P5.-pencemaran-air.pdf

1

PENCEMARAN AIR LELY RIAWATI, ST.,MT

2

Pencemaran Air

3

Regulasi Peraturan Pemerintah Nomor 20 Tahun 1990 Tentang Pengendalian Pencemaran Air Undang-undang Republik Indonesia Nomor 7 Tahun 2004 Tentang Sumber Daya Air Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 19 Tahun 1999 Tentang Pengendalian Pencemaran dan/atau Perusakan Laut

4

AIR SANGAT PENTING UNTUK KEHIDUPAN Bumi sebagian besar terdiri atas air (luas daratan < luas lautan) sekitar 71%. 60% tubuh manusia terdiri atas air. Makhluk hidup tidak dapat hidup tanpa air. Saat ini air bersih menjadi barang mahal karena banyak yang sudah tercemar akibat kegiatan manusia.

5

AIR SANGAT PENTING UNTUK KEHIDUPAN Yang dikaji dalam pencemaran air bila terdapat penyimpangan sifat-sifat air dari keadaan normalnya bukan kemurniannya. Didaerah pegunungan atau hutan dengan udara yang bersih dan bebas dari pencemaran air hujan yg turun mengandung bahan terlarut (CO2, O2, N2) serta bahan tersuspensi (debu, partikel dll) Air permukaan dan air sumur umumnya mengandung metal terlarut.

Menurut Peruntukannya air di kategorikan menjadi (PP_20_1990) Golongan A  air minum tanpa diolah terlebih dahulu Golongan B  air baku  diolah sebagai air minum & keperluan rumah tangga Golongan C  perikanan & peternakan Golongan D  pertanian, usaha perkotaan, industri, listrik tenaga air.

6

7

Pencemaran Air Pencemaran air adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia, sehinga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak dapat berfungsi sesuai dengan peruntukannya (PP no 82 thn 2001) Daya tampung beban pencemaran adalah kemampuan air pada suatu sumber air,untuk menerima masukan beban pencemaran tanpa mengakibatkan air tersebut menjadi tercemar

8

Beberapa sumber pencemaran air : Limbah rumah tangga.(detergen, sampah, dll). Limbah Industri. (Hg, Pb, Cu, dan logam berat lainnya). Limbah Pertanian. (pupuk urea, insectisida, herbisida, dll). Pertambangan minyak lepas pantai. Kebocoran minyak tanker dll.

9

Polutan Kimia Deterjen & Produk disinfektan Pupuk & Pestisida Minyak Asam & Basa Limbah & Sampah Sedimen Logam berat

Mikrobiologi & patogen Radioaktif

10

Pencemaran air

11

ASPEK KIMIA-FISIKA PENCEMARAN AIR Sifat kimia-fisika air yang umum diuji untuk menentukan tingkat pencemaran air : Nilai pH, keasaman dan alkalinitas Suhu Oksigen terlarut Karbondioksida Warna dan kekeruhan Jumlah padatan Nitrat Fosfat

12

a. PH, Keasaman dan Alkalinitas Yang normal adalah sekitar netral antara 6-8 pH air tercemar bisa tinggi atau rendah tergantung jenis limbahnya

13

a. PH, Keasaman dan Alkalinitas pH 6

7

8

• Umumnya air limbah industri anorganik  asam mineral tinggi • Adanya komponen besi sulfur (FeS2)  karena FeS2 dengan udara (O2) dan air akan membentuk H2SO4 dan Fe yang larut • Air limbah pH rendahkorosif thd baja Mengganggu kehidupan ikan dan hewan air, tumbuhan air

• Limbah dari industri sabun • Tidak dapat digunakan untuk pertanian

14

a. PH, Keasaman dan Alkalinitas Keasaman  kemampuan untuk menetralkan basa. a. Keasaman bebas  dapat banyak menurunkan pH disebabkan asam kuat b. Keasaman total  terdiri dari keasaman bebas+karena asam lemah Keasaman yang tinggi belum tentu mempunyai pH rendah  contoh asam lemah yg berpotensi melepaskan hidrogen ( asam karbonat, asam asetat dll)

15

a. PH, Keasaman dan Alkalinitas Alkalinitas berkaitan dengan kesadahan air Air sadah  Air yang mengandung komponen Na, Mg, Ca dan Fe dalam jumlah tinggi. Terutama adanya ion Ca dan Mg dalam bentuk garam karbonat, sulfat , klorida, fosfat dll. Efek air dengan kesadahan tinggi : • Korosi pada alat yang terbuat dari besi • Sabun kurang berbusa  konsumsi sabun bertambah

16

a. PH, Keasaman dan Alkalinitas Macam kesadahan air : a. Kesadahan tetap • Disebabkan adanya garam klorida (Cl-) dan sulfat (SO42- ) dari Ca dan Mg • Sangat sukar dihilangkan

17

a. PH, Keasaman dan Alkalinitas b. Kesadahan sementara • Disebabkan garam karbonat (CO3-) yang tidak larut dan bikarbonat (HCO3-) yang larut dari Ca dan Mg. • Garam karbonat diair dan karbondioksida membentuk garam bikarbonat yang larut. • Dapat dihilangkan dengan cara pemanasan  terbentuk garam CaCO3 yang tidak larut dan mengendap

18

a. PH, Keasaman dan Alkalinitas Contoh derajat kesadahan air berdasar kandungan CaCO3 :

Derajat Kesadahan • • • •

Lunak Agak sadah Sadah Sangat sadah

CaCO3 (ppm) < 50 50 -100 100 – 200 > 200

Ion Ca (ppm) < 2,9 2,9 – 5,9 5,9 – 11,9 > 11,9

19

b. Suhu Dalam Industri biasanya air sebagai medium pendingin  mendapat panas dari bahan yg didinginkan  dibuang ke sungai atau sumber air lain ( suhu >> dari air asalnya) Dampak suhu air yang naik : • Jumlah oksigen terlarut dalam air turun (difusi dari udara semakin lambat) • Kecepatan reaksi kimia naik • Menganggu kehidupan ikan dan hewan air lain  mengalami kenaikan respirasi  bahkan bisa mati.

20

c. Oksigen terlarut (Dissolved Oxygen) Oksigen : gas tak berbau, tak berasa, hanya sedikit larut dalam air. Hewan dan tumbuhan air  bergantung pada oksigen yang terlarut (dapat dijadikan ukuran kualitas air)  min 5 ppm (5 part per million atau 5 mg per liter air) Oksigen terlarut berasal dari • Proses fotosintetis tanaman air • Dari atmosfer (udara) yg masuk ke air

21

c. Oksigen terlarut (Dissolved Oqygen) Konsentrasi oksigen terlarut dalam keadaan jenuh tergantung suhu dan tekanan atmosfer • Suhu 20oC tekanan 1 atm  9,2 ppm • Suhu 50oC tekanan 1 atm  5,6 ppm • Semakin tinggi suhu semakin rendah tingkat kejenuhan

Oksigen terlarut terlalu rendah  organisme aerob bisa mati, sedang organisme anaerob akan menguraikan bahan organik ( jadi metana dan hidrogen sulfida)  akibat : air berbau busuk.

22

d. Karbondioksida dalam air Karbondioksida dari udara selalu bertukar dengan yang diair jika air dan udara bersentuhan pada air tenang : sedikit dan pada air bergelombang : lebih cepat. Karbondioksida dalam air hujan. Setiap tetes air hujan biasanya mengandung 0,6 ppm CO2 . Air dengan 25 ppm karbondioksida sudah membahayakan makhluk hidup.

23

d. Karbondioksida dalam air Karbondioksida  bisa terbentuk sebagai hasil metabolisme. Pada fotosintesis banyak digunakan CO2 dan mengeluarkn O2  mempengaruhi konsentrasi CO2 dalam air. Respirasi hewan dan tumbuhan menghasilkan CO2

24

e. Warna dan kekeruhan Bahan buangan dan air limbah dari kegiatan industri berupa bahan anorganik dan organik kadang dapat larut dalam air  perubahan warna air. Warna air dialam sangat bervariasi: • Air di rawa-rawa  kuning, coklat atau kehijauan • Air sungai  kuning kecoklatan (mengandung lumpur) • Air limbah yang mengandung Fe dalam jumlah tinggi  coklat kemerahan.

25

e. Warna dan kekeruhan Warna air dibedakan 2 macam : • True collor diakibatkan oleh bahan-bahan terlarut. • Apparent collor (warna semu)  diakibatkan oleh selain bahan-bahan terlarut, bisa karena bahan tersuspensi termasuk yg bersifat koloid Kekeruhan terjadi karena : • Bahan yang terapung • Terurainya bahan organik, jasad renik • Lumpur tanah liat • Benda lain yang melayang atau terapung dan sangat halus sekali

26

f. Padatan Padatan dalam air  bahan padat organik maupun anorganik yang larut, mengendap maupun tersuspensi. 4 kelompok padatan : 1.Padatan terendap (sedimen) 2.Padatan tersuspensi dan koloid 3.Padatan terlarut total 4.Minyak dan lemak

27

f. Padatan (1. Padatan terendap) Dampak : • Penyumbatan saluran air dan selokan • Mengurangi populasi ikan dan hewan air lain  telur dan sumber makanan memungkinkan terendam dalam sedimen • Mengurangi penetrasi sinar kedalam air  mengurangi kecepatan fotosintesis • Kekeruhan air.

28

f. Padatan (2. Padatan tersuspensi dan koloid) Padatan tersuspensi : padatan yang menyebabkan kekeruhan air , tidak terlarut dan tidak dapat langsung mengendap, ukuran maupun beratnya < sedimen. Misal : tanah liat, sel mikroorganisme dll. Industri fermentasi dan tekstil  biasanya padatan tersuspensinya tinggi  diukur dengan turbidimeter (dalam ppm). Dapat mengurangi penetrasi sinar matahari kedalam air.

29

f. Padatan (3. Padatan terlarut) Padatan terlarut : padatan yang mempunyai ukuran < padatan tersuspensi Terdiri dari senyawa organik dan anorganik yang larut dalam air, mineral ( Hg, Pb, As, Cd, dll) dan garamnya. Padatan terlarut total : Jumlah kepekatan padatan dalam suatu sampel air (ppm).

30

f. Padatan (4. Minyak dan lemak) Minyak dalam air  mengapung, biasanya berasal dari pembersihan dan pencucian kapal dilaut, pengeboran minyak diarea laut, kebocoran kapal pengangkut minyak, buangan pabrik dll.

31

f. Padatan (4. Minyak dan lemak) • • • •

Dampak pencemaran air karena minyak : Penetrasi sinar kedalam air kurang Konsentrasi oksigen terlarut menurun Mengganggu kehidupan burung air Mengganggu kehidupan tumbuhan laut

32

g. Nitrat Nitrogen sbg sumber nitrat  78% volume udara. Sumber nitrogen : udara,senyawa anorganik (nitrit, nitrat, amonia),senyawa organik (protein, asam urea) Tumbuhan dapat menghisap nitrogen dalam bentuk nitrat (NO3) Pengikatan (fiksasi) nitrogen  pengubahan dari nitrogen bebas diudara menjadi menjadi nitrat (dapat secara biologi maupun kimia)

33

g. Nitrat • Ledakan petir yang melalui udara memberikan cukup energi untuk menyatukan oksigen dan nitrogen membentuk nitrogen dioksida (NO2) • Gas bereaksi dengan air membentuk asam nitrat (NO )

• Tumbuhan dan hewan yang telah mati akan diuraikan proteinnya oleh organisme pembusuk  amoniak dan senyawa amonium • Nitrogen dalam kotoran dan air seni  amoniak

Amoniakhasil tambahan penguraian protein tumbuhan & hewan dalam kotorannya

34

g. Nitrat Bila amoniak diubah menjadi nitrat  terdapat nitrit dalam air. Kandungan nitrogen dalam air sebaiknya dibawah 0,3 ppm  bila >> maka ganggang dapat tumbuh dengan subur Bila mencapai 45 ppm maka berbahaya untuk diminum, bila keracunan nitrit akan mengakibatkan wajah membiru dan kematian

35

h. Fosfor Air biasanya mengandung fosfat anorganik terlarut  diabsorpsi oleh fitoplankton dan tumbuhan air lain  membentuk senyawa misal ATP (Adenosine triposfat) Herbivora yang makan tumbuhan akan mendapatkan fosfor tersebut. Pengeluaran kotoran metabolisme makhluk hidup +Penguraian tumbuhan dan hewan mati oleh bakteri  mengembalikan fosfor ke air dalam bentuk fosfor organik  penguraian menjadi fosfor

36

h. Fosfor Fosfor masuk air dengan jalan : • • • •

Kotoran Limbah Kegiatan pertanian Tumbuhan dan hewan yang telah mati

Pencegahan naiknya kadar fosfor dalam air : • Melarang penggunaan detergen yang mengandung fosfat • Mewajibkan pengolahan limbah industri dengan pemberian air kapur atau alumunium sulfat agar fosfatnya mengendap dan dapat dibuang.

37

ASPEK BIOKIMIA PENCEMARAN AIR

OKSIGEN Terlarut

Organisme pengurai aerobik (dalam air) •Menguraikan senyawa organik menjadi CO2 dan H2O •Mengubah amoniak dan nitrit menjadi nitrat Bila bahan organik sedikit  bakteri aerob akan menguraikan dengan mudah tanpa mengganggu keseimbangan oksigen dalam air

Bila bahan organik banyak  bakteri aerob akan melipatgandakan diri  kekurangan oksigen bahkan bisa sampai titik nol Diambil alih oleh bakteri anaerobik  menghasilkan metana dan hidrogen sulfida yang berbau busuk.

38

ASPEK BIOKIMIA PENCEMARAN AIR Pengujian yang berhubungan dengan kandungan oksigen dalam air dibedakan menjadi : a. Uji BOD (Biochemical oxygen Demand) b. Uji COD (Chemical oxygen Demand)

39

a. BOD (BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) Menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh organisme untuk menguraikan atau mengoksidasi bahan-bahan buangan didalam air. Bila konsumsi oksigen tinggi  sisa oksigen terlarut dalam air kecil.

40

a. BOD (BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) Uji BOD : jumlah oksigen yang akan dihabiskan oleh mikroorganisme selama 5 hari oleh bakteri pengurai aerobik dalam suatu volume limbah pada suhu 200C (hasilnya dinyatakan dalam ppm)

41

a. BOD (BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) Kelemahan Uji BOD : • Butuh waktu yang lama (5 hari) dan belum menunjukkan nilai total BOD tetapi hanya 68% dari total BOD. • Kadang kurang teliti tergantung adanya senyawa penghambat dalam air seperti germisida seperti klorin menghambat pertumbuhan mikroorganisme yang dibutuhkan untuk menguraikan bahan organik.

42

b. COD (Chemical Oxygen demand) Untuk mengetahui jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bahan oksidan (misal kalium dikromat K2Cr2O7) untuk mengoksidasi bahanbahan organik yang terdapat didalam air. Selain bakteri yang dapat mengoksidasi zat organik adalah kalium dikromat (bahkan lebih banyak) menjadi CO2, H2O serta sejumlah ion chrom  nilai COD lebih besar dari BOD untuk air yang sama.

43

b. COD (Chemical Oxygen demand) Bahan yang stabil terhadap reaksi biologi dan mikroorganisme dapat ikut teroksidasi  96% hasil uji COD selama 10 menit. Klor dapat mengganggu uji ini karena bereaksi dengan kalium dikromat  menambahkan sulfat merkuri.

44

BAHAN PENCEMAR YANG LAIN - LOGAM BERAT Komponen anorganik yang mencemari air diantaranya logam berat yang biasanya berbahaya : a. Merkuri (Hg) b. Timbal (Pb) c. Arsenik (As) d. Kadmium (Cd) e. Kromium (Cr) f. Nikel (Ni)

Dapat mengumpul dalam tubuh suatu organisme dalam jangka waktu lama sebagai racun yang terakumulasi. Hg dan Pb adalah yang paling sering

45

LOGAM BERAT (a. Mercuri) Mercuri kebanyakan terdapat dialam dalam bentuk senyawa  tersebar air, dikarang, tanah, udara maupun organisme hidup

46

LOGAM BERAT (a. Mercuri) Sifat : Satu-satunya logam yang berwujud cair pada suhu kamar dengan titik beku terendah dibanding logam lain (-390C) Volatilitas tertinggi dari semua logam. Ketahanan listrik sangat rendah  konduktor terbaik Banyak logam dapat larut dalam merkuri Bersifat racun terhadap semua makhluk hidup.

47

LOGAM BERAT (a. Mercuri) Penggunaan dengan jumlah besar : • Industri klor-alkali (sebagai katoda dari sel elektrolisis)  produksi klorin (Cl2) dan NaOH dengan cara elektrolisis garam NaCl • Produksi alat listrik (misal lampu mercuri  lampu jalan, pabrikbiaya lbh murah dari lampu pijar dan bisa untuk tegangan tinggi) • Fungisida  untuk membunuh jamur dalam cat, kertas dll.

48

LOGAM BERAT (a. Mercuri) Semua komponen mercuri dalam jumlah cukup akan beracun terhadap tubuh. Pengaruh merkuri didalam tubuh diduga karena dapat menghambat kerja enzym dan mengakibatkan kerusakan sel (kemampuan mercuri untuk terikat dengan grup yang mengandung sulfur dalam molekul pada enzym dan dinding sel).

49

LOGAM BERAT (b. Timbal) Pencemaran oleh timbal dapat terjadi di air, tanah maupun udara. Sifat : • Titik cair rendah sehingga bila digunakan dalam bentuk cair membutuhkan teknik yang sederhana • Merupakan logam yang lunakmudah diubah ke berbagai bentuk • Dapat berfungsi sebagai lapisan pelindung bila kontak dengan udara lembab • Densitas timbal lebih tinggi dibanding logam lain (kecuali emas dan mercuri)

50

LOGAM BERAT (b. Timbal) Apabila timbal tertelan atau terhirup oleh manusia dan di dalam tubuh, ia akan beredar mengikuti aliran darah, diserap kembali di dalam ginjal dan otak, dan disimpan di dalam tulang dan gigi.

51

LOGAM BERAT (b. Timbal) Anak di perkotaan pada negara berkembang memiliki risiko yang tinggi dalam keracunan timbal. Timbal yang terserap oleh anak, walaupun dalam jumlah kecil, dapat menyebabkan gangguan pada fase awal pertumbuhan fisik dan mental yang kemudian berakibat pada fungsi kecerdasan dan kemampuan akademik. Pada kadar tinggi, keracunan timbal pada anak dapat menyebabkan: anemia, kerusakan otak, liver, ginjal, syaraf dan pencernaan, koma, kejangkejang atau epilepsi, serta dapat menyebabkan kematian

52

Baku mutu air Baku mutu air adalah ukuran batas atau kadar makhluk hidup, zat, energi, atau komponen yang ada atau harus ada dan atau unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya di dalam air  air tetap dapat digunakan sesuai kriterianya

53

Baku Mutu Air

54

Baku Mutu Air Limbah

55

Konservasi Air

56

Dampak Pencemaran Air Air kotor & beracun Krisis air bersih Banjir Keracunan dan diare Penyakit kulit Alergi Air laut naik Tanah kering, lingkungan hidup rusak

57

Konservasi sumber daya air Konservasi sumber daya air adalah upaya memelihara keberadaan serta keberlanjutan keadaan, sifat, dan fungsi sumber daya air agar senantiasa tersedia dalam kuantitas dan kualitas yang memadai untuk memenuhi kebutuhan makhluk hidup, baik pada waktu sekarang maupun yang akan datang (UU_7_2004)

58

Selamat Belajar…

?