Makalah Fisika Lingkungan Kelompok 4.docx

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Air merupakan salah satu sumberdaya alam yang menjadi sumber kehidupan bagi seluruh mahluk hidup yang ada di bumi ini, tak ada yang bisa menyangkal, bahwa air merupakan elemen penting dalam kehidupan manusia, tidak saja untuk dikonsumsi, kebutuhan akan air juga menopang banyak aktivitas manusia. Menurut Kodoatie, (2005) “Air merupakan material yang membuat kehidupan terjadi di Bumi”. Dari sudut pandang geografi air adalah salah satu objek material geografi (geosfer), dimana studi tentang air dikaji menggunakan pendekatan kelingkungan/ekologi maupun pendekatan keruangan dan wilayah. Studi tentang air (hidrosfer) mengkaji segala wujud air sebagai objek yang ada di darat maupun di laut. Adapun salah satu air yang ada didarat yaitu air tanah (groundwater). Di Indonesia, secara umum “hampir 50 persen kebutuhan air rumah tangga berasal dari air tanah (sumber, AMPL, 2010:4)”. Air tanah merupakan salah satu kebutuhan vital dalam aspek kehidupan masyarakat. Sumber air tanah digunakan dalam pemenuhan kebutuhan perkotaan maupun perdesaan. Untuk daerah perdesaan pemenuhan kebutuhan air umumnya berasal dari mataair, ataupun sumur air tanah. Menurut Todd (2005) Mataair adalah keluarnya air tanah terkonsentrasi muncul di permukaan tanah sebagai arus air yang mengalir. Namun tidak semua air yang

dimanfaatkan memiliki kualitas yang baik. Hampir seluruh

masyarakat tidak mengetahui sejauh mana tingkat kelayakan air yang mereka gunakan untuk memenuhi kebutuhannya. Kemungkinan untuk menjadikan kualitas air yang berbeda ada banyak faktor yang mempengaruhi baik dari segi alamiah seperti, kemiringan lereng, strata geologi, dan curah hujan, maupun dari segi kegiatan manusia yang dapat mencemari kualitas air secara tidak langsung, seperti limbah rumah tangga yang mengandung bahan kimia, kontak langsung dengan badan air pada saat pengambilan, tempat pembuangan tinja yang terlalu dekat dengan sumber air yang digunakan atau membuang pada aliran sungai, dll.

Dari segi penggunaan lahan dan perilaku manusia saja dapat membedakan tingkat kualitas air yang satu dengan yang lainnya.

1

B. Rumusan Masalah 1. Dimana saja terdapat sumber air ? 2. Bagaimana sifat umum air ? 3. Bagaimana air sebagai pembawa penyakit ? 4. Apa saja fungsi air ? 5. Bagaimana analisis air ? 6. Apa saja pengertian tentang air ?

C. Tujuan Tujuan dari penulisan makalah ini adalah: 1. Agar penulis tahu dimana saja terdapat sumber air. 2. Agar penulis tahu bagaimana sifat umum air. 3. Agar penulis tahu bagaimana air sebagai pembawa penyakit. 4. Agar penulis tahu apa saja fungsi air. 5. Agar penulis tahu bagaimana analisis air. 6. Agar penulis tahu apa saja pengertian tentang air.

D. Manfaat 1. Untuk mengetahui dimana saja terdapat sumber air. 2.Untuk mengetahui bagaimana sifat umum air. 3.Untuk mengetahui bagaimana air sebagai pembawa penyakit. 4.Untuk mengetahui apa saja fungsi air.

2

5.Untuk mengetahui bagaimana analisis air. 6.Untuk mengetahui apa saja pengertian tentang air.

3

BAB II PEMBAHASAN

A. Sumber Air 1. Air laut Air yang dijumpai di dalam alam berupa air laut sebanyak 80%, sedangkan sisanya berupa air tanah /daratan, es, salju dan hujan. Air laut turut menentukan iklim dan kehidupan di bumi. a. Komposisi air laut Kadar dan komponen unsure di dalam air laut ditentukan sejumlah reaksi kimia fisik dan biokimia yang terjadi di samudera (Tabel 2.1)

Tabel 2.1 Komposisi Air Laut Unsur

Kadar (mg/l)

Unsur

Kadar (mg/l)

H

108.000

Ag

0,0003

He

0,000007

Cd

0,00011

Li

0,17

In

0,000004

Be

0,000006

Sn

0,0008

B

4,6

Sb

0,0003

C

28

Te

-

N

15

I

0,06

O

857.000

Xe

0,0005

F

1,2 Cs

0,003

Ne

0,0001

Ba

0,03

Na

10500

La

1,2x10−5

Mg

1350

Ce5,2x10−6

Al

0,01

Pr

Si

3,0 Nd

9,2x10−6

P

0,07

Pm

2,6x10−6

-

4

S

885

Sm

1,7x10−6

Cl

19.000

Eu

4,6x10−7

A

0,45

Gd2,4x10−6

K

380

Tb

-

Ca

400

Dy

2,9x10−6

Sc

< 0,00004

Ho

8,8x10−7

Ti

0,001

Er

2,4x10−6

V

0,002

Tm

5,2x10−7

Cr

0,00005

Yb

2,0x10−6

Mn

0,002

Lu

4,8x10−7

Fe

0,01

Hf

< 0,000008

Co

0,0004

Ta

< 0,000003

Ni

0,007

W

0,0001

Cu

0,003

Zn

0,01

Os

-

Ga

0,00003

Ir

-

Ge

0,0006

Pt

-

As

0,003

Au

0,00001

Se

0,0009

Hg

0,0002

Br

65

Ti

< 0,0001

Kr

0,0002

Pb

0,00003

Rb

0,12

Bi

0,00002

Sr

8,0

Po

-

Y

0,00001

At

-

Zr

0,00002

Rn

0,6x10−15

Nb

0,00001

Fr

-

Mo

0,01

Ra

1,0x10−10

Tc

-

Ac

-

Ru

0,0000007

Th

0,000001

Rh

-

Pa

2,0x10−9

0,0000084

5

Pd

-

U

0,003

b. Karakteristik air laut Kadar garam pada air laut sangat bervariasi dari setiap tempat. Misalnya Laut Hitam mempunyai kadar garam sangat tinggi dibandingkan dengan kadar garam Samudera Pasifik. Larutan garam ini merupakan larutan elektrolit. Perbandingan molekul air dengan molekul garam sekitar 100 berbanding 1. Sedangkan perbandingan molekul air dengan ion-ion sekitar 150 berbanding 1. Di sekitar ion mempunyai medan listrik yang tinggi dan air di sekitar ion ikut pula mempunyai medan listrik yang tinggi. Akibat garam terdapat di dalam air laut maka secara fisik air laut dibedakan dengan air tanah. Banyak kation pada air laut, namun hanya kalsium dalam status jenuh pada permukaan air laut. Dan konsentrasi kalsium ditentukan oleh kalsium karbonat. Konsentrasi barium dikedalaman air ditentukan oleh prasipitasi dari barium sulfat. Hadirnya kation K, Na, Mg dan kalsium (Ca) menimbulkan pembentukan dan perubahan mineral pada dasar air laut. Zn, manganese, tembaga dan kobalt terkonsentrasi disebabkan adanya presipitasi Fe dan magnase oksida pada dasar laut. Reaksi pertukaran kation misalnya lumpur air laut dan zeolite akan meregulasi sebagian kecil dari Na, K dan magnesium. Elemen 𝐶𝑂2, kalium, sulfur dalam jumlah yang banyak dan elemen-elemen phosphorous, nitrogen dan silica dalam jumlah sedikit diperlukan dalam kehidupan tumbuh-tumbuhan laut dan tumbuh-tumbuhan akan membebaskan oksigen. Zat organic uniseluler akan tumbuh/hidup menjadi besar melalui fotosintesa. Fotosintesa hanya terjadi pada permukaan air laut dan tidak lebih dari 100 meter dari kedalaman laut. Proses pemisahan elemen nutrisi pada permukaan air laut sangat lamban, tetapi pada kedalaman 300-800 meter sangat cepat dan mencapai titik maksimum.

c. Fungsi air laut 1) Sebagai suatu unsur keseimbangan darat, laut dan udara

6

2) Sebagai tempat hidupnya binatang dan tumbuh-tumbuhan laut. Ada dua macam elemen nutrisi yaitu elemen nutrisi utama (mayor), misalnya nitrogen, phosphorous dan silikon dan elemen nutrisi mikro yaitu Fe, Mn, Zn, kobalt, Mg dan Cu. 3) Sebagai sumber air hujan 4) Alat transportasi 5) Dipakai sebagai sarana olahraga 6) Dipakai sebagai sarana pariwisata 7) Sebagai sumber mata pencaharian nelayan 8) Sebagai sumber devisa negara, misalnya melakukan budi daya mutiara, udang, ikan, teripang, dan lain-lain. 9) Sebagai bahan desinfektan, sebagai bahan pengobatan

d. Pencemaran air laut Air laut mendpat pencemaran dari 3 tempat, yaitu darat, udara dan laut. Dari darat hampir 90% bahan pencemar berasal dari darat, melalui sungai, air rembesan yang belum tersaring dengan baik, melalui pipa WC. Dari udara bahan pencemar dibuang dari pesawat terbang. Dari laut bahan pencemar dibuang dari kapal laut dan perahu nelayan.

e. Bahan cemaran/pencemar Bahan cemaran berupa sampah keluarga, bahan kimia dari industri (organic maupun anorganik), yang paling celaka adalah bahan sisa radioaktif. Oleh karena suatu kecelakaan, misalnya tenggelamnya kapal tanker pembawa minyak bumi sehingga laut dicemari bahan tambang berupa minyak bumi. Hal ini sangat tidak diharapkan oleh karena sulit mengatasi cemaran tersebut.

f. Pengolahan air laut sebagai air minum Dapatkah air laut diolah menjadi air minum? Negara-negara di Timur Tengah memanfaatkan bongkahan es sebagai air minum, selain itu mengolah air laut menjadi air minum melalui teknologi modern. Perlu diketahui bahwa derajat kegaraman yang tinggi pada air laut meningkatkan tekanan osmosis. Oleh sebab itu dengan cara menurunkan

7

tekanan osmosis, maka derajat kegaraman pada air laut akan turun. Cara ini disebut revers osmosis.

2. Air hujan Sebelum membahas terjadinya hujan, perlu diketahui bahwa terdapat 2 musim yaitu musim panas dan musim penghujan. Tetapi sebenarnya tidaklah demikian apabila dikaji lebih mendalam, misalnya : a. Musim hujan terjadi sekitar pertengahan November sampai dengan pertengahan Maret (4 bulan). b. Musim panas terjadi mulai dengan pertengahan Maret sampai dengan pertngahan Juli. Musim panas dibagi dalam 2 tahap yaitu transisi (selama 2 bulan). c. Musim pancaroba terjadi mulai pertengahan bulan Juli sampai dengan pertangahan bulan September. Pada bulan-bulan ini udara terasa panas dan terdapat angin kencang yang berubah-ubah arah. d. Musim dingin terjadi pertengahan bulan September sampai dengan pertengahan bulan November. Pada saat ini siang hari cuaca panas sekali, malam hari terasa dingin sekali.

Dengan mengetahui perubahan musim ini maka dapat ditelusuri terjadinya hujan. Pada musim panas, matahari memanasi permukaan bumi, seperti sungai, danau, air laut sehingga terjadi evaporasi (penguapan), tumbuh-tumbuhan, hewan maupun manusia terjadi proses transpirasi/penguapan pula. Uap air ini akan membumbung naik ke atas sampai suatu titik dimana suhu udara sekitarnya sama denga suhu uap air yang menguap, selanjutnya terjadi titik kondensasi dan terbentuk awan. Pada saat ini akan terjadi proses presipitasi melalui 2 teori: Teori Bergeron. Awan yang terletak diatas dari uan air, mengadung Kristal es, sedangkan uap air dalam fase dibawah titik beku disebut dalam keadaan super coated, sehingga air cenderung sublimasi langsung di atas Kristal es. Kristal es tumbuh menjadi besar dan oleh karena gaya gravitasi es akan jatuh ke bumi. Namun karena suhu udara di bawah awan berada di atas titik beku es, maka Kristal es akan mencair dan jatuh sebagai hujan. Teori Collision (teori tumbukan atau penyatuan). Teori ini menjelaskan bahwa uap air itu saling bertumbukan dan kemudian terjadi penyatuan sehingga terbentuk uap 8

air/bintik-bintik yang lebih besar dank arena pengaruh gaya gravitasi, butir-butir air itu akan jatuh sebagai hujan.

a. Dampak air hujan Air hujan mempunyai dampak positif dan negatif.

Dampak positif adalah : 1)

Air hujan mempengaruhi iklim/cuaca, cuaca panas akan berubah menjadi cuaca dingin, kadar uap air di dalam atmosfer akan meningkat.

2)

Memberi suplai/asupan nutrisi kepada tanaman, terutama tanaman berumbi oleh karena air hujan mengandung nitrogen (𝑁𝐻3 ).

3)

Merupakan salah satu alternatif dari sumber air minum.

4)

Air hujan mengisi air sungai yang dangkal dan mengisi air sumur yang kering.

5)

Mengurangi polusi udara oleh karena butir-butir materi yang ada di dalam udara kan turun bersama hujan.

Dampak negative adalah : 1) Air hujan menyebabkan karat dan korosif terhadap logam oleh karena mengandung 𝑁𝐻3 . 2) Air hujan mengganggu penerbangan. 3) Air hujan membatasi gerakan nelayan, para nelayan tidak dapat melaut. 4) Air huja dapat menyebabkan malapetaka terhadap pelayaran. 5) Air hujan dapat menyebabkan sungai meluap dan banjir.

b. Nasib air hujan Air hujan yan jatuh ke bumi akan mengalami nasib sebagai berikut : 1) Akan ditadah sebagai air minum/air cucian. 2) Akan masuk ke tanah (mengalami infiltrasi) dan tersimpan di dalam tanah sebagai ground water. 3) Akan mengisi pada tanah yang lekuk-lekuk. 4) Akan mengalir ke sungai dan ke laut. 9

5) Masuk ke tanah dan keluar kembali ke sungai sebagai interlows.

c. Hasil analisis air hujan Air hujan setelah di analsis maka diperoleh hasil sebagai berikut (data dikutip sebagai berikut (data dikutip dari buku “Penyediaan Air Bersih Bagi Masyarakat” oleh Sugiharto, M.Sc, SPHH Tanjungkarang. 1983 yang berupa kutipan dari New York State Departement of Public Helath): 1) Hardness/kekerasan (19mg/l sebagai 𝐶𝑎𝐶𝑂3) 2) Calsium (16 mg/l sebagai 𝐶𝑎𝐶𝑂3) 3) Magnesium (3 mg/l sebagai 𝑀𝑔𝐶𝑂3) 4) Sodium (6 mg/l sebagai Na) 5) Amonium (0,8 mg/l sebagai N) 6) Bicarbonate (12 mg/l sebagai 𝐶𝑎𝐶𝑂3 ) 7) Acidity (4 mg/l sebagai 𝐶𝑎𝐶𝑂3 ) 8) Chlorida (9 mg/l sebagai Cl) 9) Sulfate (10 mg/l sebagai 𝑆04 ) 10) Nitrate (0,1 mg/l sebagai N) 11) Ph 6,8

d. Hujan buatan Hujan buatan tidak boleh dilakukan pada musim panas oleh karena pada musim panas sedang gencar-gencarnya terjadi evaporasi dan transpirasi. Hujan buatan dilaksanakan apabila : 1) Pada musin hujan tidak kunjung adanya air hujan. 2) Perhatikan bentuk awan, awan yang berkembang vertical (1 km sampai 2 km) cumulus atau kumulonimbus sangat baik di pakai pada dasar hujan buatan oleh karena itu perlu mengetahui tentang sifat awan bentuk-bentuk awan.

10

e. Sifat awan Awan sebagai petunjuk cuaca, sumber presipitasi, sebagai neraca panas bumi dengan cara memantul radiasi matahari, memancarkan radiasi matahari dan mengasorpsi radiasi matahari.

f. Bentuk awan Ada empat macam bentuk awan : 1) Awan tinggi di atas 7 km : cirrus, cirrostratus, cirrocumulus. 2) Awan pertengahan antara 5-7 km : altostratus, altocumulus. 3) Awan rendah (di bawah 2 km) : strato cumulus, strato nimbostratus. 4) Awan yang berkembang vertikal dari 1 km sampai dengan 2 km : cumulus, cumulonimbus.

g. Perhatikan penyebaran awan Apabila keawanan 30-50% baru melakukan hujan buatan. Yang dimaksud dengan keawanan adalah luas total langit yang tertutup oleh awan yang dinyatakan dalam persen/persepuluhan. Misalnya keawanan 0 (nol) berarti langit tanpa awan.

h. Pilih salah satu elemen presipitat Elemen presipitat misalnya yodida perak, dry es (karbodioksida padat) garam dapur atau air, semprotkan ke dalam awan dengan memakai pesawat terbang.

3. Air tanah Air tanah disebut pula air tawar oleh karena tidak terasa asin. Berdasarkan lokasi air maka air tanah dapat dibagi dalam dua bagian yaitu : a. Air permukaan tanah Termasuk air permukaan tanah adalah sungai,rawa-rawa, danau, waduk(buatan). Semuanya sangat tegantung curah hujan. Apabila curah hujan lebat, air sungai, danau, akan pasang. Air permukaan tanah ini serin dicemari oleh sampah keluarga, kotoran hewan, limbah industry sehingga dalam mengkonsumsi air ini perlu ekstra hati-hati. Dari hasil 11

penelitian/analisis, elemen/mineral yang terkandung di dalam air permukaan dapat dinyatakan sebgai berikut (dikutip dari buku Penyediaan Air Bersih disusun oleh Sanropie, M.Sc dan buku Penyediaan Air Bersih Bagi Masyarakat oleh Sugiharto, M.Sc, 1983) adalah : 1) Hardness (120 mg/l sebagai 𝐶𝑎𝐶𝑂3 ). 2) Calcium (80 mg/l sebagai 𝐶𝑎𝐶𝑂3 ). 3) Magnesium (40 mg/l sebagai 𝐶𝑎𝐶𝑂3 ). 4) Sodium dan potassium (19 mg/l sebagai Na). 5) Bicarbonate (106 mg/l sebagai 𝐶𝑎𝐶𝑂3 ). 6) Chloride (23 mg/l sebagai Cl). 7) Sulfat (38 mg/l sebagi 𝑆𝑂4). 8) Nitrate (0,44 mg/l sebagai N). 9) Besi (0,3 mg/l sebagai Fe). 10) Silica (13 mg/l sebagai 𝑆𝑖𝑂2). 11) Karbon dioksid (4 mg/l sebagai 𝐶𝑎𝐶𝑂3 ). 12) pH 7,8.

b. Air jauh dari permukaan tanah/air tertekan Disebut pula air tertekan yaitu air yang tersimpan di dalam lapisan tanah, termasuk air tanah adalah, sumur gali, sumur bor.

1) Sumur gali Diameter sumur gali antara 0,8-1 meter, lazim 0,8 meter, kedalaman sumur gali tergantung lapisan tanah, ketinggian dari permukaan air laut, ada tidaknya air bebas di bawah lapisan tanah. Umumnya : a) Tanah sawah, sumur gali cukup 3-5 meter telah memperoleh tanah bebas. b) Tanah berpasir, sumur gali cukup 6-8 meter telah memperoleh air bebas. c) Tanah liat/berpadas, kedalaman sumur ≥ 12 meter baru memperoleh air bebas. d) Tanah kapur/berbukit, umumnya sumur gali harus ≥ 40 meter baru diperoleh air bebas. Keadaan/sifat air sumur gali : a) Ketinggian air bebas umumnya sekitar 1-3 meter dari dasar sumur. 12

b) Ketinggian air bebas bervariasi, tergantung jumlah air yang diambil, tergantung musim. c) Rasa dan warna air tergantung jenis tanah yang ada, tanah sawah airnya kekuningkuningan, tanah berpasir airnya jernih dan rasanya sejuk, tanah liat/padas airnya terasa sedikit sepat, tanah kapur airnya terasa sedikit sepat, dan warnanya kehijau-hijauan. d) Mudah tercemar oleh karena kelalaian dalam menutup mulut sumur. e) Mengandung algae dalam jumlah sedikit. f) Mengandung bakteri cukup banyak.

2) Sumur bor Sumur yang terbentuk melalui pengeboran disebut sumur bor. Alat yang dipakai dalam membuat sumur bor : a) Secara manual dikerjakan oleh empat orang dengan mata bor baja. b) Memakai mesin, mata bor fidia atau mata bor intan.

Lubang sumur bor biasanya 4 dim atau 5 dim dan kedalaman sumur bor tergantung struktur dan lapisan tanah. a) Tanah berpasir, biasanya kedalaman 30-40 meter sudah memperoleh air, biasanya airnya naik sampai 5—7 meter dari permukaan tanah. b) Tanah liat/padas, biasanya kedalaman 40-60 meter akan diperoleh air yang baik dan air akan naik mencapai 7 meter dari permukaan tanah. c) Tanah berkapur, biasanya sumur dibuat dengan kedalaman diatas 100 meter atau 200 meter, kemungkinan tipis sekali untuk memperoleh air. Air yang diperoleh sukar/ tidak bisa naik ke atas dengan sendirinya.

Setelah membuat sumur bor, lubang sumur bor harus dipasang casing atau PVC (paralon), terutama pada tanah berpasir pengeboran baru beberapa meter harus segera memasang casing agar pasir tidak rontok menutupi hasil pengeboran tersebut.

Keadaan/sifat air sumur bor : a) Air jenih dan rasa sejuk b) pencemaran air tidak terjadi/sukar terjadi 13

c) jumlah bakteri jauh lebih kecil dari sumur gali. d) jumlah algae di dalam air sumur bor jauh lebih banyak dibandingkan dengan air sumur gali. e) posisi kedudukan permukaan air sumur bor: 1. Hasil pengoboran sumur terjadi kenaikan permukaan air dibandingkan dengan sumur gali disebut air tertekan positif atau disebut air artesis positif. 2. Apabila hasil pengeboran sumur, ternyata permmukaan airtetap atau dibawah permukaan sumur gali disebut air artesis negatif. 3. Hasil pengeboran sumur tamppak ada kenaikan permuaan air disebut artesis positif. Apabila air disedot/dipompakeluar: a) Ada penurunan permukaan air sekitar ½ -1 meter, hasil pengeoran air dikatakan baik/cukup baik. b) Ada penurunan permukaan air sekitar 3 meter berarti hasil pengeboran kurang dalam, perlu dibor kembali.

B. Sifat umum air

2. Sifat fisik a. Titik beku 0°𝐶 b. Massa jenis es (0°𝐶) 0,92 g/𝑐𝑚3 c. Massa jenis air (0°𝐶) 1,00 g/𝑐𝑚3 d. Panas lebur 80 kal/gram e. Titik didih 100°𝐶 f. Panas penguapan 540 kal/gram g. Temperatur kritis 347°𝐶 h. Tekanan kritis 217 Atm i. Konduktifitas listrik spesifik ( 25°𝐶) 1𝑥10−17/ohm-cm j. Konstanta dielektrikum ( 25°𝐶) 78

14

Perlu diketahui bahwa air laut mempunyai tititk beku −1,9°𝐶 massa jenis air tawar terbesar pada 4°𝐶, sedangkan air laut (kadar garam 35%) mempunyai massa jenis terbesar pada −3,5°𝐶 . 3. Sifat kimia Baik air laut, air hujan, maupun air tanah/air tawar mengandung mineral. Macammacam mineral yang terkandung dalam air tawar bervariasi tergantung struktur tanah dimana air itu di ambil. Sebagai contoh mineral yang terkandung dalam air itu bukan melalui suatu reaksi kimia melainkan terlarut dari suatu substansi misalnya dari batu andesit (dari batu vulkanis). Sifat kimia yag lain yaitu konduktivitas listrik pada air palling sedikit 1000 kali lebih besar dari pada cairan non metalik pada suhu ruangan. a. Air dapat terurai oleh pengaruh arus listrik dengan reaksi 𝐻2 𝑂 → 𝐻 + + 𝑂𝐻 − b. Air merupakan pelarut yang baik c. Air dapat bereaksi dengan basa kuat dan asam kuat d. Air bereaksi dengan berbagai substansi membentuk senyawa padat dimana air terikat dengannya, misalnya senyawa hidrate.

C. Air sebagai pembawa penyakit Ada beberapa penyakit yang penularannnya melalui air minum. Kuman patogen secara normal tidak berkembang biak di dalam air. Apabila kuman patogen berada di dalam air suatu petunjuk bahwa adanya pencemaran yang dilakukan manusia atau hewan peliharaan. Agar lebih jelas hubungan penyakit dan penyebabnya lihat tabel 2.2. Tabel 2.2 contoh penyakit yang penularannya melewati air Jenis/tipe

Nama penyakkit

Penyebab

bakteri

Demam typhoid

Salmonella typhosa

Aslatic cholera

Vibro cholera

Disentri basiler

Shigella dysentriae,shigella flexneri

15

Shigella

boydi,

shigella

sonnei Demam parathyphoid

Salmonella paratyphosa Salmonella scottmuller Salmonella hirschfeldi

Protozoa

Disentri amuba

Entamuba histolitica

Virus

Hepatitis infectiousa

Virus hepatitis B

Helmintic (cacing)

Ascaris (cacing gelang)

Ascaris lumbricoides

Tricuriasis

Tricuris trichuria

Schistosomiasis,

Schistosoma spiralis

Dracontiasis

Dracuncules medinensis

D. Fungsi air Air sangat penting dalam kehidupan kita. Tanpa air kelangsunggan hidup beberapa hari saja. Air merupakan bahan bangunan dari setiap sel, kandungan air bagi setiap jaringan tubuh sangat bervariasi misalnya jaringan otot sekitar 7.5%, jaringan lemak sekitar 2%, darah ssekitar 90%. Air merupakan bahan pelarut di dalam tubuh dan membantu dalam pembuatan makanan. Suhu tubuh secara tidak llangsung diatur oleh air dengan cara penyerapan melalui paru-paru dan keringat melalui kulit. Kebutuhan air untuk diminum setiap hari sekitar 2 liter (bagi orag dewasa). Setiap individu memerlukan air sekitar 60 liter /hari ( untuk minum, cuci dan sebagainya).

Air banyak diperlukan ddalam berbagai bidang, antara lain: 1. Keperluan industri: dipakai sebagai baha pelarut, sebagai bahan pendingin. 2. Keperlua pembangkitan tenaga llistrik dikenal dengan nama PLTA. 3. Keperluan irigasi (pertanian) 4. Keperluan transportasi 5. Sebagai sarana olah raga ( ski air, bersilancar, kolam renang) 6. Sebagai sarana pariwisata ( air terjun) 7. Keperluan peternakan 16

8. Keperluan kedokteran (hidroterapi, sebagai bahan pelarut obat, sebagai bahan infus).

E. Analisis air Suatu bidang yang sangat luas yangg berkaitan dengan penggunaan metode kimia, fisika dan biologi dalam menganalisis contoh air melalui dari air yan telah didestilata sampai dengan air yang tercemar/terpolusi. Bidang /hal utama yang diperhatikan dalam usaha menganalisis meliputi: a. Air siap minum yang menimbulkan penyakit kepada manusia b. Zat-zat kimia yang terkandung dala air yang membahayakan kehidupan manusia. c. Rasa asin, bau dan penampilan. d. Bahan polutan apa saja yang ada di dalam air e. Menentukan cara-cara treatment f. Kesehatan masyarakat dan ppencegahan lingkungan.

1. Macam-macam analisis air Sudah diketahui bahwa analisis air meliputi berbagai bidang dan metode yang dipakai meliputi kimia, fisik, da biologi.

a. Metode analisis kimia Analisis kimia tentag air meliputi kadar mineral, kation da anion, trace organik dan substansi anorganik, radionukklei dengan memakai Colorimeter, metodetitrasi instrumen analisis ( Atomic

dan

Absorption Spectrophotometer), non itrumen untuk

mengukur zat organik non metal, teknik separasi kimia dan instrumen untuk mengukur radioaktifitas dan untuk mengukur radionuklei.

b.

Metode analisis fisik

1)

Memakai tes organoleptik untuk mengetahui rasa air, bau yang sangat bermakna bagi konsumen dalam hal menilai kualitas air yang siap diminum.

2)

Warna air ditentukan dengan metode Spectrophotometer dan dengan mengamati secara langsung. 17

3)

Konuktivitas listrik diukur dengan elektrometer dan secara tidak langsung sebagai indikasi sisa larutan (residu).

4)

Residu larutan air dapat pula diukur dengan gravimeter ( menunjukan berat=massa dari contoh air).

5)

Sisa suspensi mmemakai suspensi solid test. Ini sangat pentin dalam evaluasi keregangan polutant dan efektivitas dari tratment air tersebut.

6)

Untuk air siap minum perlu sekali menganalisis tentang kekeruhan air dan kejernihan

7)

Memakai nephelomentri yaitu ppemakaian lilin yang menyala untuk menentukkan kedalaman sumber air.

c. Metode analisisbiologi Analisis biologi ini bertujuan untuk menentuan ada tidaknya organisme di dalam air dan efek substansi di dalam air. Dalam melakuka pekerjaananalisis biologi metode klasik yang dipakai meliputi laboratorium percobaan, penggunaan mikroskop untukk identifikasi dan menghitung organisme di dalam air. Hasil analisis itu sanat penting untuk mengadakan komparatif dan menentukan kapan adanya organisme di dalam air dan efekk dari ppencemaran padat air alam. Adanya algae di dalam air minuman mempunyai efek terhadap kualitas air dal hal rasa, bau warna serta untuk mengontrol tempat penamppungan air. Tes mikrobiologi untuk menentukan kualitas kesehatan dari air dan kenyamanan air yang digunakan. Tes ini digunakan untuk mengetahui coliform grup apakah ada di dalam air atau tidak. Apabila ada berarti air tersebut telah terpolusi dengan feses (faecal)/tinja.

2. Pembagian air berdasarkan analisis Berdasarkan analisis air maka air di golongkan menjadi 3(tiga) golongan yaitu air kotor/air tercemar, air bersih dan air siap minum/ diminum. a. Air kotor/air tercemar Air yang bercampur degan satu atau berbagai campuran hasil buangan disebut air tercemar/air kotor. Sumber air tercemar/air kotor Menurut lokasi pencemaran maka air tercemar ini digolongkan dalam 2 lokasi yaitu:

18

1) Air tercemar dipedesaan. Sumber pencemaran adalah hail sampah rumah tangga, hasil kotoran hewan, hasil industri kecil. 2) Air tercemar perkotaan bersumber dari hasil sampah rumah tangga, pusat perbelanjaan, industri kecil, industri berat, hotel, restauran, tempat kebahan pencemaran.

Bahan pencemaran tergantung tingkat kemajuan masyarakat. makin modren suatu massyarakat mkin bervariasi bahan cemaran. Masyarakat desa: bahan cemaran berupa fases (kotoran manusia), urin, otoran hewan, lumpur, pestisida, pupuk, sabun, detergen. Sedangkan masyarakat kota: bahan cemaran berupa sampah industri( kulit, kertas, bahan farmasi, pengalengan susu, daging dan buah-buahan, bumbu masak, oli bekas, dan lainlain). Samph perhotelan (sisa makanan), sampah restauran (sisa makanan), sampah dari tempat cuci mobil dan lain-lain. Dari uraian diatas dapat disimpulkan bahwa cemaran berupa zat cair yaitu larutan dan suspensi serta bahan organik dan anorganik. Penolahan air tercemar. Penolahan air tercemar bukan suatu hal yang mudah oleh karena air tercemar mengandung bahan organik dan anorganik, kuman/bakteri dengan PH yang beraneka ragam oleh karena zat asam atau basa. Perlu beberapa disiplin ilmu dikaitkan dalam melaksanakan pengolahan air tercemar. Disiplin ilmu yang dimaksu adalah disiplin ilmu kimia,fisika,dan biologi. Pengolahan air tercemar secara sederhana, yaitu: 1) Kemudian PH air dinetralkan (disiplin ilmu kimia) 2) Mula-mula melakukan filtrasi,koagulasi,pengedepan(disiplin ilmu fisika) 3) Selanjutnya disusul dengan aerasi(diberi oksigen).

Cara yang paling praktis, semua bahan pencemar disalurkan kedalam suatu lubang yang dalam (seperti lubang WC) dengan ketentuan lubang tersebut harus jauh dari lubang sumur ± 10 meter. Khususnya bagi bahan pencemar yan beracun missalnya sianida, lubang tampungan harus jauh dari lubang sumur ± 25 meter. Pencegahan terjadinya cemaran air. Pencegahan lebih berarti dari pada pengolahan air tercemar. Cara yang ditempuh untuk pencegahan antara lain:

19

1) Memberi penyuluhan kepada masyarakat akan arti penting kebersihan lingkungan plus kebersihan air. 2) Membuat saluran air kotor (got) menuju ketempat penampungan. 3) Membuat sarana penunjang misalnya bak sampah, WC umum. 4) Kepada perusahaan, pabrik diberi peringatan agar limbah pabrik /perusahaan tidak mencemarkan air dan lingkungan. 5) Ada undang-undang khusus agar bisa menjerat dan memberi sanksi berat apabila aada perusahaan (pabrik) yang mencemari air dan lingkungan.

b. Air bersih Air bersih adalah air yang sudah terpenuhi syarat fisik, kimia, namun bakteriologi belum terpenuhi. Air bersih ini diperoleh dari sumur gali, sumur bor, air hujan, air dari sumber mata air. Pemanfaatan air bersih. Secara umum dapat dikatakan penggunaan air bersih sebagai berikut: 1) Akan diolah menjaddi air siap minum 2) Untuk keperluan keluarga (cuci, mandi) 3) Sarana parawisata (air terjun) 4) Pada industri, (sarana pendingin) 5) Sebagai alat pelarut (dalam bidang farmasi/kedokteran) 6) Pelarut obat-oatan dan infus ( apabila air tersebut telah diolah menjadi air steril) 7) Sebagai sarana irigasi 8) Sebagai sarana peternakan 9) Sebagai sarana olah raga (kolam renang)

c. Air siap diminum/air minum Air siap diminum/air minum ialah air yangg sudah terpenuhi syarat fisik, kimia, bakteriologi serta level kontaminasi maksimum (LKM)(maximum contaminan level). Level kontaminasi maxsimum melipti sejumlah zat kimia, kekeruhan dan bakteri coliform yang diperkanakan dalam batas-batas aman. Lebih jelas lagi, bahwa air siap minum/ air minum yang berkualitas harus terpenuhi syarat sebagai berikut: 1) Harus jernih, transparan dan tidak berwarna 20

2) Tidak di cemari oleh bahan organik maupun anorganik 3) Tidak berbau, tidak berasa, kesan enak bila diminum 4) Mengandung mineral yang cukup sesuai dengan standar 5) Bebas kuman/LKM coliform dalam batas aman Untuk mendapatkan gambaran yang jelas tentang kualitas air minum maka dapat dilihat pada daftar yang dikeluarkan oleh meskes RI No.01/Birhukmas/I/1975 tanggal 26 April 1975 tentang syarat-syarat air minum (lihat tabel 2.3) Standar air minum menurut WHO (World Health Organization) 1.

Syarat fisik

a. Rasa

tak berasa

b. Bau

tak berbau

c. Sisa zat padat

500-1000ppm (ppm=part permilion)

d. Derajat kekeruhan

tidak melebihi 5-15 unit(turbidity unit)

e. Warna

5-30 unit (skala platina-cobalt)

f. PH

7-8,5 atau 6,5-9,2

Tabel 2.3 syarat-syarat air minum N Unsur- Satuan

Syarat – syarat

o

Minimal

Maks.

Maks.

diperbolehkan

dianjurkan

diperbolehkan

℃

-

-

-

Skala PT-Co tak

unsur

keterangan

Fisika 1

Suhu

2

Warna

Unit

-

5

50

berbau

3

Bau

-

-

-

-

Tak berasa

4

Rasa

-

-

-

-

Skala sile

5

Keker

Unit

-

5

25

-

6,5

-

9,2

uhan Kimia 6

Deraja

-

t

21

keasa man 7

Zat

mg / l

-

500

1500

-

mg / l

-

-

10

-

mg / l

-

-

-

-

°𝐷

5

-

10

-

mg / l

-

75

200

-

1

Magne mg / l

-

30

150

-

2

sium

1

-

0,5

-

padat/j umlah 8

Zat organi k sebaga i 𝐾𝑀𝑛𝑂4

9

Karbo n oksida sebaga i 𝐶𝑂2 agresif

1

Kesad

0

ahan

1

Kasiu

1

m sebaga i Ca

sebaga i Mg 1

Besi/ju mg / l

3

mlah

-

Fe 1

Manga mg / l

-

0.1

22

4

n (Mn)

1

Temba mg / l

5

ga

-

0,05

1,5

-

mg / l

-

0,05

15

-

mg / l

-

1,0

600

-

mg / l

-

200

400

-

mg / l

-

200

0

-

mg / l

-

-

2

-

-

-

0

-

mg / l

-

-

20

-

mg / l

-

-

0

-

(Cu) 1

Zink

6

(Zn)

1

Chlori

7

da(Cl)

1

Sulfat

8

(𝑆𝑂4)

1

Sulfid

9

a (𝐻2 S)

2

Flouri

0

da (F)

2

Amoni mg / l

1

a (𝑁𝐻4 )

2

Nitrat

2

(𝑁𝑂3 )

2

Nitrit

3

(𝑁𝑂2 )

2

Phenol mg / l

-

-

0,002

Zat kimia beracun

2

Arsen

mg / l

-

0,001

0,05

-

5

(As)

2

Timba

mg / l

-

-

0,1

-

6

l (Pb)

2

Seleni

mg / l

-

-

0,1

-

7

um

4

23

(Se) 2

Chrom mg / l

-

-

0,05

-

8

(Cr)

2

Cyani

mg / l

-

-

0,05

-

9

da

mg / l

-

-

0,01

-

mg / l

-

-

0,001

-

-

-

-

10−9

-

-

-

-

10−8

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

(CN) 3

Cadmi

0

um (Cd)

3

Air

1

raksa (Hg) Radioa ktif

3

Sinar

2

alfa

3

Sinar

3

beta Mikro biologi

3

Kuma

4

n parasit patoge n

3

Perkir

5

aan terdek at golong an 24

colifor m/100 ml air

2.

Syarat kimia

Level kontaminasi Timbal (Pb)

0,1 ppm

Selenium (Se)

0,05 ppm

Arsen (Ar)

0,05 ppm

Khron (Cr valensi VI)

0,05 ppm

Tembaga (Cu)

1,5 ppm

Fluorida

1 ppm

3.

Zat yang tidak mengganggu kesehatan tetapi tidak boleh melebihi batas yang ditentukan

Besi

0,3-1,0 mg/l

Mangan

0,1-0,3 mg/l

Seng

1,0-1,5 mg/l

Calsium

75-200 mg/l

Magnesium

50-150 mg/l

Sulfat

200-500 mg/l

Chlorida

200-600 mg/l

Nitrogen-nitrat

0.001 mg/l

𝑁𝑂3

50 ppm

Tabel 2.4 syarat air minum menurut standar internasional

Diperkenakan

Maksimum (kelebihan)

Total solid

500 mg/l

1500 mg/l

Warna

5 unit

50 unit

Kekeruhan

5 unit

25 unit

Rasa

Tidak berasa

-

Bau

Tidak berbau

-

25

Besi (Fe)

0,3 mg/l

1 mg/l

Manganese (Mn)

0,1 mg/l

0,5 mg/l

Tembaga (Cu)

1,0 mg/l

1,5 mg/l

Zink (Zn)

5,0 mg/l

15 mg/l

Calcium (Ca)

75 mg/l

200 mg/l

Magnesium (Mg)

50 mg/l

150 mg/l

Sulfate (SO4)

200 mg/l

400 mg/l

Chloride(Cl)

200 mg/l

600mg/l

Ph range

7-8,5

Kurang dari 6,5 atau lebih besar 9,2

Magnesium dan sodium 500 mg/l

1000 mg/l

sulfat Phenolic

substan 0,001 mg/l

0,002 mg/l

(sebagai phenol)

Substansi

Konsentrasi

maksimum

yang

diperbolehkan Lead (sebagai Pb)

0,1 mg/l

Selenium (sebagai Se)

0,05 mg/l

Arsenic (sebagai As)

0,2 mg/l

Chromium (sebagai Cr valensi VI)

0,05 mg/l

Cyanida (sebagai CN)

0,01 mg/l

4.

Syarat bakteriologi

a. 100 ml contoh air tidak terdapat satu bakteri coli b. MPN (Most Probable Number ) bakteri coli tidak melebihi 1/100 ml air dari seegala macam contoh air Standar air minum menurut public health di amerika serikat a.

Karakteristik fisik 26

1) Kekeruhan tidak melebihi 10 ppm (skala silika) 2) Warna tidak melebihi 20 ppm (skala standar cobalt) 3) Tidak berasa atau berbau b. Kualitas kimia 1) Pb tidak melebihi 0,1 ppm 2) Fluorida (f) tidak melebihi 1,5 ppm 3) Arsen (As) tidak melebihi 0,05 ppm 4) Selenium (Se) tidak melebihi 0,05 ppm 5) Chromium (Cr) valensi VI tidak melebihi 0,05 ppm 6) Garam atau barium (Ba) valensi VI, logam berat, glucoside atau lainnya merusak secara fisiologi tidak boleh ada atau hadir dalam air olahan 7) Tembaga (Cu) tidak melebihi 3ppm 8) Besi (Fe) dan menganese (Mn) keduanya tidak melebihi 0,3 ppm\ 9) Magnesium (Mg) tidak melebihi 125 ppm 10) Seng (Zn) tidakk melebihi 15 ppm 11) Cholorida (Cl) tidak melebihi 250 ppm 12) Sulfate (𝑆𝑂4 ) tidak melebihi 250 ppm 13) Senyawa phenol tidak melebihi 0,001 ppm 14) Total zat padat berkisar 500-1000ppm 15) Pengolahan air secara kimia tidak boleh melebihi 10,6 kebasaan carbonate (𝐶𝑂3) tidak melebihi 120 ppm sebagai Ca𝐶𝑂3 dan total kebasaan tidak melebihi 35ppm (sebagai Ca𝐶𝑂3

Tabel 2.5 level kontaminasi maksimum yang ditoleransi MCL (Max Contaminant Level) mg/l Arsen (As)

0,05

Barium (Ba)

1

Cadmium(Cd)

0,010

Chromium (cr)

0,05

27

Flourida (F)

1,4-2,4 (1mg/l = 0,0584g/gallon)

Lead (Pb)

0,05

Mercury(Hg)

0,002

Nitrate sebagai N

10

Selenium (Se)

0,01

Silver (Ag)

0,05

Endrin

0,0002

Lindane

0,0004

Methocychlor

0,1

Toxoplasma

0,005

2,4-D

0,1

2.4,5-TP silver

0,01

Turbidity

1 turbidity unit

Coliform bakteri

1 per 100 ml

c. Karakteristik bakteriologi MPN (most probable number) bakteri coliform tidak melebihi 1 per 100 ml air untuk segala macam sample air dalam setiap bulan. Kutipan dari “grolier concice encyclopedic of science and tecnologi” tentang level kontaminasi maksimum yang masih di toleransi ( lihat tabel 2.5) Dari tabel tersebut dapat dilihat pemerintah, negara lain atau badan internasional berusaha agar masyarakat yang mengkonsumsi air tidak menderita ssakit walaupun terdapat perbedaan dalam kadar mineral.

F. Beberapa pengertian tentang air 1. Air sadah Air sadah adalah air mengandung beberapa jenis mineral yaitu Ca, Mg, Sr,Fe dan Mn yang konsentrasinya tinggi sehingga mengakibatkan air menjadi keruh dan dapat mengurangi dayya kerja sabun serta menimbulkan kerak pada dasar periuk atau ketel. Kesadahan air dikenal dengan nama kekerasan air (harwater). 28

a. b. c. d.

Berdasarkan kadar kalsium di dalam air maka tingkat kesadahan air menurun sawyer digolongkan dalam 4(empat) kelompok (buku chemistry for sanitary engieneering) yaitu: Kadar Ca𝑪𝑶𝟑 terdapat dalam air 0-75 mg/l disebut air lunak (soft water) Kadar Ca𝑪𝑶𝟑 terdapat dalam air 75-150 mg/l disebut moderately harwater Kadar Ca𝑪𝑶𝟑 terdapat dalam air 150-300 mg/l disebut hard water Kadar Ca𝑪𝑶𝟑 terdapat dalam air 300 mg/l keatas disebut very hard water. Berdasarkan kandungan mineral maka kesadahan air dibagi dua golongan yaitu :

a. Kesadahan air sementara/temporer disebut pula kesadahan karboner; kesadahan ini disebabkan oleh bikarbonat dan dapat hilang dengan cara pemanasan. b. Kesadahan air menetap/permanen disebut pula kesadahan non carbonate; kesadahan ini disebabkan khlorida atau sulfat yang bersenyawa dengan Ca atau magnesium. Kesadahan ini tidak dapat dihilangkan dengan pemanasan.

2. Perlunakan Air Perlunakan air dalam bahasa inggris dikenal dengan nama water softening yaitusuatu proses menghilangkan atau mengurangi kadar kalsium maupun magnesium dalam air. Caranya: a. Untuk kesadahan temporer dengan cara memasak. b. Memasak air memakai wadah ketel dimana dasar ketel diletakkan segelondong benang katun agar karbonat alan mengendap pada katun dan bukan pada dasar ketel. c. Untuk kesadahan menetap/permanen dilakukan proses presipitasi / pengendapan dengan memakai: 1) Hidrate lime [Ca(OH)2], atau 2) Proses pertukaran kation yaitu memakai kation Na (Zeolite) atau pertukaran kation hydrogen. d. Memakai resin dengan sistem pertukaran ion. Air yang melewati resin maka kalsium dan magnesium yang ada di dalam air akan ditukar dengan sodium (Na). resin tidak dapat menghilangkan bahan non organik yang sudah larut serta organisme yang ada di dalam air. Air yang sudah dilembutkan oleh resin hanya cocok untuk mandi dan mencuci, tidak baik untuk diminum.

29

3. Pemurnian Air Pemurnian air dalam bahasa Inggris disebut water purificationyaitu suatu proses merubah keadaan air dari keruh, berwarna dan berbau, pH beraneka menjadi air yang jernih, bebas dari keruh, berbau dan berwarna serta pH yang netral. a. Cara mengatasi kekeruhan Mengatasi kekeruhan dapat dilakukan dengan berbagai cara, antara lain: 1) Pengendapan secara alami (proses sedimentasi) Dengan cara membiarkan maka air yang mengandung lumpur kasar maupun halus akan perlahan-lahan mengendap. Proses ini memerlukan waktu 1-6 jam, sedangkan air yang mengandung koloidal tidak mungkin terjadi pengendapan secara alami.

2) Melalui proses koagulasi Air yang mengandung koloidal akan diendapkan memakai bahan koagulant. Bahan koagulant yang dimaksud adalah Fe2(SO4)4, Fe(SO4), FeCL3 atau FeSO4 + Cl2; Al2(SO4)3.15-18H2O, Al2(SO4)3.17H2O (tawas) poly aluminium chloride (PAC). Rasa air hasil endapan dengan kedua koagulant tersebut sangat berbeda; Fe memberi rasa besi pada air, sedangkan Al3+ tidak memberikan rasa apa-apa pada air, hanya endapan yang diberi Al3+ berwarna putih. 3) Proses sedimen aktif Apabila sudah menggunakan koagulan aluminium sulfat, poly aluminium chloride, ferric sulfate maka koloidal-koloidal yang berada di dalam air akan mengalami flokulasi. Hasil flokulasi ini akan mengalami pengendapan dengan swndirinya dalam waktu 1-4 jam berikutnya. Untuk mempercepat terjadinya sedimentasi perlu dilakukan sebtrifugir. 4) Melalui proses filtrasi Koloidal yang telah mengalami flokulasi namun tidak terjadi pengendapan maka usaha selanjutnya melalui proses filtrasi. Ada 2 macam filtrasi yaitu rapid sand filter (saringan pasir cepat); slow sand filter (saringan pasir lambat). Rapid sand filter 30

Filter pasir ini mempunyai ukuran pasir dengan diameter 0,5-1,0 mm dan butir-butir pasir yang uniform sehingga kemampuan filter semakin permeable. Kemampuan menyaring sekitar 5-10 m3/m2/jam. Untuk meningkatkan volume penyaringan maka luas permukaan pasir diperbesar dan ketinggian pasir ditinggikan untuk meningkatkan kualitas penyaringan. Tetapi perlu diketahui bahwa rapid sand filter tidak mampu menyaring bakteri. Keuntungan rapid sand filter adalah kemampuan menyaring sekitar 5-10 m3/m2/jam,makin luas permukaan makin besar volume air yang tersaring. Kejelekan dari rapid sand filter adalah perlu pasir murni SiO2 (99%), perlu pretreatment (pengolahan iar terdahulu misalnya proses sedimen atau proses koagulasi terdahulu) dan banyak bakteri turut melewati filter.

Slow sand filter Filter ini mempunyai ukuran pasir dengan diameter 0,2-0,4 mm; butir-butir pasir yang uniform dan kemampuan menyaring sekitar 0,1-0,2 m3/m2/jam. Untuk meningkatkan volume penyaringan diusahakan agar penampung dasar bak seluas mungkin. Keuntungan slow sand filter adalah tidak perlu adanya pretreatment oleh karena banyak bakteri akan tertahan pada filter ini dan kalau perlu cukup melakukan proses sedimentasi alami saja. Kelemahan dari slow sand filter adalah volume air yang tersaring sangat sedikit sehingga perlu membuat bak sangat besar untuk mendapatkan debit air yang diinginkan dan pasir yang dipakai untuk filter perlu dicuci kembali/ diganti dengan yang baru setiap 3 bulan sekali agar terjamin kualitas air. b. Cara mengatasi bau Air berbau disebabkan bahan organik atau anorganik. Bahan organik ini mengalami pembusukan sehingga melepaskan gas yang terlarut di dalam air; sedangkan bahan anorganik misalnya kadar logam Fe, Cu terlalu banyak di dalam air akan memberi bau metal; klorida bebas akan memberi bau khlor. Untuk mengatasi bau pada air dilakukan dengan cara: 31

1) Atasi kekeruhan air. Dengan mengatasi kekeruhan air, sekurang-kurangnya telah mengurangi bau namun belum semuanya. 2) Meletakkan karbon/ arang kayu di dalam air. Air setelah melewati proses filtrasi, ke dalam air tersebut diberi karbon/ arang kayu sehingga aroma bau yang tidak enak yang terkandung di dalam air akan meresap ke dalam arang kayu. c. Cara mengatasi air berwarna Penyebab warna air bermacam-macam, antara lain disebabkan: 1) Konsentrasi satu mineral atau lebih, melebihi batas normal. 2) Adanya ganggang/algae. 3) Adanya zat kimia hasil buangan dari perusahaan garment/industry bamboo. Untuk mengatasi warna dapat dilakukan dengan cara: 1) Air berwarna dapat dilakukan melalui filter pasir. 2) Setelah melalui filter pasir, air tersebut dialirkan ke filter karbon. 3) Kemudian air tersebut dialirkan melalui filter padas. Penggunaan filter padas mempunyai kerugian yaitu debit air sangat kecil. Air suling Air suling disebut air destilata,ada dua macam air destilata,yaitu: 1) Air destilata s.s (air destilata definitive) yaitu air yang diperoleh dari proses penguapan hanya satu kali. Sifat air destilata s.s adalah konsentrasi mineral sedikit, jumlah mineral berkurang (sedikit) dibandingkan dengan air sebelum mengalami proses penguapan.; tidak ada bakteri. Kegunaannya dipakai untuk melarutkan obat-obat yang akan diminum. 2) Air bidestilasi adalah air yang diperoleh dari proses penguapan 2(dua) kali. Sifat air ini adalah bebas mineral dan bebas kuman/bakteri. Kegunaannya dipakai melarutkan obat atau injeksi atau infus.

G. Pengolahan Air 32

Pengolahan air merupakan terjemahan dari bahasa inggris “Water Treatment” yaitu suatu usaha menjernihkan air dan meningkatkan mutu air agar dapat diminum. Proses pengolahan air meliputi 4(empat) tahap, yaitu: 1. Proses purifikasi (penjernihan) air 2. Proses desinfeksi (meniadakan kuman penyakit) 3. Proses pengaturan pH air. 4. Proses pengaturan mineral air. 1. Proses Purifikasi/ Proses Pemurnian Air Proses ini sudah dibicarakan pada bab terdahulu. 2. Proses Desinfeksi Proses desinfeksi yaitu suatu proses/usaha agar kuman pathogen yang berada di dalam air dipunahkan. Dalam proses desinfeksi perlu diperhatikan berapa volume air diperlukan bagi perorangan, per keluarga atau masyarakat luas. Berdasarkan volume air yang diperlukan maka proses desinfeksi dibagi dalam: a. Keperluan banyak orang (masyarakat luas/kota). Cara yang dipakai dalam proses desinfeksi adalah khlorisasi. b. Keperluan pribadi atau masyarakat dalam jumlah sedang. Cara yang dipakai dalam proses desinfeksi adalah ozonisasi, ultraviolet atau filtrasi. c. Keperluan keluarga kecil dan pribadi. Cara yang dipakai dalam proses desinfeksi adalah memasak. a. Khlorisasi Air setelah mengalir melalui filter pasir cepat (Rapid Sand Filter) maka air tersebut akan diberi khlor 60% dengan perbandingan 1 kubik air diperlukan khlor sebanyak 5 gram. Perlu diingat bahwa dalam pemakaian zat khlor cenderung meningkatkan keasaman air (lihat reaksi kimia) H2O + Cl2 →HCl + HClO HClO →HCl + [O] 33

Pemakaian Cl2 bertujuan membasmi/desinfeksi kuman dan [O] yang terbentuk juga membantu pembasmian kuman. HCl yang terbentuk dalam pemakaian Cl2 akan menambah keasaman air dan dapat merusak pipa yang terbuat dari logam. Teknik Khlorisasi Air Sumur Teknik khlorisasi ini dapat dipakai untuk mematikan kuman yang ada di dalam air sumur yaitu dengan cara dikuras airnya, kemudian dimasukkan pasir halus kedalam dasar sumur setinggi 10-15 cm dengan tujuan menahan lumpur pada dasar sumur. Setelah air sumur naik setinggi semula misalnya 3 meter dari dasar sumur pemberian khlor sebanyak 3 sendok makan. Keesokan harinya diberi tawas sebanyak 3 ons (1 ons tawas [=Al2(SO4)3.7H2O] sebanding lebih kurang 1 kubik air. Tujuan pemberian tawas agar kuman lumpur koloidal akan mengendap ke dasar sumur. Perlu diperhatikan pula bahwa khlorisasi air sumur perlu diulang kembali pada bulan berikutnya oleh karena khlorisasi yang sudah berlangsung sebulan, setelah airnya dipakai untuk keperluan sehari-hari akan terjadi penipisan khlor sehingga air sumur praktis tidak bebas dari kuman lagi. Cara mengatasi bau khlor Air sumur atau air ledeng yang telah mengalami khlorisasi akan berbau khlor. Untuk mengatasi bau khlor maka: 1) Air direbus dua kali (rebusan air pertama didiamkan sampai dingin, kemudian direbus untuk kedua kalinya). 2) Air sumur atau air ledeng dimasukkan ke dalam bak penampungan. Di tengah-tengah bak diletakkan wadah air yang terbuat dari padas. Air yang merembes masuk ke dalam ruang padas akan bebas khlor. b. Ozonisasi Air yang mendapat ozon (ozonisasi), kuman-kuman yang terkandung di dalamnya akan mati. 1) Cara ozonisasi 34

Air mengalir dan melalui suatu penekanan, ozon (O3) akan larut di dalam air H2O + O3→H2O + O2 + [O] [O] yang terbentuk akan membunuh kuman. 2) Cara pembuatan ozon Alat Rumkoff dialiri listrik 220 volt, akan timbul loncatan potensial sebesar 3000-6000 volt. Dengan pemberian O2, oksigen ini akan berubah menjadi ozon (lihat reaksi kimia) 3

O→ 𝟐O3

35

3) Sifat air setelah ozonisasi Air yang mengalami ozonisasi akan memberi rasa sejuk dan rasanya enak serta agak sedikit pahit. Hal ini terjadi oleh karena ada tambahan O2, sama halnya air diberi aerosol akan terasa sejuk dan enak.

c. Proses ultravioletisasi Melalui peyinaran ultraviolet dengan intensitas cahaya 2537𝝑Å (10-8cm) pada air yang sedang mengalir maka kuman-kuman yang terdapat di dalam air akan mati. 1) Konstruksi lampu uv Lampu uv seperti lampu neon TL; hanya gelas/tabung gelas dibuat khusus dari quartz dan di dalam tabung diisi dengan gas air raksa. 2) Skema dasar ultravioletisasi (gambar 2.4) 36

Ada 3 hal yang memperkuat uv dalam membunuh kuman di dalam air: 1) Pemasangan uv secara vertical, horizontal dan obliq sehingga seluruh lapisan air tersinari. 2) Dengan memakai lempengan logam yang melengkung dengan sifat seperti cermin cekung sangat membantu dalam memfokuskan cahaya uv. 3) Dengan memasang neon uv secara berderet/kaskade maka kekuatan bakterisida semakin sempurna. 3. Proses Filtrasi Ada beberapa macam filter yang dipakai dalam proses filtrasi terhadap zat/unsur mineral dan kuman pathogen. Filter yang dimaksud disini berbeda dengan filter yang dibahas terdahulu (Rapid Sand Filter & Slow Sand Filter). Filter yang dimaksud adalah filter karbon aktif, filter keramik, filter selaput dan filter karang aktif. a. Filter karbon aktif Filter ini menggunakan karbon aktif berbentuk bubuk atau butiran. Alat filter ini biasanya dipasang langsung pada kran air. Keuntungan yang diberikan oleh filter karbon aktif:

37

1) Filter ini mempunyai kemampuan menghilangkan senyawa organik misalnya trihalomethane [CHCl3, CHBrCl2, CHBr2Cl, CHBr3], sisa khlor, kekeruhan dan menghilangkan bau busuk pada air sehingga memperbaiki rasa air. 2) Kemampuan menyaring zat non organik misalnya Fe, Pb, Zn cukup baik tetapi dalam waktu cukup lama zat anorgaik akan lolos pula. Hal ini dapat terjadi apabila setelah melampaui limit dari volume air yang keluar dari filter (100 liter) 3) Kemampuan menyaring bakteri juga cukup baik.

Cara membuat filter karbon aktif. 1) Butiran/bubuk karbon yang terbuat dari arang kayu, arang batok kelapa; direbus (dengan air), terjadilah filter karbon aktif. 2) Filter karbon aktif yang telah dipakai mencapai limit waktu, dapat diaktifkan kembali dengan cara merebus. Kerugian yang diberikan filter karbon: 1) Filter ini mempunyai limit pemakaian tergantung jumlah air yang keluar. Apabila sudah melebihi batas volume yang ditentukan kemampuan menjaring akan hilang.

38

2) Bakteri yang tersaring akan menempel pada permukaan karbon aktif, sehingga lamakelamaan bakteri akan berkembang biak. Oleh sebab itu dalam pemakaian filter karbon aktif, air harus mengalami khlorisasi terlebih dahulu. 3) Filter ini harus diganti setelah mencapai limit volume air yang terpakai/keluar.

b. Filter keramik Filter ini terbuat dari bahan dasar keramik (bubuk halus) kemudian dibentuk menjadi keramik. Dapat pula filter ini dibentuk dari bahan baku gips. Keuntungan filter keramik: Filter ini dapat menghilangkan bahan pencemar yang berada di dalam air dan

dapat

menyaring bakteri/kuman. Kelemahan filter keramik: Oleh karena filter keramik mengandung pori-pori sehingga kemungkinan besar: 1) Mikrobakteri dapat lolos keluar, terutama terhadap fitrable virus. 2) Mikrobakteri tersangkut pada pori-pori dan melekat pada dinding bagian dalam filter dan akan terus berkembang biak. 3) Mikrobakteri dan zat-zat organik dapat menyumbat pori-pori sehingga kemampuan menyaring akan berkurang. Berdasarkan alasan di atas maka: 39

1) Sebaiknya air yang melewati filter keramik sudah dikhlorisasi terlebih dahulu 2) Harus melakukan pencucian filter pada saat-saat tertentu. c. Filter selaput Filter selaput disebut pula filter membran; ada 3 macam filter selaput, yaitu filter selaput selulose acetat, filter selaput selulose triacetat dan filter resin poliamida. Cara kerja secara umum: 1) Filter selaput ini memisahkan zat padat yang tidak larut dan yang larut. 2) Memisahkan bahan pencemar lainnya. 3) Dapat menyaring NaCl dari air laut. 4) Dapat menyaring NaCl dari air hasil penggunaan resin dalam proses perlunakan air. 5) Penggunaan filter ini harus memakai tekanan yang cukup tinggi sehingga dapat memaksa air yang melewati filter. Hasil percobaan membuktikan 20 galon air hanya terfiltrasi 2 galon. Cara yang diuraikan di atas ini adalah cara kerja dan menggunakan sistem osmosis balik (Reverse Osmosis System). Ketiga filter selaput ini mempunyai ciri-ciri tersendiri. 1) Filter selaput selulose acetat a) Tidak bisa memisahkan bakteri dari air sehingga dalam pemakaian perlu khlorisasi terlebih dahulu. b) Tidak toleransi terhadap zat khlor, selaput ini mudah rusak akibat adanya zat khlor. c) Debit air yang dihasilkan sangat sedikit. 2) Filter selaput selulose triacetat a) Dapat memisahkan bakteri dari air hanya sebagian saja sehingga dalam pemakaian perlu khlorisasi air terlebih dahulu. b) Sedikit toleransi terhadap khlor, yang berarti selaput ini bisa rusak akibat zat khlor. 40

c) Debit air yang dihasilkan sedang. 3) Filter selaput resin poliamida a) Dapat memisahkan bakteri dari air secara keseluruhan sehingga tidak perlu melakukan khlorisasi terhadap air. b) Tolerasi terhadap khlor ( membran resin poliamida tidak rusak akibat adanya khlor. c) Debit air sangat tinggi dibandingkan dengan filter selulosa acetat/ triacetat d. Filter pasir karang aktif Filter ini mula-mula diperkenalkan di Korea oleh Korean Advanced Institute of Science and Teknology (KAIST) yang telah diakui keunggulan filter tersebut. Ada dua macam filter pasir karang aktif yaitu filter pasir karang aktif dan filter pasir karang aktif berlapis perak. Filter pasir karang aktif mempunyai sifat dan cara sebagai berikut: 1) Filter pasir karang aktif mengandung kalsium dan 20 macam mineral (lihat tabel). 2) Menghilangkan bahan pencemar, rasa, bau busuk, kekeruhan dan sisa khlor. 3) Menghilangkan senyawa organik, misalnya senyawa trihalomethane (THM= CHCl 2, CHBrCl2Cl, CHBr3). Tabel 2.6 Komposisi Filter Pasir Karang Aktif

Unsur

Kadar (%)

Unsur

Kadar (%)

B (boron)

0,001

Mn

0,0011

Na

0,29

Fe

0,0061

Mg

0,18

Co (cobalt)

0,0012

Al

0,030

Cr

53,16

Si

0,067

Ni

0,0013

P

0,062

Cu

0,00056

41

S

0,19

Zn

0,00050

Cl

0,023

Sr (strontium)

0,38

K

0,0084

Mo

0,0005 (mikro)

(molibdeun) T (titanium) 0,00043 Cr (khron)

C

40,7

0,0022

4) Menghilangkan bahan-bahan non organic melalui proses pertukaran ion yaitu menyerap logam berat dengan cara melepas kalsium, kalsium ini akan bereaksi dengan khlor bebas (sisa khlor di dalam air). 5) Mengeluarkan 20 macam mineral yang berguna bagi tubuh manusia. 6) Dengan pelepasan kalsium ke dalam air, pH air berubah dari asam ke basa. e. Filter pasir karang aktif berlapis perak 1) Membasmi bakteri dengan cara membentuk ikatan kuat antara koloidal perak dengan belerang di dalam kelompok sulphydryl di dalam sitoplasma bakteri dan kemudian mengalami reaksi reduksi dan oksidasi. 2) Ph air dapat meningkat terutama apabila air disimpan. 4. Proses pengaturan ph air Ph air normal berkisar 6,5-9,2. Apabila ph kurang dari 6,5 atau lebih besar dari 9,2, akan mengakibatkan pipa air yang terbuat dari logam mengalami korosif sehingga pada akhirnya air tersebut akan menjadi racun bagi tubuh manusia. Kalau ph berkisar antara 6,0-8,0 merupakan keadaan yang sangat baik bagi pertumbuhan mikroba. Dalam senitasi air, dimana khlor merupakan pilihan utama (oleh karena ekonomis) namun dalam pembasmian kuman, khlor menghasilkan asam 42

kuat (HCL) sehingga cenderung bersifat asam (ph air kurang dari 6). Keasaman air akan bertambah dengan adanya khlor bebas bereaksi dengan zat-zat humus dan menghasilkan trihalomethane. Dalam proses koagulasi dengan tawas, air cenderung bersifat asam pula. Untuk mengatasi keasaman air maka dipakai : a. Karbon aktif, dapat megurangi trikhloromethane. b. Pasir karang aktif, menetralisir asam HCL dan mengeluarkan 𝐶𝑎2+ yang berguna bagi tubuh manusia. 5. Proses pengaturan mineral air Pada waktu melakukan pemurnian air yaitu dengan menggunakan koagulan dan kemudian diikuti dengan proses sedimentasi maka besar kemungkinan elemen/unsur/mineral, terutama trace elemen akan ikut dalam proses sedimentasi tersebut. Mineral, trace elemen sangat diperlukan oleh tubuh dalam menunjang kesehatan tubuh. Apabila kekurangan elemen/mineral didalam air terus menerus kelak akan berdampak negatif bagi seseorang yang mengkonsumsi air tersebut, untuk mengatasi hal-hal yang tidak diinginkan maka diusahakan mineralisasi air. dechlorisasi Pemurnian air

desinfeksi air mineralisasi

Cara mineralisasi air : a. Cukup merendam pasir karang aktif b. Cukup merendam mineral stone Tabel 2.7 komposisi mineral stone 43

Unsur

Kadar

SiO

66,20

AlO

16,50

FeO

2,81

KO

3,71

NaO

3,30

CaO

2,81

P𝑂2

0,11

MgO

1,25

TIO

0,55

Mineral stone ini merupakan salah satu bagian andesit (batuan vulkanis).

44

BAB III PENUTUP

1. Kesimpulan Air merupakan zat esensial bagi semua makhluk hidup. Ketersediaan air tawar di alam sangat terbatas, sementara penggunaanya sangat banyak. Air memilki sifat kimia dan sifat fisika yang sangat penting bagi kelangsungan hidup makhluk hidup. Lautan merupakan sumber utama air dibumi, namun tidak dapat digunakan secara langsung. Distribusi air darat melalui keberadaan danau, sungai, dan air tanah. Air memiliki banyak manfaat bagi manusia. 2. Saran Air merupakan kebutuhan pokok manusia. Air yang bermacam-macam jenisnya itu harus kita jaga dan kita gunakan sebagaimana mestinya agar agar kebutuhan manusia akan air yang banyak dapat tercukupi. Kita pun harus memperlakukan air dengan baik, karena air cerminan dari kepribadian kita. Jika kita berlaku baik terhadap air, maka air yang kita konsumsi pun akan menyehatkan. Perlakuan yang baik pada alam dan air akan memberikan dampak positif bagi diri manusia sendiri.

DAFTAR PUSTAKA

45

Gabriel, J.F. (2012). Fisika Lingkungan. Jakarta: Hipokrates. Krisanti, Elsa, dkk. 2006. Pengaruh medan magnet terhadap proses presipitasi CaC𝑂3 dalam air sadah. Jurnal teknologi. Vol.10, N0 2. 96-101. Saksono, Nelson. 2006. Magnetisasi air sadah untuk pencegahan pembentukan kerak. Jurnal teknologi, edisi no.4 tahun XX. 292-302.

46