BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kualitas air secara umum menunjukkan mutu atau kondisi air yang dikaitkan dengan suatu kegiatan atau keperluan tertentu. Dengan demikian, kualitas air akan berbeda dari suatu kegiatan ke kegiatan lain, sebagai contoh : kualitas air untuk keperluan irigasi berbeda dengan kualitas air untuk keperluan air minum. Kualitas air adalah istilah yang menggambarkan kesesuaian atau kecocokan air untuk penggunaan tertentu, misalnya: air minum, perikanan, pengairan/irigasi, industri, rekreasi dan sebagainya. Peduli kualitas air adalah mengetahui kondisi air untuk menjamin keamanan dan kelestarian dalam penggunaannya. Pengujian kualitas air dilakukan berdasarkan parameter-parameter yang ditentukan. Parameter adalah sebuah acuan yang dapat digunakan untuk menetapkan keadaan/kondisi, maupun kadar/ukuran tertentu. Kualitas air dinyatakan dengan beberapa parameter yaitu parameter fisika (suhu, kekeruhan, padatan terlarut dan sebagainya), parameter kimia (pH, oksigen terlarut, BOD, kadar logam dan sebagainya), dan parameter biologi (keberadaan plankton, bakteri, dan sebagainya). Makalah ini membahas lebih rinci mengenai parameter warna, logam Pb, logam Cd, dan BOD 5; diantaranya tentang cara kerja pengujian masing-masing parameter tersebut.
B. Rumusan Masalah
Makalah tersebut disusun berdasarkan beberapa masalah di bawah ini : 1. Apa pengertian dari kualitas air dan parameter secara umum? 2. Apa saja baku mutu yang terdapat parameter warna, logam Pb, logam Cd, serta BOD 5?
1
3. Berapa batas maksimal jumlah dari parameter warna, logam Pb, logam Cd, serta BOD5 berdasarkan baku mutu kualitas air? 4. Bagaimana cara pengujian parameter warna, logam Cd, logam Pb, serta BOD5?
C. Tujuan
Tujuan disusunnya makalah tersebut berdasarkan rumusan masalah ialah : 1. Mengetahui pengertian dari kualitas air serta parameter. 2. Mengetahui baku mutu-baku mutu kualitas air yang terdapat parameter warna, logam Pb, logam Cd, serta BOD 5. 3. Mengetahui batas maksimal parameter warna, logam Pb, logam Cd, serta BOD5 yang diperbolehkan berdasarkan baku mutu kualitas air. 4. Mengetahui cara pengujian parameter warna, logam Pb, logam Cd, serta BOD5 yang sesuai standar.
2
BAB II PEMBAHASAN
A. Pengertian Kualitas Air serta Parameter
Kualitas air yaitu sifat air dan kandungan makhluk hidup, zat energi atau komponen lain di dalam air. Kualitas air dinyatakan dengan beberapa parameter yaitu parameter fisika (suhu, kekeruhan, padatan terlarut dan sebagainya), parameter kimia (pH, oksigen terlarut, BOD, kadar logam dan sebagainya), dan parameter biologi (keberadaan plankton, bakteri, dan sebagainya) (Effendi, 2003). Parameter adalah sebuah acuan yang dapat digunakan untuk menetapkan keadaan/kondisi, maupun kadar/ukuran tertentu. Beberapa parameter yang digunakan dalam pengujian air dapat digunakan untuk mengetahui kualitas air, yaitu : a. Parameter fisika, meliputi : bau, warna, kekeruhan, suhu, TDS, TSS, pH, dll. b. Parameter kimia, meliputi : COD, BOD, DO, kesadahan, zat organik, Cl bebas, logam berat (Zn, Pb, Cu, Cr, Sn, Fe, N, dll), zat anorganik, dll. c. Parameter mikrobiologi, meliputi : koliform tinja, total koliform.
B. Parameter Warna
Warna air adalah parameter yang menunjukkan warna perairan yang dipengaruhi oleh jenis substrat atau biota yang mendiami perairan tersebut seperti plankton dan lain-lain. Warna timbul akibat suatu bahan terlarut atau tersuspensi dalam air, disamping adanya bahan pewarna tertentu yang kemungkinan mengandung logam berat. Warna perairan biasanya dikelompokkan menjadi dua, yaitu : a. Warna sesungguhnya (true colour)
3
Warna sesungguhnya adalah warna yang hanya disebabkan oleh bahan-bahan kimia terlarut. Pada penentuan warna sesungguhnya, bahan-bahan
tersuspensi
yang
dapat
menyebaban
kekeruhan
dipisahkan terlebih dahulu. b. Warna yang tampak (apparent colour) Warna tampak adalah warna yang tidak hanya disebabkan oleh bahan terlarut, tetapi juga oleh bahan tersuspensi. Warna dapat diamati secara visual (langsung) ataupun diukur berdasarkan platinum-kobalt (Pt-Co) dengan membandingkan warna air sampel dan warna standar. Intensitas warna cenderung meningkat dengan meningkatnya nilai pH. Prinsip dari pengujian parameter warna ialah dengan menggunakan metode organoleptik dengan panca indra (mata). Pengujian parameter warna didasarkan pada SNI 6989.80:2011 tentang Cara Uji Warna secara Spektrofotometri. Cara uji ini digunakan untuk menentukan warna air alam, air minum dan air limbah secara spektofotometri pada panjang gelombang 450 nm sampai 465 nm dengan kisaran serapan 0,005 - 0,8. Cara uji ini dilakukan untuk pengukuran warna sebenarnya (true color). Apabila warna memberikan serapan lebih besar dari 0,8, maka dilakukan pengenceran. Contoh parameter warna berdasarkan : -
PERMENKES RI No. 173/Men. Kes./Per/VIII/1977 tentang badan air parameter fisika warna
-
•
satuan : NTU
•
standar : 50 NTU
•
teknik pengujian : Spektrofotometri
SNI 01-3553-1996 tentang Air Minum parameter keadaan warna •
•
•
satuan : unit Pt-Co persyaratan : maksimum 5 unit Pt-Co teknik pengujian : spektrofotometri
4
-
PERMENKES RI No. 173/Men. Kes./Per/VIII/1977 tentang air buangan parameter fisika warna
-
•
satuan : TCU
•
standar : jernih
•
teknik pengujian : Spektrofotometri
PERMENKES RI No. 416/MENKES/PER/IX/1990 - Parameter Fisika Warna pada :
Air minum : •
Satuan : Skala TCU
•
Kadar maksimum yang diperbolehkan : 15 TCU
•
teknik pengujian : spektrofotometri
Air bersih : •
Satuan : Skala TCU
•
kadar maksimum yang diperbolehkan : 15 TCU
•
teknik pengujian : spektrofotometri
Air kolam renang : •
satuan : skala TCU
•
Kadar maksimum yang diperbolehkan : 100 TCU
•
teknik pengujian : spektrofotometri
Air Sumur : •
Satuan : TCU
•
kadar maksimum yang diperbolehkan : 50 TCU
•
teknik pengujian : spektrofotometri •
Keterangan :
TCU = True Colour Units NTU = Nephelometrik Turbidity Units Pt-Co = Platinum-Cobalt
C. Parameter Logam Pb dan Logam Cd
Logam timbal (Pb) dan kadmium (Cd) merupakan logam berat yang banyak mencemari lingkungan perairan. Kedua logam tersebut akan
5
terendapkan di dasar perairan. Sebagian akan terakumulasi ke dalam tubuh biota air melalui rantai makanan. Kadmium adalah logam yang ditemukan dalam endapan alam seperti bijih dan berikatan dengan unsur-unsur lainnya. Logam ini digunakan untuk pelapisan logam dan pengerjaan pelapisan termasuk peralatan transportasi, mesin, fotografi dan lain-lain. Logam ini juga berpengaruh pada kesehatan dimana beberapa orang yang minum air yang mengandung kadar kadmium berlebihan dari maximum contaminant level (MCL) dapat menyebabkan kerusakan ginjal. Sumber utama kadmium dalam air minum adalah korosi pada pipa galvanis, erosi endapan alam, debit dari kilang logam, limpasan dari sampah baterai dan cat. Metode perlakuan berikut telah terbukti efektif untuk menghilangkan kadmium hingga di bawah 0,005 mg/L atau 5 ppb yaitu dengan koagulasi / filtrasi, pertukaran ion, lime softening dan reverse osmosis. Berdasarkan PERMENKES nomor 492/Menkes/Per/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum, kadmium termasuk parameter yang berhubungan langsung dengan kesehatan. Kadar maksimun kadmium yang diperbolehkan adalah 0,003 mg/l. Berdasarkan PP No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran air 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, kadar maksimum kadmium yang diperbolehkan adalah 0,01 mg/l. Berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 51 Tahun 2004 tentang Baku Mutu Air Laut untuk biota laut kadar maksimun kadmium yang diperbolehkan adalah 0,001 mg/l. Analisa kadmium pada air dan air limbah menggunakan SNI 066989.38-2005 yaitu cara uji kadar kadmium (Cd) dengan spektrofotometer serapan atom (SSA) secara tungku karbon. Ruang lingkup metode ini untuk kadar 0,5 µg/l – 10,0 µg/l pada panjang gelombang 228,8 nm. Prinsip metode ini adalah contoh uji air dan air limbah ditambahkan asam nitrat kemudian dilanjutkan dengan pemanasan yang bertujuan untuk melarutkan
6
analit kadmium dan menghilangkan zat-zat pengganggu, selanjutnya diukur serapannya dengan SSA tungku karbon dengan gas argon sebagai gas pembawa. Analisa kadmium pada air dan air limbah dapat juga menggunakan SNI 06-6989.37-2005 yaitu cara uji kadar kadmium (Cd) dengan spektrofotometer serapan atom (SSA) secara ekstraksi. Ruang lingkup metode ini untuk kadar 5 µg/l – 200 µg/l pada panjang gelombang 228,8 nm. Prinsip metode tersebut adalah ion kadmium bereaksi dengan Amonium Pirolidin Ditikarbamat (APDK) pada pH = 1 sampai dengan pH = 6, membentuk senyawa kompleks. Senyawa yang terbentuk diekstraksi dengan pelarut organik Metil Iso Butil Keton (MIBK). Kompleks kadmiumAPDK yang ada dalam fase organik, diukur serapannya dengan SSA-nyala menggunakan udara-asetilen. Prosedur penentuan logam Pb dan Cd pada air berdasarkan SNI 6989.8:2009; SNI 6869.16: 2009 ialah sebagai berikut : 1. 50,0 ml sampel air yang sudah homogen dimasukkan ke dalam beaker glass 100,0 ml dan ditambahkan 5,0 ml HNO3 pekat, kemudian ditutup dengan kaca alroji. 2. Dipanaskan di pemanas listrik sampai volume 25,0 ml. 3. Ditambahkan lagi 5,0 ml HNO3 pekat kemudian ditutup kembali degan kaca alroji dan dipanaskan lagi. 4. Dilanjutkan penambahan HNO 3 pekat dan pemanasan sampai semua logam larut, sampai endapan dari sampel menjadi agak putih atau jernih. 5. Kaca alroji dibilas dan air bilasan dimasukkan dalam beaker glass. 6. Sampel air dipindah ke dalam labu ukur 50,0 ml sambil disaring dan ditambahkan aquades sampai tanda batas. 7. Sampel diukur dengan menggunakan AAS. Satuan yang digunakan dalam pengujian kadar Pb dan Cd ialah mg/L. Contoh parameter Logam Cd dan Logam Pb :
7
-
PERMENKES RI No. 416/MENKES/PER/IX/1990 - Parameter kimia anorganik logam Cd
-
Air minum : •
Satuan : mg/L
•
Kadar maksimum yang diperbolehkan : 0,005
•
Teknik pengujian : AAS
Air bersih : •
Satuan : mg/L
•
Kadar maksimum yang diperbolehkan : 0,005
•
Teknik pengujian : AAS
Air Sumur : •
Satuan : mg/L
•
Batas maksimum yang diperbolehkan : 0,005
•
Teknik pengujian : AAS
PP No. 82 tahun 2001 tentang Badan Air – Parameter kimia anorganik logam Cd
-
•
Satuan : mg/L
•
Baku mutu badan air kelas I : 0,01
•
Teknik pengujian : AAS
PERMENKES RI No. 173/Men. Kes./Per/VIII/1977 tentang Air Buangan – Parameter kimia anorganik logam Cd •
Satuan : mg/L
8
-
•
Standar : 1
•
Teknik pengujian : AAS
PERMENKES RI No. 173/Men. Kes./Per/VIII/1977 tentang Badan Air
– Parameter kimia anorganik logam Cd
-
•
Satuan : mg/L
•
Standar : 0,01
•
Teknik pengujian : AAS
SNI 01-3553-1996 tentang Air Minum – Parameter cemaran AAS logam Cd
-
•
Satuan : mg/L
•
Persyaratan : maksimum 0,005
•
Teknik pengujian : AAS
SNI 01-3553-1996 tentang Air Minum – Parameter cemaran AAS logam Pb
-
•
Satuan : mg/L
•
Persyaratan : maks. 0,005
•
Teknik pengujian : AAS
PERMENKES RI No. 416/MENKES/PER/IX/1990 - Parameter kimia anorganik logam Pb
Air minum : •
Satuan : mg/L
•
Kadar maksimum yang diperbolehkan : 0,05
•
Teknik pengujian : AAS
9
-
Air bersih : •
Satuan : mg/L
•
Kadar maksimum yang diperbolehkan : 0,05
•
Teknik pengujian : AAS
Air sumur : •
Satuan : mg/L
•
Kadar maksimum yang diperbolehkan : 0,05
•
Teknik pengujian : AAS
PP No. 82 tahun 2001 tentang Badan Air – Parameter kimia anorganik logam Pb
-
•
Satuan : mg/L
•
Baku mutu badan air kelas I : 0,03
•
Teknik pengujian : AAS
PERMENKES RI No. 173/Men. Kes./Per/VIII/1977 tentang Air Buangan – Parameter kimia anorganik logam Pb •
Satuan : mg/L
•
Standar : 1
•
Teknik pengujian : AAS
D. Parameter BOD5
Biological Oxygen Demand (BOD) atau Kebutuhan Oksigen Biologis (KOB) menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh mikroorganisme hidup untuk memecah atau mengoksidasi bahan organik dalam air. Oleh karena itu, nilai BOD bukanlah merupakan nilai yang
10
menujukkan jumlah atau kadar bahan organik dalam air, tetapi mengukur secara relatif jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mengoksidasi atau menguraikan bahan-bahan organik tersebut. BOD tinggi menunjukkan bahwa jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mengoksidasi bahan organik dalam air tersebut tinggi, berarti dalam air sudah terjadi defisit oksigen. Banyaknya mikroorganisme yang tumbuh dalam air disebabkan banyaknya makanan yang tersedia (bahan organik). Oleh karena itu, secara tidak langsung BOD selalu dikaitkan dengan kadar bahan organik dalam air. BOD5 merupakan penentuan kadar BOD baku yaitu pengukuran jumlah oksigen yang dihabiskan dalam waktu lima hari oleh mikroorganisme pengurai secara aerobic dalam suatu volume air pada suhu 200 Celcius. BOD5 500 mg/liter (atau ppm) berarti 500 mg oksigen akan dihabiskan oleh mikroorganisme dalam satu liter contoh air selama waktu lima hari pada suhu 200 Celcius. SNI 06-2503-1991 merupakan standar dalam pengujian BOD dengan metode titrasi Iodo-iodimetri/Winkler. Berikut ini prosedur pengujian BOD : Peralatan : •
•
botol BOD 300 ml lemari pengeraman BOD dengan kisaran suhu 10 – 500 C dan telah distabilkan pada suhu 20 0 C
•
Aerator
•
gelas ukur 1000 ml
•
gelas piala 2000 ml
Persiapan benda uji : 1.
Menyediakan contoh uji/sampel yang telah diambil sesuai dengan metode pengambilan contoh uji kualitas air.
2.
Mengukur 1000 ml contoh uji secara duplo dan dimasukkkan ke dalam gelas piala 2000 ml.
3.
Apabila sampel bersifat asam atau basa, menetralkan sampel dengan NaOH 0,1 N atau H2SO4 0,1 N sampai pH = 6,5-7,5.
11
4.
Memeriksa kadar DO 0 hari dari salah satu botol BOD yang berisi sampel.
5.
Memasukkan botol BOD yang berisi sampel ke dalam lemari pengeram bersuhu 200 C.
6.
Menambahkan 1 ml MnSO 4 dan 1 ml larutan alkali azida (NaOH-KI).
7.
Menutup sampel dan kocok dengan membolak-balikkan botol beberapa kali.
8.
Biarkan hingga terbentuk endapan setengah bagian.
9.
Buka tutup sampel dan panaskan dalam H 2SO4 pekat melalui dinding botol, kemudian ditutup kembali. Kocok sampai endapan larut.
10. Titrasi dengan larutan Natrium Thiosulfat (Na 2S2O3) 0,1 N sampai berwarna kuning muda. 11. Menambahkan 1-2 ml indikator amylum 1% sampai berwarna biru. Kemudian, dititrasi kembali dengan Na 2S2O3 hingga TAT biru gelap hilang. Perhitungan : kadar B OD = 5 X [ kadar { DO(0 hari) - DO (5 hari) }] ppm DO mg Oxygen/L = (V Na. Thio (ml) x N Na. Thio) x 8 x 1000
(V sampel (ml) – 4,0)
Contoh parameter BOD5 : - PP No. 82 tahun 2001 tentang Badan Air - Parameter kimia anorganik BOD5 : •
Satuan : mg/L
•
Baku mutu badan air kelas I : 2
•
Teknik pengujian : titrimetri/winkler
- PERMENKES RI No. 173/Men. Kes./Per/VIII/1977 tentang Air Buangan – Parameter kimia anorganik BOD 5 •
Satuan : mg/L
•
Standar : 20-30
•
Teknik pengujian : Titrimetri/winkler
12
- PERMENKES RI No. 173/Men. Kes./Per/VIII/1977 tentang Badan Air
– Parameter kimia BOD •
Satuan : mg/L
•
Standar : maksimum 3
•
Teknik pengujian : titrimetri/winkler
13
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan penjelasan diatas, dapat disimpulkan bahwa parameter warna, logam Pb, logam Cd, dan BOD 5 sangat penting digunakan dalam pengujian kualitas air untuk mengetahui apakah air sampel berkualitas sesuai standar atau tidak. Masing-masing parameter tersebut mempunyai batas maksimal sesuai dengan standar yang digunakan. Pengujian paramet er yang sesuai standar dapat memberikan hasil pengujian yang akurat jika dilakukan secara teliti dan tepat. B. Saran
Penyusun menyarankan kepada pembaca agar dapat memanfaatkan air yang sesuai dengan kebutuhan dan yang sesuai dengan standar agar tidak membahayakan diri sendiri maupun lingkungan. Selain itu, penulis juga menyarankan kepada industri-industri yang menghasilkan limbah logam berat dapat mengolah limbah secara baik dan benar sebelum dibuang ke alam bebas agar tidak mengganggu kondisi lingkungan sekitar.
14