BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air menutupi sekitar 70% permukaan bumi, dengan jumlah sekitar 2.368 juta km3. Air terdapat dalam berbagai bentuk, misalnya uap air, es, cairan dan salju. Air tawar terutama terdapat di sungai, danau, air tanah (ground water) dan gunung es (glacier). Semua badan air di daratan dihubungkan dengan laut dan atmosfer melalui siklus hidrologi yang berlangsung secara kontinu (Effendi, 2003).
Air merupakan sumber daya alam yang diperlukan untuk hajat hidup orang banyak, bahkan oleh semua makhluk hidup, oleh karena itu sumber daya air harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan dengan baik oleh manusia serta makhluk hidup yang lain. Pemanfaatan air untuk berbagi kepentingan harus dilakukan secara bijaksana, dengan memperhitungkan kepentingan generasi sekarang maupun generasi yang akan datang dan aspek penghematan dan pelestarian sumber daya air harus ditanamkan pada segenap pengguna air (Effendi, 2003).
Menurut kegunaannya air pada sumber air dibedakan menjadi empat golongan, yaitu:
1. Golongan A yaitu air yang dapat sebagai air minum secara langsung tanpa harus diolah terlebih dahulu.
2. Golongan B yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku untuj diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga.
3. Golongan C yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan.
4. Golongan D yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian, dan dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri, dan listrik tenaga air (Fardiaz, 1992).
Dalam kehidupan manusia, air dapat dipakai untuk berbagai macam kegiatan seperti:
- Pemakaian domestik, misalnya; mandi, mencuci, minum, makan dan lain – lain.
- Pemakaian industri, misalnya; obat, makanan, minuman dan lain – lain. - Pengangkutan dan transportasi air
- Sumber tenaga mekanik - Pertanian, irigasi, perikanan - Rekreasi
- Penguraian kotoran (Fardiaz,1992). 2.1.1 Air Minum
yang harus dimiliki antara air bersih dan air minum. Kualitas air minum setingkat lebih tinggi daripada kualitas air bersih ditinjau dari beberapa komponen pendukungnya (Pitoji, 2002).
Anggapan dari sebagian masyarakat bahwa air bening itu adalah air bersih dan air yang bersih itu adalah air sehat serta layak untuk dikonsumsi sebagai air minum. Anggapan tersebut tidak selalu benar dan perlu diluruskan. Air yang kelihatannya bening menurut ukuran visual belum tentu bersih dan air yang kelihatannya bersihpun belum tentu memenuhi kriteria air sehat yang dapat langsung dikonsumsi. Menurut ketetapan pemerintah bahwa air minum harus memenuhi persyaratan kualitas tertentu yaitu tidak berwarna, tidak berbau, rasanya dapat diterima oleh pengguna, serta kandungan zat zat tertentu didalam air tersebut tidak melebihi ambang batas yang diperbolehkan demi keamanan konsumen (Pitoji, 2002).
2.1.2 Pencemaran Air
Pencemaran air adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat,energi dan atau komponen lain ke dalam air dan atau berubahnya tatanan air olehkegiatan manusia atau oleh proses alam, sehingga kualitas air turun sampai ketingkat tertentu yang menyebabkan air menjadi kurang atau sudah tidak berfungsilagi sesuai dengan peruntukannya (KepMenKLH No.Kep-02/MENKLH/I/1988).
2.1.3 Komponen Pencemaran Air
Merupakan bahan buangan yang berbentuk padat, baik yang kasar (butiran besar) maupun yang halus (butiran kecil).
2. Bahan Buangan Organik
Pada umumnya merupakan limbah yang dapat membusuk atauterdegradasi oleh mikroorganisme.
3. Bahan Buangan Anorganik
Pada umumnya merupakan limbah yang tidak dapat membusuk dan sulitdidegradasi oleh mikroorganisme. Apabila bahan buangan ini masuk ke airlingkungan maka akan terjadi peningkatan jumlah ion logam dalam air.Bahan buangan anorganik biasanya berasal dari industri yang melibatkanpenggunaan unsur-unsur logam seperti Timbal (Pb), Arsen (As), Kadmium(Cd), Air Raksa (Hg), Krom (Cr), Nikel (Ni), Kalsium (Ca), Magnesium(Mg), Kobalt (Co) dan lainnya.
4. Bahan Buangan Olahan Bahan Makanan
2.1.4 Persyaratan Air Minum
Di dalam Peraturan Menteri Kesehatan RI No.492/MENKES/PER/IV/2010, persyaratan air minum dapat di tinjau dari parameter fisika, parameter kimia, parameter mikrobiologi dan parameter radioaktivitas.
1. Parameter fisik: suhu, warna, bau, rasa dan kekeruhan.
2. Parameter biologis: kuman parasit, patogen, bakteri golongan koli (sebagai patokan adanya pencemaran tinja).
3. Parameter kimia: pH, jumlah zat padat dan bahan kimia lain. 4. Parameter radioaktif: radioaktif yang mungkin ada dalam air. 2.2 Logam Berat
Logam merupakan kelompok toksikan yang unik.Logam ini ditemukan dan menetap dialam, tetapi bentuk kimianya dapat berubah akibat pengaruh fisikokimia, biologis atau akibat aktivitas manusia.Toksisitasnya dapat berubah drastis bila bentuk kimianya berubah (Lu, 1995).
Logam berat dapat menimbulkan efek gangguan terhadap kesehatan manusia tergantung pada bagian mana dari logam berat tersebut yang terikat pada tubuh serta besarnya dosis paparan (Widowati, 2008).
2.2.1 Logam dalam Air
Beberapa macam logam biasanya dominan daripada logam lainnya didalam air, hal ini sangat bergantung pada sumber air dan jenisnya. Didalam air biasanya logam berikatan dalam senyawa kimia atau dalam bentuk logam ion, bergantung pada komponen tempat logam tersebut berada. Biasanya tingkat konsentrasi logam berat dalam air dibedakan menurut tingkat pencemarannya, yaitu polusi berat, polusi sedang dan non polusi. Suatu perairan dengan tingkat polusi berat biasanya memiliki kandungan logam berat dalam air dan organisme yang hidup didalamnya cukup tinggi (Darmono, 2001).
Pada tingkat polusi sedang, kandungan logam berat air dan biota yang hidup didalamnya berada dalam batas marjinal, sedangkan pada tingkat organisme yang hidup didalamnya sangat rendah, bahkan tidak terdeteksi, oleh karena itu suatu pencemaran logam berat dalam lingkungan perairan perlu diperhatikan secara serius, mengingat akan timbulnya akibat buruk bagi keseimbangan lingkungan hidup (Darmono, 2001).
2.2.2 Arsen (As)
Arsen (As) merupakan unsur yang melimpah secara alami dengan nomor atom 33, berat atom 74,92 g/mol, memiliki 2 bentuk padatan, yaitu kuning kehitaman dan abu-abu, termasuk dalam golongan semi-logam dan mudah patah (Widowati, 2008).
minum. Jutaan manusia bisa terpapar As seperti pernah terjadi di Bangladesh, India dan Cina. As tidak rusak oleh lingkungan, hanya berpindah menuju air atau tanah yang dibawa oleh debu, hujan, atau awan (Widowati, 2008).
2.2.2.1 Kandungan arsen di alam
Semua batuan mengandung As 1-5 ppm. Konsentrasi yang lebih tinggi ditemukan pada batuan beku dan sedimen. Tanah hasil pelapukan batuan biasanya mengandung As sebesar 0,1-40 ppm dengan rata-rata 5-6 ppm (Widowati, 2008). 2.2.2.2 Penggunaan arsen
Senyawa arsen pada awalnya digunakan sebagai pestisida dan herbisida, sebelum senyawa organik ditemukan dan sebagai pengawet kayu.Arsen digunakan sebagai bahan campuran pewarna cat rambut, pigmen, berbagai macam mainan anak, pembungkus makanan, pewarna baju, serta berbagai jenis campuran logam. Dalam jumlah kecil, As digunakan sebagai campuran pembuatan bahan gelas, logam dan alat elektronik serta bahan pembuatan transistor (Widowati, 2008).
Penggunaan arsen sebagai bahan pembuatan pestisida untuk meracuni tikus telah dilarang. Hal itu dikarenakan terganggunya kesehatan manusia dalam proses produksi, selain juga penyalahgunaannya untuk melakukan tindak kejahatan (Widowati, 2008).
1. As tidak berasa, tidak berwarna dan tidak berbau sehingga mudah dicampurkan pada makanan atau minuman tanpa dicurigai oleh korban;
2. Gejala keracunan sangat umum dan tidak spesifik seperti muntaber sehingga korban tidak akan mengenalinya;
3. As mudah diperoleh dalam berbagai bentuk, seperti pestisida, racun tikus, racun semut, herbisida dan obat-obatan homeopati (Widowati, 2008).
2.2.2.3 Efek toksik / bahaya arsen
Pemberian As dalam dosis besar bisa menimbulkan gejala hebat setelah 30 menit hingga dua jam.Gejala yang terlihat antara lain mual, muntah, kerongkongan terasa terbakar, sakit perut, diare dengan kotoran seperti air cucian beras (kadang berdarah), mulut terasa kering dan berasa logam, napas bau bawang putih dan keluhan sulit menelan.Dosis yang tinggi bahkan bisa menimbulkan kematian.Sementara itu, dosis rendah bisa berpengaruh terhadap berbagai jenis jaringan tubuh dan berbagai sistem tubuh (Widowati, 2008).
Pada kulit menyebabkan berwarna gelap (hiperpigmentasi), penebalan kulit (hyperkeratosis), timbul seperti bubul (clavus), infeksi kulit (dermatitis), dan mempunyai efek pencetus kanker (karsinogenik).Pada darah, menyebabkan kegagalan fungsi sumsum tulang dan terjadinya pancytopenia (yaitu menurunnya jumlah sel darah perifer).Pada liver, mempunyai efek yang signifikan pada paparan yang cukup lama (paparan kronis), berupa meningkatnya aktifitas enzim pada liver (enzim SGOT, SGPT, gamma GT), ichterus (penyakit kuning), liver cirrhosis(jaringan hati berubah menjadi jaringan ikat dan ascites (tertimbunnya
Pada ginjal akan menyebabkan kerusakan ginjal berupa renal damage (terjadi aschemia dan kerusakan jaringan). Pada saluran pernafasan, akan menyebabkan timbulnya laryngitis, bronchitis, dan dapat pula menyebabkan kanker paru. Pada pembuluh darah, logam berat arsen (As) dapat mengganggu fungsi pembuluh darah, sehingga dapat mengakibatkan penyakit arteriosclerosis (rusaknya pembuluh darah), portal hypertention (hipertensi oleh karena faktor pembuluh darah potal), oedema paru dan penyakit pembuluh darah perifer (varises, penyakit burger) (Sudarmaji, dkk, 2006).
Pada sistem reproduksi, efek arsen (As) terhadap fungsi reproduksi biasanya fatal dan dapat pula berupa cacat bayi waktu dilahirkan, lazim disebut efek malformasi.Pada sistem immunologi, terjadi penurunan daya tahan tubuh/penurunan kekebalan akibatnya peka terhadap bahan karsinogen (pencetus kanker) dan infeksi virus.Pada sistem sel, efek terhadap sel mengakibatkan rusaknya mitochondria dalam inti sel menyebabkan turunnya energi sel dan sel dapat mati. Pada gastrointestinal (saluran pencernaan), arsen (As) akan menyebabkan perasaan mual dan muntah, serta nyeri perut (Sudarmaji, dkk, 2006).
2.2.2.4 Pencegahan dan penanggulangan toksisitas arsen
Untuk mengurangi resiko paparan As, dapat dilakukan beberapa cara antara lain:
2. Apabila tinggal di pemukiman, baik dengan tanah maupun air tercemar As, sebaiknya gunakan air serta tanah yang bebas As dan hindari kontak dengan As (Widowati, 2008).
Untuk mengurangi toksisitas As, penderita diberi selenium (Se) dalam makanan agar lesi kulit berkurang. Pemberian ferrous suphate yang akan dikonversi oleh bakteri dalam kolon menjadi sulfit yang akan mengabsorpsi As dan selanjutnya akan diekskresikan (Widowati, 2008).
Permberian BAL (British anti-lewisite) bisa digunakan oleh penderita yang terpapar As secara akut dengan gejala dermatitis dan pembengkakakn paru-paru. BAL sering diberikan saat muncul gejala dermatitis, tetapi BAL tidak dapat mengubah keratonis dan tidak dapat mengurangi progresi kanker kulit (Widowati, 2008).
Antidot untuk mengeliminasi As, yaitu yang bisa segera dicerna dan memuntahkan As dari alat pencernaan, adalah obat emetic antara lain apomorphine, Zn-sulfat, mustard dan ipecac, yang diberi selama 2 hari dilanjutkan dengan minyak kastor (Widowati, 2008).
2.3 Inductively Couple Plasma (ICP)
ICP termasuk dalam spektro atomik yaitu sebuah teknik yang digunakanuntuk mendeteksi jejaklogam dalam sampel dan untuk mendapatkan karakteristik unsur-unsur yang memancarkan gelombang tertentu. Spektroskopi atomic digunakan untuk penentuan kualitatif dan kuantitatif dari sekitar 70 elemen. Cirikhas spektro atomik adalah bahwa dalam spektro atomik, sampel harusdiatomkan terlebih dahulu.Dari segi deteksi limit, ICP lebih bagus deteksi limitnya di banding flameAAS, namun lebih besar deteksi limitnya kalau dibandingkan dengan system Tungku Karbon. Sementara untuk gas yang dipakai AAS menggunakan acetylene dan udara atau N2O. Semantara ICP manggunakan
argon sebagai gas pembakar.Pemakaian argon 1 tabung hanya bisa di pakai kira-kira untuk 4 jam (Manday,2012).
2.3.1 Prinsip Inductively Coupled Plasma
Prinsip utama dari ICP adalah mengukur intensitas energi atau radiasi yangdipancarkan oleh unsur-unsur yang mengalami perubahan tingkat energi atom(eksitasi atau ionisasi). Larutan sampel di hisap dan dialirkan melalui capillarytube menuju ke nebulizer. Nebulizer mengubah larutan sampel menjadi
2.3.2 Instrumentasi Alat ICP (Inductively Coupled Plasma) 1. Plasma
Merupakan campuran gas yang memiliki sifat konduktor yangmengandung konsentrasi besar dari kation dan elektron. Plasma diperoleh dari sebuah gas yang terionisasi, ketika obor dinyalakan maka menghasilkan medanmagnet yang kuat. 2. Medan magnet
Sebuah medan magnet adalah medan vektor yang dapat memberikan suatu gaya magnet pada muatan listrik bergerak dan pada dipol magnetik.
3. Pompa peristaltik
Sebuah pompa peristaltik adalah jenis pompa perpindahan positif digunakan untuk memompa berbagai cairan. Fluida yang terkandung dalam tabung fleksibel yang dipasang di dalam casing pompa melingkar memberikan sebuah berair atau sampel organik menjadi nebulizer.
4. Nebulizer
Nebulizer berfungsi untuk mengubah cairan sampel menjadi aerosol. 5. Spray chamber
Spray chamber berfungsi untuk mentransportasikan aerosol ke plasma. 6. RF generator
