Modul Praktikum Teknik Lingkungan.pdf

(1)

(2)

(3)

(4)

UU No. 28 Tahun 2014 tentang Hak Cipta Ketentuan Pidana Pasal 113 Setiap orang yang dengan tanpa hak melakukan pelanggaran hak ekonomi sebagaimana dimaksud dalam Pasal 9 ayat (1) huruf i untuk Penggunaan Secara Komersial dipidana dengan pidana penjara paling lama 1 (satu) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp 100.000.000,00 (seratus juta rupiah). Setiap orang yang dengan tanpa hak dan/atau tanpa izin Pencipta atau pemegang Hak Cipta melakukan pelanggaran hak ekonomi Pencipta sebagaimana dimaksud dalam Pasal 9 ayat (1) huruf c, huruf d, huruf f, dan/atau huruf g untuk Penggunaan Secara Komerial dipidana dengan pidana penjara paling lama 3 (tiga) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp 500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah). Setiap orang yang dengan tanpa hak dan/atau tanpa izin Pencipta atau pemegang Hak Cipta melakukan pelanggaran hak ekonomi Pencipta sebagaimana dimaksud dalam Pasal 9 ayat (1) huruf a, huruf b, huruf e, dan/atau huruf g untuk Penggunaan Secara Komersial dipidana dengan pidana penjara paling lama 4 (empat) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp 1.000.000.000,00 (satu miliar rupiah). Setiap orang yang memenuhi unsur sebagaimana dimaksud pada ayat (3) yang dilakukan dalam bentuk pembajakan, dipidana dengan pidana penjara paling lama 10 (sepuluh) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp 4.000.000.000,00 (empat miliar rupiah).

Dr. Ir. Syaukat Ali, M.Si Dr. Ir. Sindu Nuranto, MS

Cetakan I Januari 2019 viii+105 hlm.; 17,5 cm x 25 cm ISBN : 978-602-492-016-6

Penulis: Dr. Ir. Syaukat Ali, M.Si Dr. Ir. Sindu Nuranto, MS

Editor: Issabela Safitri

Layout: Eko Taufiq

Desain Cover: Akanta Muhammad Cetakan I Januari 2019

Penerbit: CV. ABSOLUTE MEDIA Krapyak Kulon RT 03 No. 100 Panggungharjo Sewon Bantul Yogyakarta Email: [email protected] www.penerbitabsolutemedia.com Telp: 087839515741 / 082227208293 Bekerjasana dengan: Laboratorium Teknik Lingkungan Departemen Teknik Sipil Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada

KATA PENGANTAR Melahirkan sebuah karya dalam bentuk buku tidaklah mudah. Butuh sebuah kerja keras dan tidak kenal lelah mulai dari pengumpulan data kemudian menganalisanya dan menuangkannya dalam bentuk tulisan yang bisa dibaca oleh banyak orang. Kami bersyukur kepada Allah SWT berkat rahmat dan karunia-Nya, sehingga modul ajar mata kuliah Pratikum Lingkungan ini dapat terselesaikan. Modul Praktikum Teknik Lingkungan ini dibuat bertujuan untuk memandu praktikum, baik dari segi peraturan praktikum maupun panduan prosedur pengujian pemeriksaan lingkungan yang dipelajari di dalam perkuliahan praktikum ini. Besar harapan penulis, modul ini bisa menambah khasanah perbukuan di tanah air. Tentunya modul ini banyak kekurangannya, tiada gading yang tak retak, tidak ada yang sempurna di dunia ini. Untuk itu, penulis menanti saran dan masukan kepada semua pihak yang memiliki minat dalam bidang teknik lingkungan demi perbaikan modul yang kami terbitkan ini. Kami mengucapkan banyak terimaksih kepada berbagai pihak yang telah membantu proses terbitnya modul ini. Akhirnya Penulis berharap semoga Modul Praktikum Teknik Lingkungan ini memberikan manfaat bagi kita semua. Amin! Yogyakarta, Agustus 2018 Penulis

v

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR........................................................................................... v DAFTAR ISI........................................................................................................ vii PANDUAN PRAKTIKUM.................................................................................. 1

A.. Peraturan Praktikum.......................................................................... 1 B.. Penyusunan Pemanduan Laporan...................................................... 1 METODE SAMPLING....................................................................................... 3

A..Pendahuluan...................................................................................... 3 B.. Alat dan Bahan.................................................................................. 5 C..Pelaksanaan........................................................................................ 6 D..Hitungan........................................................................................... 7 MODUL I PEMERIKSAAN AIR BERSIH........................................................ 9

A.. Pemeriksaan Fisik............................................................................... 9 1.. Pengujian Warna........................................................................... 9 2.. Pengujian Suhu............................................................................. 12 3.. Pengujian Kekeruhan (Bahan Tersuspensi . dan Kandungan Lumpur)............................................................. 14 4.. Pengujian Jumlah Zat Padat Terlarut (TDS) dan Daya Hantar Listrik (DHL)............................................................................... 16 B.. Pemeriksaan Kimia............................................................................ 18 1.. Pengujian Kesadahan.................................................................... 18 2.. Pengujian Klorida......................................................................... 25 3.. Pengujian Mangan (Mn)............................................................... 28 4.. Pengujian Ph................................................................................. 31 5.. Pengujian Sulfat............................................................................ 33 6.. Pengujian Detergen....................................................................... 36

vii

7.. Pengujian Zat Organik................................................................. 38 8.. Pengujian DO/ O2........................................................................ 39 MODUL II PEMERIKSAAN AIR LIMBAH CAIR............................................ 43

A.. Pemeriksaan Fisik............................................................................... 43 1.. Pengujian Warna........................................................................... 43 2.. Pengujian Suhu............................................................................. 46 3.. Pengujian Kekeruhan (Bahan Tersuspensi . dan Kandungan Lumpur)............................................................. 48 4.. Pengujian Jumlah Zat Padat Terlarut (TDS) dan Daya Hantar Listrik (DHL)............................................................................... 50 B.. Pemeriksaan Kimia............................................................................ 52 1.. Pengujian Besi (Fe)....................................................................... 52 2.. Pengujian COD............................................................................ 55 3.. Pengujian BOD5........................................................................... 57 4.. Pengujian Kesadahan.................................................................... 60 3.. Pengujian Mangan (Mn)............................................................... 67 MODUL III PEMERIKSAAN LIMBAH PADAT............................................... 71

A..Pendahuluan...................................................................................... 71 B.. Pelaksanaan Kerja.............................................................................. 71 1.. Komposisi Sampah....................................................................... 71 2.. Densitas Sampah.......................................................................... 72 3.. Kadar Air Sampah......................................................................... 73 4.. Volatile Sampah............................................................................ 74 MODUL IV PEMERIKSAAN KADAR PENCEMARAN UDARA..................... 77

A..Pendahuluan...................................................................................... 77 B.. Alat dan Bahan.................................................................................. 81 C..Pelaksanaan........................................................................................ 82 D..Hitungan .......................................................................................... 83 DAFTAR PUSTAKA............................................................................................ 103

viii

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

PANDUAN PRAKTIKUM

Dalam pelaksanaan praktikum, dianjurkan mengikuti pedoman yang ada, agar praktikum dapat berjalan dengan sempurna dan lancar. Oleh karena itu, mahasiswa diharapkan untuk membaca dan menaati peraturan sebelum melakukan praktikum. A.

Peraturan Praktikum

1. Praktikum dilaksanakan secara berkelompok dengan anggota 8-10 orang mahasiswa yang ditentukan oleh masing-masing mahasiswa. Praktikum harus berlaku sopan, tertib dan mematuhi peraturan yang berlaku. 2. Mempelajari dengan baik teori atau metode yang digunakan, alat dan bahan, serta mengenai cara-cara pelaksanaan/ pengoperasian alat dan tata kerja pemeriksaan laboratorium. 3. Periksa kelayakan, kelengkapan dan kebersihan alat yang akan digunakan serta berhati-hati dalam penggunaan alat. 4. Sebelum melaksanakan praktikum, praktikum meminjam alat yang digunakan dengan cara mengisi formulir peminjaman yang tersedia. 5. Praktikum bertanggungjawab atas alat-alat yang digunakan, kerusakan dan kehilangan alat dibebankan kepada praktikum (Kelompok). Setelah selesai digunakan, alat dibersihkan dan disusun kembali serta diserahkan kepada petugas asisten atau laboratorium B.

Penyusunan Pemanduan Laporan

Setelah melaksanakan praktikum, mahasiswa diwajibkan untuk membuat Laporan Praktikum Teknik Lingkungan dengan ketentuan sebagai berikut: 1. Setiap kelompok membuat satu laporan yang dikerjakan secara bersamasama. Setelah mendapatkan persetujuan dari asisten, etiap kelompok menyerahkan laporan praktikum tersebut untuk arsip laboratorium/ pengelola praktikum.

1

2. Laporan diselesaikan paling lambat satu minggu setelah praktikum selesai. 3. Format laporan a. Judul Laporan b. Nama penguji c. Pendahuluan d. Dasar teori/metode e. Alat dan bahan f. Cara pelaksanaan g. Hasil percobaah h. Lampiran gambar alat 4. Laporan diketik dengan rapi dan jelas 5. Laporan dibuat secara ringkas dan padat, serta dijilid softcover warna biru teknik

2

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

METODE SAMPLING

A.

Pendahuluan

Pengambilan contoh air (water sampling) merupakan salah satu bagian yang tak terpisahkan dari sistem pengukuran kualitas air, yaitu untuk mendapatkan cara kualitas air yang akurat dan valid. Dalam water sampling, contoh air yang diperoleh dan diteliti harus representatif (valid) dalam arti contoh air yang diperoleh atau diambil di lapangan harus sama komposisi dan karekteristiknya dengan yang diteliti di laboratorium. Adapun penggolongan air menurut peruntukannya adalah sebagai berikut. a) Golongan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung, tanpa pengolahan terlebih dahulu. b) Golongan B, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku minum. c) Golongan C, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan. d) Golongan D, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian, usaha di perkotaan, industry, dan pembangkit listrik tenaga air. Ada 3 hal yang mempengaruhi contoh air yang representatif yaitu pemilihan lokasi yang tepat, teknik pengambilan, dan metode pengawetannya. Beberapa hal yang menyangkut teknik pengambilan sampel air dikemukakan dalam Kumpulan Standar Nasional Bidang Pekerjaan Umum mengenai Kualitas Air (1990). 1. Pertimbangan dalam Pemilihan Lokasi Pengambilan Sampel Pertimbangan – pertimbangan yang digunakan dalam pemilihan lokasi pengambilan sampel adalah sebagai berikut. a.

Sampel air limbah harus diambil pada lokasi yang mewakili seluruh karakteristik limbah dan kemungkinan pencemaran yang akan ditimbulkannya.

3

b. Sampel air dari badan air harus diambil dari lokasi yang dapat menggambarkan karakteristik keseluruhan badan air. Oleh karena itu, sampel air perlu diambil dari beberapa lokasi dengan debit air yang harus diketahui. c. Sumber pencemaran yang mencemari badan air yang dipantau harus diketahui; berupa sumber pencemar setempat (point source) atau sumber pencemar tersebar (disperse source). d. Jenis bahan baku dan bahan kimia yang dipergunakan dalam proses industry perlu diketahui. 2. Lokasi Pengambilann Sampel Air Pada dasarnya, pengambilan sampel air dapat dilakukan terhadap air permukaan maupun air tanah. a.

Air Permukaan Air permukaan meliputi air sungai, danau waduk, rawa, dan genangan air lainnya. Pengambilan sampel air di sungai yang dekat dengan muara atau laut yang dipengaruhi oleh air pasang harus dilakukan agak jauh dari muara. Adapun pengambilan sampel air sungai dapat dilakykan di lokasi – lokasi sebagai berikut. 1. Sumber alamiah, yaitu lokasi yang belum pernah atau masihsedikit mengalami pencemaran. 2. Sumber air tercemar, yaitu lokasi yag telah mengalami perubahan atau dibagian hilir dari sumber pencemar. 3. Sumber air yang dimanfaatkan, yaitu lokasi penyadapan/ pemanfaatan sumber air. Pengambilan sampel air danau atau waduk dapat dilakukan di tempat masuknya air (inlet), di tengah danau atau waduk, di lokasi penyadapan air untuk pemanfaatan, adapun di tempat keluarnya air (outlet).

b.

4

Air Tanah Air tanah dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu air tanah tidak tertekan (bebas) dan air tanah tertekan. Air tanah bebas adalah air dari akifer yang hanya sebagian terisi air, terletak pada suatu dasar yang MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

kedap air, dan mempunyai permukaan bebas. Pengambilan sampel yang berupa air tanah bebas dapat dilakukan di tempat – tempat sebagai berikut: 1. bagian hulu dan hilir dari lokasi penimbunan/pembuangan sampah kota/industry; 2. bagian hilir daerah pertanian yang diperlakukan dengan pestisida dan pupuk kimia secara intensif; 3. daerah pantai yang mengalami intrusi air laut; dan 4. tempat – tempat lain yang dianggap perlu. Air tanah tertekan adalah air dari akifer yang sepenuhnya jenuh air, dengan bagian atas dan bawah dibatasi oleh lapisan yang kedap air. Pengambilan sampel yang berupa air tanah tertekan dapat dilakukan di tempat tempat sebagai berikut: 1. sumur produksi air tanah untuk pemenuhan kebutuhan perkotaan, pedesaan, pertanian, dan industry; 2. sumur produksi air tanah PAM maupun sarana umum; 3. sumur pemantauan kualitas air tanah; 4. lokasi kawasan industry; 5. sumur observasi bagi pengawasan imbuhan; 6. sumur observasi air tanah di suatu cekungan air tanah artesis, misalnya cekungan artesis Bandung. 7. sumur observasi di wilayah pesisir yang mengalami penyusupan air laut; 8. sumur observasi penimbunan limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3); dan 9. sumur lain yang dianggap perlu; B.

Alat dan Bahan

• • •

Alat Bola Pingpong Tali ukur Penggaris METODE SAMPLING

5

• • • •

Meteran 2 buah botol atau jirigen yang bersih Stopwatch Alat tulis

•

Bahan Sampel air yang akan di uji

C.

Pelaksanaan

Pengukuran Lokasi Sumber Air Mengukur debit air dan dimensi lokasi sumber air Untuk m yang diengukur dimensi sumber air misalnya sungai digunakan bantuan tali ukur untuk menghitung panjang dan lebar sungai. Untuk mengukur debit aliran sungai digunakan bola pingpong yang dialirkan pada aliran sungai dari panjang sungai yang sudah ditentukan bersamaan dengan aktifnya stopwatch sebagai catatan waktu Masing-masing pengukuran diambil minimal 3 sampel pengukuran

• • •

•

Pengambilan Sampel Penentuan titik pengambilan sampel pada kolom air bertujuan agar pada saat pengambilan sampel, benda yang terapung dipermukaan air dan endapan yang mungkin tergerus dari dasar sungai tidak ikut terambil. • • •

Siapkan alat pengambil contoh sesuai dengan saluran pembuangan; Bilas alat dengan contoh yang akan diambil, sebanyak 3 (tiga) kali; Ambil contoh sesuai dengan peruntukan analisis dan campurkan dalam penampung sementara Masukkan ke dalam wadah yang sesuai peruntukan analisis; Lakukan segera pengujian untuk parameter suhu, kekeruhan dan daya hantar listrik, pH dan oksigen terlarut yang dapat berubah dengan cepat dan tidak dapat diawetkan; Hasil pengujian parameter lapangan dicatat dalam buku catatan khusus;

• •

•

Dalam pengambilan sampel, sebaiknya digunakan wadah yang baru. Jika terpaksa menggunakan wadah bekas, wadah diperlakukan dengan perlakuan 6

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

tertentu terlebih dahulu, yang dapat menjamin bahwa wadah tersebut bebas dari pengaruh sampel sebelumnya. Selain itu, wadah atau peralatan yang dapat bereaksi dengan limbah cair harus dihindarkan, misalnya wadah, atau peralatan yang terbuat dari logam yang dapat mengalami korosi oleh air yang bersifat asam. Setelah pengambilan sampel, air sampel sebaiknya segera dianalisis. Jika terpaksa harus disimpan, setiap parameter kualitas air memerlukan pelakuan tertentu terhadap sampel. Selain perlakuan dengan bahan kimia, pengawetan yang paling umum dilakukan adalah pendinginan pada suhu 4º C selama transportasi dan penyimpanan. Pada suhu tersebut, aktivitas bakteri terhambat. D.

Hitungan

Menurut SNI 06-2421-1991, lokasi pengambilan contoh air di sungai sangat dipengaruhi oleh kecepatan air. 1. Pada sungai dengan debit < 5 m³/s, contoh diambil pada satu titik di tengah sungai pada 0,5 x kedalaman sungai. 2. Pada sungai dengan debit 5 – 150 m³/s, contoh diambil pada dua titik, masing-masing pada jarak 1/3 dan 2/3 lebar sungai pada 0,5 x kedalaman sungai. 3. Pada sungai dengan debit > 150 m³/s, contoh diambil pada enam titik, masing-masing pada jarak ¼, ½, ¾ lebar sungai pada 0,2 dan 0,8 x kedalaman sungai. Perhitungan Debit aliran sungai Titik I II III Rata-rata

Lebar

Waktu

Kedalaman

METODE SAMPLING

Panjang

7

MODUL I PEMERIKSAAN AIR BERSIH

Standar baku mutu air bersih untuk kebutuhan manusia diterapkan berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor: 01/ birhukmas/I/1975 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air minum disesuaikan dengan standar internasional yang diterapkan WHO. Kelayakan kualitas air yang digunakan sebagai air bersih sebaiknya memenuhi persyaratan secara fisik, kimia, dan mikrobiologi. A.

Pemeriksaan Fisik

Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492 tahun 2010 tentang persyaratan kualitas air minum menyatakan bahwa air yang layak dikonsumsi sehari – hari adalah air yang mempunyai kualita yang baik sebagai sumber air minum maupun air baku (air bersih).Air yang berkualitas baik harus memenuhi persyaratan yaitu jernih/tidak keruh, tidak bewarna, rasanya tawar, tidak berbau, temperaturnya normal, dan tidak mengandung zat padat. Untuk mengetahui apakah air memiliki kualitas baik, maka diperlukan pengujian sebagai berikut ini: 1.

Pengujian Warna

a. Pendahuluan Warna dapat ditimbulkan oleh adanya ion-ion logam (seperti besi dan mangan), humu dan bahan-bahan kompos, plankton, rumput dan buangan industri. Pengertian warna dalam air dapat dibedakan atas dua macam yaitu: 1) Warna sesungguhnya (true color) ditimbulkan oleh kandungan senyawa organik seperti lignin, humus dan dikomposisi bahan bahan organik (daun, tumbuh-tumbuhan, dll). Warna sesungguhnya akan tetap ada meskipun kekeruhan air (yang dapat menimbulkan warna dalam air) sudah dihilangkan.

9

2) Warna bukan sesungguhnya (apparet color) yang ditimbulkan oleh kehadiran bahan-bahan tersuspensi dalam air industri dan lain sebagainya. Para ahli menemukan bahwa warna sesungguhnya air alami adalah kuning kecoklat-coklatan dimana larutan K2PtCl (Kalium Khloropltint) yang ditambah dengan CoCl (Kobit Khorida) akan menghasilkan warna yang sempurna. Intensitas warna umumnya berhubungan dengan kenaikan pH air, sehingga penetapan warna air senantiasa disertai dengan pengukuran pH air. Pada penentuan warna sesungguhnya, bahan – bahan tersuspensi yang dapat menyebabkan kekeruhan dipisahkan terlebih dahulu. Warna tampak adalah warna yang tidak hanya disebabkan oleh bahan terlarut, tetapi oleh juga bahan tersuspensi. Warna perairan ditimbulkan oleh adanya bahan organic dan bahan anorganik; karena keberadaan plankton, humus, dan ion – ion logam (misalnya besi dan mangan), serta bahan – bahan lain. Adanya oksida besi menyebabkan air berwana kemerahan, sedangkan oksida mangan menyebabkan air berwarna kecoklatan atau kehitaman. Kadar besi sebanyak 0,3 mg/liter dan kadar mangan sebanyak 0,05 mg/liter sudah cukup dapat menimbulkan warna pada perairan (Peavy et al.,1985). Kalsium karbonat yang berasal dari daerah berkapur menimbulkan warna kehijauan pada perairan. Bahan – bahan organic misalnya tannin, lignin, dan asam humus yang berasal dari dekomposisi tumbuhan yang telah mati menimbulkan warna kecoklatan. Warna dapat diamati secara visual (langsung) ataupun diukur berdasarkan skala platinum kobalt (dinyatakan dengan satuan PtCo), dengan membandingkan warna air sampel dan warna standar. Air yang memiliki nilai kekeruhan rendah biasanya memiliki nilai warna tampak dan warna sesungguhnya sama dengan standar (APHA, 1976; Davis dan Cornwell,1991). Intesitas warna cenderung meningkat dengan meningkatnya nilai pH (Saw-yer dan McCarty,1978). Perairan alami tidak berwarna. Air dengan nilai warna lebih kecil dari 10 PtCo biasanya tidak memperlihatkan warna yang jelas. Air yang berasal dari rawa – rawa yang biasanya berwarna kuning kecoklatan hingga kehitaman memiliki nilai warna sekitar 200 – 300 PtCo karena adanya asam humus (McNeely et al., 1979) Warna dapat menghambat proses penetrasi cahaya ke dalam air dan mengaibatkan terganggunyaproses fotosintesis. Untuk kepetingan keindahan, 10

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

warna air sebaiknya tidak melebihi 15 PtCo. Sumber air untuk kepentingan air minum sebaiknya memiliki nilai warna 5 – 50 PtCo. Perbedaan warna pada kolom air menunjukkan indikasi bahwa semakin dalam perairan, semakin tinggi nilai warna karena terlarutnya bahan organic yang terakumulasi di dasar perairan. Warna perairan pada umumnya disebabkan oleh partikel koloid bermuatan negative, sehingga penghilangan warna di perairan dapat dilakukan dengan penambahan koagulan yang bermuatan positif, misalnya alumunium dan besi (Sawyer dan McCarty,1978). Warna perairan juga dapat disebabkan oleh peledakan (blooming) fitoplankton (algae). Fenomena peledakan salah satu jenis algae inilah yang menyebabkan perairan memiliki warna yang sangat berbeda dengan perairan di sekitarnya. Kondisi seperti ini di perairan laut dikenal dengan istilah red tide. Di perairan laut, jenis algae yang mengalami peledakan pertumbuhan biasanya berasal dari filum Dinoflagellata, sedangkan di perairan tawar biasanya berasal dari filum Cyanophyta. b. Alat dan Bahan Bahan: 50 mL sampel air bersih, larutan K2PtCl6, CaCl26H2O, Aquades Alat: • Tabung Nessler 50 mL • pH meter c. Pelaksanaan Pembuatan Larutan • Induk Larutkan 1.246 gr K2PtCl6 (ekivalen dengan 500 mg platinum) dan 1 gr CoCl26H2O (ekivalen dengan 250 mg Co) dalam air suling dengan 100 mL HCl pekat dan encerkan dengan air suling (aquades) sampai volume 1000 mL. larutan induk memiliki warna sama dengan 500 unit. • Standar Buat larutan standar dengan satuan warna 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, dan 70 unit dengan mengencerkan 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; dan 7,0 mL larutan induk dengan air suling hingga 50 mL dalam tabung Nessler. Larutan MODUL I PEMERIKSAAN AIR BERSIH

11

•

tidak boleh mengalami penguapan atau terkena debu, oleh karena itu tutup tabung Nesster yang telah berisi larutan standar tersebut dengan kertas almunium Membandingkan Sampel air secara Visual 1. Masukan 50 mL sampel air kedalam tabung Nessler 2. Bandingkan ampel dengan larutan standar 3. Lihat secara vertikal ke bawah melalui tabung apabila warna larutan melebihi 70 unit encerkan dengan air suling dalam perbandingan yang diketahui sampai warna dapat dibandingkan dengan larutan standar.

d. Hitungan Dimana: A = warna larutan yang diencerkan B = mL percobaan yang diencerkan Persyaratan menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 yaitu persyaratan kualitas air bersih yang diperbolehkan untuk kandungan warna adalah maksimum 15 skala TCU (True Color Unit). Menurut SK Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup KEP-02/MENKLH/I/1988 baku mutu air digolongkan menjadi 4 (empat) dengan persyaratan maksimum yang diajukan 5 (Unit PtCo Standard) dan 50 maksimum yang diperbolehkan (Unit PtCo Standard). 2.

Pengujian Suhu

a. Pendahuluan Parameter temperatur air perlu diperiksa, karena parameter temperatur merupakan parameter fisik air yang penting dalam menunjang biota air. Temperatur air harus diukur di lapangan atau di tempat pengambilan contoh air, karena temperatur air akan berubah menyesuaikan dengan temperatur udara disekitarnya. Perubahan suhu berpengaruh terhadap proses fisika, kimia, dan biologi badan air. Suhu juga sangat berperan untuk mengendalikan kondisi ekosistem perairan. Organisme akuatik memiliki kisaran suhu tertentu (batas atas dan bawah) yang disukai bagi pertumbuhannya. Misalnya, algae dari filum 12

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

Chlorophyta dan diatom akan tumbuh dengan baik pada kisaran suhu berturut – turut 30º - 35ºC dan 20º - 30ºC. filum Cyanophyta lebih dapat bertoleransi terhadap kisaran suhu yang lebih tinggi dibandingkan dengan Chlorophyta dan diatom (Haslam,1995). Peningkatan suhu menyebabkan peningkatan viskositas, reaksi kimia, evaporasi, dan volatilitas. Peningkatan suhu juga menyebabkan penurunan kelarutan gas dalam air, misalnya gas O 2,CO2,N2,CH4, dan sebagainya (Haslam,1995). Selain itu, peningkatan suhu juga menyebabkan peningkatan kecepatan metabolisme dan respirasi organisme air, dan selanjutnya mengakibatkan peningkatan konsumsi oksigen. Peningkatan suhu perairan sebesar 10ºC menyebabkan terjadinya peningkatan konsumsi oksigen oleh organisme akuatik sekitar 2 – 3 kali lipat. Namun, peningkatan suhu ini disertai dengan penurunan kadar oksigen terlarut sehingga keberadaan oksigen sering kali tidak mampu memenuhi kebutuhan oksigen bagi organisme akuatik untuk melakukan proses metabolisme dan respirasi. Peningkatan suhu juga menyebabkan terjadinya peningkatan dekomposisi bahan organic oleh mikroba. Kisaran suhu optimum bagi pertumbuhan fitoplankton diperairan adalah 20º - 30ºC. Pemeriksaan ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar suhu atau temperatur air sampel yang diuji. b. Alat dan Bahan Bahan • 600 mL air sampel Alat • Gelas ukur • pH meter c. Pelaksanaan • Masukan ± 1000 mL sampel air kedalam gelas ukur • Masukan pH meter dalam sampel, tunggu beberapa menit • Catat berapa suhunya • Bersihkan kepala ukur dengan air suling sebelum digunakan kembali

MODUL I PEMERIKSAAN AIR BERSIH

13

d. Hitungan Menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 untuk syarat kualitas air minum dan air bersih adalah ± 3°C dari suhu ruangan. 3.

Pengujian Kekeruhan (Bahan Tersuspensi dan Kandungan Lumpur)

a. Pendahuluan Kekeruhan menggambarkan sifat optic air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan – bahan yang terdapat di dalam air. Kekeruhan disebabkan oleh bahan organic dan anorganik yang tersuspensi dan terlarut (misalnya lumpur dan pasir halus), maupun bahan anorganik dan organic yang berupa plankton dan mikroorganisme lain (APHA,1976;Davis dan Cornwell,1991). Padatan tersuspensi berkorelasi positif dengan kekeruhan. Semakin tinggi nilai padatan tersuspensi, nilai kekeruhan juga semakin tinggi. Akan tetapi, tingginya padatan terlarut tidak selalu diikuti dengan tingginya kekeruhan. Misalnya, air laut memiliki nilai padatan terlarut tinggi, tetapi tidak berarti memiliki kekeruhan yang tinggi. Lumpur atau sedimen merupakan padatan yang langsung dapat terendapkan jika air didiamkan atau tidak terganggu selama beberapa waktu padatan yang mengendap tersebut terdiri dari partikel-partikel padatan yang memiliki ukuran relatif besar dan berat sehingga dapat mengendap dengan sendirinya. Padatan tersupensi adalah perpadatan yang dapat menyebabkan kekeruhan air, tidak terlarut dan tidak dapat mengedar secara langsung padatan tersuspensi terdiri dari partikel-partikel yang berukuran maupun beratnya lebih kecil dari sedimen, misalnya tanah liat, bahan-bahan organic tertentu sel-sel mekiroorganisme dan lain-lain. Kekeruhan pada perairan yang tergenang (lentik), misalnya danau, lebih banyak disebabkan oleh bahan tersuspensi yang berupa koloid dan partikel – partikel halus, sedangkan kekeruhan pada sungai yang sedang banjir oleh banyak disebabkan oleh bahan – bahan tersuspensi yang berukuran lebih besar, yang berupa lapisan permukaaan tanah yang terbawa oleh aliran air pasa saat hujan. Kekeruhan yang tinggi dapat mengakibatkan terganggunya system osmoregulasi, misalnya pernafasan dan daya lihat organisme akuatik, serta dapat menghambat penetrasi cahaya ke dalam air. Tingginya nilai kekeruhan juga 14

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

dapat mempersulit usaha penyaringan dan mengurangi efektivitas desinfeksi pada proses penjernihan air. b. Alat dan Bahan Bahan • 1000 mL sampel air • 10 mL air tawas Alat • • • • • • • • •

Gelas ukur 10 mL Kerucut Imhoff dan Sandaran Pengaduk Stopwatch Kertas saring Corong filter Labu erlemeyer Oven Timbangan

c. Pelaksanaan • Masukkan 1000 mL sampel air kedalam kerucut imhoff dalam posisi tegak lurus yang dibantu dengan statif/ sandaran • Tambahkan 10 mL air tawas ke dalam kerucut imhoff • Aduk searah dengan jarum jam selama ±3 menit • Hidupkan stopwacth amati pengendapan yang terjadi yang terjadi setiap 5 menit • Hentikan pengamatan setiap 3 kali berturut-turut apabila tinggi pengendapan sudah konstan • Keluarkan air dari dalam kerucut imhoff secara perlahan jangan sampai endapan ikut terbuang • Tuangkan endapan ke dalam kertas saring yang sudah diletakan dalam corong filter dan labu erlemeyer dan timbang • Sebelum endapan dituangkan ke dalam kertas saring timbang terlebih dahulu

MODUL I PEMERIKSAAN AIR BERSIH

15

• • •

Masukkan ke dalam oven hingga kering Keluarkan kertas saring dan masukkan kedalam desicator selama ± 1 jam Timbang kertas saring dan catat hasilnya

d. Hitungan Dengan, A = berat kertas saring dan endapan B = berat kertas saring dan endapan setelah dioven

Menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 untuk syarat kualitas air minum dan air bersih kekeruhan adalah 5 skala NTU (Nephelometrim Turbidity Unit). Berdasarkan KEP-02/MENKLH/I/1988 baku mutu air digolongkan menjadi 4 (empat) dengan persyaratan maksimum yang dapat dilihat pada tabel dibawah ini. Golongan Kekeruhan (mg/l Maks yang SiO2) diperbolehkan Maks yang diajukan

A

B

C

D

25 5

Sumber: KEP-02/MENKLH/I/1988

4.

Pengujian Jumlah Zat Padat Terlarut (TDS) dan Daya Hantar Listrik (DHL)

a. Pendahuluan Pemeriksaan terhadap bahan terlarut dalam air dapat dilakukan secepat dengan penetapan daya hantar listrik suatu larutan. Penetapan ini merupakan pengukuran terhadap kemampuan sampel air untuk menghantarkan listrik. Besar kecilnya pengukuran tergantung pada konsentrasi total zat terlarut yang terionisasia dalam air dan suhu air. Mobilitas berbagai ion-ion terlarut berikut valensinya dan konsentrasinya akan mempengaruhi daya hantar listriknya. Oleh karena itu, semakin banyak garam – garam terlarut yang dapat terionisasi, semakin tinggi pula nilai DHL. 16

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

Larutan yang mengandung ion-ion akan menghantarkan aliran listrik. Umumnya asam, basa dan garam-garam anorganik merupakan penghantar yang baik. Sebaiknya senyawa organik yang tidak berdisosiasi dalam larutan seperti sukrosa dan benzena merupakan penghantar listrik yang lemah (APHA,1976;Mackereth et al.,1989). Air suling yang baru dibuat memiliki daya hantar sebesar 0,5-2 mhos/cm dan setelah berumur beberapa minggu naik menjadi 2-4 mhos/cm. Daya hantar listrik air minum umumnya berkisar antara 50-1500 mhos/cm. Perairan laut memiliki DHL yang sangat tinggi karena banyak mengandung garam terlarut. Limbah industry memiliki nilai DHL mencapai 10.000 mhos/cm (APHA,1976). Sedangkan daya hantar listrik air buangan bervariasi menurut kriterianya. Nilai DHK berhubungan erat dengan nilai padatan terlarut total (TDS). Hal ini ditunjukkan dalam persamaan

Keterangan: K = konstanta untuk jenis air tertentu Nilai TDS dapat diperkirakan dengan mengalikan nilai DHL dengan bilangan 0,55 – 0,75 (Canadian Water Quality Guidelines,1987). Nilai TDS biasanya lebih kecil daripada nilai DHL. b. Alat dan Bahan Bahan • 600 mL sampel air Alat • Gelas ukur 1000 mL • Conductivity meter (DHL meter) c. Pelaksanaan • Masukkan 600 mL sampel air kedalam gelas ukur • Masukan DHL meter kedalam gelas ukur, sebelumnya pastikan ujung DHL meter bersih • Tunggu beberapa menit dan catat berapa nilainya • Bersihkan alat setelah digunakan

MODUL I PEMERIKSAAN AIR BERSIH

17

d. Hitungan

Menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 kadar TDS maksimumnya 1500 mg/l. Berdasarkan KEP-02/MENKLH/I/1988 baku mutu air digolongkan menjadi 4 (empat) dengan persyaratan maksimum yang dapat dilihat pada tabel dibawah ini. Golongan Residu terlarut (mg/l)

Maks yang diperbolehkan Maks yang diajukan

A

B

1500

1500

500

500

C

D 10002000 2000 -

Sumber: KEP-02/MENKLH/I/1988

B.

Pemeriksaan Kimia

Kualitas air tergolong baik bila memenuhi persyaratan kimia yang meliputi pH normal, tidak mengandung bahan kimia beracun, tidak mengandung garam atau ion-ion logam, kesadahan rendah, tidak mengandung bahan organic. Untuk mengetahui apakah air memiliki kualitas baik, maka diperlukan pengujian sebagai berikut ini: 1.

Pengujian Kesadahan

a. Pendahuluan Kesadahan (hardness) adalah gambaran kation logam divalent (valensi dua). Kation kation ini dapat bereaksi dengan sabun (soap) membentuk endapan (presipitasi) maupun dengan anion – anion yang terdapat didalam air membentuk endapan atau karat pada peralatan logam. Pada perairan tawar, kation divalen yang paling berlimpah adalah kalsium dan magnesium, sehingga kesadahan pada dasarnya ditentukan oleh jumlah kalsium dan magnesium. Kalsium dan magnesium berikatan dengan anion penyusun alkalinitas, yaitu bikarbonat dan karbonat. Kesadahan air yang paling banyak adalah akibat hadirnya ion Ca++ dan Mg++. Oleh Karena itu, penentapan kesadahan hanya diarahkan pada penetapan

18

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

kadar Ca++ dan Mg++ dalam air. Keberadaan kation yang lain, misalnya strontium, besi valensi Dua (kation ferro), dan mangan juga memberikan kontribusi bagi nilai kesadahan total, meskipun peranannya relatif kecil. Alumunium dan besi valensi 3 (kation ferri) sebenarnya juga memberikan kontribusi terhadap nilai kesadahan . namun demikian, mengingat sifat kelarutannya yang relatif rendah pada pH netral maka peran kedua kation ini sering kali diabaikan. Kesadahan dan alkalinitas dinyatakan dengan satuan yang sama, yaitu mg/liter CaCO3. Kesadahan pada awalnya ditentukan dengan titrasi menggunakan sabun standar yang dapat bereaksi dengan ion penyusun kesadahan. Dalam perkembangannya, kesadahan ditentukan dengan titrasi menggunakan EDTA (ethy-lene diamine tetra acetic acid) atau senyawa lain yang dapat bereaksi dengan kalsium dan magnesium. Kation Kation Penyusun Kesadahan dan Anion – Anion Pasangan/ Asosiasinya Kation Ca2+ Mg2+ Sr2+ Fe2+ Mn2+

Anion HCO3SO42ClNO3SiO32-

Sumber : Sawyer dan McCarty,1978.

Kesadahan perairan berasal dari kontak air dengan tanah dan bebatuan. Air hujn sebenarnya tidak memiliki kemampuan untuk melarutkan ion – ion penyusun kesadahan yang banyak terikat di dalam tanah dan batuan kapur (limestone), meskipun memiliki kadar karbondioksida yang relatif tinggi. Larutnya ion – ion yang dapat meningkatkan nilai kesadahan tersebut lebih banyak disebabkan oleh aktivitas bakteri di dalam tanah, yang banyak mengeluarkan karbondioksida. Keberadaan karbondioksida membentuk kesetimbangan dengan asam karbonat. Pada kondisi yang relatif asam, senyawa – senyawa karbonat yang terdapat di dalam tanah dan batuan kapur yang sebelumnya tidak larut berubah MODUL I PEMERIKSAAN AIR BERSIH

19

menjadi senyawa bikarbonat yang bersifat larut. Batuan kapur (lime stone) pada daarnya tidak hanya mengandung karbonat, tetapi juga mengandung sulfat, klorida, dan silikat. Ion – ion ini juga ikut terlarut dalam air. Perairan dengan nilai kesadahan tinggi pada umumnya merupakan perairan yang berada di wilayah yang memiliki lapisan tanah pucuk (top soil) tebal dan batuan kapur. Perairan lunak berada pada wilayah dengan lapisan tanah atas tipis dan batuan kapur relatif sedikit atau bahkan tidak ada. Kesadahan diklasifikasikan berdasarkan dua cara, yaitu berdasarkan ion logam (metal) dan berdasarkan anion yang berasosiasi dengan ion logam. Berdasarkan ion logam (metal), kesadahan dibedakan menjadi kesadahan kalsium dan kesadahan magnesium. Berdasarkan anion yang berasosiasi dengan ion logam, kesadahan dibedakan menjadi kesadahan karbonat dan kesadahan non karbonat. 1. Kesadahan Kalsium dan Magnesium Kesadahan perairan dikelompokkan menjadi kesadahan kalsium dan kesadahan magnesium karena pada perairan alami kesadahan lebih banyak disebabkan oleh kation kalsium dan magnesium. Kesadahan kalsium dan magnesium sering kali perlu diketahui untuk menentukan jumlah kapur dan soda abu yang dibutuhkan dalam proses pelunakan air (lime-soda ash soft-ening). Jika nilai kesadahan kalsium diketahui maka kesadahan magnesium dapat ditentukan melalui persamaan : Kesadahan total – kesadahan kalsium = kesadahan magnesium Pada penentuan nilai kesadahan (baik kesadahan total, kesadahan kalsium, maupun kesadahan magnesium), keberadaan besi dan mangan dianggap sebagai pengganggu karena dapat bereaksi dengan pereaksi yang digunakan. Oleh karena itu, kesadahan kalsium menjadi lebih besar daripada kadar ion kalsium. Demikian pula halnya, jika kesadahan magnesium lebih besar daripada kadar ion magnesium. Untuk mendapatkan kadar ion kalsium dan ion magnesium dari nilai kesadahan digunakan persamaan dibawah ini (Cole,1988) Kadar Ca2+ (mg/liter) = 0,4 x kesadahan kalsium Kadar Mg2+(mg/liter) = 0,243 x kesadahan magnesium

20

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

2. Kesadahan Karbonat dan Non-karbonat Pada kesadahan karbonat, kalsium dan magnesium berasosiasi dengan ion 2+ CO3 dan HCO3-. Pada kesadahan non-karbonat, kalsium dan magnesium berasosiasi dengan ion ion SO42-, Cl-, dan NO3-. Kesadahan karbonat sangat sensitive terhadap panas dan mengendap dengan mudah pada suhu tinggi, seperti yang ditunjukan dalam reaksi Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2

CaCO3 + CO2 + H2O mengendap

Mg(OH)2 + 2 CO2 mengendap

Oleh karena itu, kesadahan karbonat disebut juga kesadahan sementara. Kesadahan non-karbonat disebut kesadahan permanen karena kalsium dan magnesium yang berikatan dengan sulfat dan klorida tidak mengendap dan nilai kesadahan tidak berubah meskipun pada suhu yang tinggi. Kesadahan karbonat dapat diketahui dengan persamaan dibawah ini (Boyn,1988) a.

Apabila alkalinitas total < kesadahan total maka kesadahan karbonat = alkalinitas total b. Apabila alkalinitas total ≥ kesadahan total maka kesadahan karbonat = kesadahan total Kesadahan non karbonat dapat ditentukan dengan persamaan a.

Kesadahan non-karbonat = kesadahan total - kesadahan karbonat Jika alkalinitas total melebihi kesadahan total maka sebagian dari anion penyusun alkalinitas (bikarbonat dan karbonat) berasosiasi dengan kation valensi satu (monovalent), misalnya kalium (K+) dan sodium (Na+), yang tidak terdeteksi pada penentuan kesadahan (Boyd,1988). Di perairan yang banyak mengandung kalium dan sodium, nilai alkalinitas total dapat mencapai 6.000 mg/liter CaCO3, akan tetapi tidak ditemukan nilai kesadahan (Cole,1988). Sebaliknya, jika kesadahan total melebihi alkalinitas total maka sebagian dari kation penyusun kesadahan (kalsium dan magnesium) berikatan dengan sulfat (SO42-), klorida (Cl-), silikat (SiO32-), atau nitrat (NO3-), yang tidak pada MODUL I PEMERIKSAAN AIR BERSIH

21

terdeteksi pada penentuan alkalinitas (Boyd,1988). Oleh karena itu, hubungan antara nilai kesadahan dan alkalinitas tidak selalu positif; atau semakin besar nilai kesadahan tidak selalu disertai dengan semakin tingginya alkalinitas dan sebaliknya. Kesadahan air berkaitan erat dengan kemampuan air untuk membentuk busa. Semakin besar kesadahan air, semakin sulit bagi sabun untuk membentuk busa karena terjadi presipitasi, seperti yang ditunjukan paa reaksi dibawah ini: 2NaCO2C17H33 + kation2+ → kation2+ (CO2C17H33)2 + 2Na+ sabun/ detergen mengendap Busa tidak akan terbentuk sebelum semua kation pembentuk kesadahan mengendap. Pada kondisi ini, air mengalami pelunakan (softening) atau penurunan kesadahan yang disebabkan oleh oleh sabun. Endapan yang terbentuk dapat mengakibatkan pewarnaan pada bahan yang dicuci. Residu endapan tertahan pada pori – pori pakaian sehingga pakaian terasa kasar. Demikian juga, kulit tangan menjadi kasar setelah mencuci. Perairan yang berada disekitar batuan karbonat memiliki nilai kesadahan tinggi. Perairan payau dan laut yang mengandung natrium dalam jumlah besar juga dapat mengganggu daya kerja sabun. Namun natrium bukan termasuk kation penyusun kesadahan. Klasifikasi perairan berdasarkan nilai kasadahan ditunjukkan dalam tabel dibawah ini. Klasifikasi Perairan Berdasarkan Nilai Kesadahan Kesadahan (mg/liter CaCO3) < 50 50 – 150 150 – 300 >300

Klasifikasi Perairan Lunak (soft) Menengah (moderately hard) Sadah (hard) Sangat sadah (very hard)

Sumber : Peavy et al., 1985.

Nilai kesadahan air diperlukan dalam penilaian kelayakan perairan untuk kepentingan domestic dan industry. Tebbut (1992) mengemukakan bahwa nilai kesadahan tidak memiliki implikasi langsung terhadap kesehatan manusia. Kesadahan yang tinggi dapat menghambat sifat toksik dari logam berat karena kation – kation penyusun kesadahan (kalsium dan magnesium) membentuk 22

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

senyawa kompleks dengan logam berat tersebut. Misalnya, toksisitas 1 mg/liter timbal pada perairan dengan kesadahan rendah (soft waters) dapat mematikan ikan. Akan tetapi, toksisitas 1 mg/liter timbal pada perairan dengan kesadahan 150 mg/liter CaCO3 terbukti tidak berbahaya bagi ikan. Nilai kesadahan juga digunakan sebagai dasar pemilihan metode yang diterapkan dalam proses pelunakan (softening) air. Air permukaan biasanya memiliki nilai kesadahan yang lebih kecil dari pada air tanah. Perairan dengan nilai kesadahan kurang dari 120 mg/ liter CaCO3 dan lebih dari 500 mg/liter CaCO3 dianggap kurang baik bagi peruntukan domestic, pertanian, dan industry. Namun, air sadah lebih disukai oleh organisme daripada air lunak. Beberapa istilah dalam kesadahan air yang perlu diingat adalah: 1. Kesadahan total : jumlah meq (Ca++ + Mg++) 2. Kesadahan sementara : jumlah meq HCO3- dalam besar dari total meq (Ca++ + Mg++) lebih besar dari total meq HCO3. Jika meq (Ca++ + Mg++) lebih kecil dari meg HCO3 kesadahan sementara = kesadahan total 3. Kesadahan tetap : meq (Ca++ + Mg++)-meq HCO3Metode yang digunakan adalah titrasi kompleksometri dengan EDTA atau juga dikenal dengan nama kelomLekson III. Ca++ dan Mg++ diikat oleh larutan ethylene Diamine Tetra Acetate (EDTA) membentuk senyawa kompleks dengan indicator logam Eriochrom Black T (EBT) dan Maurexide pada pH tertentu. Ca++ + EBT  CaEBT senyawa kompleks lemah Mg++ + EBT  Mg.EBT berwarna merah anggur Ca.EBT + EDTA  CaEDTA +EBT warna biru Mg.EBT + EDTA  MgEDTA +EBT warna biru Ca + Maurexide  Ca Maurexide senyawa kompleks bewarna merah anggur CaMaurexide +EDTA  CaEDTA +Maurexide warna

MODUL I PEMERIKSAAN AIR BERSIH

23

b. Alat dan Bahan Alat • Labu Erlenmeyer • Injektor • Pipet ukur • Gelas ukur • Sendok PenyuTabung ukur 100 mL Bahan • Sampel air • EBT (Evlochrom Black T) • EDTA (Ethylene Dianine Tetra Aceetate) • Amoniak • ETHA c. Pelaksanaan Reagen yang diperlukan a. Larutan Ethylene Dianine Tetra Aceetate (EDTA) 1/28 N • Larutan 6,64 gr (Na2 EBTA (kelomplekson III) dengan aquades yang telah dididihkan • Tambahkan 10 mg MgCl2 atau MgSO4 dan atur volume sampai 1liter dengan menambahkan aquades • Biarkan selama 2 (dua) hari sebelum dipakai b. Larutan buffer pH 10 • Timbangan 67,5 gr NH4Cl dan larutkan dengan 200 mL aquades dalam labau ukuran 1 liter • Tambahkan 670 mL NH4OH pekat dan atur volumenya dengan menambahkan aquades Pemeriksaan Kesadahan total (Ca++ + Mg++) • Mengambil 99 mL aquades dan 1 mL air sampel dimasukka ke dalam tabung Erlenmeyer. • Menambahkan 1 pucuk sendok EBT. • Titrasi Amoniak 20 tetes 24

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

• •

Titrasi dengan ETHA sampai ungu merah tua berubah menjadi biru tua. Mencatat volume ETHA yang digunakan (berapa tetes) sampai warna tadi berubah menjadi biru kehijauan.

d. Hitungan

Berdasar DEPKES RI 1990 batas kesadahan air maksimum adalah 500 mg/l. Menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 batas kandungan kesadahan dalam air bersih sebesar 500 mg/l. 2.

Pengujian Klorida

a. Pendahuluan Unsur halogen terdiri atas fluorin (F2), klorin (Cl2), bromin (Br2), dan iodin (l2). Halogen pada perairan terdapat dalam bentuk ion monovalent, misalnya ion fluorida (F-), ion klorida (Cl-), ion bromida (Br-), ion iodida (I-). Unsur – unsur halogen biasanya ditemukan pada perairan laut. Ion klorida ditemukan dalam jumlah yang besar, sedangkan ion halogen lainnya ditemukan dalam jumlah yang relatif sedikit. Kadar unsur – unsur halogen pada perairan ditunjukkan dalam table dibawah ini Kadar Ion – Ion Halogen Pada Perairan Alami (Mg/liter) Anion Halogen Klorida (Cl-) Florida (F-) Bromida (Br-) Iodida (I-)

Air Tawar 8,3 0,26 0,006 0,0018

Air Laut 19.000 1,3 66 0,06

Sumber :McNeely et al.,1979

MODUL I PEMERIKSAAN AIR BERSIH

25

Ion klorida adalah anion yang dominan di perairan laut. Sekitar 3/4 dari clorin (Cl2) yang terdapat di muka bumi dalam bentuk larutan. Ion chlorida merupakan salah satu anion anorganik yang ditemukan di perairan alami dalam jumlah lebih banya daripada anion halogen lainnya. Klorida biasanya terdapat dalam bentuk senyawa natrium klorida (NaCl) Kalium Klorida (KCl), dan kalsium klorida (CaCl2). Selain dalam bentuk larutan, klorida dalam bentuk padatan juga ditemukan pada batuan mineral sodalite [Na8(AlSiO4)6]. Pelapukan batuan dan tanah melepaskan klorida ke perairan. Sebagian besar klorida bersifat mudah larut Kadar klorida bervariasi menurut iklim. Pada perairan di wilayah yang beriklim basah (humid), kadar klorida biasanya kurang dari 10 mg/liter, sedangkan pada perairan di wilayah semi-arid dan arid (kering), kadar klorida mencapai ratusan mg/liter. Keberadaan klorida pada perairan alami berkisar antara 2-20 mg/liter. Air yang berasal dari daerah pertambangan mengandung klorida skitar 1.700 ppm (Haslam,1995). Kadar klorida 250 mg/liter dapat mengakibatkan air menjadi asin (Rump dan Krist,1992). Kandungan dalam air bervariasi dari mulai konsentrasi rendah seperti air hujan, hingga konsentrasi tinggi seperti air payau dan air laut. Kadar klorida umumnya meningkat seiring dengan meningkatnya kadar mineral. Kadar Klorida yang tinggi, yang diikiuti oleh kadar kalsium dan magnesium yang juga tinggi, dapat meningkatkan sifat korosivitas air. Hal ini mengakibatkan terjadinya perkaratan peralatan logam. Kadar klorida > 250 mg/l dapat memberikan rasa asin pada air karena nilai tersebut merupakan batas klorida untuk suplai air, yaitu sebesar 250 mg/l (Effendi,2003). Ion chlorida berasal dari mineral dalam tanah. Baik untuk tanah penutup (top soil) atau mineral dalam batuan di bawah tanah. Klorida tidak bersifar toksik bagi makhluk hidup, bahkan berperan dalam pengaturan tekanan osmotic sel. Perairan yang diperuntukan bagi keperluan domestic, termasuk air minum, pertanian, dan industry sebaiknya memiliki kadar klorida lebih kecil dari 100 mg/liter (Davis dan Cornwell,1991; Sawyer dan McCarty,1978). Klorin sering digunakan sebagai desinfektan untk menghilangkan mikroorganisme yang tidak dibutuhkan, terutama bagi air yang diperuntukkan

26

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

bagi kepentingan domestic. Beberapa alasan yang menyebabkan klorin sering digunakan sebagai desinfektan adalah sebagai berikut (Tebbut,1992); 1. Dapat dikemas dalam bentuk gas, larutan dan bubuk. 2. Relatuf murah 3. Memiliki daya larut yang tinggi serta dapat larut pada kadar yang tinggi (7000mg/liter 4. Residu klorin dalam bentuk larutan tidak berbahaya bagi manusia, jika terdapat dalam kadar yang tidak berlebihan. 5. Bersifat sangat toksik bagi mikroorganisme, dengan cara menghambat aktivitas metabolisme mikroorganisme tersebut. Ada 2 metode untuk mengetahui kandungan chlorida dalam air yaitu dengan metode mohr (titrasi AgNO3) dan metode titrasi merkuri nitrat. b. Alat dan Bahan Alat • Labu Erlenmeyer • Pipet • Gelas ukur 100 mL, 250 mL 50 mL, 25 mL • Buret Makro komplit dengan statifnya Bahan • Air sampel • Larutan Perak Nitrat 5 % (AgNO3) • Larutan kalium kromat 10% (K2Cr2O4) • Larutan N/35,45 Perak Nitrat (AgNO) c. Pelaksanaan Cara Kwalitatip • Masukan 10 mL sample air dalam tabung reaksi • Tambahkan 2 tetes 5% AgNO3 bila terjadi endapan putih, maka CL positif

MODUL I PEMERIKSAAN AIR BERSIH

27

Cara Kwantitatip • Masukan 100 mL sample air • Masukan dalam labu Erlenmeyer • Tambahkan 1 mL 10% K2Cr2O4 warna menjadi kuning • Tetrasi dengan menggunakan buret yang berisi N/35,45 AgNO3 sampai perubahan warna dari kuning menjadi kuning coklat d. Hitungan

Menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 batas kandungan klorida dalam air bersih sebesar 600 mg/l dan untuk air minum sebesar 250 mg/l. Berdasarkan KEP-02/MENKLH/I/1988 baku mutu air digolongkan menjadi 4 (empat) dengan kandungan klorida yang diperbolehkan sekitar 200 sampai 600 mg/l. 3.

Pengujian Mangan (Mn)

a. Pendahuluan Mangan (Mn) adalah kation logam yang memiliki karakteristik kimia serupa dengan besi. Mangan berada dalam bentuk manganous (Mn2+) dan manganic (Mn4+). Di dalam tanah, Mn4+ berada dalam bentuk senyawa mangan dioksida. Pada perairan dengan kondisi anaerob akibat dekomposisi bahan organic dengan kadar yang tinggi, Mn4+ pada senyawa mangan dioksida mengalami reduksi menjadi Mn2+ yang bersifat larut. Mn2+ berikatan dengan nitrat, sulfat, dan klorida, dan larut dalam air. Mangan dan besi valensi dua hanya terdapat pada perairan yang memiliki kondisi anaerob (Cole,1988). Jika perairan kembali mendapat cukup aerasi, Mn2+ mengalami reoksidasi membentuk Mn4+ yang selanjutnya mengalami presipitasi dan mengendap di dasar perairan (Moore,1991). Kadar mangan pada kerak bumi 950 mg/kg. Sumber alami mangan adalah pyrosulite (MnO2), rhodocrosite (MnCO3), manganite (Mn2O3. H2O), hausmannite (Mn3O4), biotite mica [K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2],dan amphibole [(Mg,Fe)7Si8O22 - (OH)2] (McNeely et al., 1979; Moore,1991). Mangan

28

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

merupakan salah satu logam yang biasa digunakan dalam industry baja, baterai, gelas, keramik, cat, dan bahan celupan (Eckenfelder,1989). Kadar mangan pada perairan alami sekitar 0,2 mg/liter atau kurang. Kadar yang lebih besar dapat terjadi pada air tanah dalam dan pada danau yang dalam. Perairan asam dapat mengandung mangan sekitar 10-150 mg/liter. Perairan laut mengandung mangan sekitar 0,002 mg/liter (McNeely et al., 1979). Kadar mangan pada perairan air tawar sangat bervariasi, antara 0,002 mg/liter hingga lebih dari 4,0 mg/liter. Pada air minum, kadar mangan maksimum 0,05 mg/ liter (Moore, 1991). Perairan yang diperuntukkan bagi irigasi pertanian untuk tanah yang bersidat asam sebaiknya memiliki kadar mangan sekitar 0,2 mg/ liter, sedangkan untuk tanah yang bersifat netral dan alkalis sekitar 10 mg/liter. Mangan merupakan nutrient renik yang essensial bagi tumbuhan dan hewan. Logam ini berperan dalam pertumbuhan dan merupakan salah satu komponen penting pada system enzim. Defisiensi mangan dapat mengakibatkan pertumbuhan terhambat, serta system saraf dan proses reproduksi terganggu. Pada tumbuhan, mangan merupakan unsur essensial dalam proses metabolisme. Meskipun tidak bersifat toksik, mangan dapat mengendalikan kadar unsur toksik di perairan, misalnya logam berat. Jika dibiarkan di udara teruka dan mendapat cukup oksigen, air dengan kadar mangan (Mn2+) tinggi (lebih dari 0,01 mg/liter) akan membentuk koloid karena terjadinya proses oksidasi Mn2+ menjadi Mn4+. Koloid ini mengalami presipitasi membentuk warna cokelat gelap sehingga ir menjadi keruh. Stauber dan Florence (1985) dalam Moore (1991) mengemukakan bahwa kemanapun mangan untuk menghambat toksisitas Cu terhadap microalgae Nitzschia closterium lebih baik dari pada Fe. Martin dan Holdich (1986) dalam Moore (1991) menemukan bahwa Mn7+ jauh lebih toksik daripada Mn2+. Keduanya mengemukakan nahwa LC50 Mn2+ terhadap Krustasea air tawar (Asellus aquaticus dan Crangonyx pseudogracillis) adalah > 300 mg/liter, sedangkan nilai LC50 Mn7+ terhadap Crangonyx pseudogracillis adalah 0,99 mg/liter. Nilai LC50 Mn2+ melebihi 1000 mg/liter (Moore, 1991).

MODUL I PEMERIKSAAN AIR BERSIH

29

Penetapan mangan dilakukan secara kolorimetri dengan metode persulfate. Pada prinsipnya oksidan Mn++ oleh persulfate menjadi Mn+5 (sebagai MnO4 yang berwarna merah ungu) dalam susunan asam dengan menggunakan Ag+ sebagai katalis. 2Mn++ + 5 (S2O8) = +8H2O  MnO4 + 10SO4 = +16H+ atau 2Mn++ + 5 (K2S2O8) = +8H2O  2MnO4 + 5K2SO4 + 6H+ +5H2SO4 Warna merah ungu yang timbul dibandingkan dengan warna standar KMnO4. b. Alat dan Bahan Alat • Labu Erlenmeyer • Tabung reaksi • Kompor Spiritus • Pipet • Timbangan • Tabung ukur Bahan • Sampel air ± 100 mL • Aquades • Larutan AgNO3 • Larutan KMnO4 c. Pelaksanaan Pembuatan larutan standar KMnO4 • Isi 6 tabung reaksi dengan 10 mL aquades • Teteskan secara urut keenam tabung dengan 0, 1, 2, 3, 4, dan 5 tetes KMnO4 Pemeriksaan Mn • Ambil sampel air ± 100 ml ke labu Erlenmeyer • Tambahkan 1 ml AgNO3 hingga warna menjadi keruh kemudian didihkan diatas kompor listrik • Tambahkan 3 gr Mn, campur dengan hati-hati • Bandingkan dengan warna standar 30

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

d. Hitungan

Menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 batas kandungan mangan dalam air bersih sebesar 0,5 mg/l dan untuk air minum sebesar 0,1 mg/l. Berdasarkan KEP-02/MENKLH/I/1988 baku mutu air digolongkan menjadi 4 (empat) dengan kandungan mangan yang diperbolehkan sekitar 0,05 sampai 0,5 mg/l. 4.

Pengujian Ph

i. Pendahuluan pH merupakan perameter untuk menyatakan suatu keasaman air, untuk menyatakan banyaknya ion H+ di dalam air. pH air dapt digunakan untuk keperluan industri, pertanian dan seterusnya. Data pH diperlukan untuk proses pengolahan air karena efisiensi proses pengolahan air sangat dipengaruhi oleh pH air, misalnya pengolahan air limbah secara biologis, proses koagulasi dan seterusnya. Air minum sebaiknya netral, tidak asam/basa, untuk mencegah terjadinya pelarutan logam berat dan korosi jaringan distribusi air minum. pH standar untuk air bersih sebesar 6,5 – 8,5. Mackereth et al. (1989) berpendapat bahwa pH juga berkaitan erat dengan karbondioksida dan alkalinitas. Pada pH < 5, alkalinitas dapat mencapai nol. Semakin tinggi pH, semakin tinggi pula nilai alkalinitas dan semakin rendah kadar karbondioksida bebas. Larutan yang bersifat asam (pH rendah) bersifat korosif. pH juga mempengaruhi toksisitas suatu senyawa kimia. Senyawa ammonium yang dapat terionisasi banyak ditemukan pada perairan yang memiliki pH rendah. Ammonium bersifat tidak toksik (innocuous). Namun, pada suasana alkalis (pH tinggi) lebih banyak ditemukkan ammonia yang tak terionisasi (unionized) dan bersifat toksik. Ammonia tak terionisasi ini lebih mudah terserap ke dalam tubuh organisme akuatik dibandingkan dengan ammonium (Tebbut,1992). Sebagian besar biota akuatik sensitive terhadap perubahan pH dan menyukai nilai pH sekitar 7 – 8,5. Nilai pHh sangat mempengaruhi proses biokimiawi perairan, misalnya proses nitrifikasi akan berakhir jika pH rendah MODUL I PEMERIKSAAN AIR BERSIH

31

(Novotny dan Olem, 1994). Pengaruh nilai pH terhadap komunitas biologi perairan ditunjukkan dalam table dibawah ini Pengaruh pH Terhadap Komunitas Biologi Perairan Nilai pH Pengaruh Umum 6,0 – 6,5 1. Keanekaragaman plankton dan bentos sedikit menurun 2. Kelimpahan total, biomassa, dan produktivitas tidak mengalami perbahan 5,5 – 6,0 1. Penurunan nilai keanekaragaman plankton dan bentos semakin tampak 2. Kelimpahan total, biomassa, dan produktivitas masih belum mengalami perubahan yang berarti 3. Algae hijau berflamen mulai tampak pada zona litoral. 5,0 – 5,5 1. Penurunan keanekaragaman dan komposisi jenis plankton, perifiton, dan bentos semakin besar. 2. Terjadi penurunan kelimpahan total, biomassa zooplankton dan bentos. 3. Algae hijau berfilamen semakin banyak. 4. Proses nitrifikasi terhambat. 4,5 – 5,0 1. Penurunan keanekaragaman dan komposisi jenis plankton dan bentos semakin besar. 2. Penurunan kelimpahan total dan biomassa zooplankton dan bentos. 3. Algae hijau berfilamen semakin banyak. 4. Proses nitrifikasi terhambat. Sumber : modifikasi Baker et al.,1990 dalam Novonty dan Olem 1994.

Pada pH < 4, sebagian besar tumbuhan air mati karena tidak dapat bertoleransi dengan pH rendah. Namun, algae Chlamydomonas acidophila masih dapat bertahan hidup dengan pH yang sangat rendah, yaitu pH 1 dan algae Euglena masih dapat bertahan hidup pad pH 1,6 (Haslam,1995) Pada umumnya, bakteri tumbuh dengan baik pada pH netral dan alkalis, sedangkan jamur lebih menyukai pH rendah (kondisi asam). Oleh karena itu, 32

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

proses dekomposisi bahan organic berlangsung lebih cepat pada kondisi pH netral dan alkalis. a.

Alat dan Bahan Alat • Gelas ukur • pH meter Bahan • Sampel air ± 100 ml

b. Pemeriksaan • Ambil ± 100 ml sampel air dalam gelas ukur • Masukan pH meter kedalam gelas ukur yang berisi sampel air, pastikan ujung pH meter bersih terlebih dahulu • Tunggu berapa menit kemudian catat hasil pH sampel air c. Hitungan Menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 pH dalam air bersih sebesar 6,5 sampai 9,0 dan untuk air minum sebesar 6,5 sampai 8,5. Berdasarkan KEP-02/MENKLH/I/1988 baku mutu air digolongkan menjadi 4 (empat) dengan masing-masing pH sebagai berikut. Golongan pH Maks yang diperbolehkan Maks yang diajukan

A 6,5-8,5 6,5-8,5

B 5-9 5-9

C 6-9 6-9

D 5-9 5-9

Sumber: KEP-02/MENKLH/I/1988

5.

Pengujian Sulfat

i. Pendahuluan Sulfat merupakan senyawa yang stabil secara kimia karena merupakan bentuk oksida paling tinggi dari unsur belerang. Sulfat dapat dihasilkan dari oksida senyawa sulfida oleh bakteri. Sulfide tersebut adalah antara lain sulfide metalik dan sulfide organosulfur. Sebaliknya oleh bakteri golongan heterotrofik anaerob, sulfat dapat direduksi menjadi asam sulfide. Secara kimia sulfat merupakan bentuk anorganik daripada sulfide didalam lingkungan aerob. Sulfat MODUL I PEMERIKSAAN AIR BERSIH

33

didalam lingkungan (air) dapat berada secara ilmiah dan atau dari aktivitas manusia, misalnya dari limbah industry dan limbah laboratorium. Selain itu dapat juga berasal dari oksidadi senyawa organic yang mengandung sulfat adalah antara lain industry kertas, tekstil, dan industry logam. Ion sulfat adalah salah satu anion yang penting dalam penyediaan air, dalam jumlah besar dapat berfungsi sebagai pencuci perut (garam inggris) apalagi Mg++ dan Na++ merupakan kation yang bergabung dengan SO4 maka akan terbentuk Na2SO4 yang menimbulkan rasa mual dan ingin muntah. Sumber alami sulfat adalah bravoite [(Ni,Fe)S2], chalcopyrite (Cu2S), cubanite (CuFe2S3), gregite (Fe3S4), gypsum (CaSO4. 2H2O), molybdenite (MoS2), dan pyrite (FeS2) (McNeely et al., 1979; Moore, 1991). Sulfat banyak digunakan dalam industry tekstil, penyamakan kulit, kertas, metalurgi, dan lain – lain. Sulfat yang berikatan dengan hydrogen membentuk asam sulfat dan sulfat yang berikatan dengan logam alkali merupakan bentuk sulfur yang paling banyak ditemukan di danau dan sungai (Cole,1988). Reduksi (pengurangan oksigen dan penambahan hydrogen) anion sulfat menjadi hydrogen sulfide pada kondisi anaerob dalam proses dekomposisi bahan organic, menimbulkan bau yang kurang sedap dan meningkatkan korosivitas logam. Proses reduksi yang dilakukan oleh bakteri heterotroph ini (misalnya Desulfovibrio) banyak terjadi di dasar laut. Hydrogen sulfide yang dihasilkan kemudian dilepas ke atmosfer. SO42- + bahan organic S2- + 2H+

S2- + H2O + CO2

H2S

Apabila di perairan tidak terdapat oksigen dan nitrat maka sulfat berperan sebagai sumber oksigen dalam proses oksidasi yang dilakukan oleh bakteri anaerob. Pada kondisi ini, ion sulfat direduksi menjadi ion sulfit yang membentuk kesetimbangan dengan ion hydrogen untuk membentuk hydrogen sulfide. Pada perairan alami yang mendapat cukup aerasi biasanya tidak ditemukan H2S karena telah teroksidasi menjadi sulfat. Kadar sulfat pada perairan tawar alami berkisar 2 – 80 mg/liter. Kadar sulfat pada perairan yang melewati batuan gypsum dapat mencapai 1000 mg/liter (Rump dan Krist, 1992). Di sekitar pembuangan limbah industry, kadar sulfat mencapai 1.000 mg/liter (UNESCO/ 34

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

WHO/UNEP,1992). Kadar sulfat air minum sebaiknya tidak melebihi 400 mg/liter(WHO, 1984). Kadar sulfat yang melebihi 500 mg/liter dapat mengakibatkan terjadinya gangguan pada system pencernaan. Sulfide total (H2S, HS-, dan S2-) yang terdapat disekitar dasar perairan yang banyak mengandung deposit lumpur (sludge) mencapai 0,7 mg/liter, sedangkan pada kolom air biasanya berkisar antara 0,02 – 0,1 mg/liter. Kadar sulfide total kurang dari 0,002 mg/liter dianggap tidak membahayakan bagi kelangsungan hidup organisme akuatik (McNeely et al., 1979). WHO merekomendasikan kadar sulfat yang diperkenankan pada air minum sekitar 400 mg/liter dan kadar nitrogen sulfide sekitar 0,005 mg/ liter (Moore, 1991). b. Alat dan Bahan Alat • Tabung reaksi • Pipet • Gelas ukur Bahan • Sampel air 100 ml • Barium Nitrat 10% (Ba(NO3) • Buffer sulfat • Standar SO4 c. Pelaksanaan Larutan Standar SO4 • Sediakan 6 tabung reaksi yang di dalamnya diisi dengan aquades sebanyak 100 ml • Teteskan larutan SO4 pada masing-masing tabung reaksi sebanyak 0, 1, 2, 3, 4, dan 5 • Tambahkan 2 tetes barium nitrat dan 2 tetes buffer SO4 pada masingmasing tabung reaksi kemudian dikocok hingga tercampur

MODUL I PEMERIKSAAN AIR BERSIH

35

Pelaksanaan Pengujian Sampel Air • Ambil sampel air sebanyak 10 ml dengan gelas ukur, kemudian masukan kedalam tabung reaksi • Tambahkan 2 tetes barium nitrat dan 2 tetes buffer SO4, kocok agar merata • Bandingkan hasil pengujian dengan standar SO4 dan catat hasilnya d. Hitungan

Menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 kandungan SO4 dalam air bersih dan air minum sebesar 400 mg/l. Berdasarkan KEP-02/ MENKLH/I/1988 baku mutu air digolongkan menjadi 4 (empat) dengan kandungan SO4 sebesar 200 sampai 400 mg/l. 6.

Pengujian Detergen

a. Pendahuluan Deterjen merupakan contoh bahan zat organic yang tidak terurai secara biologis. Nama kimianya adalah senyawa alkali benzena sulfonat. Dalam air, deterjen akan menimbulkan busa sehingga air tidak layak digunakan. Sedangkan detergen adalah juga bahan pembersih seperti halnya sabun, akan tetapi dibuat dari senyaw petrokimia. Detergen mempunyai kelebihan dibandingkan dengan sabun, karena dapat kerja pada air sadah. Bahan detergen yang umum digunakan adalah Dodecylbenzensulfonat. Detergen didalam air akan mengalami ionisasi membentuk komponen bipolar aktif yang akan mengikat ion Cad dan/atau ion Mg pada air sadah. Komponen bipolar aktif terbentuk pada ujung Dodecylbenzensulfonat. Untuk dapat membersihkan kotoran dengan baik, detergen diberi bahan pembentuk yang bersifat alkalis adalah Natrium tripoliposfat. Bahan buangan berupa sabun dan detergen di dalam air lingkungan akan mengganggu karena alasan sebagai berikut ini:

36

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

1. Larutan sabun akan menaikkan pH air sehingga dapat mengganggu kehidupan organisme didalam air. Detergen yang menggunakan bahan non-fosfat akan menaikkan pH air sampai sekitar 10,5 – 11. 2. Bahan antiseptic yang ditambahkan ke dalam sabun/detergen juga mengganggu kehidupan mikroorganisme di dalam air, bahkan dapat mematikan. 3. Ada sebagian bahan sabun maupun detergen yang tidak dapat dipecah (didegradasi) oleh mikroorganisme yang ada didalam air. Keadaan ini sudah barang tentu akan merugikan lingkungan. Namun akhir – akhir ini mulai banyak digunakan bahan sabun/detergen yang dapat didegradasi oleh mikroorganisme. b. Alat dan Bahan Alat • Labu Elenmeyer • Gelas ukur • Kulkas • Alumuneium Voil Bahan • Sampel air 100 ml • Metylin Blue c. Pelaksanaan • Isi labu elenmeyer dengan sampel air 100 ml • Tetesi dengan metylin blue sebanyak 3 tetes hingga warnanya berubah menjadi biru • Tutup labu elenmeyer dengan alumuneium voil sangat rapat • Masukan kedalam kulkas ±24 jam hingga 5 hari • Keluarkan sampel dari dalam kulkas dan amati apakah terjadi perubahan warna dan bau, jika warna hilang dan bau menjadi busuk maka air mengandung detergen.

MODUL I PEMERIKSAAN AIR BERSIH

37

e. Hitungan Menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 kandungan detergen dalam air bersih dan air minum sebesar 0,01 mg/l. Menurut Depkes RI 1990 sebesar 0,0003 mg/l. 7.

Pengujian Zat Organik

a. Pendahuluan Kandungan bahan organic dalam air secara berrlebihan dapat terurai menjadi zat – zat yang berbahaya bagi kesehatan , dalam saluran pencernaan manusia maupun hewan. Air yang tercemar oleh kotoran manusia maupun hewan tidak dapat digunakan untuk keperluan minum, mencuci makanan atau memasak karena dianggap mengandung mikroorganisme pathogen yang berbahaya bagi kesehatan, terutama pathogen penyebab infeksi saluran pencernaan. Kelebihan permanganate yang terpakai untuk oksidasi senyawa dalam percontohan air yang diperiksa, direduksi oleh asalat yang diketahui liternya. Kelebihan oksalat dititrasi kembali dengan larutan KMnO4. b. Alat dan Bahan Alat • Labu Erlemeyer 250 mL • Gelas ukur 100 mL + 250 mL • Kompor spirtus • Buret + statip komplet • pipet Bahan • Air sample • N/100 KMnO4 • N/100 Asam oxsalat • 4NH2SO4 c. Pelaksanaan • Mengambil sampel air 100 mL • Masukkan dalam labu Erlenmeyer • Masukkan 5 mL 4NH2SO4 38

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

• • • •

Tambahkan tetes demi tetes 1/100 NKMnO4 sampai warna KMnO4 kelihatan Panaskan dengan kompor spirtus sampai mendidih, kemudian angkat dan tambahkan 10 mL 1/100 KMnO4 Dipanaskan lagi dengan api kecil kurang lebih 10 menit Diangkat dan ditambahkan 10 mL Asam oxsalat, warna KMnO4 kelihatan

d. Hitungan Nilai KMnO4 (mg/l) =

1000 x [(10 + ( titrasi KMnO4 x f )) – 10 ] x 0,316 vol

Menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 kandungan detergen dalam air bersih dan air minum sebesar 10 mg/l. 8.

Pengujian DO/ O2

a. Pendahuluan Oksigen memegang peranan penting sebagai indikator kualitas perairan, karena oksigen terlarut berperan dalam proses oksidasi dan reduksi bahan organik dan anorganik. Selain itu, oksigen juga menentukan biologik yang dilakukan oleh organisme aerobik dan anaerobik. Dalam kondisi aerobik, peranan oksigen adalah untuk mengoksidasi bahan organik dan anorganik dengan hasil akhirnya adalah nutrien yang ada pada akhirnya dapat memberikan kesuburan perairan. Dalam kondisi anaerobik oksigen yang dihasilkan akan mereduksi senyawa-senyawa kimia menjadi lebih sederhana dalam bentuk nutrien dan gas. Dissolved Oxygen (DO) adalah jumlah oksigen terlarut dalam air yang berasal dari fotosintesis dan absorbsi atmosfer atau udara. DO di suatu perairan sangat berperan dalam proses penyerapan makanan oleh mahkluk hidup dalam air. Untuk mengetahui kualitas air dalam suatu perairan, dapat dilakukan dengan mengamati beberapa parameter kimia seperti DO. Semakin banyak jumlah DO (dissolved oxygen), maka kualitas air semakin baik. Jika kadar oksigen terlarut yang terlalu rendah akan menimbulkan bau yang tidak sedap akibat degradasi anaerobik yang mungkin saja terjadi. Satuan DO dinyatakan dalam persentase saturasi.

MODUL I PEMERIKSAAN AIR BERSIH

39

Kandungan Dissolved Oxygen (DO) minimum adalah 2 ppm dalam keadaan nornal dan tidak tercemar oleh senyawa beracun (toksik) (Swingle, 1968) atau berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air menegaskan bahwa kadar DO minimum yang harus ada pada air adalah >2 mg O2/lt. Idealnya, kandungan oksigen terlarut tidak boleh kurang dari 1,7 ppm selama waktu 8 jam dengan sedikitnya pada tingkat kejenuhan sebesar 70% b. Alat dan Bahan Alat • Botol O2 (botol reagent) • Pipet • Buret+statip komplet • Gelas ukur 1000 ml • Labu elenmeyer Bahan • Sampel air • Pereaksi O2 • MNSO4 • Amilum • H2SO4 • Na2S2O3 c. Pelaksanaan • Sampel masukkan dalam botol O2 • Tambahkan 1 ml MNSO4, kemudian dikocok dengan cara membolak balikan botol berulang kali supaya tercampur, ini dilakukan untuk mengikat O2 supaya jangan lepas • Diamkan selama 5 menit supaya mengendap dengan sempurna, jika endapan berwarna coklat maka O2 positif, tetapi jika berwarna putih O2nya nol • Teteskan 1 ml H2S2O3 kocok hingga endapannya larut semua, warna larutan akan kuning bila O2nya ada, tetapi kalau larutannya bewarna putih maka O2nya nol 40

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

• • •

Ambil 100 ml sampel dengan gelas ukur kemudian masukan kedalam labu elenmeyer Jika warna kuning pekat tetrasi dengan Na2S2O3 terlebih dahulu dan catat titrasinya hingga warna berubah kuning muda Tambahkan larutan 1 ml amilum akan timbul warna biru, kemudian titrasi dilanjutkan sampai warna biru hilang atau biru sangat muda sekali hamper mendekati putih dan catat titrasinya

d. Hitungan

Berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air menegaskan bahwa kadar DO minimum yang harus ada pada air adalah >2 mg O2/L,

MODUL I PEMERIKSAAN AIR BERSIH

41

MODUL II PEMERIKSAAN AIR LIMBAH CAIR

A.

Pemeriksaan Fisik

Air yang berkualitas baik harus memenuhi persyaratan yaitu jernih/tidak keruh, tidak bewarna, rasanya tawar, tidak berbau, temperaturnya normal, dan tidak mengandung zat padat. Untuk mengetahui apakah air memiliki kualitas baik, maka diperlukan pengujian sebagai berikut ini: 1.

Pengujian Warna

a. Pendahuluan Warna dapat ditimbulkan oleh adanya ion-ion logam (seperti besi dan mangan), humu dan bahan-bahan kompos, plankton, rumput dan buangan industri. Pengertian warna dalam air dapat dibedakan atas dua macam yaitu: 1) Warna sesungguhnya (true color) ditimbulkan oleh kandungan senyawa organik seperti lignin, humus dan dikomposisi bahan bahan organik (daun, tumbuh-tumbuhan, dll). Warna sesungguhnya akan tetap ada meskipun kekeruhan air (yang dapat menimbulkan warna dalam air) sudah dihilangkan. 2) Warna bukan sesungguhnya (apparet color) yang ditimbulkan oleh kehadiran bahan-bahan tersuspensi dalam air industri dan lain sebagainya. Para ahli menemukan bahwa warna sesungguhnya air alami adalah kuning kecoklat-coklatan dimana larutan K2PtCl (Kalium Khloropltint) yang ditambah dengan CoCl (Kobit Khorida) akan menghasilkan warna yang sempurna. Intensitas warna umumnya berhubungan dengan kenaikan pH air, sehingga penetapan warna air senantiasa disertai dengan pengukuran pH air. Pada penentuan warna sesungguhnya, bahan – bahan tersuspensi yang dapat menyebabkan kekeruhan dipisahkan terlebih dahulu. Warna tampak

43

adalah warna yang tidak hanya disebabkan oleh bahan terlarut, tetapi oleh juga bahan tersuspensi. Warna perairan ditimbulkan oleh adanya bahan organic dan bahan anorganik; karena keberadaan plankton, humus, dan ion – ion logam (misalnya besi dan mangan), serta bahan – bahan lain. Adanya oksida besi menyebabkan air berwana kemerahan, sedangkan oksida mangan menyebabkan air berwarna kecoklatan atau kehitaman. Kadar besi sebanyak 0,3 mg/liter dan kadar mangan sebanyak 0,05 mg/liter sudah cukup dapat menimbulkan warna pada perairan (Peavy et al.,1985). Kalsium karbonat yang berasal dari daerah berkapur menimbulkan warna kehijauan pada perairan. Bahan – bahan organic misalnya tannin, lignin, dan asam humus yang berasal dari dekomposisi tumbuhan yang telah mati menimbulkan warna kecoklatan. Warna dapat diamati secara visual (langsung) ataupun diukur berdasarkan skala platinum kobalt (dinyatakan dengan satuan PtCo), dengan membandingkan warna air sampel dan warna standar. Air yang memiliki nilai kekeruhan rendah biasanya memiliki nilai warna tampak dan warna sesungguhnya sama dengan standar (APHA, 1976; Davis dan Cornwell,1991). Intesitas warna cenderung meningkat dengan meningkatnya nilai pH (Saw-yer dan McCarty,1978). Perairan alami tidak berwarna. Air dengan nilai warna lebih kecil dari 10 PtCo biasanya tidak memperlihatkan warna yang jelas. Air yang berasal dari rawa – rawa yang biasanya berwarna kuning kecoklatan hingga kehitaman memiliki nilai warna sekitar 200 – 300 PtCo karena adanya asam humus (McNeely et al., 1979) Warna dapat menghambat proses penetrasi cahaya ke dalam air dan mengaibatkan terganggunyaproses fotosintesis. Untuk kepetingan keindahan, warna air sebaiknya tidak melebihi 15 PtCo. Sumber air untuk kepentingan air minum sebaiknya memiliki nilai warna 5 – 50 PtCo. Perbedaan warna pada kolom air menunjukkan indikasi bahwa semakin dalam perairan, semakin tinggi nilai warna karena terlarutnya bahan organic yang terakumulasi di dasar perairan. Warna perairan pada umumnya disebabkan oleh partikel koloid bermuatan negative, sehingga penghilangan warna di perairan dapat dilakukan dengan penambahan koagulan yang bermuatan positif, misalnya alumunium dan besi (Sawyer dan McCarty,1978). Warna perairan juga dapat disebabkan oleh 44

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

peledakan (blooming) fitoplankton (algae). Fenomena peledakan salah satu jenis algae inilah yang menyebabkan perairan memiliki warna yang sangat berbeda dengan perairan di sekitarnya. Kondisi seperti ini di perairan laut dikenal dengan istilah red tide. Di perairan laut, jenis algae yang mengalami peledakan pertumbuhan biasanya berasal dari filum Dinoflagellata, sedangkan di perairan tawar biasanya berasal dari filum Cyanophyta. b. Alat dan Bahan Bahan • 50 mL sampel air • Larutan K2PtCl6 • CaCl26H2O • Aquades Alat: • Tabung Nessler 50 mL • pH meter c. Pelaksanaan Pembuatan Larutan 4. Induk Larutkan 1.246 gr K2PtCl6 (ekivalen dengan 500 mg platinum) dan 1 gr CoCl26H2O (ekivalen dengan 250 mg CO) dalam air suling dengan 100 mL HCl pekat dan encerkan dengan air suling (aquades) sampai volume 1000 mL. larutan induk memiliki warna sama dengan 500 unit. 5. Standar Buat larutan standar dengan satuan warna 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, dan 70 unit dengan mengencerkan 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; dan 7,0 mL larutan induk dengan air suling hingga 50 mL dalam tabung Nessler. Larutan tidak boleh mengalami penguapan atau terkena debu, oleh karena itu tutup tabung Nesster yang telah berisi larutan standar tersebut dengan kertas almunium

MODUL II PEMERIKSAAN AIR LIMBAH CAIR

45

Membandingkan Sampel air secara Visual a. Masukan 50 mL sampel air kedalam tabung Nessler b. Bandingkan ampel dengan larutan standar c. Lihat secara vertikal ke bawah melalui tabung apabila warna larutan melebihi 70 unit encerkan dengan air suling dalam perbandingan yang diketahui sampai warna dapat dibandingkan dengan larutan standar. d. Hitungan Hanya dilihat secara visual saja 2.

Pengujian Suhu

a. Pendahuluan Parameter temperatur air perlu diperiksa, karena parameter temperatur merupakan parameter fisik air yang penting dalam menunjang biota air. Temperatur air harus diukur di lapangan atau di tempat pengambilan contoh air, karena temperatur air akan berubah menyesuaikan dengan temperatur udara disekitarnya. Perubahan suhu berpengaruh terhadap proses fisika, kimia, dan biologi badan air. Suhu juga sangat berperan untuk mengendalikan kondisi ekosistem perairan. Organisme akuatik memiliki kisaran suhu tertentu (batas atas dan bawah) yang disukai bagi pertumbuhannya. Misalnya, algae dari filum Chlorophyta dan diatom akan tumbuh dengan baik pada kisaran suhu berturut – turut 30º - 35ºC dan 20º - 30ºC. filum Cyanophyta lebih dapat bertoleransi terhadap kisaran suhu yang lebih tinggi dibandingkan dengan Chlorophyta dan diatom (Haslam,1995). Peningkatan suhu menyebabkan peningkatan viskositas, reaksi kimia, evaporasi, dan volatilitas. Peningkatan suhu juga menyebabkan penurunan kelarutan gas dalam air, misalnya gas O 2,CO2,N2,CH4, dan sebagainya (Haslam,1995). Selain itu, peningkatan suhu juga menyebabkan peningkatan kecepatan metabolisme dan respirasi organisme air, dan selanjutnya mengakibatkan peningkatan konsumsi oksigen. Peningkatan suhu perairan sebesar 10ºC menyebabkan terjadinya peningkatan konsumsi oksigen oleh organisme akuatik sekitar 2 – 3 kali lipat. Namun, peningkatan suhu ini disertai dengan penurunan kadar oksigen terlarut sehingga keberadaan oksigen sering 46

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

kali tidak mampu memenuhi kebutuhan oksigen bagi organisme akuatik untuk melakukan proses metabolisme dan respirasi. Peningkatan suhu juga menyebabkan terjadinya peningkatan dekomposisi bahan organic oleh mikroba. Kisaran suhu optimum bagi pertumbuhan fitoplankton diperairan adalah 20º - 30ºC. Pemeriksaan ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar suhu atau temperatur air sampel yang diuji. b. Alat dan Bahan Bahan • 1000 mL air sampel Alat • Gelas ukur • pH meter c. Pelaksanaan • Masukan ± 1000 mL sampel air kedalam gelas ukur • Masukan pH meter dalam sampel, tunggu beberapa menit • Catat berapa suhunya • Bersihkan kepala ukur dengan air suling sebelum digunakan kembali d. Hitungan Menurut PerMen Lingkungan Hidup RI No. 5 Tahun 2014 tentang baku mutu air limbah untuk syarat kualitas air limbah untuk kegiatan yang belum memiliki baku mutu dapat dilihat pada table berikut: Parameter Temperatur

Satuan °C

Golongan I 38

II 40

Sumber: PerMen LH RI No. 5 Tahun 2014

Menurut KEP-03/MENKLH/II/1991 air limbah dibagi menjadi 4 (empat) golongan yang dapat dilihat pada table berikut:

MODUL II PEMERIKSAAN AIR LIMBAH CAIR

47

Parameter

Satuan

Temperatur

°C

I 35

Golongan II III 38 40

IV 45

Sumber: KEP-03/MENKLH/II/1991

3.

Pengujian Kekeruhan (Bahan Tersuspensi dan Kandungan Lumpur)

a. Pendahuluan Kekeruhan menggambarkan sifat optic air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan – bahan yang terdapat di dalam air. Kekeruhan disebabkan oleh bahan organic dan anorganik yang tersuspensi dan terlarut (misalnya lumpur dan pasir halus), maupun bahan anorganik dan organic yang berupa plankton dan mikroorganisme lain (APHA,1976;Davis dan Cornwell,1991). Padatan tersuspensi berkorelasi positif dengan kekeruhan. Semakin tinggi nilai padatan tersuspensi, nilai kekeruhan juga semakin tinggi. Akan tetapi, tingginya padatan terlarut tidak selalu diikuti dengan tingginya kekeruhan. Misalnya, air laut memiliki nilai padatan terlarut tinggi, tetapi tidak berarti memiliki kekeruhan yang tinggi. Lumpur atau sedimen merupakan padatan yang langsung dapat terendapkan jika air didiamkan atau tidak terganggu selama beberapa waktu padatan yang mengendap tersebut terdiri dari partikel-partikel padatan yang memiliki ukuran relatif besar dan berat sehingga dapat mengendap dengan sendirinya. Padatan tersupensi adalah perpadatan yang dapat menyebabkan kekeruhan air, tidak terlarut dan tidak dapat mengedar secara langsung padatan tersuspensi terdiri dari partikel-partikel yang berukuran maupun beratnya lebih kecil dari sedimen, misalnya tanah liat, bahan-bahan organic tertentu sel-sel mekiroorganisme dan lain-lain. Kekeruhan pada perairan yang tergenang (lentik), misalnya danau, lebih banyak disebabkan oleh bahan tersuspensi yang berupa koloid dan partikel – partikel halus, sedangkan kekeruhan pada sungai yang sedang banjir oleh banyak disebabkan oleh bahan – bahan tersuspensi yang berukuran lebih besar, yang berupa lapisan permukaaan tanah yang terbawa oleh aliran air pasa saat hujan. Kekeruhan yang tinggi dapat mengakibatkan terganggunya system osmoregulasi, misalnya pernafasan dan daya lihat organisme akuatik, serta dapat 48

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

menghambat penetrasi cahaya ke dalam air. Tingginya nilai kekeruhan juga dapat mempersulit usaha penyaringan dan mengurangi efektivitas desinfeksi pada proses penjernihan air. b. Alat dan Bahan Bahan • 1000 mL sampel air • 10 mL air tawas Alat • • • • • • • • •

Gelas ukur 10 mL Kerucut Imhoff dan Sandaran Pengaduk Stopwatch Kertas saring Corong filter Labu erlemeyer Oven Timbangan

c. Pelaksanaan • Masukkan 1000 mL sampel air kedalam kerucut imhoff dalam posisi tegak lurus yang dibantu dengan statif/ sandaran • Tambahkan 10 mL air tawas ke dalam kerucut imhoff • Aduk searah dengan jarum jam selama ±3 menit • Hidupkan stopwacth amati pengendapan yang terjadi yang terjadi setiap 5 menit • Hentikan pengamatan setiap 3 kali berturut-turut apabila tinggi pengendapan sudah konstan • Keluarkan air dari dalam kerucut imhoff secara perlahan jangan sampai endapan ikut terbuang • Tuangkan endapan ke dalam kertas saring yang sudah diletakan dalam corong filter dan labu erlemeyer dan timbang

MODUL II PEMERIKSAAN AIR LIMBAH CAIR

49

• • • •

Sebelum endapan dituangkan ke dalam kertas saring timbang terlebih dahulu Masukkan ke dalam oven hingga kering Keluarkan kertas saring dan masukkan kedalam desicator selama ± 1 jam Timbang kertas saring dan catat hasilnya

d. Hitungan

Dengan, A B

= berat kertas saring dan endapan = berat kertas saring dan endapan setelah di oven

Menurut PerMen Lingkungan Hidup RI No. 5 Tahun 2014 tentang baku mutu air limbah untuk syarat kualitas air limbah untuk kegiatan yang belum memiliki baku mutu dapat dilihat pada table berikut: Parameter

Satuan

TSS

Mg/l

I 200

Golongan

II 400

Sumber: PerMen LH RI No. 5 Tahun 2014

Menurut KEP-03/MENKLH/II/1991 air limbah dibagi menjadi 4 (empat) golongan yang dapat dilihat pada table berikut: Parameter

Satuan

TSS

mg/l

I 100

Golongan II III 200 400

IV 500

Sumber: KEP-02/MENKLH/I/1988

4.

Pengujian Jumlah Zat Padat Terlarut (TDS) dan Daya Hantar Listrik (DHL)

a. Pendahuluan Pemeriksaan terhadap bahan terlarut dalam air dapat dilakukan secepat dengan penetapan daya hantar listrik suatu larutan. Penetapan ini merupakan 50

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

pengukuran terhadap kemampuan sampel air untuk menghantarkan listrik. Besar kecilnya pengukuran tergantung pada konsentrasi total zat terlarut yang terionisasia dalam air dan suhu air. Mobilitas berbagai ion-ion terlarut berikut valensinya dan konsentrasinya akan mempengaruhi daya hantar listriknya. Oleh karena itu, semakin banyak garam – garam terlarut yang dapat terionisasi, semakin tinggi pula nilai DHL. Larutan yang mengandung ion-ion akan menghantarkan aliran listrik. Umumnya asam, basa dan garam-garam anorganik merupakan penghantar yang baik. Sebaiknya senyawa organik yang tidak berdisosiasi dalam larutan seperti sukrosa dan benzena merupakan penghantar listrik yang lemah (APHA,1976;Mackereth et al.,1989). Air suling yang baru dibuat memiliki daya hantar sebesar 0,5-2 mhos/cm dan setelah berumur beberapa minggu naik menjadi 2-4 mhos/cm. Daya hantar listrik air minum umumnya berkisar antara 50-1500 mhos/cm. Perairan laut memiliki DHL yang sangat tinggi karena banyak mengandung garam terlarut. Limbah industry memiliki nilai DHL mencapai 10.000 mhos/cm (APHA,1976). Sedangkan daya hantar listrik air buangan bervariasi menurut kriterianya. Nilai DHK berhubungan erat dengan nilai padatan terlarut total (TDS). Hal ini ditunjukkan dalam persamaan

Keterangan: K = konstanta untuk jenis air tertentu Nilai TDS dapat diperkirakan dengan mengalikan nilai DHL dengan bilangan 0,55 – 0,75 (Canadian Water Quality Guidelines,1987). Nilai TDS biasanya lebih kecil daripada nilai DHL. b. Alat dan Bahan Bahan • 600 mL sampel air Alat • Gelas ukur 1000 mL • Conductivity meter (DHL meter)

MODUL II PEMERIKSAAN AIR LIMBAH CAIR

51

c. Pelaksanaan • Masukkan 600 mL sampel air kedalam gelas ukur • Masukan DHL meter kedalam gelas ukur, sebelumnya pastikan ujung DHL meter bersih • Tunggu beberapa menit dan catat berapa nilainya • Bersihkan alat setelah digunakan d. Hitungan

Menurut PerMen Lingkungan Hidup RI No. 5 Tahun 2014 tentang baku mutu air limbah untuk syarat kualitas air limbah untuk kegiatan yang belum memiliki baku mutu dapat dilihat pada table berikut: Parameter

Satuan

TDS

mg/l

Golongan I 2000

II 4000

Sumber: PerMen LH RI No. 5 Tahun 2014

Menurut KEP-03/MENKLH/II/1991 air limbah dibagi menjadi 4 (empat) golongan yang dapat dilihat pada table berikut: Parameter

Satuan

TDS

mg/l

I 1500

Golongan II III 2000 4000

IV 5000

Sumber: KEP-02/MENKLH/I/1988

B. 1.

Pemeriksaan Kimia Pengujian Besi (Fe)

a. Pendahuluan Ion besi dan mangan dapat menimbulkan masalah yang serius dalam sistem penyediaan air minum, kedua ion tersebut biasanya banyak terkandung dalam air tanah. Dalam air sungai dan danau, kandungan ion besi dan mangan akan bertambah pada musim-musim tertentu.

52

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

Besi terdapat dalam tanah dan mineral dalam bentuk yang tak terlarut yaitu sebagai ferri oksida dan ferosulfida (pyrite). Pada daerah-daerah tertentu terdapat sebagian ferro karbonat (siderite) yang agak mudah larut. Apabila air tanah banyak mengandung CO2 ferro karbonat akan terlarut dalam jumlah yang besar dengan reaksi sebagai berikut

Dibeberapa tempat, besi terdapat di dalam tanah sebagai senyawa ferri yang tak mudah larut. Selama kadar oksigen terlarut cukup besar, air di daerah ini tidak mengandung besi walaupun kandungan CO2nya cukup tinggi. Akan tetapi jika kandungan oksigen terlarut habis (anaerobic), ion ferri akan tereduksi menjadi ion ferro dan akan terdapat dalam air. Air yang mengandung besi atau mangan apabila kontak dengan udara akan menjadi keruh dan terlihat tidak menyenangkan Karena terbentuknya endapan kolid Fe+3 dan Mn+4 dalam air akibat oksidasi yang terjadi. Kecepatan oksidasi akan bertambah dengan hadirnya katalis anorganik tertentu atau oleh aktivitas mekiroorganisme. Ion besi memberikan rasa amis dalam air dan memberi kesempatan tumbuhnya bakteri penggunaan besi di dalam sistem distribusi. Oleh Karena itu, di dalam sistem penyediaan air minum kandungan besi dibatasi sampai 0,3 mg/l dan mangan 0,05 mg/l. b. Alat dan Bahan Alat • Tabung reaksi • Gelas ukur • Pipet • Rak tabung reaksi Bahan • Air sampel • Larutan KMnO4 • Larutan NH2SO4 • LarutanKCN5 • Larutan standar Fe 0,1 mg/l MODUL II PEMERIKSAAN AIR LIMBAH CAIR

53

c. Pelaksanaan Pembuatan larutan standar • Siapkan beberapa tabung reaksi (kurang lebih 7 tabung) • Masing-masing tabung diisi aquades 100 mL + 2,5 4NH2SO4 • Tambahkan larutan standar 0,05 mL; 0,1 mL; 0,2 mL; 0,3 mL; 0,4 mL; 0,5 mL + tetes 0,1 KMnO4 sampai berwarna merah muda. • Ditambahkan 2,5 mL 20% NH4CNS (KCNS) hingga timbul warna besi yang berbeda Pemeriksaan Sampel • Mengambil tabung reaksi • Mengambil air sample dalam gelas ukur sebanyak 10 mL kemudian dimasukkan dalam tabung reaksi • Ditetesi dengan 5 tetes 4NH2SO4, 5 tetes KMnO4, 5 tetes KCNS dikocok-kocok hingga tercampur. • Membandingkan dengan larutan standar yang dibuat. • Mencatat berapa Fe yang sesuai. d. Hitungan

Menurut PerMen Lingkungan Hidup RI No. 5 Tahun 2014 tentang baku mutu air limbah untuk syarat kualitas air limbah untuk kegiatan yang belum memiliki baku mutu dapat dilihat pada table berikut: Parameter

Satuan

Fe

mg/l

Golongan I 5

II 10

Sumber: PerMen LH RI No. 5 Tahun 2014

Menurut KEP-03/MENKLH/II/1991 air limbah dibagi menjadi 4 (empat) golongan yang dapat dilihat pada table berikut:

54

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

Parameter

Satuan

Fe

mg/l

I 1

Golongan II III 5 10

IV 20

Sumber: KEP-02/MENKLH/I/1988

2.

Pengujian COD

a. Pendahuluan Chemical Oxygen Demand (COD) atau kebutuhan oksigen kimia adalah jumlah oksigen (MgO2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organik dalam air sampel, dimana pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen. Oksidasi terhadap bahan buangan organic akan mengikuti reaksi berikut ini: CaHbOc + Cr2O72- + H+

CO2 + H2O + Cr3+

Reaksi tersebut perlu pemanasan dan juga penambahan katalisator perak sulfat (Ag2SO4) untuk mempercepat reaksi. Apabila dalam bahan buangan organic diperkirakan ada unsur Chlorida yang dapat mengganggu reaksi maka perlu ditambahkan merkuri sulfat untuk menghilangkan gangguan tersebut. Chloride dapat mengganggu karena akan ikut teroksidasi oleh kalium bichromat sesuai dengan persamaan berikut ini : 6Cl- + Cr2O72- + 14 H+ → 3Cl2 + 2 Cr3++ 7H2O Apabila dalam larutan air lingkungan terdapat Chlorida , maka oksigen yang diperlukan pada reaksi tersebut tidak menggambarkan keadaan sebenarnya. Seberapa jauh tingkat pencemaran oleh bahan buangan organic tidak dapat diketahui secara benar. Penambahan merkuri sulfat adalah untuk mengikat ion Chlor menjadi merkuri chloride mengikuti reaksi dibawah ini : Hg2+ + 2Cl- + → HgCl2 Warna larutan air lingkungan yang mengandung bahan buangan organic sebelum reaksi oksidasi adalah kuning. Setelah reaksi oksidasi selesai maka warna kan berubah menjadi hijau. Jumlah oksigen yang diperlukn untuk

MODUL II PEMERIKSAAN AIR LIMBAH CAIR

55

reaksi oksidasi terhadap bahan buangan organic sama dengan jumlah kalium bichromat yang dipakai pada reaksi tersebut di atas. Makin banyak kalium bichromat yang dipakai pada reaksi oksidasi, berarti makin banyak oksigen yang diperlukan. Ini berarti menunjukkan bahwa air lingkungan makin banyak tercemar oleh bahan buangan organic. Dengan demikian maka sebenarnya jauh tingkat pencemaran air lingkungan dapat ditentukkan. Angka COD merupakan ukuran bagi pencernaan air oleh zat organis yang secara alamiah dapat dioksidasikan melalui proses mikrobiologis dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air. b. Alat dan Bahan Alat • Pipet • Tabung reaksi • Ruffuk apparatus yang terdiri dari tabung reaksi 10 ml, alat pemanas, dan peralatan kondensasi Bahan • Sampel air 10 ml • K2Cr2O7 • H2SO4 • Larutan Ferroin COD • Aquades • Standar Ferron Amunium SO4COD c. Pelaksanaan • Ambil sampel air sebanyak 10 ml ke dalam tabung reaksi • Menambahkan 1 ml K2Cr2O7 dan 1 ml H2SO4, kocok hingga tercampur • Rebus tabung reaksi berserta seperangkat alat reffux apparatus selama 1 jam atau sampai mendidih • Angkat dan dinginkan sampel air hingga suhu kamar • Teteskan larutan standar COD sebanyak 1 tetes

56

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

• •

Titrasi dengan standar ferro ammonium SO4COD sampai berwarna hijau Catat titrasi standar ferro ammonium SO4COD

d. Hitungan

Menurut PerMen Lingkungan Hidup RI No. 5 Tahun 2014 tentang baku mutu air limbah untuk syarat kualitas air limbah untuk kegiatan yang belum memiliki baku mutu dapat dilihat pada table berikut: Golongan Parameter Satuan I II COD mg/l 100 300 Sumber: PerMen LH RI No. 5 Tahun 2014

Menurut KEP-03/MENKLH/II/1991 air limbah dibagi menjadi 4 (empat) golongan yang dapat dilihat pada table berikut: Parameter COD

Satuan mg/l

I 40

Golongan II III 100 300

IV 600

Sumber: KEP-02/MENKLH/I/1988

3.

Pengujian BOD5

a. Pendahuluan Biological Oxygen Demand (BOD) atau kebutuhan oksigen biologis adalah suatu analisa empiris yang mencoba mendekati secara global proses-proses mikrobiologis yang benar-benar terjadi di dalam air. Angka BOD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan (mengoksidasi) hampir semua zat organis yang terlarut dan sebagian zat-zat yang tersuspensi dalam air. Jumlah oksigen yang diperlukan adalah oksigen yang dihabiskan dalam kondisi penentapan inkubasi selama 5 hari pada temperature 20°C oleh mekiroorganisme yang terkandung dalam contoh air. Proses penguraian yang berlangsung dapat digambarkan sebagai berikut: MODUL II PEMERIKSAAN AIR LIMBAH CAIR

57

Bahan-bahan

Pertumbuhan

Bahan organic+O2+Mekiroorganisme  CO2+biogas+energy Penguraian bahan organic tersebut sejalan dengan pemakaian oksigen (O2). Dalam penetapan BOD yang dianalisa adalah kadar oksigen terlarutnya pada saat t=0 dan t=5 hari (untuk BOD5) dan pada temperature 20°C. untuk memperoleh hasil lebih teliti, perlu dilakukan pengenceran sampel air. Kondisi yang harus dipenuhi dalam penetapan BOD adalah: 1. Bebas bahan beracun sehingga tidak menggangu pertumbuhan dan kehidupan mekiroorganisme 2. pH yang favorable 3. Cukup bahan nutrient yang diperlukan oleh mekiroorganisme 4. Temperature standar (20°C) 5. Ada mekiroorganisme dalam jumlah yang cukup Pada umumnya air lingkungan atau air alam mengandung mikroorganisme yang dapat “memakan”, memecah, menguraikan (mendegradasi) bahan buangan organic. Jumlah mikroorganisme di dalam air lingkungan tergantung pada tingkat kebersihan air. Air yang bersih (jernih) biasanya mengandung mikroorganisme yang relative lebih sedikit dibandingkan dengan air yang telah tercemar oleh bahan buangan. Air lingkungan yang telah tercemar oleh bahan buangan yang bersifat antiseptic atau bersifat racun, seperti phenol, kreolin, detergen, asam sianida, insektisida dan sebagainya, jumlah mikroorganismenya juga relatif sedikit. Untuk keadaan seperti ini perlu penambahan mikroorganisme yang telah menyesuaikan (beradaptasi) dengan bahan buangan tersebut. Mikroorganisme yang memerlukan oksigen untuk memecah bahan buangan organic sering disebut dengan bakteri aerobic. Sedangkan mikroorganisme yang tidak memerlukan oksigen disebut dengan bakteri anaerobic. b. Alat dan Bahan Alat • Botol O2 • Pipet • Gelas ukur 58

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

• • • •

Labu elenmeyer Kulkas Aerator Injector

Bahan • Sampel air • MnSO4 • PCrO2 • H2SO4 pekat • Na2S2O3 • Amylum • Aquades c. Pelaksanaan • Ambil 5 botol O2 beri nomer urut dan nama • Ambil tabung ukur 1000 ml, isi dengan 100 ml sampel air tambahkan aquades hingga volume mencapai 1000 ml • Masukkan sampel air kedalam 5 botol O2 yang sudah diberi nomor dan nama hingga penuh • Botol O2 nomor pertama tetesi 1 ml PCrO2 dan 1 ml MnSO4 • Tutup botol hingga rapat dan masukan kedalam kulkas • Setiap hari sampel air harus di perikas dan untuk setiap harinya sesuai urutan nomor botol, tetesi 1 ml PCrO2 dan 1 ml MnSO4 secara berturut-turut • Setelah hari ke 5 ambil botol sesuai nomor urut dan uji kandungan O2 dengan cara: 1.

Tetesi sampel air dengan H2SO4 sampai warna menjadi kuning pekat 2. Titrasi sampel air dengan Na2S2O3 sampai kuning bening dan catat titrasinya 3. Tambahkan 10 tetes amylum maka warna sampel air akan menjadi biru tua

MODUL II PEMERIKSAAN AIR LIMBAH CAIR

59

4. Titrasi sampel air dengan Na2S2O3 sampai warna menjadi bening atau warna biru hilang dan catat titrasinya d. Hitungan

Menurut PerMen Lingkungan Hidup RI No. 5 Tahun 2014 tentang baku mutu air limbah untuk syarat kualitas air limbah untuk kegiatan yang belum memiliki baku mutu dapat dilihat pada table berikut: Parameter

Satuan

BOD5

mg/l

I 50

Golongan

II 150

Sumber: PerMen LH RI No. 5 Tahun 2014

Menurut KEP-03/MENKLH/II/1991 air limbah dibagi menjadi 4 (empat) golongan yang dapat dilihat pada table berikut: Parameter BOD5

Satuan mg/l

I 20

Golongan II III 50 150

IV 300

Sumber: KEP-02/MENKLH/I/1988

4.

Pengujian Kesadahan

a. Pendahuluan Kesadahan (hardness) adalah gambaran kation logam divalent (valensi dua). Kation kation ini dapat bereaksi dengan sabun (soap) membentuk endapan (presipitasi) maupun dengan anion – anion yang terdapat didalam air membentuk endapan atau karat pada peralatan logam. Pada perairan tawar, kation divalen yang paling berlimpah adalah kalsium dan magnesium, sehingga kesadahan pada dasarnya ditentukan oleh jumlah kalsium dan magnesium. Kalsium dan magnesium berikatan dengan anion penyusun alkalinitas, yaitu bikarbonat dan karbonat.

60

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

Kesadahan air yang paling banyak adalah akibat hadirnya ion Ca++ dan Mg++. Oleh Karena itu, penentapan kesadahan hanya diarahkan pada penetapan kadar Ca++ dan Mg++ dalam air. Keberadaan kation yang lain, misalnya strontium, besi valensi Dua (kation ferro), dan mangan juga memberikan kontribusi bagi nilai kesadahan total, meskipun peranannya relatif kecil. Alumunium dan besi valensi 3 (kation ferri) sebenarnya juga memberikan kontribusi terhadap nilai kesadahan . namun demikian, mengingat sifat kelarutannya yang relatif rendah pada pH netral maka peran kedua kation ini sering kali diabaikan. Kesadahan dan alkalinitas dinyatakan dengan satuan yang sama, yaitu mg/liter CaCO3. Kesadahan pada awalnya ditentukan dengan titrasi menggunakan sabun standar yang dapat bereaksi dengan ion penyusun kesadahan. Dalam perkembangannya, kesadahan ditentukan dengan titrasi menggunakan EDTA (ethy-lene diamine tetra acetic acid) atau senyawa lain yang dapat bereaksi dengan kalsium dan magnesium. Kation Kation Penyusun Kesadahan dan Anion – Anion Pasangan/ Asosiasinya Kation Ca2+ Mg2+ Sr2+ Fe2+ Mn2+

Anion HCO3SO42ClNO3SiO32-

Sumber : Sawyer dan McCarty,1978.

Kesadahan perairan berasal dari kontak air dengan tanah dan bebatuan. Air hujn sebenarnya tidak memiliki kemampuan untuk melarutkan ion – ion penyusun kesadahan yang banyak terikat di dalam tanah dan batuan kapur (limestone), meskipun memiliki kadar karbondioksida yang relatif tinggi. Larutnya ion – ion yang dapat meningkatkan nilai kesadahan tersebut lebih banyak disebabkan oleh aktivitas bakteri di dalam tanah, yang banyak mengeluarkan karbondioksida.

MODUL II PEMERIKSAAN AIR LIMBAH CAIR

61

Keberadaan karbondioksida membentuk kesetimbangan dengan asam karbonat. Pada kondisi yang relatif asam, senyawa – senyawa karbonat yang terdapat di dalam tanah dan batuan kapur yang sebelumnya tidak larut berubah menjadi senyawa bikarbonat yang bersifat larut. Batuan kapur (lime stone) pada daarnya tidak hanya mengandung karbonat, tetapi juga mengandung sulfat, klorida, dan silikat. Ion – ion ini juga ikut terlarut dalam air. Perairan dengan nilai kesadahan tinggi pada umumnya merupakan perairan yang berada di wilayah yang memiliki lapisan tanah pucuk (top soil) tebal dan batuan kapur. Perairan lunak berada pada wilayah dengan lapisan tanah atas tipis dan batuan kapur relatif sedikit atau bahkan tidak ada. Kesadahan diklasifikasikan berdasarkan dua cara, yaitu berdasarkan ion logam (metal) dan berdasarkan anion yang berasosiasi dengan ion logam. Berdasarkan ion logam (metal), kesadahan dibedakan menjadi kesadahan kalsium dan kesadahan magnesium. Berdasarkan anion yang berasosiasi dengan ion logam, kesadahan dibedakan menjadi kesadahan karbonat dan kesadahan non karbonat. 1. Kesadahan Kalsium dan Magnesium Kesadahan perairan dikelompokkan menjadi kesadahan kalsium dan kesadahan magnesium karena pada perairan alami kesadahan lebih banyak disebabkan oleh kation kalsium dan magnesium. Kesadahan kalsium dan magnesium sering kali perlu diketahui untuk menentukan jumlah kapur dan soda abu yang dibutuhkan dalam proses pelunakan air (lime-soda ash soft-ening). Jika nilai kesadahan kalsium diketahui maka kesadahan magnesium dapat ditentukan melalui persamaan : Kesadahan total – kesadahan kalsium = kesadahan magnesium Pada penentuan nilai kesadahan (baik kesadahan total, kesadahan kalsium, maupun kesadahan magnesium), keberadaan besi dan mangan dianggap sebagai pengganggu karena dapat bereaksi dengan pereaksi yang digunakan. Oleh karena itu, kesadahan kalsium menjadi lebih besar daripada kadar ion kalsium. Demikian pula halnya, jika kesadahan magnesium lebih besar daripada kadar ion magnesium. Untuk mendapatkan kadar ion kalsium dan ion magnesium dari nilai kesadahan digunakan persamaan dibawah ini (Cole,1988) Kadar Ca2+ (mg/liter) = 0,4 x kesadahan kalsium Kadar Mg2+(mg/liter) = 0,243 x kesadahan magnesium 62

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

2. Kesadahan Karbonat dan Non-karbonat Pada kesadahan karbonat, kalsium dan magnesium berasosiasi dengan ion 2+ CO3 dan HCO3-. Pada kesadahan non-karbonat, kalsium dan magnesium berasosiasi dengan ion ion SO42-, Cl-, dan NO3-. Kesadahan karbonat sangat sensitive terhadap panas dan mengendap dengan mudah pada suhu tinggi, seperti yang ditunjukan dalam reaksi Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2

CaCO3 + CO2 + H2O mengendap

Mg(OH)2 + 2 CO2 mengendap

Oleh karena itu, kesadahan karbonat disebut juga kesadahan sementara. Kesadahan non-karbonat disebut kesadahan permanen karena kalsium dan magnesium yang berikatan dengan sulfat dan klorida tidak mengendap dan nilai kesadahan tidak berubah meskipun pada suhu yang tinggi. Kesadahan karbonat dapat diketahui dengan persamaan dibawah ini (Boyn,1988) a.

Apabila alkalinitas total < kesadahan total maka kesadahan karbonat = alkalinitas total b. Apabila alkalinitas total ≥ kesadahan total maka kesadahan karbonat = kesadahan total Kesadahan non karbonat dapat ditentukan dengan persamaan a.

Kesadahan non-karbonat = kesadahan total - kesadahan karbonat Jika alkalinitas total melebihi kesadahan total maka sebagian dari anion penyusun alkalinitas (bikarbonat dan karbonat) berasosiasi dengan kation valensi satu (monovalent), misalnya kalium (K+) dan sodium (Na+), yang tidak terdeteksi pada penentuan kesadahan (Boyd,1988). Di perairan yang banyak mengandung kalium dan sodium, nilai alkalinitas total dapat mencapai 6.000 mg/liter CaCO3, akan tetapi tidak ditemukan nilai kesadahan (Cole,1988). Sebaliknya, jika kesadahan total melebihi alkalinitas total maka sebagian dari kation penyusun kesadahan (kalsium dan magnesium) berikatan dengan MODUL II PEMERIKSAAN AIR LIMBAH CAIR

63

sulfat (SO42-), klorida (Cl-), silikat (SiO32-), atau nitrat (NO3-), yang tidak pada terdeteksi pada penentuan alkalinitas (Boyd,1988). Oleh karena itu, hubungan antara nilai kesadahan dan alkalinitas tidak selalu positif; atau semakin besar nilai kesadahan tidak selalu disertai dengan semakin tingginya alkalinitas dan sebaliknya. Kesadahan air berkaitan erat dengan kemampuan air untuk membentuk busa. Semakin besar kesadahan air, semakin sulit bagi sabun untuk membentuk busa karena terjadi presipitasi, seperti yang ditunjukan paa reaksi dibawah ini: 2NaCO2C17H33 + kation2+ → kation2+ (CO2C17H33)2 + 2Na+ sabun/ detergen mengendap Busa tidak akan terbentuk sebelum semua kation pembentuk kesadahan mengendap. Pada kondisi ini, air mengalami pelunakan (softening) atau penurunan kesadahan yang disebabkan oleh oleh sabun. Endapan yang terbentuk dapat mengakibatkan pewarnaan pada bahan yang dicuci. Residu endapan tertahan pada pori – pori pakaian sehingga pakaian terasa kasar. Demikian juga, kulit tangan menjadi kasar setelah mencuci. Perairan yang berada disekitar batuan karbonat memiliki nilai kesadahan tinggi. Perairan payau dan laut yang mengandung natrium dalam jumlah besar juga dapat mengganggu daya kerja sabun. Namun natrium bukan termasuk kation penyusun kesadahan. Klasifikasi perairan berdasarkan nilai kasadahan ditunjukkan dalam tabel dibawah ini. Klasifikasi Perairan Berdasarkan Nilai Kesadahan Kesadahan (mg/liter CaCO3) < 50 50 – 150 150 – 300 >300

Klasifikasi Perairan Lunak (soft) Menengah (moderately hard) Sadah (hard) Sangat sadah (very hard)

Sumber : Peavy et al., 1985.

Nilai kesadahan air diperlukan dalam penilaian kelayakan perairan untuk kepentingan domestic dan industry. Tebbut (1992) mengemukakan bahwa nilai kesadahan tidak memiliki implikasi langsung terhadap kesehatan manusia. 64

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

Kesadahan yang tinggi dapat menghambat sifat toksik dari logam berat karena kation – kation penyusun kesadahan (kalsium dan magnesium) membentuk senyawa kompleks dengan logam berat tersebut. Misalnya, toksisitas 1 mg/liter timbal pada perairan dengan kesadahan rendah (soft waters) dapat mematikan ikan. Akan tetapi, toksisitas 1 mg/liter timbal pada perairan dengan kesadahan 150 mg/liter CaCO3 terbukti tidak berbahaya bagi ikan. Nilai kesadahan juga digunakan sebagai dasar pemilihan metode yang diterapkan dalam proses pelunakan (softening) air. Air permukaan biasanya memiliki nilai kesadahan yang lebih kecil dari pada air tanah. Perairan dengan nilai kesadahan kurang dari 120 mg/ liter CaCO3 dan lebih dari 500 mg/liter CaCO3 dianggap kurang baik bagi peruntukan domestic, pertanian, dan industry. Namun, air sadah lebih disukai oleh organisme daripada air lunak. Beberapa istilah dalam kesadahan air yang perlu diingat adalah: 1. Kesadahan total : jumlah meq (Ca++ + Mg++) 2. Kesadahan sementara : jumlah meq HCO3- dalam besar dari total meq (Ca++ + Mg++) lebih besar dari total meq HCO3. Jika meq (Ca++ + Mg++) lebih kecil dari meg HCO3 kesadahan sementara = kesadahan total 3. Kesadahan tetap : meq (Ca++ + Mg++)-meq HCO3Metode yang digunakan adalah titrasi kompleksometri dengan EDTA atau juga dikenal dengan nama kelomLekson III. Ca++ dan Mg++ diikat oleh larutan ethylene Diamine Tetra Acetate (EDTA) membentuk senyawa kompleks dengan indicator logam Eriochrom Black T (EBT) dan Maurexide pada pH tertentu. Ca++ + EBT  CaEBT senyawa kompleks lemah Mg++ + EBT  Mg.EBT berwarna merah anggur Ca.EBT + EDTA  CaEDTA +EBT warna biru Mg.EBT + EDTA  MgEDTA +EBT warna biru Ca + Maurexide  Ca Maurexide senyawa kompleks bewarna merah anggur CaMaurexide +EDTA  CaEDTA +Maurexide warna

MODUL II PEMERIKSAAN AIR LIMBAH CAIR

65

b. Alat dan Bahan Alat • Labu Erlenmeyer • Injektor • Pipet ukur • Gelas ukur • Sendok PenyuTabung ukur 100 mL Bahan • Sampel air • EBT (Evlochrom Black T) • EDTA (Ethylene Dianine Tetra Aceetate) • Amoniak • ETHA c. Pelaksanaan Reagen yang diperlukan 1. Larutan Ethylene Dianine Tetra Aceetate (EDTA) 1/28 N • Larutan 6,64 gr (Na2 EBTA (kelomplekson III) dengan aquades yang telah dididihkan • Tambahkan 10 mg MgCl2 atau MgSO4 dan atur volume sampai 1liter dengan menambahkan aquades • Biarkan selama 2 (dua) hari sebelum dipakai 2. Larutan buffer pH 10 • Timbangan 67,5 gr NH4Cl dan larutkan dengan 200 mL aquades dalam labau ukuran 1 liter • Tambahkan 670 mL NH4OH pekat dan atur volumenya dengan menambahkan aquades 3. Pemeriksaan Kesadahan total (Ca++ + Mg++) • Mengambil 99 mL aquades dan 1 mL air sampel dimasukka ke dalam tabung Erlenmeyer. • Menambahkan 1 pucuk sendok EBT. • Titrasi Amoniak 20 tetes 66

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

• •

Titrasi dengan ETHA sampai ungu merah tua berubah menjadi biru tua. Mencatat volume ETHA yang digunakan (berapa tetes) sampai warna tadi berubah menjadi biru kehijauan.

d. Hitungan 1. Kandunga Ca++ = x nilai titrasi EDTA x 1 x 1,026 x 0,04 2. Kandunga (Ca++ + Mg++) = x nilai titrasi EDTA x 3. Kandunga Mg++ =

x 1,026 x 1

x (ºD(Mg++ + Ca++) - ºDCa++) x 1,026 x 0,24

Berdasar DEPKES RI 1990 batas kesadahan air maksimum adalah 500 mg/l. Menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 batas kandungan kesadahan sebesar 500 mg/l. 3.

Pengujian Mangan (Mn)

a. Pendahuluan Mangan (Mn) adalah kation logam yang memiliki karakteristik kimia serupa dengan besi. Mangan berada dalam bentuk manganous (Mn2+) dan manganic (Mn4+). Di dalam tanah, Mn4+ berada dalam bentuk senyawa mangan dioksida. Pada perairan dengan kondisi anaerob akibat dekomposisi bahan organic dengan kadar yang tinggi, Mn4+ pada senyawa mangan dioksida mengalami reduksi menjadi Mn2+ yang bersifat larut. Mn2+ berikatan dengan nitrat, sulfat, dan klorida, dan larut dalam air. Mangan dan besi valensi dua hanya terdapat pada perairan yang memiliki kondisi anaerob (Cole,1988). Jika perairan kembali mendapat cukup aerasi, Mn2+ mengalami reoksidasi membentuk Mn4+ yang selanjutnya mengalami presipitasi dan mengendap di dasar perairan (Moore,1991). Kadar mangan pada kerak bumi 950 mg/kg. Sumber alami mangan adalah pyrosulite (MnO2), rhodocrosite (MnCO3), manganite (Mn2O3. H2O), hausmannite (Mn3O4), biotite mica [K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2],dan amphibole MODUL II PEMERIKSAAN AIR LIMBAH CAIR

67

[(Mg,Fe)7Si8O22 - (OH)2] (McNeely et al., 1979; Moore,1991). Mangan merupakan salah satu logam yang biasa digunakan dalam industry baja, baterai, gelas, keramik, cat, dan bahan celupan (Eckenfelder,1989). Kadar mangan pada perairan alami sekitar 0,2 mg/liter atau kurang. Kadar yang lebih besar dapat terjadi pada air tanah dalam dan pada danau yang dalam. Perairan asam dapat mengandung mangan sekitar 10-150 mg/liter. Perairan laut mengandung mangan sekitar 0,002 mg/liter (McNeely et al., 1979). Kadar mangan pada perairan air tawar sangat bervariasi, antara 0,002 mg/liter hingga lebih dari 4,0 mg/liter. Pada air minum, kadar mangan maksimum 0,05 mg/ liter (Moore, 1991). Perairan yang diperuntukkan bagi irigasi pertanian untuk tanah yang bersidat asam sebaiknya memiliki kadar mangan sekitar 0,2 mg/ liter, sedangkan untuk tanah yang bersifat netral dan alkalis sekitar 10 mg/liter. Mangan merupakan nutrient renik yang essensial bagi tumbuhan dan hewan. Logam ini berperan dalam pertumbuhan dan merupakan salah satu komponen penting pada system enzim. Defisiensi mangan dapat mengakibatkan pertumbuhan terhambat, serta system saraf dan proses reproduksi terganggu. Pada tumbuhan, mangan merupakan unsur essensial dalam proses metabolisme. Meskipun tidak bersifat toksik, mangan dapat mengendalikan kadar unsur toksik di perairan, misalnya logam berat. Jika dibiarkan di udara teruka dan mendapat cukup oksigen, air dengan kadar mangan (Mn2+) tinggi (lebih dari 0,01 mg/liter) akan membentuk koloid karena terjadinya proses oksidasi Mn2+ menjadi Mn4+. Koloid ini mengalami presipitasi membentuk warna cokelat gelap sehingga ir menjadi keruh. Stauber dan Florence (1985) dalam Moore (1991) mengemukakan bahwa kemanapun mangan untuk menghambat toksisitas Cu terhadap microalgae Nitzschia closterium lebih baik dari pada Fe. Martin dan Holdich (1986) dalam Moore (1991) menemukan bahwa Mn7+ jauh lebih toksik daripada Mn2+. Keduanya mengemukakan nahwa LC50 Mn2+ terhadap Krustasea air tawar (Asellus aquaticus dan Crangonyx pseudogracillis) adalah > 300 mg/liter, sedangkan nilai LC50 Mn7+ terhadap Crangonyx pseudogracillis adalah 0,99 mg/liter. Nilai LC50 Mn2+ melebihi 1000 mg/liter (Moore, Penetapan mangan dilakukan secara kolorimetri dengan metode persulfate. Pada prinsipnya oksidan Mn++ oleh persulfate menjadi Mn+5 (sebagai MnO4 yang berwarna merah ungu) dalam susunan asam dengan menggunakan Ag+ sebagai katalis.

68

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

2Mn++ + 5 (S2O8) = +8H2O  MnO4 + 10SO4 = +16H+ atau 2Mn++ + 5 (K2S2O8) = +8H2O  2MnO4 + 5K2SO4 + 6H+ +5H2SO4 Warna merah ungu yang timbul dibandingkan dengan warna standar KMnO4. b. Alat dan Bahan Alat • Labu Erlenmeyer • Tabung reaksi • Kompor Spiritus • Pipet • Timbangan • Tabung ukur Bahan • Sampel air ± 100 mL • Aquades • Larutan AgNO3 • Larutan KMnO4 c. Pelaksanaan Pembuatan larutan standar KMnO4 • Isi 6 tabung reaksi dengan 10 mL aquades • Teteskan secara urut keenam tabung dengan 0, 1, 2, 3, 4, dan 5 tetes KMnO4 Pemeriksaan Mn • Ambil sampel air ± 100 ml ke labu Erlenmeyer • Tambahkan 1 ml AgNO3 hingga warna menjadi keruh kemudian didihkan diatas kompor listrik • Tambahkan 3 gr Mn, campur dengan hati-hati • Bandingkan dengan warna standar

MODUL II PEMERIKSAAN AIR LIMBAH CAIR

69

d. Hitungan

Menurut PerMen Lingkungan Hidup RI No. 5 Tahun 2014 tentang baku mutu air limbah untuk syarat kualitas air limbah untuk kegiatan yang belum memiliki baku mutu dapat dilihat pada table berikut: Parameter

Satuan

Mn

mg/l

I 2

Golongan

II 5

Sumber: PerMen LH RI No. 5 Tahun 2014

Menurut KEP-03/MENKLH/II/1991 air limbah dibagi menjadi 4 (empat) golongan yang dapat dilihat pada table berikut: Parameter

Satuan

Mn

mg/l

I 0,5

Sumber: KEP-02/MENKLH/I/1988

70

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

Golongan II III 2 10

IV 20

MODUL III PEMERIKSAAN LIMBAH PADAT

A.

Pendahuluan

Limbah padat merupakan hasil buangan industri yang berupa padatan, lumpur atau bubur yang berasal dari suatu proses pengolahan. Limbah padat berasal dari kegiatan industri dan domestik. Limbah domestik pada umumnya berbentuk limbah padat rumah tangga, limbah padat kegiatan perdagangan, perkantoran, peternakan, pertanian serta dari tempat-tempat umum. Jenis-jenis limbah padat, kertas, kayu, kain, karet/kulit tiruan, plastik, metal, gelas/kaca, organic, bakteri, kulit telur dan lain-lain. Menurut Soemirat Slamet (2004), sampah adalah segala sesuatu yang tidak lagi dikehendaki oleh yang punya dan bersifat padat. Sampah ada yang mudah membusuk dan ada pula yang tidak mudah membusuk. Sampah yang mudah membusuk terdiri dari zat – zat organic seperti sayuran, sisa daging, daun dan lain sebagainya, sedangkan yang tidak mudah membusuk berupa plastic, kertas, karet, logam, abu sisa pembakaran dan lain sebagainya. Menurut PP RI No. 81 Tahun 2012 tentang pengelolaan sampah rumah tangga dan sampah sejenis sampah rumah tangga pengertian Sampah rumah tangga adalah sampah yang berasal dari kegiatan sehari-hari dalam rumah tangga yang tidak termasuk tinja dan sampah spesifik. Menurtut Perda DIY No. 3 Tahun 2013 tentang pengelolaan sampah rumah tangga dan sampah sejenis sampah rumah tangga pengertian Sampah adalah sisa kegiatan sehari-hari manusia dan/atau proses alam yang berbentuk padat. Sampah Rumah Tangga adalah sampah yang berasal dari kegiatan rumah tangga, tidak termasuk tinja dan sampah spesifik. B. 1.

Pelaksanaan Kerja Komposisi Sampah

Pelaksanaan i. Menimbang berat sampah secara keseluruhan. 71

ii. Memilah-milah sampah sesuai komponennya (organik dan anorganik). iii. Menimbang berat sampah yang sudah dipisahkan berdasarkan komponen masing-masing sampah. iv. Menghitung persentase komposisi masing. Pengamatan penentuan komposisi sampah No Percobaan 1 Ditimbang berat sampah keseluruhan 2 Dipilah sampah 3 Ditimbang Sampah Organik dan Anorganik 4 Dihitung

Pengamatan Memisahkan sampah organik dan organik

Penentuan Komposisi Sampah Diketahui: Berat sampah keseluruhan = Berat sampah organik = Berat sampah anorganik = Ditanya: % Sampah organik dan % sampah anorganik? Jawab: % Sampah Organik

=

% Sampah Anorganik = 2.

x 100 % x 100 %

Densitas Sampah

Pelaksanaan 1. Menyiapkan sampel sampah. 2. Menimbang berat kosong gelas beaker volume 600 ml.

72

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

3.

Mengaduk sampah dan memasukkan sampah ke dalam gelas beaker tanpa pemadatan hingga memenuhi wadah. 4. Memadatkan sampah dalam gelas beaker dan mengukru volumenya (dalam satuan Liter). 5. Menimbang berat sampah. 6. Menghitung besarnya densitas sampah. Pengamatan penentuan densitasi sampah No Percobaan 1 Ditimbang gelas beaker kosong volume 600 ml 2 Ditimbang gelas beaker berisi sampah 3 Dipadatkan sampah dalam gelas beaker

Pengamatan

Penentuan Densitas Sampah Diketahui: Volume Sampah = Berat gelas beaker = Berat sampah + gelas beaker = Berat Sampel = Ditanya: Densitas Sampah? Jawab: Densitas Sampah = 3.

Kadar Air Sampah

Pelaksanaan 1. Mencampur kembali sampah dari penentuan komposisi. 2. Membagi sampah menjadi 4 bagian dan mengambil masing-masing 1 sekop dari tiap bagiannya. 3. Mencampur bagian yang terpisah dan mengambil kira-kira 500 gram. 4. Menimbang cawan petri kosong yang sudah di oven. MODUL III PEMERIKSAAN LIMBAH PADAT

73

5. Memasukkan sampel sampah dan menimbang berat sampel sampah. 6. Memasukkan cawan tersebut dalam oven selama 15 menit atau sampah hingga kering. 7. Mengeluarkan cawan dan membiarkannya agak dingin. 8. Menimbang berat sampel yang sudah ada di oven beserta cawan petri. 9. Menghitung kadar air sampah. Pengamatan penentuan kadar air sampah No 1 2 3

Percobaan Ditimbang cawan krus porselin kosong yang sudah di oven Ditimbang sampah beserta cawan krus porselin sebelum di oven Ditimbang sampah beserta cawan krus porselin setelah di oven

Penentuan Kadar Air Sampah Diketahui: Berat cawan kosong = Berat cawan sebelum di oven (a) = Berat cawan setelah di oven (b) Ditanya: % Kadar Air Sampah? Jawab:

4.

Pengamatan

=

% Kadar Air Smpah

=

% Kadar Kering

= (100% - % Kadar Air)

x 100 %

Volatile Sampah

Pelaksanaan 1. Menggerus sampel sampah kering hasil penetapan kadar air. 2. Menimbang cawan yang sudah dipanaskan dalam oven dan mencatatnya. 3. Menimbang sampel kering dan halus ± 2 gram dalam cawan dan mencatat beratnya (a gram). 74

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

4. Memasukkan cawan ke dalam oven selama 1 jam atau hingga kering. 5. Mematikan oven kemudian membiarkan temperature oven turun, mengeluarkan cawan, membiarkan agar dingin dan menimbang cawan kembali (b gram). Pengamatan kadar volatil sampah No Percobaan Pengamatan 1 Digerus sampah kering 2 Ditimbang cawan krus porselin kosong yang sudah di oven selama 1 jam 3 Ditimbang sampah kering dan halus dalam cawan krus porselin (a gram) 4 Dimasukkam cawan dan sampah kering ke dalam oven selama ± 1 jam lebih 5 Ditimbang sampah beserta cawan krus porselin setelah di oven (b gram) Penentuan Kadar Volatil Sampah Diketahui: Berat cawan kosong = Berat cawan sebelum di oven (a) = Berat cawan setelah di oven (b) Ditanya: % Kadar Volatil Sampah? Jawab:

=

% Kadar Volatil Sampah



=

% Kadar Abu



= (100% - % kadar volatil)



MODUL III PEMERIKSAAN LIMBAH PADAT

x 100 %

75

MODUL IV PEMERIKSAAN KADAR PENCEMARAN UDARA

A.

Pendahuluan

Pencemaran udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau biologi di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan, mengganggu estetika dan kenyamanan, atau merusak properti. Pembangunan dan pekerjaan di bidang teknik sipil akan terus berlangsung sepanjang kota berkembang, selama manusia hidup dan membutuhkan tempat tinggal serta melakukan aktivitas. Sebagai konsekuensi adalah adanya sejumlah lahan yang harus dikorbankan menjadi bangunan ataupun jalan. Perubahan lahan pada akhirnya akan mengakibatkan adanya pemanasan global yang ditandai dengan perubahan iklim dan peningkatan emisi karbon di udara. Menurut Kobayashi (2010), beberapa pendekatan telah dikembangkan untuk mengurangi timbulnya emisi karbon di udara pada proses prakonstruksi dan konstruksi melalui pembentukan masyarakat “Zero-Emission” yang mengedepankan gerakan hemat bahan bangunan melalui daur ulang material, penggunaan bahan bangunan tahan lama, perbaikan sistem bahan dan konstruksi bangunan, serta melalui optimalisasi sistem jaringan eksisting. Sementara itu pada tahap pascakonstruksi, upaya reduksi emisi CO2 dapat dilakukan terutama melalui konsumsi energi listrik dan bahan bakar dari keperluan rumah tangga (Priemus 2005). Salah satu solusi untuk mencegah atau mengurangi dampak tersebut adalah dengan penyediaan vegetasi. Produksi emisi CO2 yang bersumber dari bangunan dapat direduksi dengan upaya penghijauan di sekitar bangunan. Mekanisme penghijauan tersebut berupa penanaman vegetasi penyerap CO2 di halaman atau pekarangan atau di tepi jalan kompleks. Setiap vegetasi memiliki kemampuan untuk penyerapan CO2 masing-masing. Untuk itu perlu adanya perhitungan penyerapan CO2 oleh vegetasi dengan metode Takaoki. 77

Maksud dari pengujian metode takaoki adalah untuk mengetahui tingkat serapan CO2 oleh vegetasi yang digunakan sebagai kompensasi terhadap produksi CO2 yang dikeluarakan dari prapembangunan, proses pembangunan dan pascapembangunan. Selain itu, maksud dari pengujian ini yaitu memberikan pembelajaran bagi mahasiswa agar mahasiswa menyadari bahwa pentingnya keadaan lingkungan dalam mendukung pembangunan berkelanjutan khususnya dibidang teknik sipil dan merupakan salah satu cara untuk menangulangi dari maraknya pembangunan yang semakin tahun semakin tinggi. Tingginya emisi CO 2 yang dikeluarkan oleh aktivitas manusia (anthoposentric emissions), baik secara statis ataupun dinamis memenuhi udara dan atmosfer. Terjadinya penumpukan gas CO2 di udara berakibat pada terjadinya efek rumah kaca dan pemanasan global yang akan diterangkan pada sub bab berikutnya. Untuk melakukan antisipasi akibat produksi CO2, terlebih dahulu dilakukan pengukuran berapa kandungan CO2 sebenarnya di udara. Pengukuran ini dilakukan melalui sejumlah perhitungan yang berdasarkan pada beberapa teori lingkungan hingga penggunaan permodelan dan simulasi untuk mendapatkan hasil yang lebih detail tentang kandungan emisi di udara. Perhitungan atau prediksi kandungan emisi di udara merupakan suatu hal yang sangat kompleks karena kandungan emisi di udara tidak hanya diukur dari sumber emisinya saja tetapi juga harus mempertimbangkan aspek meteorologi (seperti arah dan kecepatan angin, curah hujan, kelembaban) dan aspek alamiah lainnya (seperti topologi dan jenis tanah). Dalam melakukan prediksi kandungan emisi di udara, harus diperhatikan langkah-langkah sebagai berikut (Canter,1996): 1. Identifikasi dampak kualitas udara akibat adanya suatu kegiatan, yaitu melakukan kegiatan identifikasi jenis polutan apa saja yang mungkin teremisikan oleh suatu kegiatan pembangunan ataupun operasional. Pendekatan yang digunakan dalam tahap ini adalah Faktor Emisi (FE) yang merupakan jumlah rata-rata polutan yang dikeluarkan ke atmosfer sebagai hasil dari suatu kegiatan seperti pembakaran, produksi dan lain sebagainya, yang dibagi oleh level dari aktivitasnya. 2. Deskripsi kondisi udara eksisting, meliputi kegiatan pengumpulan data kualitas udara, pengembangan inventori emisi, dan perolehan data meteorologi. Pengumpulan data kualitas udara dan data meteorologi 78

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

dengan memanfaatkan data sekunder dari stasiun pengamat cuaca. Sementara inventori emisi yang dimaksud di sini merupakan informasi tentang besaran polusi udara dari seluruh sumber pada wilayah geografi yang masuk ke atmosfer dalam periode waktu tertentu (biasanya selama satu tahun). 3. Penentuan standar atau baku mutu yang relevan. 4. Prediksi dampak pencemaran udara, beberapa pendekatan yang digunakan: a. Keseimbangan massa, pendekatan yang berdasarkan pada penggambaran keseimbangan massa dari total emisi pencemar udara yang masuk ke atmosfer yang dilepaskan oleh semua sumber aktivitas pada fase kegiatan konstruksi maupun operasional. b. Model box, merupakan pendekatan yang digunakan untuk melakukan prediksi emisi udara yang dikeluarkan oleh sumber polutan satu titik, lebih dari satu titik, area, garis, dan hybrid type. Asumsi yang digunakan dalam pendekatan model box ini adalah (1) polutan yang diemisikan ke atmosfer dalam keadaan tercampur sempurna dalam sebuah volume atau box udara; (2) dimensi waktu dan fisik dalam kondisi steady state; (3) proses dilusi terjadi secara instan; dan (4) material yang diemisikan mempunyai kestabilan kimia dan tetap tinggal diam di udara. c. Model dispersi kualitas udara, merupakan pendekatan dengan melakukan klasifikasi menurut jenis sumber, ground level, jenis polutan, waktu rata-rata dan reaksi atmosferik. d. Model pasquill, pendekatan ini untuk analisis dampak terhadap kualitas udara untuk sumber titik. e. Model untuk sumber titik pada ground level f. Model untuk sumber area pada ground level atau sumber garis g. Perhitungan dengan basis komputerisasi menggunakan software, seperti SCREEN, FDM (Fugitive Dust Model), EDMS (Emission and Dispersion Modeling System), SLAB dan lain sebagainya. h. Prakiraan dampak penting identifikasi upaya kontrol pencemaran udara, untuk meminimalkan dampak penting terhadap kualitas udara terkait pada aktivitas pembangunan maupun kegiatan operasional yang sedang dilakukan. MODUL IV PEMERIKSAAN KADAR PENCEMARAN UDARA

79

Pembangunan sebuah kota berikut aktivitas yang berlangsung di dalamnya membutuhkan sejumlah energi. Sebagian besar energi yang diperoleh berasal dari pembakaran karbon, atau dengan kata lain mengeluarkan emisi CO2. Beberapa elemen yang memproduksi CO2 secara aktif dalam kehidupan perkotaan adalah sebagai berikut (Rahmi dan Setiawan, 1999): 1. Bangunan 2. Transportasi 3. Infrastruktur 4. Industry Dalam IPCC (2006) Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories disebutkan bahwa emisi gas rumah kaca ke atmosfer dilepaskan oleh pembakaran statis (stationary combustion) dan pembakaran dinamis (mobile combustion). Pembakaran yang dimaksud adalah pembakaran karbon. Kegiatan yang termasuk dalam stationary combustion meliputi industri, kegiatan manufaktur, konstruksi, komersial, institusional, permukiman, dan kegiatan pertanian. Namun, produksi emisi CO2 yang bersumber dari bangunan rumah dapat direduksi dengan upaya penghijauan di sekitar rumah. Mekanisme penghijauan tersebut berupa penanaman vegetasi penyerap CO2 di halaman atau pekarangan atau di tepi jalan kompleks. Pemilihan vegetasi untuk penghijauan pekarangan dipilih berdasar kriteria sebagai berikut (Fandeli, dkk., 2004) : 1. 2. 3. 4. 5.

Kecepatan tumbuhnya bervariasi Pemeliharaan relatif mudah Jenis tanaman tahunan Berupa tanaman lokal dan tanaman budidaya Jarak tanaman bervariasi, persentase area hijau disesuaikan dengan intensitas kepadatan bangunan.

Jika bangunan perumahan tidak memiliki halaman yang cukup luas, penghijauan dapat dilakukan dengan menggunakan metode penghijauan vertikal (vertical planting atau vertical gardening). Emisi CO2 akan naik ke lapisan udara atas yang akan diserap oleh tanaman yang ada pada setiap lantai gedung bertingkat. Jenis tanaman yang ditanam pada gedung tinggi adalah jenis semak yang tahan terpaan angin keras pada ketinggian tertentu, tahan 80

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

panas, sedikit air, dan banyak daun untuk meningkatkan daya serap terhadap CO2 (Kwanda, 2003). Menurut Ferial (2007), terdapat 3 (tiga) konsep penghijauan vertikal yang dapat diterapkan pada bangunan tinggi, yaitu: 1. Penghijauan pada Dinding Luar (Fasade) Bangunan Penghijauan pada dinding luar bangunan bisa dilakukan dengan menyediakan balkon atau teras untuk ditanami pohon-pohon bunga. Jenis tanaman dipilih berdasarkan keindahan bunga, tipe menjuntai atau merambat, serta perakaran tidak merusak struktur bangunan, contohnya Bougenville, Scindapsus aureus, dan Passiflora violace. 2. Penghijauan pada Lantai Tingkat-tingkat Tertentu di Atas Bangunan Konsep ini memerlukan desain bangunan kreatif dengan penyediaan bagian terbuka dan tertutup. Penyediaan ruang terbuka (ditanami pepohonan) sesuai untuk bangunan tinggi yang memerlukan aliran masuk dan keluar angin yang mengalir ke kawasan hijau di atas bangunan. 3. Penghijauan Ruang Publik (Atrium) dalam Bangunan Selain fungsi lobby dan rekreasi, atrium dapat digunakan sebagai perangkap angin dan penapis iklim yang optimal dengan melakukan penghijauan di area bangunan. B.

Alat dan Bahan

1. Alat Alat untuk menghitung daun: • Papan • Alat tulis Alat takaoki: • Tabung reaksi Ө 0,4 cm • Tabung kapiler Ө 0,2 cm • Nampan • Pincet Lancip • Suntikan 3 cc • Parameter pembaca MODUL IV PEMERIKSAAN KADAR PENCEMARAN UDARA

81

• • • • • •

Kertas Filter Gunting Penggaris Millimeter blok Cairan safranin Cairan buffer carbonat

2. Bahan Jenis vegetasi yang akan diuji C.

Pelaksanaan

1. Langkah perhitungan daun sebagai berikut: • Pilih dan amati vegetasi yang akan di uji • Hitung jumlah cabang vegetasi dalam satu pohon • Hitung jumlah batang vegetasi dalam satu cabang • Hitung jumlah sub batang vegetasi dalam tiga batang, kemudian dirata-rata jumlah cabang • Hitung jumlah ranting vegetasi dalam tiga sub batang, kemudian dirata-rata jumlah sub batang • Hitung jumlah sub ranting dalam tiga ranting, kemudian dirata-rata jumlah ranting • Hitung jumlah daun dalam tiga ranting, kemudian dirata-rata jumlah ranting • Tulis hasil perhitungan jumlah tersebut kemudian dikalikan keseluruhan jumlah tersebut sehingga menghasilkan besaran jumlah daun 2.

82

Langkah serapan CO2 oleh vegetasi menggunakan metode takaoki sebagai berikut: • Siapkan satu lembar daun vegetasi yang akan diuji dan sudah dihitung jumlah daunnya dalam satu pohon. • Blat daun di kertas millimeter blok sesuai dengan bentuknya, potong sesuai pola blat kemudian timbang, setelah itu timbang kertas dengan ukuran 5 x 5 cm untuk pembanding kertas. MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

• •

•

•

•

• • D.

Potong daun dengan ukuran 0,4 x 4 cm, kemudian potong kerta filter dengan ukuran yang sama. Masukan potongan daun dan kertas filter tersebut ke dalam cairan buffer carbonat dengan menggunakan pincet lancip, kemudian masukan kedalam tabung reaksi. Masukan cairan safranin secukupnya dengan menggunakan suntikan kedalam tabung kapiller (diusahakan cairan berada di ujung tabung dan sedikit saja sampai dapat terbaca) Sambungkan tabung reaksi dan kapiller dengan menggunakan selang hingga rapat, usahakan ujung tabung kapiller tidak tertutup dan kenaikan cairan safranin tidak terlalu tinggi. Siapkan nampan yang berisikan air di dalamnya dan ditaruh di bawah sinar matahari langsung, kemudian masukan parameter pembaca dan tabung. Sesuaikan pembacaan parameter setelah tabung dimasukan ke dalam nampan berisikan air. Tunggu selama 15-20 menit, catat kenaikan cairan safranin. Hitung berapa besar serapan CO2. Lakukan kembali dengan benda uji lainnya

Hitungan

1. Perhitungan Produksi CO2 Listrik Luas rumah (luas bangunan) : ... m2 Jumlah orang yang tinggal dalam satu rumah : … orang Penggunaan Listrik Selama Satu Bulan (1) 1 Penerangan 2 AC 3 Komputer 4 Televisi 5 Kulkas 6 Mesin Cuci 7 Magic Jar/Rice Cooker

Unit kWh (2)

(3)

Equivalent CO2 (kg CO2) (4)

MODUL IV PEMERIKSAAN KADAR PENCEMARAN UDARA

83

8 9 10 11 12

Water heater/dispenser Pompa air Setrika Oven Lainnya (sebutk an):.....................................

Total penggunaan listrik selama 1 bulan .......................kWh Penggunaan bahan bakar untuk Volume memasak selama 1 bulan Penggunaan 1 Gas/LPG Kg 2 Minyak tanah Liters Total cooking coal TOTAL EMISSIONS

..................kgCO2 Equivalent CO2 (kg CO2) ..................kgCO2 ..................kgCO2

Note : Conversion factors used for : a. Electricity  1 kWh consumed = 0,8409 kg CO2 b. LPG  1 kg LPG = 2,99 kg CO2 c. Kerosene (minyak tanah)  1 liter = 2,5359 kg CO 2. Perhitungan Produksi Bermotor Total jarak tempuh (km) selama 1 bulan (2)

Tipe kendaraan (1) 1. Petrol Car

Kg CO2 per unit (3)

(mobil dengan bahan bakar bensin)

a. < 1.400 cc b. 1.400 – 2.000 cc c. > 2.000 cc d. tidak diketahui 2. Diesel Car (mobil dengan bahan bakar solar)

84

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

0,1798 0,2128 0,2955 0,2057

Total kg CO2 (4)

Tipe kendaraan (1) a. < 1.700 cc b. 1.700 – 2.000 cc c. > 2.000 cc d. tidak diketahui 3. Sepeda motor a. < 125 cc b. 125 – 500 cc c. > 500 cc d. tidak diketahui 4. Taxi 5. Bus Total transport emission

Total jarak tempuh (km) selama 1 bulan (2)

Kg CO2 per unit (3) 0,1510 0,1876 0,2558 0,1965

Total kg CO2 (4)

0,0850 0,1032 0,1372 0,1161 0,1583 0,1035 Kg CO2

3. Perhitungan Serapan CO2 Pengujian serapan CO2 pada pohon dengan mengguakan metode takaoki dengan mengambil 3 (tiga) sampel daun yang masing-masing diambil 3 (tiga) kali uji serapan. Hasil dari rata-rata pegeseran tersebut sudah dikurangi dengan parameter penguapan tabung kosong. Setelah mendapatkan hasil pergeseran rata-rata, kemudian dapat menghitung volume serapan CO2nya sebagai berikut: Volume Serapan CO2 1,6 cm2 (cm3/15 menit) = Luas Pipa Kapiler x Pergeseran Rata2 Setelah didapatkan hasil rata-rata volume serapan CO2 tersebut kemudian mencari luasan daun dengan cara perbandingan berat sebagai berikut:

Setelah itu, hasil perhitungan luas daun akan digunakan untuk perhitungan mencari volume Serapan CO2 sebagai berikut:

MODUL IV PEMERIKSAAN KADAR PENCEMARAN UDARA

85

Sesudah mendapatkan volume serapan CO2/ daun (cm3/15 menit) maka akan didapatkan volume serapan pohon dengan perhitungan sebagai berikut:

Pada perhitungan tersebut volume O2 masih dalam satuan kg/15 menit, untuk mendapatkan total serapan CO2 yang dapat pohon serap maka perlu dirubah menjadi kg/tahun

86

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM PEMERIKSAAN WARNA TANGGAL

: ………………………

NAMA

NO. MHS

KELOMPOK

: ………………………

1. …………………

………………

NAMA ASISTEN

: ………………………

2. …………………

………………

3. …………………

………………

4. …………………

………………

5. …………………

………………

Laporan

DATA LAPORAN Sampel

Volume (ml) Pembanding Standar Unit Warna

MODUL IV PEMERIKSAAN KADAR PENCEMARAN UDARA

Ket

87

LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM PEMERIKSAAN SUHU TANGGAL

: ………………………

NAMA

NO. MHS

KELOMPOK

: ………………………

1. …………………

………………

NAMA ASISTEN

: ………………………

2. …………………

………………

3. …………………

………………

4. …………………

………………

5. …………………

………………

Laporan

DATA LAPORAN Sampel

88

Volume (ml)

Suhu

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

Ket

LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM PEMERIKSAAN SUSPENSI DAN KANDUNGAN LUMPUR TANGGAL

: ………………………

NAMA

NO. MHS

KELOMPOK

: ………………………

1. …………………

………………

NAMA ASISTEN

: ………………………

2. …………………

………………

3. …………………

………………

4. …………………

………………

5. …………………

………………

Laporan

DATA LAPORAN 4. Kandungan Lumpur Sampel Volume (ml) Volume Endapan % Kadar Lumpur

Ket

5. Kandungan Suspensi Sampel Volume (ml) Berat K. Filter Berat K. Filter Oven

MODUL IV PEMERIKSAAN KADAR PENCEMARAN UDARA

Ket

89

LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM PEMERIKSAAN DHL TANGGAL

: ………………………

NAMA

NO. MHS

KELOMPOK

: ………………………

1. …………………

………………

NAMA ASISTEN

: ………………………

2. …………………

………………

3. …………………

………………

4. …………………

………………

5. …………………

………………

Laporan

DATA LAPORAN Sampel

90

Volume (ml)

Suhu

DHL

TDS

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

Ket

LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM PEMERIKSAAN KESADAHAN TANGGAL

: ………………………

NAMA

NO. MHS

KELOMPOK

: ………………………

1. …………………

………………

NAMA ASISTEN

: ………………………

2. …………………

………………

3. …………………

………………

4. …………………

………………

5. …………………

………………

Laporan

DATA LAPORAN 1. Kesadahan Ca++ Sampel Volume (ml) Titrasi EDTA Kesadahan Ca++

Ket

2. Kandungan Total Sampel Volume (ml) Titrasi EDTA Kesadahan Total

MODUL IV PEMERIKSAAN KADAR PENCEMARAN UDARA

Ket

91

LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM PEMERIKSAAN CL TANGGAL

: ………………………

NAMA

NO. MHS

KELOMPOK

: ………………………

1. …………………

………………

NAMA ASISTEN

: ………………………

2. …………………

………………

3. …………………

………………

4. …………………

………………

5. …………………

………………

Laporan

DATA LAPORAN Sampel

92

Volume (ml)

Titrasi AgNO3 Kand. CL

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

Ket

LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM PEMERIKSAAN Mn TANGGAL

: ………………………

NAMA

NO. MHS

KELOMPOK

: ………………………

1. …………………

………………

NAMA ASISTEN

: ………………………

2. …………………

………………

3. …………………

………………

4. …………………

………………

5. …………………

………………

Laporan

DATA LAPORAN Sampel Volume (ml) Perbandingan Standar Kand. Mn

MODUL IV PEMERIKSAAN KADAR PENCEMARAN UDARA

Ket

93

LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM PEMERIKSAAN pH TANGGAL

: ………………………

NAMA

NO. MHS

KELOMPOK

: ………………………

1. …………………

………………

NAMA ASISTEN

: ………………………

2. …………………

………………

3. …………………

………………

4. …………………

………………

5. …………………

………………

Laporan

DATA LAPORAN Sampel

94

Volume (ml)

pH

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

Ket

LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM PEMERIKSAAN SO4 TANGGAL

: ………………………

NAMA

NO. MHS

KELOMPOK

: ………………………

1. …………………

………………

NAMA ASISTEN

: ………………………

2. …………………

………………

3. …………………

………………

4. …………………

………………

5. …………………

………………

Laporan

DATA LAPORAN Sampel Volume (ml) Perbandingan Standar Kand. SO4

MODUL IV PEMERIKSAAN KADAR PENCEMARAN UDARA

Ket

95

LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM PEMERIKSAAN DETERGEN TANGGAL

: ………………………

NAMA

NO. MHS

KELOMPOK

: ………………………

1. …………………

………………

NAMA ASISTEN

: ………………………

2. …………………

………………

3. …………………

………………

4. …………………

………………

5. …………………

………………

Laporan

DATA LAPORAN Sampel Volume (ml)

96

Kondisi Awal Warna Bau

Kondisi Akhir Warna Bau

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

Ket

LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM PEMERIKSAAN KMnO4 TANGGAL

: ………………………

NAMA

NO. MHS

KELOMPOK

: ………………………

1. …………………

………………

NAMA ASISTEN

: ………………………

2. …………………

………………

3. …………………

………………

4. …………………

………………

5. …………………

………………

Laporan

DATA LAPORAN Sampel Volume (ml) Perbandingan Standar Angka KMnO4

Nilai KMnO4 ( mg/l ) =

Ket

1000 x [(10 + ( titrasi KMnO4 x f )) – 10 ] x 0,316 vol

MODUL IV PEMERIKSAAN KADAR PENCEMARAN UDARA

97

LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM PEMERIKSAAN Fe TANGGAL

: ………………………

NAMA

NO. MHS

KELOMPOK

: ………………………

1. …………………

………………

NAMA ASISTEN

: ………………………

2. …………………

………………

3. …………………

………………

4. …………………

………………

5. …………………

………………

Laporan

DATA LAPORAN Sampel Volume (ml) Perbandingan Standar Kandungan Fe

98

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

Ket

LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM PEMERIKSAAN COD TANGGAL

: ………………………

NAMA

NO. MHS

KELOMPOK

: ………………………

1. …………………

………………

NAMA ASISTEN

: ………………………

2. …………………

………………

3. …………………

………………

4. …………………

………………

5. …………………

………………

Laporan

DATA LAPORAN Sampel Volume (ml)

Tetrasi Stand. Ferro Am.COD

Nilai COD

MODUL IV PEMERIKSAAN KADAR PENCEMARAN UDARA

Ket

99

LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM PEMERIKSAAN COD TANGGAL

: ………………………

NAMA

NO. MHS

KELOMPOK

: ………………………

1. …………………

………………

NAMA ASISTEN

: ………………………

2. …………………

………………

3. …………………

………………

4. …………………

………………

5. …………………

………………

Laporan

DATA LAPORAN Sampel Volume (ml) Titrasi Na2S2O3 Hari 1 2 3 4 5 Pengenceran = ……………………….. x

100

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

Nilai O2

Nilai BOD

LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM PEMERIKSAAN COD TANGGAL

: ………………………

NAMA

NO. MHS

KELOMPOK

: ………………………

1. …………………

………………

NAMA ASISTEN

: ………………………

2. …………………

………………

3. …………………

………………

4. …………………

………………

5. …………………

………………

Laporan

DATA LAPORAN Sampel Volume (ml) Tetrasi Na2S2O3

Kandungan O2

MODUL IV PEMERIKSAAN KADAR PENCEMARAN UDARA

Ket

101

DAFTAR PUSTAKA Anonim, 2001, International Panel on Climate Change (IPCC). Inventory of U.S. Greenhouse Gas Emissions and Sinks, hal. 1990 –2006. Anonim, 2006, “IPCC Guideline for National Greenhouse Gas Inventories,” IPCC national greenhouse gas inventories programme. Japan: IGES. Anonim, 2006, IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Fandeli, Chafid, dkk, 2004, “Perhutanan Kota”. Yogyakarta: Fakultas Kehutanan UGM, hal.31-32, 90, 155. Ferial, Rudy, 2007, “Bangunan Tinggi dan Lingkungan Kota”. Jurnal Teknik A., No.28 Vol.1 Tahun XIV November. (diakses pada 10 Mei 2008). Johnson, D. W., Cole, D. W., Gessel, S. P., Singer, M. J. and Minden, R. V., 1997, “Carbonic Acid Leaching in a Tropical, Temperat, Subalpine, and Northern Forest Soil, Arctic Alpine Res”. Kobayashi, 2010, dalam N. Siahaan (2012), Thesis, Universitas Sumatera Utara, hal.19 Kwanda, Timoticin, 2003, “Pembangunan Permukiman Yang Berkelanjutan Untuk Mengurangi Polusi Udara”, Dimensi Teknik Arsitektur, Vol. 31, No. 1, Juli. Priemus, 2005, dalam N. Siahaan, 2012, “Thesis Universitas Sumatera Utara”. Hal. 17-18. Rahmi, Dwita Hadi dan Setiawan, Bakti, 1999, “Perancangan Kota Ekologi”, Proyek Peningkatan Pusat Studi Lingkungan Hidup, Dirjen Dikti. Hefni Effendi, 2003, “Telaah Kualitas Air”, Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan. American Public Health Association (APHA).1976. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 4th edition. American Public Health Association, Washington DC. 1193 p.

103

Boyd, C.E. 1988. Water Quality in Warmwater Fish Ponds. Fourth Printing. Auburn University Agricultural Experiment Station, Alabama, USA, 359 p. Cole,G.A. 1998. Textbook of Limnology. Third edition. Waveland Press, Inc., Illinois, USA. 401 p Departemen Pekerjaan Umum. 1990. Kumpulan SNI (Standar Nasional Indonesia) Bidang Pekerjaan Umum Mengenai Kualitas Air. Departemen Pekerjaaan Umum, Jakarta. Haslam, S.M. 1995. River Pollution and Ecological Perspective. John Wiley and Sons, Chichester, UK. 253 p. Peavy, H.S., Rowe, D.R., abd Tchobanoglous. 1985. Environmental Engineering. McGraw-Hill International Editions, Singapore. 699 p. Sawyer, C.N and McCarty, P.L. 1978. Chemistry for Environmental Engineering. Third edition. McGraw-Hill Book Company, Tokyo. 532 p. Tebbutt, T.H.Y. 1992. Principles of Water Quality Control. Fourth edition. Pergamon Press, Oxford. 251 p. UNESCO/WHO/UNEP. 1992. Water Quality Assessments. Edited by Chapman, D. Chapman and Hall Ltd., London. 585.p Moore, J.W. 1991. Inorganic Contaminants of Surface Water. Springer-Verlag, New York. 334 p. McNeely, R.N., Nelmanis, V.P, and Dwyer, L. 1979. Water Quality Source Book A Guide to Water Quality Parameter. Inland Waters Directorate, Water Quality Branch, Ottawa, Canada. 89 p. Mackereth, F.J.H., Heron, J. and Talling, J.F. 1989. Water Analysis. Freshwater Biological Association, Cumbria, UK. 120 p. Eckenfelder, W.W.1989. Industrial Water Pollution Control. Second edition. McGraw-Hill, Inc., New York. 400 p. Novotny, V. and Olem, H. 1994. Water Quality, Prevention, Identification, and Management of Diffuse Pollution. Van Nostrans Reinhold, New York. 1054 p. Krist, H. and Rump, H.H. 1992. Laboratory Manual for the Examination of Water, Waste Water, and Soil. Second edition. VCH VerslagsgesellschaftmbH, Weinheim, Germany. 190 p.

104

MODUL PRAKTIKUM TEKNIK LINGKUNGAN

Davis, M.L. and Cornwell, D.A.1991. Introduction to Environmental Engineering. Second edition. Mc-Graw-Hill, Inc., New York. 822p. Canadian Council of Resource and Environment Minister. 1987. Canadian Water Quality. Canadian Council of Resource and Environment Minister, Ontarino, Canada. SNI-06-2412-1991 tentang Metode Pengambilan Contoh Kualitas Air

DAFTAR PUSTAKA

105