PENGAMBILAN CONTOH UJI AIR DAN PENGUJIAN KUALITAS AIR Nurhasanah Sujahjo & Ida Dahliawati**
I.
Pendahuluan
Pengambilan sampel dan pengujian kualitas air dilakukan untuk berbagai keperluan, diantaranya untuk: -
dibandingkan dengan standar (baku mutu yang disyaratkan) mengetahui kinerja suatu sistem pengolahan (Seperti : IPA, IPAL,IPLT) monitoring kualitas (air sungai, air danau) merancang model sistem pengolahan mengetahui efisiensi sistem pengolahan
Beberapa ketentuan jenis kualitas air yang perlu diketahui oleh pengelola penyedia air minum harus :
Untuk penyediaan air minum perpipaan dan air minum kemasan dan atau kemasan isi ulang : (1)
Pemeri Pemeriksa ksaan an kual kualita itas s bakte bakterio riolog logis is
(2) (2)
Peme Pemeri riks ksaa aan n kuali kualitas tas kim kimia iawi wi
(3) (3)
Titi Titik k peng pengam ambi bila lan n sampe sampell air air
Data yang diperoleh dari analisis kualitas air tergantung pada teknik analisis yang yang digu diguna naka kan n dan dan meto metode de peng pengam ambi bila lan n cont contoh oh yang yang baik baik.. Meto Metode de pengam pengambil bilan an contoh contoh yang yang tepat tepat dan cocok cocok dapat dapat diguna digunakan kan disesu disesuaik aikan an dengan jenis maupun lokasi sampling. Dalam pengambilan contoh air perlu memperhatikan titik sampling, waktu, peralatan yang digunakan, dan jenis parameter yang akan dianalisis. Metode Pengambilan Contoh Uji Kualitas Air dapat Air dapat dilihat pada SNI 06 – 2412 – 1991. 1991 . Peng Pengaw awas asan an air air minu minum m dila dilaku kuka kan n dala dalam m upay upaya a memp memper erha hati tika kan n dan dan meningkatkan derajat kualitas kesehatan masyarakat sebagai konsumen air minum, agar air yang dikonsumsi tidak menimbulkan gangguan kesehatan. II.
Pengambilan Contoh Uji
II.1.
Umum Maksud Maksud
bil
toh uji (sampl (sampling ing), ), adalah adalah
pulkan pulkan
(2) Contoh (sampel) sesaat terpadu ( “Integrated Sample” ) Contoh uji yang diambil dari beberapa aliran (n aliran bagian) pada saat/ waktu yang sama. Pengambilan contoh uji dengan cara ini adalah untuk mewakili seluruh badan air pada saat yang sama, misal untuk mengetahui beban pencemaran aliran – aliran bagian terhadap sungai induk. Contoh uji terdiri dari n aliran bagian ( 1 contoh sesaat dari tiap aliran bagian), dimana volume setiap contoh uji sebanding dengan debit aliran masing – masing aliran bagian, yaitu : volume contoh bagian i ---------------------------------volume contoh terpadu
=
debit aliran bagian i -----------------------------debit total
( i = 1,2,3,……n ) (3) Contoh (sampel) campuran ( “Composite sample” ) Contoh uji yang diambil di satu titik pada beberapa saat. Jenis contoh uji cara ini adalah dimaksudkan untuk mewakili secara
Cara sederhana lainnya (walaupun tidak menggambarkan contoh campuran murni) adalah sbb. :
x
= 120 menit ( 2 jam )
x/y
=
15 menit
y
= 120/15 =
Volume total sampel
Volume sampel bagian = 2000 ml/8 = 125 ml
=
8 2 liter ( 2000 ml )
Jumlah frekwensi, dan titik pengambilan contoh air dilaksanakan sesuai dengan kebutuhan. II.3.
Persiapan Hal – hal yang perlu diperhatikan pada persiapan pengambilan contoh uji, yaitu : (1) Siapkan peralatan untuk pengambilan contoh uji (sampling ), termasuk instrumen/alat pengukuran untuk melakukan analisa di lapangan, dan cek kelayakannya. (2) Siapkan wadah (tempat contoh uji) dengan jumlah yang sesuai dengan kebutuhan. dan bersihkan dari kotoran (lumut, jamur) dan dari contoh uji bekas (terdahulu). Bilas wadah yang sudah bersih
5)
6)
7)
II.5.
contoh air gabungan waktu (composite sample) adalah campuran contoh-contoh sesaat yang diambil dari suatu lokasi pada waktu yang berbeda; contoh gabungan tempat (integrated sample) adalah campuran contoh-contoh sesaat yang diambil dari lokasi atau titik yang berbeda pada waktu yang sama; Air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum. Persyaratan Pengambilan Contoh Air
1) Peralatan Alat pengambilan contoh air harus memenuhi persyaratan sebagai berikut : Terbuat dari bahan yang tidak mempengaruhi sifat contoh air (misalnya untuk keperluan pemeriksaan logam, alat pengambilan contoh tidak terbuat dari logam), Mudah dicuci dari bekas contoh sebelumnya, Contoh mudah dipindahkan ke botol penampung tanpa ada sisa bahan tersuspensi di dalamnya, •
• •
•
•
•
Alat pengambil contoh untuk pemeriksaan bakteri, yaitu botol gelas yang ditutup kapas atau aluminium foil, tahan panas dan tekanan selama proses sterilisasi. Alat pengambilan contoh untuk pemeriksaan plankton berupa jaringan yang berpori 173 mesh/inchi. Alat pengambil contoh untuk pemeriksaan hewan benthos, misalnya Echman grap, digunakan untuk pengambilan contoh pada sumber air yang alirannya relatif kecil.
Gambar 1 : Alat Pengambil Contoh Air
•
4)
Tidak menimbulkan reaksi antar wadah dan contoh air
Teknisi pengambilan contoh air Teknisi pengambilan contoh harus sudah terlatih dan mampu.
5) Sarana pengambilan contoh Sedapat mungkin gunakan jembatan atau lintasan gantung Menggunakan perahu atau sejenisnya Untuk sumber air yang dangkal • • •
6) Volume contoh Volume contoh disesuaikan dengan tujuan pengambilan contoh air II.6. Waktu dan Frekwensi Pengambilan Contoh (1) Waktu pengambilan contoh Untuk pemantauan kualitas air, interval waktu pengambilan contoh diatur pada hari dan jam yang berbeda, sehingga dapat diketahui perbedaan kualitas air setiap hari maupun setiap jam. Sebagai contoh apabila pengambilan contoh pertama dilakukan pada hari
(2)
Maksud dan tujuan analisa, misalnya air sungai yang digunakan sebagai air baku untuk produksi air minum dan air hasil produksi harus diperiksa kualitasnya karena ada hubungannya dengan kesehatan masyarakat, walaupun kualitas air baku biasanya diabaikan. (3) Contoh lain adalah dalam merencanakan sebuah instalasi pengolahan air minum (IPA), dari air baku sampai menjadi air hasil olahan (produksi), melalui proses – proses pengolahan di IPA, membutuhkan waktu 2 jam, tidak diperlukan frekuensi pengambilan contoh uji air kurang dari 2 jam, dan untuk analisa parameter kualitas air dengan efek racun kronis (jangka panjang) dan konsentrasi rendah, maka frekuensi pengambilan contoh uji pun rendah. Sebaliknya apabila efek racun akut (jangka pendek) dan konsentrasi tinggi, tetapi masa pencemaran singkat, maka memerlukan frekuensi pengambilan contoh yang tinggi. (4) Peralatan dan dana yang tersedia: Sebenarnya biaya pengambilan contoh uji bisa cukup murah, tetapi biaya pengangkutan dan analisa, dapat membatasi jumlah contoh uji dan jumlah parameter yang dianalisa. Oleh karena itu harus dipertimbangkan : Jumlah parameter yang akan dianalisa per contoh
Untuk Sistem Penyediaan Air Minum Perpipaan :
Untuk pemeriksaan kualitas bakteriologi : Untuk pemeriksaan kualitas bakteriologi, jumlah minimal sampel tercantum pada tabel di bawah ini. Tabel. 1 : Jumlah Minimal Sampel Air Minum Pada Jaringan Distribusi Penduduk yang dilayani
Jumlah minimal sampel per bulan
< 5000 jiwa
1 sampel
5000 s/d 10.000 jiwa
1 sampel / 5000 jiwa
> 10.000 jiwa
1 sampel per 10.000 jiwa, ditambah 10 sampel tambahan
Untuk pemeriksaan kualitas kimiawi : (a) Jumlah sampel air minum perpipaan pada jaringan distribusi minimal 10 % dari jumlah sampel untuk pemeriksaan bakteriologi (b) Air baku diperiksa minimal satu sampel setiap tiga bulan sekali.
b)
Sumber air tercemar, yaitu lokasi pada tempat yang telah mengalami perubahan atau di hilir sumber pencemaran; c) Sumber air yang dimanfaatkan, yaitu lokasi pada tempat penyadapan pemanfaatan sumber air. (2)Pemantauan kualitas air pada danau/waduk didasarkan pada : Tempat masuknya sungai ke danau/waduk Di tengah danau/waduk Lokasi penyadapan air untuk pemanfaatan Tempat keluarnya air danau/waduk • • • •
2)
Menentukan titik pengambilan contoh Penentuan tiitk / lokasi pengambilan contoh uji harus dipilih sedemikian rupa sehingga mewakili secara keseluruhan dari sistem penyediaan air minum tersebut, termasuk sampel air baku. Titik pengambilan contoh uji harus dipilih mengingat kecepatan aliran yang tidak merata. Sifat air yang tidak homogen, maka diperlukan data – data mengenai badan air secara keseluruhan. Titik pengambilan contoh uji harus dipilih supaya contoh uji yang diambil dapat dianggap mewakili seluruh badan air dan tidak hanya satu
Lumut, minyak, lemak 1/2 – 2/3
Zat tersuspensi/ endapan
Gambar 1. Cara pengambilan sampel yang mewakili sampel air sungai
1/3 – 1/2
(2) Bila contoh uji diambil dari saluran atau sungai yang terdiri dari aliran –aliran yang terpisah, misalnya pada musim kering, sampel harus diambil dari aliran bagian yang paling besar dan yang dianggap bersifat sama dengan keadaan asli air sungai tersebut. (3) Bila penampang sungai tidak teratur (irregular) contoh uji harus diambil (bila mungkin) di tengah aliran utama, yaitu dimana tinggi penampang basah terbesar dan alirannya tidak terganggu. Pengambilan sampel bisa dilakukan dari perahu atau dari jembatan (lihat gambar 2).
(5) Contoh pada gambar 3., jika pada titik A, aliran terganggu, maka titik pengambilan sampel dilakukan di B yaitu pada lokasi yang tidak terganggu.
Anak sungai
Gambar 3. Cara pengambilan sampel jika aliran anak sungai terganggu
Aliran anak sungai Yang tidak terganggu
B
Cek dam A
Aliran anak sungai Yang dapat terganggu Sungai induk / Muara
Tabel dibawah ini menunjukkan frekuensi pengambilan contoh serta titik/lokasi pengambilan contoh uji, dalam kaitannya dengan frekuensi analisa/pengukuran parameter untuk mendukung proses pengolahan air. Tabel. 2. Frekuensi Pengambilan Contoh dan Analisa Parameter
PARAMETER pH
CO2 Bebas, mg/l CaCO 3 Alkalinitas, mg/l CaCO3 Kesadahan Total, mg/l CaCO3 Kalsium Besi, mg/l Mangan, mg/l Ammonium, mg/l N Nitrit, mg/l N Nitrat, mg/l N Sulfat, mg/l SO 42– Klorida, mg/l Cl – Flourida, mg/l F –
UNIT PROSES / I F II v
1x /j
v
FREKUENSI ANALISA F III F IV F 1x /j
v
1x/4j
v
v v v
1x/4j 1x/4j 1x/4j
v V v
v
1x/4j
v v v v v v v v v
3)
Pengambilan contoh untuk berbagai keperluan (1) Untuk pemeriksaan sifat fisika dan kimia air o
o o
o
Siapkan alat pengambil contoh yang sesuai dengan keadaan sumber air; Bilas alat dengan contoh yang akan diambil; Ambil contoh sesuai dengan keperluan dan campurkan dalam penampung sementara hingga merata; Apanila contoh diambil dari beberapa titik, maka volume contoh yang diambil dari setiap titik harus sama.
(2) Untuk pemeriksaan oksigen terlarut a) Tahapan pengambilan contoh yang dilakukan secara langsung : o Siapkan botol BOD volume ± 300 mL yang bersih dan bertutup asah; o Celupkan botol dengan hati-hati, o Isi botol sampai penuh, hindari terjadinya turbulensi dan gelembung udara pada saat pengisian botol; kemudian
o o o
Tarik tali sambil digulung; Buang sebagian isi botol hingga volumenya ±¾ volume botol; Bakar bagian mulut botol, kemudian botol tutup lagi.
c) Untuk air tanah pada sumur gali Tahapan pengambilan contoh air sama dengan pada air permukaan d) Air tanah pada kran air botol steril yang tutupnya terbungkus kertas o Siapkan aluminium; o Buka kran dan biarkan air mengalir selama 1 – 2 menit; o Sterilkan kran dengan cara membakar mulut kran sampai keluar uap air; o Alirkan lagi air selama 1 – 2 menit; o Buka tutup botol dan isi sampai ±¾ botol; o Bakar bagian mulut botol, kemudian botol ditutup. II.9. Pemeriksaan Perameter di Lapangan
pekat ke dalam contoh sampai pH <2, dan penambahan larutan basa ke dalam contoh sampai pH 10 – 11. Cara analisa dapat juga dipilih tergantung kemungkinan kemungkinan cara pengawetan yang ada.
–
Cara – cara pengawetan contoh uji untuk beberapa parameter analisa dapat dilihat pada tabel 3. berikut.
Tabel 3. Cara Pengawetan/Penanganan Contoh Uji
ANALISA PARAMETER
VOL. MINIMUM CONTOH ml
WADAH
CARA PENGAWETAN CONTOH UJI
WAKTU MAKSIMUM PENYIMPANAN YANG DIANJURKAN/ BATASAN
Warna
500
P,G
didinginkan
48 jam / 48 jam
Daya Hantar Listrik
500
P,G
didinginkan
28 hari / 28 hari
B a u
500
G
dianalisa segera didinginkan
6 jam / NS
ANALISA PARAMETER
MINIMUM CONTOH ml
WADAH
500
P,G
didinginkan, ditambah H2SO4 sampai pH < 2 , didinginkan
7 hari / 28 hari
Bromida
–
P,G
tidak diperlukan
28 hari / 6 bulan
Fluorida
300
P
tidak diperlukan
28 hari / 28 hari
Sisa Khor
500
P,G
dianalisa segera
0,5 jam / tidak diijinkan disimpan
500
P,G
didinginkan di tempat gelap, ditambah NaOH sampai pH > 12
24 jam / 14 hari :
Kjedahl Nitrogen
–
Sianida ( CN ) total
Iodin
CARA PENGAWETAN CONTOH UJI
PENYIMPANAN YANG DIANJURKAN/ BATASAN
24 jam jika ada Sulfida
500
P,G
dianalisa segera
0,5 jam / NS
–
P,G
didinginkan
28 hari / 28 hari
100
P
tidak diperlukan
28 hari / 6 bulan
–
P,G
tidak diperlukan
28 hari / 28 hari
Sulfida
100
P,G
didinginkan, ditambah 4 tetes asam asetat 2N per 100 ml ; ditambah NaOH sampai pH > 9
Salinitas
200
G disegel lilin
S u l f a t B o r o n Bromida
dianalisa segera atau disimpan pada tempat yang disegel lilin
6 bulan / NS
( TOC )
Logam ( umum )
didinginkan dan ditambah HCl sampai pH < 2
–
P ( A), G(A)
untuk logam terlarut segera disaring, ditambah HNO3 sampai pH < 2
6 bulan / 6 bulan
Khrom Heksavalen 6+ ( Cr ) , dan Cu metode Kolorimetri
300
P (A), G(A)
didinginkan
24 jam / 24 jam
Raksa ( Mercury) Hg
500
P (A), G(A)
ditambah HNO3 sampai pH < 2 ; didinginkan pada 4 oC
28 jam / 28 jam
Keterangan : Didinginkan = disimpan pada 4 oC ditempat gelap *) = penjelasan mendetail pada uraian mengenai parameter tsb dianjurkan dianalisa segera, disimpan dengan cara didinginkan G = Gelas / kaca G(B) = Gelas Borosilikat G(A) = Gelas yang dibilas dengan HNO3 1 + 1
maksimum yang diperbolehkan dan minimum yang diperlukan, karena berpengaruh terhadap kesehatan gigi. Air merupakan H2O + ”X”, dimana ”X” merupakan zat-zat yang larut dalam air yang diakibatkan karena buangan hasil aktivitas manusia yang terbawa dari hydrological cycle, sehingga bertambahnya aktivitas pembangunan (industrialisasi), maka faktor ”X” dalam air akan menjadi masalah yang lebih hebat diwaktu mendatang. Untuk mengetahui pencemaran air per lu dipahami terlebih dahulu mengenai ekosistem air (water ecosystem), bahwa peredaran air di bumi ini sangat luas. Karena ”X” merupakan zat-zat yang larut dalam air, maka efek kelarutannya dalam air akan menimbulkan hal-hal sebagai berikut : 1.
Pengaruh toksisitas;
2.
Pengaruh reaksi-reaksi yang ditimbulkan pada berbagai penggunaan berupa : - Pengendapan berlebihan - Timbulnya busa yang sulit dimusnahkan (non-biodegradeble) - Timbulnya pengaruh fisiologis yang tidak diinginkan terhadap rasa atau pengaruh bau - Berubahnya wujud fisik air.
Standardisasi bakteriologis air ditentukan dengan perkiraan terdekat jumlah kuman golongan coli dalam setiap 100 mL contoh air, yaitu yang biasa disebut degan istilah Most Probable Number of Coliform Organisme (MPN). Nilai MPN yang dipersyaratkan untuk air minum adalah nol (tidak mengandung coiform bakteri). Semua pengotor yang ada di dalam air tidak boleh terjadi, kontaminasi dari masing-masing sumber akan berbeda. Substansi di atas umumnya terkandung di dalam air yang terdapat di alam dan memberikan pengaruh terhadap mutu air. Substansi yang tersuspensi seperti bakteri dapat menyebabkan penyakit, kandungan algae atau protozoa dapat menyebabkan bau, kekeruhan atau warna air, sedangkan lumpur adalah salah satu substansi yang menyebabkan kekeruhan. 3.1. Standar Kualitas Air 3.1.1 Kualitas Air Baku Air baku untuk air minum : air yang dapat berasal dari sumber air permukaan, cekungan air tanah dan atau air hujan yang memenuhi baku mutu tertentu sebagai air baku untuk air minum. Standar Kualaitas Air Baku untuk air minum mengacu pada : Peraturan
pengolahan dengan filtrasi dan desinfeksi untuk memenuhi baku mutu air minum. Apabila digunakan sistem pengolahan konvensional yang lengkap yaitu koagulasi, flokulasi, sesdimentasi, filtrasi dan desinfeksi maka kadar maksimum parameter berikut adalah : o o o o o o o o
Residu tersuspensi ≤ 5000 mg/L Fe ≤ 1 mg/l Pb ≤ 0,1 mg/L Zn ≤ 5 mg/L NO2 – N ≤ 1 mg/L S sebagai H2S ≤ 0,1 mg/L Faecal Coliform ≤ 2000 jml/100mL Total Coliform ≤ 10.000 jml/100mL
3.1.3 Kualitas Air Minum Jenis air minum meliputi : 1) air yang didistribusikan melalui pipa untuk keperluan rumah tangga; 2) air yang didistribusikan melalui tangki air;
Pengawasan air minum dilaksanakan melalui kegiatan : 1. Inspeksi sanitasi dan pengambilan contoh air termasuk air pada sumber air baku, proses produksi, jaringan distribusi, dan air minum isi ulang dan air minum dalam kemasan; 2. Pemeriksaan kualitas air dilakukan di tempat/di lapangan dan atau di laboratorium; 3. Analisis hasil pemeriksaan laboratorium dan pengamatan lapangan; 4. Memberi rekomendasi untuk mengatasi masalah yang ditemui dari hasil kegiatan di atas yang ditujukan kepada pengelola penyediaan air minum; 5. Tindak lanjut upaya penanggulangan/perbaikan dilakukan oleh pengelola penyediaan air minum; 6. Penyuluhan kepada masyarakat. Pengawasan internal yang dilakukan oleh pengelola air minum dengan sistem perpipaan terhadap air yang diproduksinya adalah sebagai berikut : 1.
Pada tiap reservoir (tandon air) dilakukan pemeriksaan parameter : o Sisa khlor dlakukan minimal satu kali sehari; o pH, dilakukan minimal satu kali per minggu;
-
hasil pengolahan dibandingkan dengan baku mutu
Perhitungan efisiensi : (Influen - Effluen) --------------------x 100 % Influen
4.1. Instalasi Penjernihan Air Instalasi penjernihan air, yang selanjutnya disebut paket unit IPA adalah suatu unit instalasi penjernihan air yang dapat mengolah air baku melalui proses fisik kimia sehingga menghasilkan air minum; 4.1.1. Proses Instalasi Pengolahan Air Minum Air yang tidak memenuhi syarat untuk langsung diminum perlu diolah terlebih dulu, sedemikian rupa sehingga memenuhi syarat kesehatan, ditinjau dari perlu atau tidaknya pengelolaan, dapat dibedakan beberappa macam air, yakni :
Keterangan 1. Pengaduk cepat (static mixer) 2. Pengaduk lambat 3. Unit pengendap dngan plat settler; 4. Saringan Pasir Cepat; Tabel 4 : Unit pengolahan pada Instalasi Pengolahan Air
NO
UNIT
FUNGSI
1
Pengaduk Cepat
Untuk meratakan bahan kimia yang dibutuhkan supaya dapat bercampur dengan air secara merata
2
Pengaduk lambat
3
Bak Pengendap
Untuk membentuk partikel padat (makroflok) yang lebih besar supaya bisa diendapkan dari hasil reaksi partikel koloid dengan koagulan yang dibubuhkan Untuk mengendapkan flok yang terbentuk pada unit bak pengaduk lambat dengan gaya berat flok itu sendiri
4
Saringan
Menyaring partikel flok yang masih terbawa aliran dari bak pengendap
Contoh LHU pemeriksaan kualitas Air Baku dan Air Hasil Olahan Instalasi Pengolahan Air (IPA) yang dibandingkan dengan standar dan metode yang digunakan untuk pengujian.
Tabel 5 : Pemeriksaan kualitas IPA
SNI IPA -19-6773-2002 Spesifikasi Paket Unit Instalasi Penjernihan Air Sistem Konvensional dengan Struktur Baja Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. : 907/MENKES/SK/VII/2002 SNI 06 – 2412 – 1991, Metode Pengambilan Contoh Uji Kualitas Air Alaerts, G, Metoda Penelitian Air , Usaha Nasional, Surabaya, 1984 Daryanto, Masalah Pencemaran, Tarsito, Bandung, 2004
