banyak terdapat di dalam tubuh manusia dan hewan, yaitu sebanyak 3-5 gram di dalam tubuh manusia dewasa.
Besi mempunyai beberapa fungsi esensial di dalam tubuh sebagai alat angkut oksigen dari paru-paru ke jaringan tubuh, sebagai alat angkut elektron di dalam sel, dan sebagai bagian terpadu berbagai reaksi enzim di dalam jaringan tubuh.
Walaupun terdapat luas di dalam makanan banyak penduduk dunia mengalami kekurangan besi, termasuk Indonesia. Kekurangan besi sejak tiga puluh tahun
terakhir diakui berpengaruh terhadap produktivitas kerja, penampilan kognitif, dan sistem kekebalan (Almatsier, 2004).
2.6 Analisa Kolorimetri
Analisa kolorimetri ialah penentuan secara kuantitatif suatu zat berwarna dari kemampuannya untuk mengabsorpsi cahaya tampak. Kolorimetri visual
berdasarkan perbandingan warna larutan yang konsentrasinya tidak diketahui terhadap konsentrasi larutan atas suatu deret larutan yang konsentrasinya diketahui. Pengertian lain tentang kolorimetri ialah cara penetapan jumlah zat
dengan memperhatikan warnanya, atau lebih tepat memperhatikan intensitas (kekelaman) warna larutannya. Diambil contoh pada kehidupan sehari-hari,
berapa kopi dipergunakan, dapat digunakan dengan membandingkan dengan standar (Jamil, 2007).
Penentuan berdasarkan kolorimetri dilakukan dengan sederetan larutan, masing-masing diketahui dengan tepat konsentrasinya.
Larutan yang dicari konsentrasinya dibandingkan dengan deretan standar. Konsentrasi yang dicari adalah konsentrasi standar yang warnanya sama dengan larutan yang dianalisa. Kemungkinan besar tidak satupun standar yang warnanya
sama, tetapi intensitas warna larutan cuplikan terdapat diantara dua buah standar. Artinya konsentrasi larutan terdapat diantara konsentrasi kedua standar tersebut
(Jamil, 2007).
Menurut Basset (1994), kolorimetri terbagi menjadi dua, yakni: 1. Kolorimetri visual, dan
2. Kolorimetri fotolistrik.
Dalam kolorimetri visual, cahaya putih alamiah ataupun buatan umumnya
digunakan sebagai sumber cahaya. Penetapannya biasa dilakukan dengan suatu instrumen sederhana yang disebut kolorimeter pembanding (comparator) warna, dan perbedaan intensitas warna dilihat dengan menggunakan mata. Sementara itu,
dalam kolorimetri fotolistrik, sel fotolistrik digunakan untuk mengukur intensitas cahaya. Pada alat ini cahaya yang digunakan dibatasi dalam jangka panjang
Keuntungan utama metode kolorimetri adalah bahwa metode ini memberikan cara sederhana untuk menetapkan kuantitas zat yang sangat kecil.
Batas atas metode kolorimetri pada umumnya adalah penetapan konstituen yang ada dalam kuantitas kurang dari 1 atau 2%. Kriteria untuk hasil analisis
kolorimetri yang memuaskan:
1. Kespesifikan reaksi warna
Reaksi warna yang dipilih hendaklah merupakan reaksi yang spesifik
(hanya menghasilkan warna untuk zat sehubungan saja). 2. Kestabilan warna
Reaksi warna yang dipilih hendaknya menghasilkan warna yang cukup stabil (periode warna maksimum cukup panjang) untuk memungkinkan pengambilan pembacaan yang tepat. Dalam ini
pengaruh zat-zat lain dan kondisi eksperimen (temperatur, pH) haruslah diketahui.
3. Kejernihan larutan
Larutan harus bebas dari endapan karena kekeruhan akan menghamburkan maupun menyerap cahaya.
4. Kepekaan tinggi
Diperlukan reaksi warna yang sangat peka bila kuantitas zat yang akan
