Bahan kimia yang paling banyak tersebar dalam udara atmosfer adalah

Hak Cipta dan Hak Penerbitan dilindungi Undang-undangCetakan pertama, Oktober 2017Penulis : 1. Demes Nurmayanti, ST., M.Kes 2. Djoko Purwoko, SKM., M.KesPengembang Desain Instruksional : Dr. Agnes Puspitasari Sudarmo, M.A.Desain oleh Tim P2M2 :Kover & Ilustrasi : Faisal Zamil, S.Des.Tata Letak : Restu Mawardi, S.T.Jumlah Halaman : 284Kimia LingkunganDAFTAR ISIBAB I: KIMIA LINGKUNGAN 1Topik 1.Bagian Kimia yang Terdapat dalam Lingkungan Hidup ………………………………………… 2Latihan …………………………………………............................................................................ 8Ringkasan …………………………………................................................................................ 8Tes 1 ……………………………..……..................................................................................... 9Topik 2. 11Proses Kimia dalam Lingkungan …………………………………………………………………………… 27Latihan ……………………………………..............................................……............................... 27Ringkasan …………………………………................................................................................. 28Tes 2 ……………………….…………………..……......................................................................... 30KUNCI JAWABAN TES ............................................................................................. 31DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................BAB II: PARAMETER KIMIA AIR DAN AIR LIMBAH 32Topik 1. 34Sifat-sifat Karakteristik Kimia Air dan Air Limbah………………………………………………… 54Latihan …………………………………………............................................................................ 54Ringkasan …………………………………................................................................................. 55Tes 1 ……………………….…………………..……......................................................................... 58Topik 2. 62Dampak Parameter Kimia dan Air Limbah …………………………………………………………… 62Latihan ……………………………………..............................................……............................... 63Ringkasan …………………………………..................................................................................Tes 2 ……………………….…………………..……......................................................................... 65 73Topik 3. 73Titik Pengambilan Sampel Parameter Air dan Air Limbah ………………………………… 73Latihan ……………………………………..............................................……...............................Ringkasan …………………………………..................................................................................Tes 3 ……………………….…………………..…….........................................................................iiiKimia LingkunganKUNCI JAWABAN TES ........................................................................................... 89DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................. 90BAB III: PARAMETER KIMIA UDARA 91Topik 1. 93Parameter Kimia Udara …………………………………………………………………………………… 99Latihan …………………………………………............................................................................ 99Ringkasan …………………………………................................................................................ 100Tes 1 ……………………….…………………..…….........................................................................Topik 2. 102Dampak Kesehatan Lingkungan Akibat Pencemaran Udara ……………………………….. 106Latihan ……………………………………..............................................……............................... 106Ringkasan ………………………………….................................................................................. 107Tes 2 ……………………….…………………..…….........................................................................Topik 3. 108Titik Pengambilan Sampel Udara ………………………………………………………………………… 115Latihan ……………………………………..............................................……............................... 115Ringkasan ………………………………….................................................................................. 116Tes 3 ……………………….…………………..…….........................................................................KUNCI JAWABAN TES …………….. ............................................................................ 146DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................. 147BAB IV: PARAMETER KIMIA TANAH 150Topik 1. 152Parameter Kimia Tanah …………………………………………………………………………………… 158Latihan …………………………………………........................................................................... 158Ringkasan …………………………………................................................................................ 159Tes 1 ……………………….…………………..…….........................................................................Topik 2. 161Pencemaran Tanah ……………………………………………………………………………………………… 164Latihan ……………………………………..............................................……............................... 164Ringkasan …………………………………................................................................................. 165Tes 2 ……………………….…………………..……......................................................................... ivKimia LingkunganTopik 3. 167Dampak Kesehatan Lingkungan akibat Pencemaran Tana…………………………………… 169Latihan ……………………………………..............................................……............................... 169Ringkasan …………………………………................................................................................. 170Tes 3 ……………………….…………………..…….........................................................................Topik 4. 172Titik Pengambilan Sampel Parameter Tanah ……………………………………………………… 183Latihan ……………………………………..............................................……............................... 183Ringkasan …………………………………................................................................................. 184Tes 4 ……………………….…………………..…….........................................................................KUNCI JAWABAN TES ............................................................................................ 198DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 199BAB V: PARAMETER KIMIA SAMPAH 200Topik 1. 202Parameter Kimia Sampah …………………………………………………………………………………. 205Latihan …………………………………………........................................................................... 205Ringkasan …………………………………................................................................................ 206Tes 1 ……………………….…………………..…….........................................................................Topik 2. 208Dampak Kesehatan Lingkungan Akibat Pencemaran Sampah ……………………………. 210Latihan ……………………………………..............................................……............................... 211Ringkasan …………………………………............................................................................... 211Tes 2 ……………………….…………………..…….........................................................................Topik 3. 213Titik Pengambilan Sampel Parameter Kimia Sampah ………………………………………… 219Latihan ……………………………………..............................................……............................... 220Ringkasan …………………………………............................................................................... 221Tes 3 ……………………….…………………..…….........................................................................Topik 4. 222Panduan Praktikum Pengambilan, Pengawetan, Pengiriman, Pemeriksaan danInterpretasi Hasil ………………………………………………………………………………………………. 240Latihan ……………………………………..............................................……............................... 240Tes 4 ……………………….…………………..……......................................................................... vKimia LingkunganKUNCI JAWABAN TES .............................................................................................. 241DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 242BAB VI: PARAMETER KIMIAWI MAKANAN 243Topik 1. 245Pencemaran Kimia Makanan ……………………………………………………………………………. 257Latihan …………………………………………............................................................................ 258Ringkasan …………………………………................................................................................. 258Tes 1 ……………………….…………………..…….........................................................................Topik 2. 261Dampak Parameter Kimia Makanan Terhadap Kesehatan …………………………………. 262Latihan ……………………………………..............................................……............................... 263Ringkasan ………………………………….................................................................................. 263Tes 2 ……………………….…………………..…….........................................................................KUNCI JAWABAN TES ............................................................................................ 277DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 278 viKimia Lingkungan BAB I KIMIA LINGKUNGAN Djoko Purwoko, SKM, M.Kes Demes Nurmayanti, ST, M.KesPENDAHULUAN Saudara mahasiswa sekalian dalam bab 1 pada topik 1 ini, kita akan membahas bahan-bahan kimia yang terdapat dalam lingkungan hidup dan tersebar pada medium fisiklingkungan. Merujuk penting materi ini untuk dipelajari, maka perlu dijelaskan terlebihdahulu tentang bentuk wujud, komposisi dan sifat karakteristik bahan-bahan kimia tersebutdalam lingkungan hidup. Pada topik 2 dari bab 1 ini juga menjelaskan tentang proses kimia atau proses daurbahan-bahan kimia tersebut dalam medium fisik lingkungan hidup yang meliputi udara air,air limbah, tanah dan lain-lain. Dengan mempelajari materi pada topik 1 dan topik 2 inimahasiswa diharapkan dapat menjelaskan keberadaan bahan kimia yang tersebar padamedia lingkungan hidup, proses-proses kimia atau daur bahan kimia dalam lingkunganhidup. Materi ini sangat penting karena merupakan kompetensi yang harus dikuasi olehtenaga sanitarian dalam menunjang kegiatan program yang merupakan tanggung jawabnyaterutama sanitarian lapangan. Manfaat dari proses pembelajaran ini ditujuakan agarmahasiswa dapat menjelaskan konsep kimia lingkungan yang meliputi keberadaan bahankimia dan proses-proses perubahannya dalam lingkungan hidup. Materi dalam bab 1 ini dilengkapi dengan latihan, ringkasan serta tes-tes besertatujuan agar mahasiswa dapat mengukur kemampuan dan pemahamannya terhadap materiyang dipelajari dalam bab 1 ini.Materi dalam bab 1 meliputi :1. Topik 1 : Bahan-bahan kimia yang terdapat dalam lingkungan hidup.2. Topik 2 : Proses kimia dalam lingkungan hidup 1Kimia Lingkungan Topik 1 Bagian Kimia yang Terdapat dalam Lingkungan HidupA. BAHAN KIMIA YANG TERSEBAR DALAM LINGKUNGAN Sebagaimana telah Anda ketahui bahwa bahan kimia yang tersebar meluas dalamlingkungan hidup, ada yang berbentuk gas, zat cair dan ada juga yang berbentuk padatan.Bahan-bahan kimia yang tersebar dalarn lingkungan hidup ini berupa senyawa anorganik(air, oksigen, karbon dioksida, nitrogen, dan mineral-mineral esensial lainnya), senyawaorganik (protein, lemak, karbohidrat, vitamin, dan senyawa-senyawa organik lainnya yanglebih kompleks dan sangat diperlukan untuk hidup) serta bermacam-macam logam. Bahan-bahan kimia ini tersebar dalam tiga media fisik likungan hidup, yaitu dalarn udara air(hidrosfer) dan dalam tanah (litosfer).1. Bahan kimia dalam atmosferAtmosfer bumi mencapai ketinggian 2000 km dari permukaan bumi, meskipun proses-proses penting yang terjadi untuk kehidupan hanya sampai ketinggian 50 km. Bahan-bahankimia yang terdapat dalarn atmosfer terdiri dari bermacam-macam gas, uap air, dan partikel-partikel yang membentuk aerosol dalam udara. Komposisi atmosfer (untuk udara bersih dankering) pada umumnya sama, tetapi karena pengaruh lingkungannya maka komposisi udaramengalami sedikit perubahan sehingga menjadi berbeda antara daerah yang satu dengandaerah yang lain, terutama kadar uap air. Komposisi bahan kimia dalam lingkungan relatifkonstan untuk jangka waktu tertentu, hal ini disebabkan karena adanya sistemkeseimbangan daur materi yang disebut sistem daur "biogeochemical". Proses alam selaluberusaha menyeimbangkan keadaan daur materi dalam lingkungan hidup. Apabila terjadipenyebaran suatu bahan kimia dengan kadar tertentu sehingga keadaannya tidak dapatseimbang lagi dan dapat mengganggu kesehatan lingkungan, maka berarti sudah terjadipencemaran lingkungan.Keadaan komposisi udara normal tidak dalam tercemar (bersih dan kering), dapatAnda baca dalam tabel 1.1 di bawah ini. Yang diberi tanda bintang adalah bahan kimia yangdapat berubah menjadi bahan pencemar bila mencapai kadar tertentu yang biasa disebutNAB (Nilai Ambang Batas) Tabel 1.1 Komposisi Udara Bersih (di atas permukaan laut)Komponen Rumus Molekul Konsentrasi (ppm)Nitrogen N2 780840Oksigen O2 209460 Argon Ar 9340Uap air H2O 10000-1000 2Kimia Lingkungan Komponen Rumus Molekul Konsentrasi (ppm) Karbon diaoksida 330 CO2 18,2 Neon Ne 5, Helium He 2,0 Metana CH4 1,1 Kripton Kr 0,5 Hidrogen H2 0,5 Nitrogen oksida* N2O 0,1Karbon monoksida* CO 0,09 Xenon Xe Ozon* O3 0,07-0,02 Ammonia* NH3 0,01Nitrogen dioksida* NO2 0,001 Sulfur dioksida* SO2 0,0002Dikutip dari:_ "Chemistry Outlines", volume 2: Electives for Higher School Certificate Students, R.C. Warren and A.J. Sperring, Pergamon, hal 82.2. Bahan kimia dalam hidrosfer Air merupakan salah satu dari tiga medium fisik lingkungan hidup tempat tersebarnyabahan-bahan kimia. Bahan-bahan kimia yang mudah larut dalam air (air merupakan suatupelarut yang baik) selalu berada dalam lingkungan berupa larutannya, oleh karena itu dialam tidak ditemukan air murni. Bahan-bahan kimia yang larut dalam air (senyawa organikdan senyawa anorganik) pada umumnya berupa larutan gas atau ion-ionnya. Komposisi-bahan kimia dalam air untuk setiap daerah/tempat berbeda, bergantung pada kondisitempat itu dan bergantung pula pada suhu. Sebagai contoh gas oksigen yang terdapat dalamair banyaknya untuk setiap tempat berbeda bergantung ada kondisi dan suhu air. Tabel 2.1di bawah ini menunjukkan konsentrasi oksigen terlarut dalam air tawar dan dalam air lautdengan suhu yang.berbeda-beda. Tabel 1.2. Konsentrasi Oksigen Terlarut Maksimum oksigen terlarutSuhu 0c Dalam air tawar Dalam air laut10 11,3 ppm 9,9 ppm20 9,2 ppm 7,4 ppm30 7,6 ppm 6,1 ppm40 6,9 ppm 5,0 ppmDikutip dari.. "Chemistry Outlines", volume 2; Electives for Higher School CertificateStudents, R.C. Warren and A. J. Sperring, Pergamon, hal 79. 3Kimia Lingkungan Pada suhu yang sama oksigen yang terlarut dalam air tawar lebih banyak daripadayang terlarut dalam air laut dan makin tinggi suhu makin sedikit oksigen yang terlarut.Maksimum oksigen terlarut dalam air menurun bila:a. Suhu naik (misalnya naiknya suhu air dalam pabrik atau pembangkit listrik), oksigen terlarut makin sedikit. Kenaikan suhu ini mengganggu lingkungan hidup dan hal ini yang disebut pencemaran panas.b. Kenaikan oksidasi aerob (misalnya penguraian sampah oleh bakteri aerob untuk menguraikan senyawa-senyawa organik (buangan pabrik) dan pupuk anorganik (fosfat dan nitrat., berarti konsentrasi oksigen terlarut dalam air menurun, berarti terjadi pencemaran air. Oksigen terlarut pada suhu 250C dalam air bersih berkisar antara 6-8 ppm. Apabilakonsentrasi oksigen terlarut kurang dari 6 ppm, kehidupan dalam air terganggu, antara 4 - 2ppm hanya bakteri tertentu saja yang dapat bertahan hidup, sedangkan bila konsentrasioksigen terlarut kurang dari 1 ppm, tidak ada kehidupan dalam air itu. Gas karbon dioksida juga mudah larut dalam air, konsentrasi karbon dioksida dalam airbergantung dari banyaknya tumbuh-tumbuhan yang ada dalam air, makin banyaktumbuhan, makin banyak gas karbon dioksida dalam air itu yang digunakan, sehinggakonsentrasi gas karbon dioksida makin sedikit. Selain gas oksigen dan gas karbon dioksida masih banyak lagi macam unsur-unsur yangterlarut dalam air dalam bentuk ion-ion garam dan zat padat yang tersuspensi dalam airseperti lumpur, ganggang dan bakteri, juga mineral-mineral seperti silikat, kalsium karbonatdan besi oksida. Zat-zat yang tersuspensi dalam air ini jumlahnya akan meningkat denganmeningkatnya sisa-sisa buangan, baik dari rumah tangga. industri pertanian, dan lain-lain. Apabila keadaan komposisi bahan kimia yang terdapat dalam air tidak lagi seimbangdimana konsentrasi bahan kimia yang bersifat sebagat pencemar sudah melampaui.NAB/MAP yang ditentukan, berarti air sudah tercemar. Tabel 3.1 berikut ini menunjukkankomposisi bahan kimia dalam air di lingkungan hidup atau merupakan kualitas air alam.Bahan kimia/kualitas Tabel 1.3 Air Laut Kualitas air di alam 8,0 pH Air sungai 6-8 ppm oksigen terlarut 6,8 30,4 ppm ion-ion terlarut 6 – 8 ppm 1,1 ppm Na+ 1,2 ppm K+ 6,7 ppm 3,7 ppm Ca2+ 1,5 ppm 55,2 ppm Mg2+ 17,5 ppm 7,7 ppm C1- 4,8 ppm 4,2 ppm SO42-/HSO4- 17,5 ppm 4Kimia LingkunganBahan kimia/kualitas Air sungai Air Laut 33,0 ppm 0,4 ppm CO32-/HCO3- Kurang dari 1 ppb 0,03 ppb Hg2+ Kurang dari 1 ppb 0,1 ppb Cd2+ Kurang dari 1 ppb 1,0 ppb Pb2+Dikutip dari:_ "Chemistry Outlines", volume 2: Electives for Higher School CertificateStudents, R.C. Warren and A.J. Sperring, Pergamon, hal 82.Catatan:a. Komponen ion-ion dalam air alam tidak tetap bergantung pada lokasinya, bergantung pada mineral yang ada.b. ppm = parts per million mg per liter)c. ppb = parts per billion mg per kilo liter).3. Bahan kimia dalam litosfer Sebagian dari permukaan bumi terdiri dari tanah yang ditumbuhi oleh tumbuh-tumbuhan. Tanah terdiri dari mineral-mineral, batu-batuan, senyawa organik, air, danrongga-rongga kecil yang berisi udara. Mineral dalam tanah terbentuk dari batu-batuan yangmelapuk, senyawa organik berasal dari pelapukan sisa-sisa tumbuh-tumbuhan dan hewanyang sudah mati. Tanah (litosfer) selain terdiri dari senyawa-senyawa organik dan anorganikyang merupakan hasil pelapukan hewan, tumbuh-tumbuhan, dan batu-batuan, jugamengandung (beramacam-macam unsur berupa ion-ion garam yang terlarut dalam air danyang terdapat dalam air tanah, gas-gas yang terlarut dalam air dan yang terdapat dalamudara) , bakteri, jamur, dan binatang-binatang. Tanah (litosfer) merupakan medium fisiklingkungan yang paling banyak mengandung bahan-bahan kimia (senyawa organik maupunsenyawa anorganik), karena dalam tanah terdapat juga air dan udara yang juga mengandungbahan-bahan kimia. Komposisi udara atmosfer berbeda dengan komposisi udara dalam tanah, sebagaicontoh kadar oksigen dalam udara atmosfer (20%), lebih banyak daripada kadar oksigendalam udara yang mengisi rongga-rongga tanah (15%). Sebaliknya kadar karbon dioksidadalam udara yang mengisi rongga-rongga tanah jauh lebih besar daripada gas karbondioksida yang terdapat dalam udara atmosfer, dapat mencapai 100x lebih banyak. Hal inikarena gas karbon dioksida dalam tanah selain terdapat dalam udara yang mengisi rongga-rongga tanah juga dihasilkan dari penguraian senyawa-senyawa organik oleh bakteri aerob. Unsur-unsur yang banyak terdapat dalam tanah adalah oksigen (47%) dan silikon(28%). Unsur-unsur yang lain jumlahnya lebih sedikit, aluminium 9%, besi 0,5%, kalium 4%,natrium 3%, magnesium 2%, dan unsur-unsur lain yang sedikit sekali terdapat dalam tanah,tetapi sangat diperlukan untuk pertumbuhan dan kesehatan tumbuh-tumbuhan. Unsur-unsur yang jumlahnya sangat sedikit ini, tetapi sangat diperlukan disebut unsur perunut.Unsur perunut ini sangat dibutuhkan untuk kehidupan organisme dalam tanah, tetapi bila 5Kimia Lingkunganjumlahnya meningkat akan menimbulkan pencemaran lingkungan. Unsur perunut yangpaling berbahaya adalah air raksa, dapat menyebabkan keracunan secara kronis.4. Bahan pencemar lingkungan dan pengaruhnya Dari uraian di atas, bahan-bahan kimia yang ada di lingkungan hidup ada yangdiperlukan untuk kehidupan harus dalam jumlah banyak, sehingga kalau kekurangan akanmenimbulkan masalah. Ada juga yang sangat diperlukan untuk kehidupan dalam jumlahsedikit dan bila jumlahnya berlebihan akan menimbulkan pencemaran. Bahan kimia yangdapat menimbulkan pencemaran lingkungan disebut bahan pencemar. Masalah pencemaran lingkungan sebetulnya bukanlah merupakan masalah baru,melainkan sudah ada sejak ada kehidupan di dunia ini, masalah pencemaran sudah ada.Proses penguraian senyawa organik (tumbuh-tumbuhan dan hewan yang telah mati) olehbakteri pengurai dapat menghasilkan gas-gas beracun dan mengganggu kesahatan makhlukhidup. Debu-debu atau partikel-partikel zat yang berterbangan di udara juga dapatmenimbulkan pencemaran, iritasi mata, sakit kerongkongan, sakit kulit, dan sebagainya. Didalam lingkungan hidup ini banyak bahan-bahan kimia yang sangat diperlukan kehadirannyasampai kadar tertentu. Sebagian bahan kimia diperlukan dalam jumlah yang banyaksebagian lagi hanya diperlukan sedikit saja, tetapi bila digunakan agak berlebihan akanmengganggu kesehatan bahkan jiwa makhluk hidup. Energi matahari merupakan sumber energi yang sangat diperlukan untuk kehidupan,sangat diperlukan untuk pertumbuhan tanaman dan berguna bagi manusia. Tetapi energimatahari dengan intensitas cukup tinggi dapat mengganggu kesehatan, maka menjadi sakit,makhluk hidup dapat mati . tersengat energi matahari dengan intensitas tinggi. Api sangatbermanfaat bagi kehidupan, untuk memasak, penerangan, penghangat ruangan dan masihbanyak lagi, tetapi bila kehadiran api ini tidak terkontrol dapat merusak dan membahayakankehidupan. Lapisan ozon di luar stratosfer dapat melindungi makhluk hidup dari bahayaradiasi sinar ultra violet matahari, tetapi bila ozon ada dalam atmosfer, dapat mematikantumbuh-tumbuhan dan hewan.a. Bahan Pencemar udara Pada umumnya bahan pencemar udara adalah berupa gas-gas beracun dan partikel-partikel zat padat. Gas-gas beracun ini berasal dari pembakaran bahan bakar kendaraan, dariindustri, dan rumah tangga. Selain gas-gas beracun di atas, pembakaran bahan-bahankendaraan juga dapat menghasilkan partikel-partikel karbon dan timah hitam yangberterbangan mencemari udara. Gas-gas beracun hasil dari pembakaran bahan bakar ini biasanya berupa oksida-oksidakarbon dan nitrogen (karbon monoksida, karbon dioksida, nitrogen monoksida, nitrogendioksida, dinitrogen oksida) dan senyawa-senyawa hidrokarbon. Bahan pencemar udara initerdispersi dalam udara, sehingga kadarnya menjadi keeil. Sampai di bawah kadar tertentutidak menimbulkan pencemaran, bila kadar bahan pencemar ini mencapai NAB (NialaiAmbang Batas) atau KTD (Kadar Tertinggi Diperkenankan), maka pencemaran udara tidakdapat dihindarkan lagi. Karbon monoksida sangat beracun bagi manusia, sebab akan 6Kimia Lingkunganbereaksi dengan haemoglobin dan mengurangi kadar oksigen yang dapat bereaksi denganhaemoglobin yang akan diangkut ke seluruh tubuh, dengan demikian manusia akankekurangan oksigen untuk keperluan pembakaran dalam tubuhnya, manusia menderita sakitkepala bahkan dapat menjadi lemas dan pingsan. Ozon merupakan oksidator kuat, dalam konsentrasi kecil 0,2 ppm dapat merusak dauntumbuh-tumbuhan, karet menjadi keras dan memudarkan warna tekstil. Gas SO2 dan gasH2S merusak tumbuh-tumbuhan dan menyebabkan sifat asam bila dalam udara lembab,sehingga akan merusak logam, tekstil, dan hewan. Senyawa hidrokarbon dan gas oksida-oksida nitrogen dapat menyebabkan iritasi padamata dan mengganggu pernafasan. Sedangkan partikel-partikel zat dapat menyebabkanalergi pada kulit, sakit mata, mengganggu pernafasan dan bila menempel pada daun akanmenghalangi masuknya energi matahari pada daun untuk proses fotosintesis.b. Bahan pencemar air Senyawa organik dan senyawa anorganik yang terdapat dalam air dapat menyebabkanpencemaran air minum, meskipun untuk keperluan industri mungkin air tersebut belumdikatakan tercemar. Sampah dan buangan-buangan kotoran dari rumah tangga, pertanian,dan pabrik/industri dapat mengurangi kadar oksigen dalam air yang sangat dibutuhkan olehkehidupan dalam air. Di bawah pengaruh bakteri anaerob senyawa orgnik akan terurai danmenghasilkan gas-gas NH3 dan H2S dengan bau busuknya. Penguraian senyawa-senyawaorganik juga menghasilkan gas-gas beracun dan bakteri-bakteri patogen yang akanmengganggu kesehatan air. Deterjen tidak dapat diuraikan oleh organisme lain kecuali oleh ganggang hijau danyang tidak sempat teruraikan ini akan menimbulkan gangguan pencemaran air. Senyawa-senyawa organik seperti pestisida, DDT, juga merupakan bahan pencemar air. Sisa-sisapenggunaan pestisida yang berlebihan akan terbawa aliran air pertanian dan akan masuk kedalam rantai makanan dan masuk dalam jaringan tubuh makhluk hidup yang memakanmakanan itu. Bahan pencemar air yang paling berbahaya adalah air raksa. Senyawa-senyawa airraksa, berasal dari pabrik kertas, lampu merkuri. Karena pengaruh bakteri anaerob garamanorganik Hg dengan adanya senyawa hidrokarbon akan. bereaksi membentuk senyawadimetil merkuri, (CH3)2Hg yang larut dalam air tanah dan masuk dalam rantai makanan yangakhirnya dimakan oleh manusia. Energi panas juga dapat menjadi bahan pencemar air, misalnya penggunaan airsebagai pendingin dalam proses di suatu industri atau yang digunakan pada reaktor atom,menyebabkan air menjadi panas. Air yang menjadi panas, selain mengurangi kelarutanoksigen dalam air juga dapat berpengaruh langsung terhadap kehidupan dalam air.c. Bahan pencemar tanah Pupuk buatan, obat pembasmi hama seperti pestisida, herbisida, bila digunakan secaraberlebihan dapat menimbulkan pencemaran tanah, merubah sifat fisik, sifat kimia dan sifatbiologis tanah, sehingga mengganggu pertumbuban tumbuh-tumbuhan. Sampah dan bahan 7Kimia Lingkunganbuangan benda-benda padat yang makin meningkat jumlahnya dapat menjadi bahanpencemar tanah, apalagi yang sukar diuraikan oleh bakteri pengurai. Sebagai sumber pencemar tanah yang lainnya adalah bahan radioaktif, yang masuk kedalam rantai makanan dan akhirnya dapat menyebabkan kematian pada makhluk yangmemakannya. Misalnya unsur Sr90 sebagai hasil fisi nuklir dapat mempengaruhiperkembangan xilem pada tumbuh-tumbuhan dan tulang hewan, yang akan menyebabkanjaringan tubuh menjadi lemah.Latihan1) Jelaskan mengapa bahan-bahan kimia dapat tersebar dalam lingkungan hidup!2) Sebutkan dan jelaskan bahan-bahan kimia pencemar lingkungan.3) Jelaskan mengapa komposisi bahan kimia berbeda dalam medium udara, air dan tanah!Petunjuk Jawaban Latihan1) Untuk membantu anda dalam menjawab soal latihan nomor 1 dan 2 tersebut silahkan anda pelajari kembali materi tentang Bahan-bahan kimia yang terdapat dalam lingkungan hidup.2) Untuk membantu anda dalam menjawab soal latihan nomor 3 tersebut silahkan anda pelajari kembali materi tentang Bahan kimia atmosfer, hidrosfer dan litosfer.Ringkasan Bumi ini terdiri dari beberapa bagian/lapisan antara lain atmosfer (udara), hidrosfer(air) dan litosfer (tanah). Ketiga lapisan ini merupakan medium fisik tempat tersebarnyaberbagai bahan kimia. Bahan-bahan kimia yang tersebar dalam atmosfer pada umumnyaberbentuk gas dan partikel-partikel debu/kotoran yang membentuk aerosol dengan udara.Komponen yang paling banyak dari udara adalah gas nitrogen, kemudian disusul gas oksigen.Ada komponen-komponen udara dengan kadar tertentu dapat menyebabkan terjadinyapencemaran udara. Dalam medium hidrosfer terdapat bermacam-macam bahan kimia berupa gas-gas danion-ion yang terlarut dan partikel-partikel kotoran berupa senyawa organik dan mineral-mineral membentuk suspensi dengan air. Komposisi bahan kimia dalam air tidak sama untuksetiap daerah atau setiap jenis air, komposisi bahan kimia dalam air tawar berbeda dengankomposisi bahan kimia dalam air laut. Oksigen dalam air kadarnya dipengaruhi oleh suhudalam air itu, suhu naik kadar gas oksigen dan kadar gas-gas lainnya akan menurun. Medium tanah (litosfer) banyak mengandung bahan-bahan kimia baik dalam bentukgas, ion-ion, padatan, logam-logam, senyawa-senyawa organik, bakteri dan binatang-binatang kecil lainnya. Dalam medium tanah paling banyak terdapat bahan-bahan kimia,karena dalam tanah selain bahan-bahan kimia yang tersebut di atas juga mengandung air 8Kimia Lingkungandan udara juga terdiri dari bahan-bahan kimia. Komposisi udara atmosfer berbeda dengankomposisi udara dalam rongga tanah.Tes 1Petunjuk: Beri tanda silang (x) pada pilihan jawaban a, b, c, atau d yang Anda anggap paling benar.1) Bahan-bahan kimia di bawah ini yang kesemuanya merupakan komponen udara (atmosfer) adalah: A. Oksigen, nitrogen, karbon dioksida, gas mulia, uap air B. Oksigen, nitrogen, logam-logam, ion-ion, uap air C. Oksigen, nitrogen, karbon dioksida, ion-ion, gas mulia D. Oksigen, nitrogen, karbon dioksida, karbon monoksida, logam.2) Bahan-bahan kimia yang terdapat dalam air (hidrosfer) adalah: A. Gas oksigen, gas karbon dioksida, gas mulia, mineral, senyawa organik, logam- logam B. Gas oksigen, gas karbon dioksida, gas sulfur dioksida, gas metana, mineral C. Gas oksigen, gas karbon dioksida, mineral, senyawa organik, ion garam D. Gas oksigen, gas karbon dicksida, mineral, senyawa organik, logam-logam.3) Bahan-bahan kimia yang tersebar dalam tanah (litosfer) adalah: A. Gas oksigen, karbon dioksida, mineral, senyawa organik, nitrogen B. Gas Oksigen, karbon dioksida, mineral, logam-logam, senyawa organik C. Nitrogen, karbon dioksida, mineral, senyawa organik, sulfur dioksida D. Oksigen, karbon dioksida, mineral, logam-logam, nitrogen, senyawa organik.4) Bahan kimia yang paling banyak tersebar dalam udara (atmosfer) adalah: A. Oksigen B. Karbon dioksida C. Nitrogen D. Karbon monoksida.5) Bahan pencemar udara di bawah ini yang mengganggu fungsi haemoglobin adalah gas: A. karbon dioksida B. karbon monokasida C. Metana D. ozon. 9Kimia Lingkungan6) Bahan pencemar tanah (litosfer) adalah: A. logam-logam berat B. senyawa organic C. Unsur perunut D. Ion-ion garam.7) Gas oksigen paling banyak terdapat dalam (pada suhu yang sama): A. Litosfer B. Atmosfer C. Air tawar D. Air laut.8) Gas karbon dioksida dalam litosfer jumlahnya jauh lebih banyak daripada dalam atmosfer, karena: A. Karbon dioksida mudah larut dalam air B. Karbon dioksida lebih berat daripada udara C. Dalam litosfer banyak penguraian senyawa karbon D. Tumbuh-tumbuhan mengambil karbon dioksida dari udara.9) Unsur nitrogen yang berada dalam atmosfer tidak dapat dalam bentuk A. N2 B. N2O C. NH3- D. NO310) Unsur bahan kimia yang paling banyak terdapat dalam litosfer adalah : A. Silikon B. Karbon C. Nitrogen D. Oksigen 10Kimia Lingkungan Topik 2 Proses Kimia dalam LingkunganA. DAUR BEBERAPA BAHAN KIMIA Dalam ilmu lingkungan hidup telah kita pelajari bahwa dalam lingkungan hidup adadaur materi dengan energi matahari sebagai sumber energi. Dalam daur materi ini terjadipertukaran susunan unsur-unsur dari bentuk susunan yang satu menjadi bentuk susunanyang lain. Daur materi yang disebut juga sebagai daur kimia ini, dalam lingkup besar dapatanda lihat dalam gambar 1.1 di bawah ini Gambar 1.1 Daur MateriSumber :"Chemistry Outlines", volume 2: Electives for Higher School Certificate Students, R.C. Warren and A.J. Sperring, Pergamon Dalam proses daur materi bahan kimia dalam lingkup besar ini mengikutsertakansemua komponen lingkungan hidup, baik komponen biotik maupun komponen abiotik,dengan energi matahari sebagai sumber energi. Energi matahari yang digunakan dalamproses daur materi sebagai sumber energi ini, selanjutnya diubah menjadi energi kimiadalam proses fotosintesis menghasilkan makanan, kemudian bila makanan dimakan olehmanusia dan hewan (herbivora,omnivora dan karnivora) energi kimia diubah lagi menjadienergi mekanik dan energi panas yang selalu dikeluarkan pada setiap proses perubahanenergi yang terjadi. Pertukaran energi matahari menjadi bentuk-bentuk energi lainnya dapatanda lihat dalam gambar 1.2 berikut ini. 11Kimia Lingkungan Gambar 1.2 Degradasi energySumber :"Chemistry Outlines", volume 2: Electives for Higher School Certificate Students, R.C. Warren and A.J. Sperring, Pergamon Dalam pertukaran bentuk-bentuk energi ini terjadi degradasi energi. Sebagai sumberenergi adalah energi matahari sebagian mengalami degradasi menjadi energi yangkualitasnya lebih rendah yaitu energi panas yang dipancarkan/dikeluarkan ke lingkunganhidup pada setiap terjadinya pertukaran bentuk energi. Dari sekian banyak unsur-unsur kimia yang tersebar dalarn lingkungan hidup, yangmemegang peranan penting dan harus ada dalam jumiah banyak untuk kehidupan antaralain adalah karbon, oksigen, hidrogen, nitrogen, fosfor, dan belerang. Unsur-unsur ini beradadalam lingkungan hidup berupa senyawa organik dan senyawa anorganik. Keenam unsurtersebut dapat digolongkan ke dalam "macronutrients". Selain unsur-unsur macronutriensini, masih ada lagi unsur-unsur yang diperlukan untuk kehidupan hanya dalam jumlah sedikitsekali yaitu besi, magnesium, tembaga, yodium, dan ini digolongkan ke dalam"micronutrients". Karena keenam unsur macronutrients ini diperlukan,dalam jumlah banyak, maka perluada daur unsur-unsur bahan kimia ini dari sumbernya di (dalam air, udara, dan tnnah)melewati jaringan makanan (fotosintesis, tumbuh-tumbuhan, herbivora, omnivora, dankarnivora) kembali lagi ke sumbernya (setelah diuraikan oleh bakteri). Daur materi/bahankimia ini disebut juga "Biogeochemical cycles" (=daur biogeokimia), atau daur materiGambar 1.3 di bawah ini merupakan bagan daur biogeokimia/daur materi yang terjadi dalamlingkungan hidup. 12Kimia Lingkungan Gambar 1.3 "Biogeochemical cycles"Sumber :"Chemistry Outlines", volume 2: Electives for Higher School Certificate Students, R.C. Warren and A.J. Sperring, Pergamon Untuk pertumbuhan dan proses kehidupan, makhluk hidup memerlukan kurang lebih40 macam unsur kimia. Unsur-unsur hidrogen, karbon, dan oksigen merupakan unsur pokokpembentuk karbohidrat melalui proses fotosintesis sebagai langkah partama dengan energimatahari sebagai sumber energi. Dalam setiap proses daur materi terjadi degradasi, energimatahari menjadi energi yang lebih rendah antara lain energi panas. Unsur-unsur nitrogen, fosfor, kalium, kalsium, belerang magnesium dan besimerupakan unsur-unsur yang sangat diperlukan oleh tumbuh-tumbuhan dan hewan. Unsur-unsur lainnya yang juga diperlukan untuk kehidupan dalam jumlah sedikit antara lain Zn, Na,Mn, P, Cl, Cu, Co. Unsur-unsur ini meskipun dalam jumlah sedikit, sangat diperlukan adanyadalam kehidupan unsur-unsur yang demikian disebut unsur perunut. Unsur perunut ini bilajumlahnya menjadi banyak akan mengganggu kehidupan, tetapi harus ada untuk proseskehidupan. Agar kebutuhan akan unsur-unsur untuk kehidupan tidak terganggu, maka perluadanya perputaran bahan kimia (unsur-unsur) ini yang telah diatur oleh alam sendiri. Daur bahan kimia ini dapat dibagi menjadi dua kelompok yaitu daur bahan kimia yangberbentuk gas dan daur bahan kimia yang membentuk endapan:1. Daur bahan kimia dalam bentuk gas. Unsur-unsur yang proses perputarannya melalui atmosfer, selalu melalui bentuk gas antara lain unsur-unsur karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan belerang.2. Daur unsur-unsur dalam bentuk endapan. Daur unsur-unsur ini tidak melalui atmosfer dan tersimpan dalam tanah, siklusnya melalui tanah dan organisme. Unsur-unsur yang termasuk dalam kelompok ini adalah logam-logam. ad.1 Daur bahan kimia dalam bentuk gas 13Kimia Lingkungana. Daur air. Air tidak hanya penting untuk kehidupan, melainkan penting juga untuk mengaturstruktur dan fungsi lingkungan hidup. Daur air merupakan daur bahan kimia, yang palingpenting. Daur bahan-bahan lain pada umumnya bergantung pada adanya air sebagai pelarut.Daur air terjadi dalam semua unit ekosfer (hidrosfer, atmosfer dan litosfer) baik dalambentuk uap air maupun dalam bentuk cairan. Proses daur air dapat Anda perhatikan dalamgambar 1.4 di bawah ini. Gambar 1.4 Daur AirSumber :"Chemistry Outlines", volume 2: Electives for Higher School Certificate Students, R.C. Warren and A.J. Sperring, Pergamon Dalam daur air tidak terjadi proses kimia, hanya terjadi perubahan bentuk yaitu bentukcair dan bentuk uap.b. Daur karbon Daur karbon termasuk satu jenis daur bahan kimia yang paling sederhana, ini dapatAnda lihat dalam gambar 5 berikut. Gas karbon dioksida yang tersebar dalam atmosfer(0,03%) hanya merupakan satu dari sekian banyak sumber unsur karbon yang ada dalamekosfer (dalam lingkungan hidup). Gas karbon dioksida dalam proses fotosintesis tereduksi,kemudian membentuk senyawa organik sebagai bahan makanan. Senyawa organik dalambentuk bahan makanan ini teroksidasi dalam proses pernafasan terurai lagi menjadi gaskarbon dioksida. Sisa-sisa senyawa organik (tumbuh-tumbuhan hewan yang mati dansampah-sampah) teroksidasi menjadi, gas karbon dioksida, ini merupakan proses, yangsangat lambat. Proses ini tidak semuanya menghasilkan gas karbon dioksida, tetapi sebagianmembentuk bahan bakar seperti minyak bumi dan batu bara. Proses ini berlangsung sangatlambat sejak beribu-ribu tahun yang lampau. Secara keseluruhan proses kimia dalam daurkarbon dapat dituliskan sebagai berikut: 14Kimia Lingkungan Proses fotosintesis 6 CO2 (g) + 6 H2O + energi klorofil C6H12O6 (aq) + 6 O2 (g) Proses pernapasan C6H12O6 + 6O2 (g) - 6CO2 (g) + 6H2O (l) + energi Penguraian senyawa organik dalam tanah Senyawa organik batu bara + minyak bumi Gas karbon dioksida yang ada dalam atmosfer akan terlarut dalam air hujanmembentuk senyawa karbonat. CO2 (g) + H2O 2H+ (aq) + CO32- (aq)Gas karbon dioksida yang terlarut dala air hujan juga membentuk bikarbonat CO2 (g) + H2O (1) H+ (aq) + HCO3- (aq) Jumlah gas karbon dioksida yang terlarut dalam air laut jauh lebih banyak kira-kira 50xdaripada gas karbon dioksida yang terdapat di atmosfer. Air laut juga banyak mengandungunsur kalsium dan ini membantu penguraian larutan gas karbon dioksida membentukendapan kalsium karbonat, dan batu karang. Gambar 1.5 Daur-karbonSumber :"Chemistry Outlines", volume 2: Electives for Higher School Certificate Students, R.C. Warren and A.J. Sperring, Pergamon 15Kimia Lingkunganc. Daur oksigen Unsur oksigen banyak terdapat dalam atmosfer, mencapai 21%. Oksigen juga terdapatdalam air baik sebagai oksida-oksida maupun sebagai karbonatnya. Selama prosesfotosintesis tumbuh-tumbuhan melepaskan gas oksigen yang kemudian digunakan olehmakhluk hidup dalam proses pernafasan dan untuk proses oksidasi senyawa-senyawaorganik. Unsur oksigen yang tersebar dalam lingkungan hidup, selain berbentuk gas oksigen02, bermacam-macam oksida dan ion karbonat, juga dalam bentuk gas ozon. Lapisan ozonterdapat di stratosfer bagian luar, berfungsi sebagai pelindung kehidupan dari gangguanradiasi ultra violet. Secara lengkap daur oksigen dapat Anda lihat dalam gambar 6 di bawahini. Gambar 1.6 Daur oksigenSumber :"Chemistry Outlines", volume 2: Electives for Higher School Certificate Students, R.C. Warren and A.J. Sperring, Pergamon Persamaan reaksi yang terjadi dalam daur oksigen adalah sebagai berikut: Oksigendalam atmosfer bereaksi dengan gas karbon monoksida hasil pembakaran kendaraanbermotor dan yang dikeluarkan gunung berapi menghasilkan karbon dioksida. O2 (g) + 2CO (g) ---> 2CO2 (g) Oksigen merupakan hasil radiasi ultra violet terhadap uap air dalam atmosfer,kemudian gas oksigen yang terbentuk akan membentuk gas ozon yang kemudian terurai lagimenjadi gas oksigen dengan persamaan reaksi sebagai berikut :ultra violet ----> H2O (g) + O.H20 (g) ----> H22 OH ----> O2O. + O. ----> O3O2 + O. 16Kimia Lingkungand. Daur nitrogen Dalam gambar 1.7 Anda dapat mempelajari bagaimana proses terjadinya daur nitrogendalam lingkungan hidup. Gambar 1.7 Daur nitrogenSumber :"Chemistry Outlines", volume 2: Electives for Higher School Certificate Students, R.C. Warren and A.J. Sperring, Pergamon Daur nitrogen ini merupakan suatu daur bahan kimia yang sangat komplek dan sangatpenting dalam lingkungan hidup. Unsur nitrogen banyak terdapat dalam atmosfer dalambentuk gas nitrogen N2, mencapai 78% volume udara bersih dan kering. Tetapi tidak dapatdigunakan secara langsung oleh tumbuh-tumbuhan untuk proses asimilasi N. Setelah diubahmenjadi gas NH3 senyawa nitrat, senyawa nitrit atau senyawa amonium yang terlarut dalamair tanah. Baru dapat digunakan: oleh tumbuh-tumbuhan. Bagan di bawah ini merupakan rangkuman mengenai proses daur nitrogen yang terjadidi lingkungan hidup. 17Kimia Lingkungan Gambar 1.8 Bagan daur nitrogenSumber :"Chemistry Outlines", volume 2: Electives for Higher School Certificate Students, R.C. Warren and A.J. Sperring, Pergamon Dalam proses daur nitrogen di lingkungan hidup terjadi beherapa proses kimia antaralain: Fiksasi nitrogen. Yang dimaksud dengan fiksasi nitrogen adalah proses perubahan gasnitrogen menjadi senyawa nitrat NO3- yang akan larut dalam air. Proses fiksasi nitrogen inisebagian disebabkan oleh arus listrik yang terjadi pada waktu ada halilintar. arus listrik halilintarN2 (g) NO3- (aq) Pada daerah tropik sering, terjadi halilintar, maka lebih banyak gas nitrogen terfiksasimenjadi senyawa nitrat. senyawa nitrat yang terjadi akan larut dalam air hujan turun ketanah. Hal ini berarti banyak terdapat ion-ion nitrat terlarut dalam air tanah. Proses fiksasiyang terjadi selain disebabkan oleh adanya arus listrik pada waktu ada halilintar, dapat jugaterjadi karena adanya bakteri. Proses fiksasi karena bakteri ini sangat penting disebut fiksasi 18Kimia Lingkunganbiologis. Lebih banyak nitrat yang terbentuk melalui fiksasi biologis daripada melalui fiksasilistrik.pada waktu halilintar. Reaksi amonifikasi. Reaksi amonifikasi adalah hama reaksi yang diberikan pada reaksipenguraian protein (tumbuh-tumbuhan dan hewan yang mati) menjadi asam-asam aminodan gas amonia oleh bakteri. Gas amonia yang terbentuk sebagian diambil oleh tumbuh-tumbuhan untuk pertumbuhannya, sebagian lagi masuk ke atmosfer. Pada kondisi tertentugas amonia teroksidasi menjadi nitrat protein —> asam-asam, amino ---->NH3 (g) NH3 (g) + H20 ----> NH3 (aq) ---> NH4- (aq) + OH- bakteriNH3 (g) + 202 (g) -------> H+ (aq) + NO3- (aq) + H20 (1)Reaksi nitrifikasi. Nitrifikasi adalah istilah yang diberikan pada proses perubahan gasamonia NH3 menjadi senyawa, nitrat oleh bakteri. Reaksi nitrifikasi merupakan reaksi duatahap, tahap pertama adalah pembentukan senyawa nitrit dari gas amonia, tahap berikutnyaadalah perubahan senyawa nitrit menjadi senyawa nitrat. Karena pembentukan senyawanitrat ini melalui senyawa nitrit, maka proses perubahan gas amonia menjadi senyawa nitratini disebut reaksi nitrifikasi.2NH3 (g) + 302 (g) bakteri --------- > 2H+ (aq) + 2NO2- (aq) + 2H20 bakteri 2NO2- (aq) + 02 (g) --------- > 2NO3- (aq) Reaksi denitrifikasi. Sebagian dari senyawa nitrat yang terlarut dalam air tanah akantereduksi lagi menjadi gas nitrogen, nitrogen oksida dan gas amonia. Sebagian besar darioksigen dalam senyawa nitrat digunakan oleh bakteri anaerob untuk mengoksidasikarbohidrat. bakteri C6h12O6 (ag) + 6NO3- (aq) ---------> 6CO2 3H2O + 6OH- + 3N2O Dan bakteri 5C6H12O6 + 24NO3- ---------> 3O CO2 + 18H2O + 24OH- + 12N2 Dalam gambar di bawah ini anda dapat mengetahui bagaimana proses daur nitrogenyang terjadi di lingkungan dengan nama bakteri-bakteri pengurai untuk setiap bentuknitrogen menjadi bentuk-bentuk lain nitrogen. 19Kimia Lingkungan Gambar 1.9 Nitrogen dalam atmosferSumber :"Chemistry Outlines", volume 2: Electives for Higher School Certificate Students, R.C. Warren and A.J. Sperring, Pergamone. Daur belerang Daur unsur belerang dalam lingkungan hidup, sama rumitnya dengan daur unsurnitrogen, banyak terdapat dalam bentuk oksidanya dan bentuk sulfidanya. Unsur belerangyang diperlukan oleh tumbuh-tumbuhan adalah dalam bentuk senyawa sulfatnya. Unsurbelerang lebih banyak terdapat dalam tanah daripada dalam atmosfer, sedangkan unsurnitrogen lebih banyak terdapat dalam atmosfer daripada yang terdapat dalam tanah. Unsurbelerang yang terdapat dalam tanah diubah oleh bakteri menjadi bentuk sulfat yang larutdalam air tanah, kemudian digunakan oleh tumbuh-tumbuhan untuk pertumbuhannya. Gas-gas oksida belerang dan gas hidrogen sulfida yang terdapat dalam atmosfer adalahmerupakan hasil pembakaran minyak bumi. Gas-gas oksida belerang dan hidrogen sulfida initerlarut dalam air hujan menjadi senyawa sulfat yang terlarut dalam air tanah. Senyawasulfat ini dapat berubah menjadi oksidanya kembali hanya oleh tumbuhan lumut tertentusenyawa-senyawa sulfat yang terlarut dalam air tanah diambil oleh tumbuh-tumbuhan untukpertumbuhannya, diubah menjadi komponen protein nabati. Protein nabati dari tumbuh-tumbuhan yang telah mati akan diubah kembali oleh bakteri menjadi belerang, hidrogensulfida dan oksida belerang yang terlarut dalam air tanah. Senyawa sulfat dalam tanah atasbantuan bakteri tertentu dapat mengoksidasi senyawa organik (tumbuh-tumbuhan danhewan yang mati) yang terdapat dalam tanah dengan melalui proses kimia yang persamaanreaksinya dapat dituliskan sebagai berikut: bakteri 2RC2OH (aq) + SO42- (aq) ----------> 2RC00- (aq) + 2H20 (1) + H2S (g) dan bakteri CH2NH2COOH(aq) +SO42-(aq) ----------> H2S0 (g) + 2HCO3-(aq) + NH3(g) 20Kimia Lingkungan Gambar 1.10 berikut ini merupakan proses daur belerang yang terjadi dalamlingkungan hidup. Gambar 1.10 Daur BelerangSumber :"Chemistry Outlines", volume 2: Electives for Higher School Certificate Students, R.C. Warren and A.J. Sperring, Pergamonf. Daur fosfor Daur unsur fosfor dalam lingkungan hidup relatif lebih sederhana bila dibandingkandengan daur bahan kimia lainnya tetapi mempunyai peran penting sebagai pembawa energidalam bentuk ATP. Daur unsur fosfor adalah daur bahan kimia yang menghasilkan endapanseperti halnya daur kalsium yang akan dibahas berikut ini. Dalam lingkungm hidup tidakdiketemukan senyawa fosfor dalam bentuk-gas, unsur fosfor yang terdapat dalam atmosferadalah partikel-partikel fosfor padat. Batu karang dalam tanah terkikis karena pengaruh cuaca menjadi senyawa-senyawafosfat oleh tumbuh-tumbuhan untuk hidupnya/pertumbuhannya. Penguraian senyawaorganik (tumbuh-tumbuhan dan hewan yang mati) menghasilkan senyawa-senyawa fosfatyang dapat menyuburkan tanah pertanian. Sebagian senyawa-senyawa fosfat yang terlarutdalam air tanah terbawa aliran air sungai menuju ke laut atau ke danau, kemudianmengendap pada dasar laut atau dasar danau. Dengan demikian lama kelamaan keadaansenyawa fosfat akan berkurang, tanah menjadi kurang subur. 21Kimia Lingkungan Gambar 1.11 Daur fosforSumber :"Chemistry Outlines", volume 2: Electives for Higher School Certificate Students, R.C. Warren and A.J. Sperring, Pergamong. Daur kalsium Daur kalsium merupakan salah satu contoh daur bahan kimia dalam bentuk endapan.Daur kalsium ini dapat terjadt dalam semua bagian ekosfer, dalam bentuk partikel-partikeldebu. Gambar di bawah ini menunjukkan daur kalsium yang terjadi dnlam lingkungan hidup(ekosfer). Gambar 1.12 Daur kalsium 22Kimia Lingkungan Dalam daur bahan kimia yang berupa endapan seperti tersebut diatas, selain unsurkalsium juga terdapat bahan-bahan kimia lainnya meskipun dalam jumlafi kecil. Karenapengaruh cuaca, batu karang terurai (melapuk) menjadi unsur-unsur pembentuknya yangberguna bagi organisme dalam tanah. Debu partikel-partikel unsur ini terbawa anginmemenuhi lingkungan hidup yang kemudian akan terlarut dalam air hujan turun ke tanah,sebagian terbawa arus air terkumpul menuju danau atau laut.B. UNSUR-UNSUR PERTUKARAN BAHAN KIMIA Bahwa selama perputaran bahan-bahan kimia pada umumnya terjadi pertukaransusunan unsur-unsur bahan kimia dari bentuk satu menjadi bentuk yang lain. Bila Anda kajidengan baik, pertukaran susunan unsur-unsur bahan kimia yang terjadi selama perputaranbahan-bahan kimia ini antara lain terjadi:1. Pertukaran susunan unsur-unsur dari bentuk susunan molekul gas yang satu menjadi bentuk molekul gas yang lain. Contoh : gas nitrogen N2 menjadi gas nitrogen dioksida NO22. Pertukaran susunan unsur-unsur dari bentuk molekul gas menjadi bentuk ion. Contoh: gas nitrogen N2 menjadi ion nitrat NO-33. Pertukaran susunan unsur-unsur dari ion menjadi molekul organik. Contoh: Ion Nitrat NO-3 menjadi molekul protein nabati4. Pertukaran susunan dari bentuk molekul organik menjadi bentuk gas. Contoh: Molekul protein menjadi gas NH35. Pertukaran susunan unsur-unsur bentuk molekul menjadi bentuk ion. Contoh: Molekul protein menjadi ion amonium NH+46. Pertukaran susunan unsur-unsur dari bentuk ion menjadi bentuk ion lainnya. Contoh: Ion Nitrit NO-2 menjadi ion nitrat NO-3 Pertukaran susunan unsur-unsur yang terjadi selama perputaran bahan kimia sepertitersebut diatas merupakan proses perubahan kimia, karena terjadi/terbentuk bahan kimiabaru yang sifatnya berbeda dengan sifat bahan kimia asalnya. Dalam daur bahan kimia yang terjadi di lingkungan hidup, selain merupakan prosesperubahan kimia seperti beberapa contoh diatas, ada juga yang merupakan perubahanfisika, karena hanya terjadi perubahan wujud saja, sedangkan sifatnya masih sama dengansifat bahan kimia asalnya. Sebagai contoh, dalam daur air tidak terbentuk bahan kimia baru,tetapi hanya terjadi perubahan wujud cair menjadi wujud gas kemudian kembali lagi menjadiwujud cair lagi dan kadang-kadang terjadi wujud padatnya. Air menguap menjadi uap air 23Kimia Lingkungankemudian mengembun menjadi air kemabli kadang-kadang dapat menjadi es atau salju.Selain terjadi perubahan wujud dalam daur bahan kimia ada juga yang mengalamiperubahan bentuk yaitu dari bentuk benda padat yang besar, menjadi bentuk serbuk yangdisebut partikel-partikel. Contoh, karena pengaruh cuaca gunung kapur atau gunung batukalsium dapat berbentuk menjadi partikel-partikel senyawa lain yang kemudian beterbanganmasuk dalam atmosfer. Setiap proses pertukaran susunan unsur-unsur dari bentuk yang satu menjadi bentukyang lain mempunyai istilah/nama tertentu misalnya, oksidasi, mengendap, menguap,mengembun, membeku dan lain-lain. Istilah-istilah ini ada yang termasuk istilah prosesperubahan kimia (ionisasi, oksidasi, fiksasi, denitrifikasi), ada yang termasuk prosesperubahan fisika (melarut, mengendap, menguap, mengembun, membeku). Sedangkanistilah melapuk atau pelapukan dapat termasuk baik untuk proses kimia maupun untukproses fisika. Apabila dalam proses pelapukan terjadi penguraian suatu bahan menjadibahan-bahan kimia lain yang sifatnya berbeda dengan sifat bahan kimia asalnya, makaberarti pelapukan disini merupakan proses kimia. Contoh melapuknya senyawa karbon(daun-daunan yang berguguran, tumbuh-tumbuhan dan hewan mati termasuk jenazahmanusia) mengurai menjadi humus yang mengandung mineral-mineral, maka pelapukandisini termasuk proses kimia. Sedangkan apabila dalam pelapukan hanya terjadi perubahanbentuk kristal besar menajdi bentuk kristal kecil yang disebut partikel-partikel, makapelapukan ini merupakan proses fisika. Contoh melapuknya batu-batu (batu karang) menjadipartikel-partikel/debu yang disebabkan pengaruh cuaca, kemudian partikel-partikel ini dapatberterbangan masuk atmosfer atau melarut dalam air atau terbawa aliran air. Dari uraian diatas dapat disimpulkan, bahwa dalam proses pelapukan terjadi peristiwapenguraian atau peristiwa degradasi bahan-bahan kimia menjadi bahan-bahan kimia yanglebih sederhana susunan unsur-unsurnya (proses kimia) atau menjadi bahan kimia yangsama susunan unsur-unsurnya, tetapi lebih kecil bentuknya (proses fisika) Proses pelapukan yang termasuk proses fisika biasanya terjadi karena pengaruh cuacayang berubah-ubah. Sedangkan proses pelapukan yang ternasuk proses kimia yang terjadidalam lingkungan hidup dapat disebabkan oleh bakteri aerob atau bakteri anaerob. Bahankimia baru sebagai hasil pelapukan senyawa karbon oleh bakteri aerob berbeda dengan yangdihasilkan dari pelapukan senyawa karbon yang sama oleh bakteri anaerob. Sebagai contohpelapukan senyawa karbon yang mengandung unsur N yang disebabkan oleh bakteri aerobmenghasilkan gas NH3 dan asam nitrat. Sedangkan yang disebabkan oleh bakteri anaerobmenghadilkan gas NH3 dan amina. Pelapukan senyawa karbon yang mengandung unsurkarbon (senyawa karbohidrat) oleh bakteri aerob menghasilkan gas karbon dioksida CO2,sedangkan pelapukan oleh bakteri anaerob menghasilkan gas metana CH4. Contoh-contohlain dapat dilihat dalam tabel berikut. 24Kimia Lingkungan Tabel 1.3Hasil akhir dari pelapukan oleh bakteri aerob dan pelapukan bakteri anaerobSenyawa karbon yang Hasil akhir pelapukan oleh:mengadung Bakteri aerob Bakteri anaerobC CO2 CH4P H3PO4 PH3 (fosfin)N NH3 dan HNO3 NH3 dan aminaS H2SO4 H2SDikutip dari:_ "Chemistry Outlines", volume 2: Electives for Higher School Certificate Students, R.C. Warren and A.J. Sperring, Pergamon, hal 184. Pelapukan senyawa oleh bakteri aerob dapat juga disebut proses oksidasi biologis,dengan persamaan reaksi sebagai berikut:Unsur C dari senyawa organik + O2 Bakteri aerob CO2 (g)Unsur H dari senyawa organik + O2 Bakteri aerobUnsur N dari senyawa organik + O2 Bakteri aerob H2OUnsur S dari senyawa organik + O2 Bakteri aerob NO3-Unsur P dari senyawa organik + O2 Bakteri aerob SO4-2 (aq) PO43- (aq) Pada umumnya bahan kimia dari proses pelapukan oleh bakteri aerob berupa mineral-mineral yang terlarut dalam air dan sangat berguna bagi kehidupan dalam tanah, untukpertumbuhan tumbuh-tumbuhan. Sedangkan bahan kimia sebagai hasil pelapukan olehbakteri anaerob berupa gas-gas beracun dan dapat menyebabkan pencemaran lingkungan.Proses pelapukan oleh bakteri anaerob senyawa karbon yang menghasilkan gas-gas beracunini disebut proses pembusukan, dengan persamaan sebagai berikut:Unsur C dari senyawa organik Bakteri anaerob CH4 (g)Unsur P dari senyawa organik Bakteri anaerob PH3 (g) (fosfin)Unsur N dari senyawa organik Bakteri anaerob NO3 (g), amina(aq)Unsur S dari senyawa organik Bakteri anaerob H2S (g) Gas-gas yang dihasilkan itu mempunyai bau tidak enak (bau busuk) dan dapatmeracuni lingkungan hidup. Unsur-unsur C, H dan O adalah merupakan unsur-unsur pokok pembentuk senyawakarbon, unsur-unsur tersebut selalu ada dalam senyawa karbon dalam jumlah besar.Sedangkan unsur-unsur N, S, dan P tidak selalu ada dalam setiap senyawa karbon. Meskipunsenyawa karbon dari tumbuh-tumbuhan dan hewan yang mati mengandung unsur-unsurtersebut, jumlahnya tidak sebanyak unsur-unsur C, H, dan O. Secara singkat reaksi yangterjadi pada proses pelapukan terhadap senyawa karbon dapat dituliskan sebagai berikut: 25Kimia LingkunganBakteri aerob CO2+H2O+PO33-+NO3-+SO42-Senyawa karbon(C, H, N, S, P) Bakteri anaerob CH4+PH3+PO3+NH3+H2S Pelapukan senyawa karbon oleh bakteri anaerob menghasilkan gas-gas beracunseperti yang diuraikan di atas dan dapat mencemari lingkungan. Pelapukan secara fisis jugaakan mencemari lingkungan, sebab partikel-partikel hasil pelapukan batu karangbeterbangan terbawa angin masuk ke atmosfer, juga dapat mencemari udara bersih danmenganggu kesehatan manusia.C. PEMANFAATAN PROSES PELAPUKAN Diatas telah kita bidarakan bahwa pelapukan senyawa karbon oleh bakteri aerobmenghasilkan bahan-bahan kimia/mineral yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan dankehidupan tumbuh-tumbuhan. Tanpa adanya pelapukan oleh bakteri aerob (bakteripengurai), mineral yang tersedia sangat diperlukan oleh tumbuh-tumbuhan akan habisterpakai. Sebagai contoh bila tidak ada bakteri nitrat, senyawa nitrat yang ada akan habisterpakai oleh tumbuh-tumbuhan untuk hidupnya, tumbuh-tumbuhan pun akan mati. Selainitu bila tidak ada bantuan bakteri pengurai, maka sampah senyawa karbon yang berupatumbuh-tumbuhan dan hewan yang mati akan menumpuk/menggunung memenuhi bumikita ini. Lalat, bibit penyakit makin banyak dan dapat mengganggu kesehatan manusia. Kita seyogyanya berterima kasih dengan diciptakannya bakteri pengurai oleh YangMaha Pencipta. Dimana-mana ada bakteri yang membantu kita untuk melapukkan sampahdan bahan-bahan bangunan lain menjadi bahan kimia yang berguna untuk kehidupan.Dengan demikian, maka di lingkungan hidup terjadi daur bahan kimia untukmenyeimbangkan keadaan bahan kimia. Untuk pelapukan senyawa karbon oleh bakteri anaerob yang menghasilkan gasberacun, dapat mengganggu kesejahteran dan kesehatan manusia. Pelapukan senyawakarbon selain menghasilkan gas beracun juga memberikan bau busuk dan kemungkinantersebarnya bakteri patogen, bibit-bibit penyakit. Bakteri anaerob bila ada gas oksigen akanmati. Oleh karena itu agar tidak terjadi pencemaran lingkungan oleh timbulnya gas beracundan bau busuk yang disebabkan oleh pelapukan senyawa karbon oleh bakteri anaerob, makaanda harus berusaha untuk mencegahnya, agar tidak terjadi pelapukan oleh bakterianaerob. Lapisan ganggang yang menutupi permukaan air sungai yang alirannya tidak deras,menyebabkan terhalangnya oksigen (udara bersih) dan energi matahari masuk dalam airsungai tersebut. Hal ini akan mengurangi terpenuhinya kebutuhan oksigen dan energimatahari. Kebutuhan oksigen untuk kehidupan dalam air sungai termasuk untuk pelapukan 26Kimia Lingkungansenyawa karbon, diambil hanya dari oksigen yang terlarut dalam air sungai. Denganberkurangnya oksigen, kehidupan dalam air terganggu, termasuk bakteri aerob akan matisedangkan bakteri anaerob akan tumbuh dengan subur. Pelapukan senyawa karbon olehbakteri anaerob berlangsung dengan baik, bau busuk dan gas-gas beracun makin banyak danmenyebabkan lingkungan hidup dalam air sungai terganggu atau tercemar.Latihan1) Setelah Anda mempelajari daur bahan kimia yang terjadi dalam, lingkungan hidup, bagaimana pendapat Anda mengenai hubungan antara daur bahan kimia yang satu dengan yang lain? Adakah hubungan antara daur oksigen dengan daur bahan kimia yang lain?2) Buatlah suatu bagan yang menunjukkan hubungan antara daur oksigen dengan daur karbon!Petunjuk Jawaban Latihan1) Untuk menjawab latihan ini hendaknya anda membandingkan daur berbagai jenis bahan kimia yang tercantum dalam bab 1 topik 2 ini, teliti bahan kimia apa saja yang terdapat dalam setiap daur bahan kimia. Dari sana anda dapat menyimpulkan bahwa pada setiap jenis daur bahan kimia ternyata mengikutsertakan unsur oksigen dan unsur hidrogen.2) Untuk membuat bagan daur yang menunjukkan adanya hubungan antara daur oksigen dan perputaran karbon, anda dapat mempelajari dan kemudian merangkumkan gambar 1.5 dan gambar 1.6.Ringkasan Dalam lingkungan hidup fisik (atmosfer, hidrosfer, litosfer) tersebar bermacam-macambahan kimia, baik dalam bentuk gas, larutan maupun padatan baik dikarenakan proses alammaupun karena kegiatan manusia, keadaan bahan kimia ini dapat berubah, menjagakeseimbangan keadaan bahan kimia ini, alam mengadakan daur bahan-bahan kimia.Berdasarkan pada keadaan bentuk bahan kimia yang ada dalam daur ini, maka daur bahankimia dapat dikelompokkan menjadi daur bahan kimia dalam bentuk gas dan daur bahankimia yang ada dalam bentuk padatan. Beberapa macam daur bahan kimia dalam bentuk gasantara lain daur oksigen, perputaran nitrogen, daur belerang, daur karbon, dan daur air.Sedangkan daur bahan kimia yang menghasilkan endapan antara lain daur fosfor dan daurkalsium. 27Kimia LingkunganTes 2Beri tanda silang (X) pada option a, b, c, atau d yang Anda anggap paling benar.1) Sebagai sumber energi yang digunakan dalam peristiwa daur bahan kimia di lingkungan hidup adalah energi: A. panas B. kimia C. listrik D. matahari2) Hal-hal berikut ini yang tidak terjadi pada daur bahan kimia di lingkungan hidup adalah: A. Pertukaran susunan unsur-unsur dari bentuk yang satu menjadi bentuk yang lain. B. Diperlukan bantuan bakteri pengurai (aerob atau anaerob) pada suatu tahap tertentu. C. Degradasi energi matahari menjadi bentuk-bentuk energi lain yang lebih rendah kualitasnya. D. Daur bahan kimia yang terjadi di lingkungan hidup selalu mengikutsertakan air3) Dalam pertukaran bahan kimia di lingkungan hidup selalu mengikutsertakan unsur: A. Karbon B. Nitrogen C. Oksigen D. Kalsium4) Dalam proses daur bahan kimia selalu terjadi proses: A. Oksidasi B. Ionisasi C. Degradasi D. Asimilasi5) Fungsi lapisan ozon di atas atmosfer adalah sebagai: A. Oksidator bagi unsur-unsur dalam lingkungan hidup B. Pelindung terhadap radiasi sinar ultra violet C. Pencegah terjadinya penguapan bahan kimia D. Membantu berlangsungnya proses fotosintesis.6) Unsur nitrogen yang diperlukan oleh tumbuh-tumbuhan adalah: A. Gas nitrogen B. Gas ammonia 28Kimia Lingkungan C. Ion amonium D. Ion nitrat7) Daur bahan kimia yang menghasilkan endapan adalah daur: A. Karbon B. Kalsium C. Oksigen D. Nitrogen8) Proses terbentuknya senyawa nitrat dari gas nitrogen disebut proses: A. Asiminasi N B. Denitifikasi C. Fiksasi D. Oksidasi9) Daur bahan kimia dibawah ini yang tidak melalui gas oksidanya adalah daur: A. Fosfor B. Nitrogen C. Karbon D. Belerang10) Daur bahan kimia yang tidak melalui proses kimia adalah daur: A. Karbon B. Oksigen C. Air D. Belerang 29Kimia Lingkungan Kunci Jawaban TesTes 11) A2) A3) B4) C5) B6) A7) B8) C9) D10) ATes 21) A2) C3) C4) B5) C6) D7) B8) C9) A10) C 30Kimia LingkunganDaftar PustakaGiddings, J.C. (1973). Chemistry, Man and Environmental Change. New York, San Fransisco: Canfield Press.Kormondy, E. J. (1978). Concepts of Ecology (2nd edition). New Delhi 110001: Prentice Hall of India Private Limited.Miller G. Tyler Jr.(1982). Living in The Environment. Belmont, California: Wadsworth Publishing Company.Stoker, H. Stephen and Seage, Spencer .L.(1972). Environmental ChunillAry;_ Air and WaterPolution. London: Scott, Foresman and Company, Glenview,- Illinois.Warren R. C and Spewing A. J. (1973) Chemistry Outline, volume 2 Electives, Perguson press.31Kimia Lingkungan BAB II PARAMETER KIMIA AIR DAN AIR LIMBAH Djoko Purwoko, SKM,M.Kes & Demes Nurmayanti, ST, M.KesPENDAHULUAN Saudara mahasiswa, pada kesempatan ini kita berjumpa lagi, tentu denganpembahasan yang lebih khusus dan menarik yaitu pembahasan tentang parameter air danair limbah. Dalam bab 2 ada tiga topik yang akan dibahas yaitu topik yang berkaitan dengansenyawa-senyawa kimia yang ada dalam air dan air limbah, perubahan komposisi air karenaadanya proses pencemaran baik secara alami ataupun yang diakibatkan manusia, caramenentukan titik pengambilan sampel air dan air limbah untuk pemerikasaan parameterkimia. Topik 1 ini akan membahas tentang senyawa-senyawa kimia yang ada dalam air danair limbah, karena pentingnya materi ini untuk dipelajari lebih mendalam maka perludijelaskan terlebih dahulu tentang sifat dan karakteristik air dan air limbah berikut sumber-sumber pencemar air dan perubahan karakteristik air menjadi air limbah. Topik 2, menjelaskan terjadinya perubahan komposisi kimia air oleh karena adanyaproses pencemaran baik terjadi secara alami maupun oleh karena perilaku manusia(antropogenik). Bahasan topik ini berkaitan dengan dampak yang terjadi akibat pencemaranair dan air limbah terhadap lingkungan maupun kesehatan manusia. Pada topik 3, akan dibahas tentang cara menentukan titik pengambilan sampel air danair limbah untuk pemerikasaan parameter kimia berdasarkan Standar Nasional Indonesia(SNI) yaitu SNI 6989.57: 2008 dan SNI 6989.59: 2008. Materi ini sangat penting karenamerupakan kompetensi utama yang harus dimiliki dan kuasai oleh seorang tenagasanitarian. Sebagai seorang sanitarian anda harus menguasai kompetensi parameter kimia air danair limbah dan mampu menerapkan teknik pengambilan, pengawetan, pelabelan danpengiriman sampel parameter kimia air dan air limbah, serta dapat melakukan pemeriksaansampel air dan air limbah yang dilakukan di laboratorium maupun di lapangan, sertamempunyai kemampuan untuk melakukan interpretasi hasil pemeriksaan denganmenggunakan pikiran kritis berdasar standar baku mutu kimia air dan air limbah yangberlaku. Manfaat dari proses pembelajaran pada bab 2 ini yang pertama adalah mahasiswadapat menguasai materi dan menjelaskan parameter kimia air dan air limbah serta dapatmenerapkan teknik pengambilan, pengawetan, pelabelan sampai dengan pengiriman sampelkimia air dan air limbah secara tepat dan akurat. Manfaat yang kedua, setelah sampeldiperoleh mahasiswa dapat melakukan pemeriksaan sampel kimia air dan air limbah baik dilaboratorium maupun di lapangan sesuai parameter yang diukur dan berdasarkan SNI nya.Setelah itu mahasiswa dapat melakukan interpretasi hasil pemeriksaan sampel parameter 32Kimia Lingkungankimia air dan air limbah secara kritis sesuai standar baku mutu kimia air dan air limbah yangberlaku. Materi dalam bab 2 ini dilengkapi dengan latihan dan tes serta rambu-rambu jawabandi setiap topik dengan tujuan agar mahasiswa dapat dengan mudah mengukur sendirikemampuan dan pemahamannya terhadap materi yang dipelajarinya. Bab 2 ini terbagimenjadi teori dan praktek. Teori yang disajikan melalui topik-topik sebagai berikut:1. Topik 1 : Parameter kimia air dan air limbah2. Topik 2 : Dampak kesehatan lingkungan akibat pencemaran kimia air dan air limbah.3. Topik 3 : Titik pengambilan sampel parameter kimia air dan air limbah. Sementara untuk panduan praktek disajikan pada topik tersendiri yang diberi judulpanduan praktikum pengambilan sampel, pengawetan, pelabelan, pengiriman, pemeriksaandan interpretasi hasil sesuai standar mutu yang berlaku. 33Kimia Lingkungan Topik 1 Sifat-sifat atau Karakteristik Kimia Air dan Air Limbah Saudara mahasiswa dalam kehidupan sehari-hari apakah saudara tahu mengapa airsirup berasa manis dan air limbah berwarna keruh, itu adalah contoh bahwa air merupakanpelarut sejati. Sirup menjadi manis karena gula melarut dalam cairan sirup dan air limbahmenjadi keruh karena adanya zat padat tersuspensi dalam bentuk koloid dalam limbah cair.Oleh sebab itu air secara kimiawi akan mengalami perubahan dan zat-zat yang larut tersebutsering di sebut pencemar yang terdapat di dalam air. Pencemar utama yang terdapat di dalam air dapat diklasifikasikan atas 3 kelompokyaitu :1. Unsur atau senyawa ionik dan terlarut2. Unsur atau senyawa non ionik dan tidak terlarut.3. Gas-gas Pencemar air yang bersifat terlarut diklasifikasikan lebih lanjut menjadi dua golongantergantung pada muatan ionnya apakah posi tif atau negatif. Pencemar-pencemar non ionik dan tak terlarut sering dikategorikansebagai zat terapung atau sebagai koloidal dan bahan-bahan organik ini dapat diklasifikasikan baik sebagai ionik dan terlarut, maupun sebagai non ionik dan tak terlarut,yang tergantung pada sifat molekulnya. Sebagai contoh humates adalah ionik dan terlarut,sedangkan bahan samak adalah non ionik dan tak terlarut. Dalam penilaian kualitas air, pencemar di dalam air biasa diklasifikasikan dengan cara-cara fisika, kimiawi dan biologi. Dengan demikian bakteri yang bersifat sebagai koloidal,nonionik dan pencemar-pencemar tak larut dianggap sebagai ciri-ciri biologis. Apabila airyang digunakan sebagai persediaan air bersih maka pencemar-pencemar fisika, kimiawi danbiologis yang mungkin terdapat dalam air disebut juga sebagai kontaminan. Pada pembahasan bab II ini difokuskan pada parameter kimia air dan parameter kimiaair limbah.A. PARAMETER KIMIA AIR Parameter kimia air dipergunakan untuk mengukur adanya zat-zat kimia dalam airyang memberikan informasi tentang kualitas air. Hasil pengukuran kualitas air berguna untukmerencanakan pengelolaan air, pemanfaatannya sebagai persediaan air minum.Penjelasan tentang parameter kimia air diuraikan lebih lanjut pada pembahan berikut:1. pH air Digunakan sebagai pengukur sifat keasaman atau kebasaan air. Nilai pH diberi batasansebagai bilangan logaritma negatif dari tinggi rendahnya konsentrasi ion hidrogen dalammol perliter air murni pada suhu 24 derajad Celsius dengan rumus sebagai berikut: 34Kimia Lingkungan pH= -Log [Ion H +] dihitung berkenaan dengan ion H+ dan ion OH- Dan ternyata mengandung 10-7 moler perliter dari tiap-tiap jenis ion hidrogen dan ionhidroksida. Dengan demikian pH air netral adalah 7, air yang pHnya lebih dari 7, bersifat basa.Nilai pH air biasanya didapat dengan suatu potensiometer yang mengukur potensial listrikyang dibangkitkan oleh ion-ion hidrogen atau dengan bahan celup penunjuk warna, misalnyametil orange atau fenoltlalein.2. Kation-kation dan anion-anion terlarut yang terdapat pada kebanyakan air seperti ; a. Kation-kation: Kalsium[Ca], Magnesium[Mg] rumus sebagai berikut: Magnesium (Mg)++, Potassium (K+) dan Sodium (Na+) b. Anion-anion: Bikarbonat (HCO3-), Karbonat (CO3=), Klorida (Cl-), Hidroksida (OH-) , Nitrat (NO3-) dan Sulfat (SO4=)3. Alkalinitas air (∑ HCO3- + CO3 = + OH- ) Berguna untuk mengukur kapasitas air dalam menetralkan asam-asam. Pada airalamiah, alkalinitas dikaitkan dengan konsentrasi bikarbonat, karbonat dan hidroksidanyaAlkalinitas total dinyatakan dengan padanan kalsium karbonat daalm milligram per liter.4. Keasaman air Berguna untuk mengukur jumlah suatu zat basa yang dibutuhkan untuk menetralkanair itu atau dinyatakan sebagai jumlah kalsium karbonat yang dibutuhkan untuk menetralisirair tersebut.5. Karbon dioksida (CO2) Berguna untuk menguji perkaratan air dan kebutuhan dosis bila pengolahan kimiawiharus digunakan untuk memperkirakan pH bila konsentrasi bikarbonatnya diketahui.6. Kesadahan (∑ kation-kation multi valent) Berguna untuk mengukur kapasitas konsumsi sabun dan kecenderungan pembentukanskala air. Ion-ion logam terlarut yang bervalensi dua atau tiga, misalnya aluminium, besi,mangan dan seng, mempunyai sumbangan juga dalam pembentukan kesadahan air.Kesadahan dinyatakan dalam milligram per liter padanan dengan kalsium karbonat.7. Hantaran Listrik (DHL) Hantaran suatu contoh air ditetapkan dengan mengukur tahanan listriknya antara duaelektroda dan memperbandingkan tahanan ini dengan tahanan suatu larutan potassiumchlorida (KCl) baku pada 25oC. Bagi kebanyakan air, konsentrasi bahan padat terlarut dalammilligram per liter sama dengan 0,55 hingga 0,7 kali hantaran dalam mikroohms per 35Kimia Lingkungansentimeter pada 25oC. Nilai yang pasti dari koefisien ini tergantung pada jenis garam yangada di dalamnya.8. Logam-logam terlaruta. Silikon dalam air Silikon merupakaan unsur terbanyak di kerak bumi setelah oksigen yaitu sebesar 27,7%. Hal ini menyebabkan silikon tersebar luas dalam air. Konsentrasi normal dari silikondalam air berkisar antara 1 sampai 30 mg / I sebagai SiO2, meskipun kadang kala mencapai100 mg / I. Suatu fenomena yang menarik adalah air laut di bagian permukaan umumnyamempunyai konsentrasi silikon sangat rendah karena unsur ini digunakan oleh kerang danpembentukan tulang organisme laut. Silika dalam air dapat juga berasal dari berbagai sumber, diantaranya dari sumberpencemaran. Senyawa silika digunakan dalam pembuatan detergen dan sebagai anti karat.Oleh karena itu ion dari senyawa silikon banyak ditemukan dalam air buangan baik limbahindustri maupun limbah domestik.b. Belereng dalam air Secara umum sebagian besar belereng yang terdapat dalam air adalah S (IV) dalam ionsulfat, SO42-. Dalam kondisi anaerobik SO42- dapat direduksi oleh aktivitas bakteri menjadiH2S, sulfida atau garam sulfida yang tidak larut. Gas H2S yang dihasilkan dari reduksi sulfattersebut menyebabkan bau “ telur busuk “ yang dikeluarkan oleh banyak air yang tergenangdan air-air tanah. Adanya perbedaan jenis belereng (bilangan oksidasinya) dalam airmenggambarkan adanya hubungan antara pH air, potensial, dan aktivitas bakteri.2SO2 + 2H2OO2 4H+ + 2SO42- Adanya H2SO4 di atmosfer inilah yang menyebabkan terjadinya hujan asam yangkadang kala pH-nya mencapai 4.c. Klorida dan fluorida dalam air Senyawa halogen, klorida, dan fluorida merupakan senyawa-senyawa umum yangterdapat pada perairan alami. Senyawa-senyawa tersebut mengalami proses disosiasi dalamair membentuk ion-ionnya. Ion klorida pada tingkat sedang relatif mempunyai pengaruhkecil terhadap sifat-sifat kimia dan biologi perairan. Kation dari garam-garam klorida dalamair terdapat dalam keadaan mudah larut, dan ion klorida secara umum tidak membentuksenyawa kompleks yang kuat dengan ion-ion logam. Ion ini juga tidak dapat dioksidasi dalamkeadaan normal dan tidak bersifat toksik. Tetapi kelebihan garam-garam klorida ini dapatmenyebabkan penurunan kualitas air yang disebabkan oleh tingginya salinitas. Air ini tidaklayak untuk keperluan pengairan dan rumah tangga. Ion fluorida lebih penting dalam air dari pada ion-ion klorida. Fluor adalah salah satuunsur halogen yang keelektronegetatifnya paling tinggi dibandingkan unsur-unsur halogenlainnya.36Kimia LingkunganDalam media asam, ion fluorida membentuk asam hidrofluorat, yang mengion : HF H+ + F- Harga pKa = 3,13 oleh karena itu, dalam kisaran pH air normal, fluorida lebih banyakterdapat sebagai F- dari pada HF. Garam-garam fluorida dari kation-kation divalentmempunyai kelarutan sedang. Konstanta hasil kali kelarutan dari beberapa garam fluoridaseperti tercantum dalam tabel 2.1. Tabel 2.1.konstanta hasil kali kelarutan beberapa garam fluoridaSenyawa Konstanta hasil kali kelarutan 1,05 x 10-6BF2 3,9 x 10-11CaF2pbF2 3,1 x 10-8SrF2 2,7 x 10-9Sumber: Henez et al. (1995, hal. ) Kelarutan AgF cukup besar dibandingkan senyawa AgCl, AgBr, dan AgI yang sangatrendah. Selain itu senyawa fluorida membentuk kompleks yang kuat dengan Be (II), dan Fe(III). Beberapa sifat geokimia dan fisiologi ion fluorida berasal dari kenyataan bahwa ion inimempunyai jari-jari dan muatan yang sama dengan ion OH. Sebagai konsekuensinya,fluorida dan hidroksida mempunyai tingkah laku yang sama. Oleh karena itu, ion fluoridadapat diganti dengan ion hidroksida dalam mineral-mineral seperti dalam bahan mineralgigi dan tulang. Dalam kebanyakan air tawar ion fluorida umumnya terdapat dalam konsentrasi kurangdari 1 mg /l. konsentrasi yang melebihi 10 mg /l jarang ditemukan. Fluorida ditambahkanpada air untuk keperluan air minum rumah tangga yaitu mencegah kerusakan gigi dengankonsentrasi kurang lebih 1 mg /l.d. Kalsium dan Magnesium dalam airSecara umum dari kation-kation yang ditemukan dalam banyak ekosistem air tawar,kalsium mempunyai konsentrasi tinggi. Kalsium adalah unsur kimia yang memegang perananpenting dalam banyak proses geokimia. Mineral merupakan sumber primer ion kalsiumdalam air. Diantara mineral-mineral primer yang berperan adalah gips, CaSO4.2H2O;anhidratnya, CaSO4; dolomite, CaMg (CO3)2; kalsit dan aragonite yang merupakan modifikasiyang berbeda dari CaCO3. Air yang mengandung karbon dioksida tinggi mudah melarutkan kalsium dari mineral-mineral karbonatnya. CaCO3 + CO2 + H2O Ca2+ + 2 HCO3- 37Kimia Lingkungan Reaksi sebaliknya akan berlangsung bila CO2 hilang dari perairan. Karbon dioksida yangmasuk perairan melalui keseimbangan dengan atmosfer tidak cukup besar konsentrasinyauntuk melarutkan kalsium dalam perairan alami, terutama pada tanah. Pernafasanmikroorganisme, penghancuran bahan organik dalam air, dan sedimen berperan sangatbesar terhadap kadar CO2 dan HCO3- dalam air. Hal ini merupakan faktor penting dalamproses kimia perairan dan geokimia. Ion kalsium, bersama-sama dengan magnesium dan kadang-kadang ion ferro, ikutmenyebabkan kesadahan air, baik yang bersifat kesadahan sementara maupun kesadahantetap. Kesadahan sementara disebabkan adanya ion-ion kalsium dan bikarbonat dalam airdan dapat dihilangkan dengan jalan mendidihkan air dengan reaksi:Ca2+ + 2 HCO3- CaCO3 + CO2 + H2O Sedangkan kesadahan tetap disebabkan oleh adanya kalsium atau magnesium sulfatyang proses pelunakannya melalui proses kapur, soda abu, proses zeolit dan proses resinorganik. Banyak ahli masak yang merasa terganggu oleh endapan putih kalsium karbonat,CaCO3 yang terbentuk di dasar tempat pendidihan / panci karena adanya kesadahansementara. Air sadah juga tidak menguntungkan / mengganggu proses pencucian yangmenggunakan sabun. Bila sabun digunakan pada air sadah, mula-mula sabun harus bereaksilebih dahulu dengan setiap ion kalsium dan magnesium yang terdapat dalam air sebelumsabun dapat berfungsi menurunkan tegangan permukaan Hal ini bukan saja akan banyakmemboroskan penggunaan sabun, tetapi gumpalan-gumpalan yang terjadi akan mengendapsebagai lapisan tipis pada alat-alat yang dicuci sehingga mengganggu proses pembersihandan pembilasan. Deterjen mempunyai sifat yang agak berbeda dengan sabun, deterjen dapatmenurunkan tekanan permukaan air tanpa harus bereaksi dahulu dengan setiap ion kalsiumdan magnesium yang terdapat dalam air. Oleh karena itu deterjen dapat digunakan padaberbagai derajat kesadahan air. Sayangnya limbah deterjen kalau masuk ke lingkungan tidakdapat dihancurkan oleh mikroba. Tapi saat ini industri-industri sudah dapat memproduksisejenis deterjen yang dapat dihancurkan oleh mikroba. Ion kalsium Ca2+ mempunyai kecenderungan relatif kecil untuk membentuk ionkompleks. Dalam kebanyakan sistem perairan air tawar, jenis kalsium yang pertama – tamalarut adalah Ca2+ . Oleh karena itu pada konsentrasi HCO3-sangat tinggi, pasangan ion Ca2+ -HCO3- dapat terbentuk dalam jumlah yang cukup banyak. Hal yang sama dapat terjadi jika airyang kandungan sulfatnya tinggi membentuk pasangan ion Ca2+ - SO42-. Tidak seperti halnya dengan kalsium yang densitas muatan dari ion Ca2+ relatif lebihkecil dibandingkan dengan ion logam-logam divalent lainnya, maka densitas muatan ionMg2+ jauh lebih besar dan membentuk ikatan yang lebih kuat dengan air untuk melakukanhidrasi. Magnesium dalam air terutama ada sebagai ion Mg2+ HCO3- dan Mg2+ SO4- bilakonsentrasi bikarbonat dan sulfat tinggi di dalam air. 38Kimia LingkunganMineral-mineral seperti dolomit adalah sumber magnesium yang paling umum dalam air.CaMg (CO3)2 + 2 CO2 + 2H2O Ca2+ + Mg2+ + 4 HCO3- Pada umumnya konsentrasi magnesium dalam air tawar lebih kecil dibandingkankalsium. Telah diteliti bahwa di lautan magnesium dalam bentuk larutan lebih lama darikalsium. Hal ini disebabkan senyawa Mg2+ mengendap lebih lambat dibandingkan senyawaCa2+.e. Logam alkali dalam air Natrium umumnya terdapat dalam kosentrasi yang lebih tinggi di dalam air tawardibandingkan dengan kalium. Ion natrium, sama dengan ion klorida, bila berdisosiasi dengansalinitas yang berlebihan dapat menyebabkan penurunan kualitas air yang cukup serius. Kalium dalam perairan alami relatif rendah konsentrasinya dari natrium karena unsurtidak mudah dilepaskan dari sumbernya dan unsur ini mudah sekali diadsorpsi oleh mineral-mineral. Jenis sumber alami dari kalium adalah feldspar, esensial dan bergabung ke dalambahan tanaman. Sebagai konsekuensinya bila terjadi kebakaran hutan dimana seringmengandung konsentrasi kalium yang tinggi. Suatu kenyataan bahwa hasil pencucian dariabu banyak digunakan oleh pioneer-pioneer sebagai sumber dari kalium hidroksisa untukpembuatan sabun.f. Aluminium dalam air Aluminium merupakan unsur terbanyak ketiga dalam kerak bumi. Kebanyakanaluminium yang dibawa air terdapat sebagai partikel-partikel mineral mikroskopik yangtersuspensi. Konsentrasi aluminium yang terlarut dalam kebanyakan air kemungkinankurang dari 1,0 mg /l. Pada nilai pH dari 4.0 jenis aluminium yang terlarut adalah Al (H2O)3+ dan ion Al3+ yangterhidrasi kehilangan ion hidrogen pada nilai pH lebih besar dari 4.0. Aluminium bersifatamfoter dan pada perairan alami dengan pH diatas kurang lebih 10, membentuk ionaluminat yang larut Al (OH)4. Ion fluorida membentuk kompleks yang sangat kuat denganaluminium dan dengan adanya fluorida dengan konsentrasi tinggi akan membentuk jeniskompleks fluorida seperti AIF2+ mungkin akan terbentuk dalam air. Ion aluminiummembentuk endapan dengan silika dan dengan ion ortofosfat.g. Besi dalam Air Besi adalah satu dari lebih unsur-unsur penting dalam air permukaan dan air tanah.Perairan yang mengandung besi sangat tidak diinginkan untuk keperluan rumah tangga,karena dapat menyebabkan bekas karat pada pakaian, porselin dan alat-alat lainnya sertamenimbulkan rasa yang tidak enak pada air minum dengan konsentrasi diatas kurang lebih0,31 mg /l, sifat kimia perairan dari besi adalah sifat redoks, pembentukan kompleks,metabolisme oleh mikroorganisme, dan pertukaran dari besi antara fasa cair dan fase padatyang mengandung besi karbonat, hidroksida dan sulphide. 39Kimia Lingkungan Besi (II) sebgai ion berhidrat yang dapat larut, Fe2+, merupakan jenis besi yang terdapatdalam air tanah. Karena air tanah tidak berhubungan dengan oksigen dari atmosfer,konsumsi oksigen bahan organik dalam media mikroorganisme menghasilkan bentukkeadaan reduksi dalam air tanah. Oleh karena itu, besi dengan bilangan oksidasi rendah,yaitu Fe (II) umumnya ditemukan dalam air tanah dibandingkan Fe (III). Secara umum konsentrasi Fe (II) terdapat dalam air tanah berkisar antara 1,0- 10 mg/l,namun demikian tingkat kandungan besi sampai sebesar 50 mg/l dapat juga ditemukandalam air tanah ditempat-tempat tertentu. Air tanah yang mengandung Fe (II) mempunyaisifat yang unik. Dalam kondisi tidak ada oksigen, air tanah yang mengandung Fe (II) jernih,begitu mengalami oksidasi oleh oksigen yang berasal dari atmosfer, ion ferro akan berubahmenjadi ion ferri dengan reaksi sebagai berikut :4 Fe2+ + O2 + 10 H2O 4 Fe (OH)3 + 8 H+ dan air menjadi keruh, pada pembentukan besi (III) oksidasi terhidrat yang tidak larutmenyebabkan air berubah menjadi abu-abu. Besi (II) dapat terjadi sebagai stabil yang larut dalam dasar danau dan sumber air yangkekurangan oksigen. Ion FeOH+ dapat terjadi dalam perairan yang bersifat basa, tetapi bilaada CO2 maka terbentuk FeCO3 yang tidak larut. Besi (II) dapat membentuk kompleks yangstabil dengan zat organik pengkompleks dan dapat larut dalam air. Dalam perairan dengan pH sangat rendah, kedua bentuk ion ferro dan ferri dapatditemukan. Hal ini terjadi bila perairan memperoleh buangan dari limbah tambang asam(Acid Mine Waters). Limbah yang bersifat H2SO4 dihasilkan oleh oksidasi, FeS2 (bijih besi)melalui reaksi sebagai berikut :2 FeS2(S) + 2 H2O + 7 O2 4 H+ + 4 SO42- + 2 Fe2+4 Fe2+ + O2 + 4 H+ +4 Fe3+ 2 H2O Dan tahap selanjutnya oksidasi dari ion ferro menjadi ion ferri dalam suatu proses yangterjadi sangat lambat, dibawah pH 3,5 oksidasi tersebut dikatalisasi oleh bakteri besi,thiobacillus ferroxidaus. Bakteri lainnya yang terlibat dalam oksidasi besi dengan adanya airtambang asam adalah thiobacillus thiooxidaus dan thiobacillus ferroxidaus.Dengan bantuan ini ion ferri selanjutnya melarutkan pyritFeS2(S) + 14 Fe3+ + 8 H2O 15 Fe2+ + 2 SO42- + 16 H+ Ion ferro selanjutnya mengalami oksidasi menjadi ion ferri. Peristiwa tersebutmerupakan siklus dari pelarutan pyrit. Kerusakan perairan yang disebabkan oleh aliran limbah tambang asam inidiperlihatkan dengan penutupan permukaan air oleh, suatu lapisan yang sangat tipis dari Fe(OH)3 yang bersifat semigelatin. 40Kimia Lingkunganh. Mangan Dalam Air Toksisitas mangan (Mn)< relatif sudah tampak pada konsentrasi rendah. Dengandemikian tingkat kandungan Mn yang diizinkan dalam air untuk keperluan domestik dengankonsentrasi sangat rendah, yaitu dibawah 0,05 mg/l. Dalam kondisi aerob, mangan dalamperairan terdapat dalam bentuk MnO2 dan pada dasar perairan tereduksi menjadi Mn2+ ataudalam air yang kekurangan oksigen (DO rendah). Oleh karena itu pemakaian air yang berasaldari dasar suatu sumber air, sering ditemukan mangan dalam konsentrasi tinggi. Air yang berasal dari sumber tambang asan dapat mengandung mangan terlarut, danpada konsentrasi ± 1 mg /l dapat ditemukan pada perairan dengan aliran yang berasal daritambang asam. Pada pH yang agak tinggi dan kondisi aerob terbentuk mangan yang tidaklarut seperti, MnO2,, Mn3O4, atau MnCO3 meskipun oksidasi dari Mn2- itu berjalan relatiflambat.i. Senyawa Nitrogen Dalam Air Senyawa-senyawa nitrogen terdapat dalam keadaan terlarut dan juga ditemukansebagai bahan tersuspensi. Dalam air senyawa-senyawa ini memegang peranan sangatpenting dalam perairan melalui reaksi-reaksi biologi perairan. Jenis-jenis nitrogen anorganikutama dalam bentuk nitrat (NO3), dan ammonium (NH4+). Dalam kondisi tertentu terdapatdalam bentuk nitrit (NO2). Sebagian besar dari nitrogen total dalam air terikat sebagainitrogen organik, yaitu dalam bahan-bahan yang berprotein, juga berbentuk bahanpencemar dalam bentuk senyawa / ion- ion lainnya. Nitrogen perairan merupakan penyebab utama pertumbuhan yang sangat cepat dariganggang yang menyebabkan eutrofikasi. Pada umumnya nitrogen anorganik dalam perairanaerobik ada dalam keadaan bilangan oksidasi +5, yaitu NO3-, dan dengan bilangan oksidasi+3, dalam keadaan anaerob, sebagai NH4 yang stabil. Ion ammonium dan amino nitrogen (R-NH2) dalam bahan berprotein mengalamioksidasi dengan adanya katalis biologis yang cocok : Reaksi ini dapat terjadi, misalnya dalam pengolahan air buangan dengan aerasi yangcukup dari limbah yang mengandung ion ammonium. Dalam keadaan tanpa oksigen, ionnitrat dapat sebagai penerima elektron dalam reaksi-reaksi dengan mikro organisme sebagaiperantara. Kemampuan ion nitrat sebagai penerima elektron digunakan dalam proses pengolahanair limbah untuk menghilangkan elektron dengan membiarkan ion nitrat mengoksidasimethanol melalui reaksi bermedia bakteri dalam kondisi anaerob : 41Kimia Lingkungan Reaksi ini disebut denitrifikasi. Dalam keadaan ini terjadi perubahan semua senyawatersebut menjadi ion NH4+.j. Senyawa fosfor Dalam air, senyawa fosfor merupakan suatu komponen yang sangat penting dan seringmenimbulkan permasalahan lingkungan. Fosfor termasuk salah satu dari beberapa unsuresensial untuk pertumbuhan ganggang dalam air. Pertumbuhan ganggang yang berlebihandisamping adanya hasil hancuran biomas dapat menyebabkan pencemaran kualitas air.Sumber fosfor adalah limbah industri, hanyutan dari pupuk, limbah domestik, hancuranbahan organik, dan mineral fosfat. Fosfor dalam air terdapat baik sebagai bahan padat maupun bentuk terlarut. Fosfordalam bentuk padat dapat terjadi sebagai suspensi garam-garam yang tidak larut, dalambahan biologis, atau terabsorpsi dalam bahan padat. Fraksi yang paling baik dari senyawafosfat yang terlarut paling mungkin terdapat dalam bentuk senyawa organik, sedangkanfosfor organik yang terlarut terjadi terutama sebagai bentuk ion ortofosfat (PO43-). Protonasisempurna dari ion ortofosfat menghasilkan H3PO4 yang mempunya nilai pKI = 2,17 ; pK2 =7,31 ; dan pK3 = 12,36. Dari nilai konstanta disosiasi asam ini dapat disimpulkan bahwa H3PO4adalah asam yang sangat kuat dan PO43- sangat basa bila terdapat dalam perairan alami.Oleh karena itu ion fosfat terbentuk sebagai H2PO4- atau HPO42-. Fosfat juga dapat beradasebagai ligan dalam sebuah kompleks logam. Karena fosfat bereaksi dengan sejumlah zatmembentuk senyawa yang tidak larut, dan mudah diadsorpsi oleh tumbuh-tumbuhan.Konsentrasi fosfat anorganik terlarut dalam perairan konstan.B. PARAMETER KUALITAS AIR LIMBAH Parameter kualitas bulk organik merupakan ukuran jumlah zat organik yang terdapatdalam aliran limbah. Jenis parameter ini terdiri dari total organic carbon (TOC), chemicaloxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), dan minyak dan lemak (O&G)atau total petroleum hydrocarbons (TPH). Parameter – parameter ini bukan merupakanukuran suatu senyawa tertentu, melainkan lebih kepada kelompok dari senyawa tersebut. Nilai TOC, COD, dan BOD menunjukkan jumlah zat organik yang terdapat dalam aliranlimbah yang membutuhkan stabilitasi, atau oksidasi. BOD mengukur senyawa organik yangdapat diolah secara biologis. TOC dan COD masing-masing mengukur jumlah karbon dalamzat organik, dan jumlah karbon yang secara teoretis dapat dioksida menjadi karbondioksidadan berbagai zat organik teroksidasi. Sebagai contoh, aliran limbah dengan konsentrasi CODatau TOC yang tinggi dan konsentrasi BOD yang rendah menunjukkan bahwa limbahtersebut mengandung zat organik yang tidak dapat mengalami degradasi secara biologis.Contoh lainnya adalah, konsentrasi COD yang tinggi dan konsentrasi TOC yang rendah 42Kimia Lingkunganmenunjukkan bahwa terdapat zat organik yang dapat dioksidasi (COD inorganik biasanyatidak dapat diolah secara biologis). Tabel 2.2. Jenis kontaminan Dalam Air Limbah Parameter Keterangan Bulk Organik ParameterTOC Dapat beracun ; mengurangi oksigen terlarutCOD Dapat beracun ; mengurangi oksigen terlarutBOD Mengurangi oksigen terlarut badan air penerimaMinyak dan lemak / TPH Merusak vegetasi dan kehidupan akuatikParameter fisikTSS Mempengaruhi turbiditas ; meracuni kehidupan akuatikpH Asam dan basa dapat meracuni kehidupan akuatikTemperature Mempengaruhi kehidupan akuatikWarna Mempengaruhi estetika dan merusak algaBau Mempengaruhi kehidupan akuatik dan manusia ; estetikaPotensial redoks Meracuni kehidupan akuatikParameter kontaminan spesifikNH3 / NO3 Meracuni kehidupan akuatik ; eutrofikasiFosfat EutrofikasiLogam berat Meracuni kehidupan akuatik dan manusiaSurfaktan Meracuni kehidupan akuatik dan manusia ; estetikaSulfida Meracuni kehidupan akuatik dan manusia ; aestatikFenol Meracuni kehidupan akuatik dan manusia; estetikaToxic Organics Meracuni kehidupan akuatik dan manusiaSianida Meracuni kehidupan akuatik dan manusiaSumber: Henez, et al. (1995, hal, )Keterangan :TOC = Total Organic Carbon ; COD = Chemical Oxygen DemandBOD = Biochemical Oxygen Demand ; Total Petroleum HydrocarbonsTSS = Total Suspended Solids Kontaminan spesifik dalam air limbah dapat berupa senyawa organik atau anorganik.Tabel 2.2 juga menyajikan beberapa daftar contoh senyawa yang umum. Senyawa spesifiklainnya yang terkandung dalam air limbah bervariasi tergantung dari jenis industrinya, dankuantitas dalam efluen yang diijinkan dari setiap zat tersebut ditentukan oleh peraturanyang berlaku, yaitu baku mutu air limbah. Pada bagian berikut disajikan metode dan

43

Page 2

Kimia Lingkungankarakterisasi air limbah yang paling penting, yaitu analisis terhadap kandungan padatan dansenyawa organik dalam air limbah.1. pH Konsentrasi ion hidrogen merupakan salah satu parameter yang penting baik bagi airalamiah maupun air limbah. Cara yang umum dalam menyatakan kekuatan ion hidrogenadalah dengan menggunakan istilah pH, yang secara matematis dinyatakan sebagailogaritma negatif dari konsentrasi ion hidrogen. pH = -log 10[H+]………………..(1) Rentang pH yang sesuai bagi keberlangsungan hidup sebagian besar kehidupanbiologis memiliki nilai yang relatif sempit dan kritis yaitu 6 hingga 9. Air limbah yang memilikikonsentrasi ion hidrogen yang ekstrim akan sulit ditangani oleh proses pengolahan biologis,dan jika konsentrasi ion hidrogen ini tidak diiubah terlebih dahulu sebelum dibuang kelingkungan, maka air buangan ini dapat mengubah konsentrasi ion hidrogen pada badan airdi lingkungan. Air limbah yang dibuang ke lingkungan harus berada pada rentang pH yangmasih diijinkan biasanya berkisar antara 6.5 hingga 8.5. Konsentrasi hidrogen dalam air sangat terkait dengan jumlah molekul air yang terurai.Air akan terurai menjadi ion hidrogen dan hidroksida yang dapat dinyatakan sebagai berikut H2O ↔ H+ + OH-…………(2)Menurut reaksi kesetimbangan diperoleh : [H+][OH-] = K…………(3) H2O Kw disebut sebagai konstanta ionisasi atau tetapan kesetimbangan air. Harga Kw padasuhu 25oC besarnya sekitar 1 x 10-14. Persamaan (4) diatas digunakan untuk menghitungkonsentrasi ion hidroksida jika konsentrasi ion hidrogen telah diketahui, demikian jugasebaliknya. Besaran lain yang sering digunakan adalah pOH, yang didefinisikan sebagai logaritmanegatif dari konsentrasi ion hidroksida, melalui persamaan (4) dapat dilihat bahwa untuk airpada suhu 25oC berlaku hubungan : pH + pOH = 14…………. (5) Nilai pH dari suatu larutan biasanya diukur menggunakan pH meter. Selain itu dapatjuga digunakan berbagai jenis kertas pH tertentu. pH larutan ditentukan denganmembandingkan warna dari kertas pH atau larutan dengan serangkaian warna baku. 44Kimia Lingkungan2. Padatan Tersuspensi, Terlarut, dan Terendapan Pembagian polutan menjadi padatan terlarut dan tersuspensi merupakan hal yangpenting. Hal ini disebabkan banyak proses pengolahan yang hanya efektif mengolah salahsatu dari jenis polutan tersebut, namun pembagian padatan terlarut dan tersuspensi belumterdefinisikan secara baik. Di Denmark (Danish Standard) digunakan filter dengan poriberukuran 1.2 um (Glass Fibre Filter). Filter ini menahan sebagian besar bakteri dan partikellain dalam air. Pada kebanyakan Negara lainnya digunakan filter dengan ukuran pori 1 um,atau 0.45 um. Tentu saja filter ini menyingkirkan padatan tersuspensi lebih banyak. Padatanyang melewati filter didefinisikan sebagai padatan terlarut, S, padatan yang tertahan olehfilter disebut padatan tersuspensi, seperti disajikan pada gambar 2.1 Gambar 2.1.Pemisahan padatan terlarut dan tersuspensi (Henze et al., 1995, hal. )Untuk jumlah total padatan (TS), C, berlaku hubungan berikut : (1)C=S+X Padatan terendapan (settleable solids) adalah jumlah padatan yang dapat mengendapsetelah dua jam proses pengendapan. Hal ini untuk membedakan antara jumlah kandunganpadatan pada sampel air limbah mula-mula (yang teraduk) dan kandungan padatan padabagian atas kolam air setelah pengendapan selama dua jam. Informasi ini digunakan untukmengetahui secara cepat, seberapa banyak kandungan padatan dapat dihilangkan denganmudah pada proses pengendapan awal (primary sedimentation).3. Senyawa organikAir limbah biasanya mengandung ribuan zat organik yang berbeda. Kandungan organiktersebut sangat tidak mungkin diukur satu persatu. Oleh karena itu berbagai analisisdikembangkan untuk mengukur gabungan materi organik (bulk parameters) yang terdapatdalam air limbah. Kemungkinan analisis gabungan dapat diilustrasikan pada persamaanreaksi oksidasi materi organik. Pada contoh berikut disimbolkan oleh komposisi rata-rataC18H19O9N : (2)C18H19O9N + 17,5 O2 + H+ → 18 CO2 + 8 H2O + NH4+ 45Kimia Lingkungan Tabel 2.3. Analisis materi organik dalam air limbah dan saling keterkaitan diantaranya Elemen Nama Konsentrasi (g O2 / m3) Air limbah yang Air limbah yang belum diolah diolah secara biologis tanpa nitrifikasiCCODP Chemical oxygen demand 180 30 (dengan kalsium permangat dalam larutan alkalin)CBOD 5 hari biochemical oxygen 280 25 demandCBOD7 7 hari biochemical oxygen 320 30 demandCBOD- Total biochemical oxygen 400 35 demandCCOD Chemical oxygen demand 600 100 (dengan kalium dikromat)SS,COD Materi yang mudah 60 5 terdegradasi, diukur sebagai CODXS,COD Materi yang lambat 200 10 terdegradasiCTOD Total oxygen demand (pada 800 230 900oC, katalis platinum)CTOD (teoritis) Total oxygen demand 850 270 teoritis*CTOC Total organik carbon (pada 200** 35** 800oC)CTOC (teoritis) TOC teoritis 200** 35***dihitung secara stoikiometris, jika kandungan materi organik diasumsikan diketahui** unit : g C / m(Sumber: Henze et al., 1995, hal. ) Untuk menggambarkan materi organik yang teroksidasi, terdapat dua kemungkinanpengukuran, pengukuran pertama adalah jumlah oksigen yang terkonsumsi, yang termasukdalam kategori ini adalah analisis BOD (Biochemical Oxygen Demand), COD (ChemicalOxygen Demand), dan TOD (Total Oxygen Demands). Kelompok yang kedua adalah 46Kimia Lingkunganmengukur jumlah produksi karbon dioksida yang dikenal dengan nama analisis TOC (TotalOrganic Carbon)4. Biochemical oxygen demand (BOD) BOD, berarti analisis biochemical oxygen demand yang diinkubasi selama 5 hari.Analisa BOD dikembangkan di Inggris diakhir tahun 1900 an. Analisis ini dilakukan karenateramati bahwa pada air yang tercemar selalu mengalami kekurangan oksigen yangdisebabkan oleh aktivitas mikroorganisme. Seberapa besar kekurangan oksigen yangdibutuhkan untuk memulihkan pencemaran, inilah yang merupakan ukuran bagi tingkatpencemaran. Analisis BOD digunakan untuk mengukur kebutuhan oksigen (akibat aktivitasmikroorganisme) untuk mengoksidasi materi organik dan amoniak. Selama lima hari,sebagian besar dari senyawa yang dapat terbiodegradasi (biodegradable) akan teroksidasi,seperti yang digambarkan dengan garis yang hampir mendatar pada kurva 20oC setelahmencapai 5 hari, seperti terlihat pada gambar 2.2. Gambar 2.2 . Kurva BOD (Henze et al., 1995, hal. ) Kebutuhan oksigen, pada umumnya, hanya diukur pada hari ke lima, tidak adainformasi yang tersedia tentang bentuk kurva, apa yang terjadi selama lima hari prosesinkubasi. Bentuk kurva tersebut bisa bervariasi seperti ditunjukan pada gambar 2.3. Gambar 2.3 Contoh laju degradasi yang berbeda untuk air limbah industri dan domestik (Henze, et al., 1995, hal. ) 47Kimia Lingkungan Metode pengenceran adalah metode yang paling sering digunakan. Air yang tercemardicampur dengan air bersih yang telah diaerasi. Campuran tersebut kemudian dituangkan kedalam botol BOD hingga penuh, kemudian ditutup sedemikian rupa, sehingga tidak adaudara di atas cairan tersebut. Mikroorganisme yang berbeda dalam air tercemar akanmengkonsumsi oksigen. Hal yang sangat penting adalah untuk memastikan keberadaan oksigen dalam botol ujiyang cukup untuk aktivitas mikroba selama 5 hari. Jika oksigen habis, atau konsentrasinyamenjadi terlalu rendah pada pengukuran di hari ke lima, maka hasil pengukuran tidak dapatdigunakan. Oleh karena itu sangat perlu untuk membuat beberapa variasi pengenceran,sehingga paling tidak satu botol uji yang mengandung oksigen dalam jumlah cukup besarsetelah 5 hari dapat diperoleh. Berdasarkan kebutuhan oksigen selama lima hari dan volumeair tercemar dalam botol uji, BOD dapat dihitung. Satuan yang digunakan adalah g/m3 (ataumg /l) Perlu diketahui bahwa BOD5 hanya mewakili sebagian materi yang dapat terdegradasisecara biologis. Analisis yang lebih lengkap didapatkan dengan menambahkan durasi analisadari lima hari menjadi berkisar di antara rentang 20 dan 30 hari yang dikenal dengan namaBOD∞ atau BODultimate* pada air limbah domestik, nilai (BOD∞) umumnya sekita 40 dan 50persen lebih tinggi daripada BOD (lima hari), atau BOD / BOD∞ berkisar antara 0.6-0.7.Perbandingan BOD/ BOD∞ bagaimana pun bisa bervariasi, tergantung dari jenis asal airlimbah, dan nilai tersebut menjadi lebih rendah bagi air hasil pengolahan biologis.5. Chemical oxygen demand (CODp dan COD ) Pada analisis COD ada dua oksidator kimia berbeda yang digunakan, yaitu kaliumpermanganat dan kalium dikromat. Standar Nasional Indonesia (SNI) menggunakan metodeyang digunakan oleh US-EPA (United States of Environmental Agency) adalah metoda kaliumdikromat. Dengan demikian, apabila tidak ada keterangan apapun yang menyertainya, makaanalisis COD yang dimaksud adalah metoda dikromat. Kalium permanganat digunakan untuk menetukan chemical oxygen demand(CODp).permanganat adalah oksidator yang relatif lebih lemah dibandingkan dengandikromat, sehingga hanya sebagian senyawa organik yang akan teroksidasi secara sempurna.Pada umumnya analisis ini digunakan untuk memperkirakan pengenceran yang diperlukanpada saat akan menguji nilai BOD. Oksidasi dengan kalium dikromat, akan menghasilkan oksidasi yang lebih lengkap,termasuk oksidasi terhadap bermacam- macam senyawa anorganik, seperti terhadapsenyawa NO2-, S2-, S2O32-, Fe2+, dan SO32-. Ammonium dan amoniak, yang dilepaskan olehoksidasi dari nitrogen organik, tidak dioksidasi oleh kalium dikromat, dengan demikian nilaiCOD dari amoniak adalah nol. Nilai COD yang terukur memberikan gambaran mengenaikandungan total senyawa organik, karena umumnya senyawa anorganik tidaklah terlalusignifikan dalam air limbah. Walaupun demikian, apabila senyawa anorganik tersebutbernilai cukup berarti dalam air limbah, berarti nilai COD tersebut bukan hanya sajamenggambarkan senyawa organik, tapi termasuk juga senyawa anorganik. 48Kimia Lingkungan TabeL 2.4.Perbandingan nilai TOD, BOD dan BOD20 untuk berbagai senyawaSenyawa Rumus kimia Karbon (%) TOD BOD BOD20 g O2 / senyawaMetana CH4 75 4 - -Etana C2H6 80 3.74 - -Heksan C6H14 84 3.54 - -Etilen C2H4 86 3.43 - -Asetilen C2H2 92 3.07 - -Triklorometan CHCI3 10 0.36 - -Tetraklorometan CCI4 8 0.21 - -Etil eter C4H10O 65 2.59 - -Aseton C3H6O 62 2.21 0.54 -Asam formiat CH2O2 26 0.35 0.09 0.25Asam asetat C2H4O2 40 1.07 0.7 0.9Asam propiaonat C3H6O2 49 1.52 1.3 1.4Asam butirat C4H8O2 55 1.82 1.15 1.45Asam valeriat C5H10O2 59 2.04 1.4 1.9Asam palminat C16H32O2 75 2.88 1.68 1.84Asam stearate C18H36O2 76 2.93 1.13 1.59Asam oksalat C2H2O4 27 0.18 0.1 0.12Asam suksinat C4H6O4 41 0.95 0.64 0.84Maleic acid C4H4O4 41 0.83 - -Asam laktat C3H6O3 40 1.07 0.54 0.96Tartaric Acid C4H6O6 31 0.53 0.35 0.46Asam sitra C6H8O7 37 0.75 0.46 0.67Gliserin C2H5O2N 31 0.96** 0.55 -Alanin C3H7O2N 40 1.35** 0.94 -Valine C5H11O2N 51 1.84** - -Asam glutamate C5H9O4N 41 1.14** - -Tyrosine C9H11O3N 60 1.81 - -Methanol CH4O 37 1.5 0.96 1.26Etanol C2H6O 52 2.09 1.35 1.8Isopropanol C3H6O 60 2.4 1.43 -Amyl alcohol C5H12O 68 2.73 1.27 1.73Glikol C2H6O2 39 1.29 0.49 -Gliserin C3HgO3 39 1.22 0.72 0.94Manitol C6H14O6 40 1.14 0.68 0.94Glukosa C6H12O6 40 1.07 0.64 0.95 49Kimia LingkunganSenyawa Rumus kimia Karbon (%) TOD BOD BOD20 g O2 / senyawaLaktosa C12H22O11 42 1.12 0.61 0.91Dekstrin C6H10O5 45 1.19 0.52 0.84 1.19 0.68 0.9Starch C6H10O5 45 3.07 - 3.13 - -Benzen C6H6 92 - - 3 - 2Toluen C7Hg 91 2.39 1.7 1.8 2.52 1.6 1.6Naftalen C10Hg 94 2.56 0.93 0.9 1.89 0.9 1.45Fenol C6H6O 77 1.97 1.25 1.25 1.62 0.95 1.95o-cresol C7HgO 78 2.52 1.55 - 2.66** 1.49 -ὰ-Naphtol C10HgO 83 2.53** 1.15 - 2.66** 1.71Pyrocatechol C6H6O2 65Asam benzoate C7H6O2 69Asam salisilat C7H6O3 61Benzyl alcohol C7H8O3 78Anilin C6H7N 77Pridin C5H5N 76Chinolin C9H17N 84* dihitung secara teoritis ** termasuk nitrifikasi(Sumber: Henze et al., 1995, hal. ) Pada tabel 2.4 diperlihatkan contoh sampel air limbah domestik yang dikarakterisasisecara lengkap kandungan senyawa organiknya. Air limbah domestik diambil dari berbagaitempat yang berbeda. Pekat dan encernya air limbah tergantung pada tercampur tidaknyaantara black water dan grey water, dan mana yang mendominasi air limbah tersebut. Tabel 2.5. Kandungan rata-rata zat organik dalam air limbah domestik Tipe Air limbah Parameter Analisis Simbol Unit Terkonsen- Sedang Encer Sangat encer trasi 150Biochemical Oxygen demand CBOD- g O2/m3 530 380 230ultimate (pengukuran 20-30 115hari) CBOD7 g O2/m3 400 290 170 1007 hari CBOD g O2/m3 350 250 150 405 hari SBOD g O2/m3 140 100 60 20Terlarut SBOD g O2/m3 70 50 30Terlarur, sangat mudah 70terdegradasi SBOD(2h) g O2/m3 250 175 110Setelah diendapkan 2 jam 50Kimia LingkunganParameter Analisis Simbol Unit Tipe Air limbah Sangat Terkonsen- Sedang Encer encerChemical Oxygen Demand CCOD g O2/m3dengan dikromat, COD SCOD g O2/m3 trasi 210Total XCOD g O2/m3 80Terlarut CCOD(2h) g O2/m3 740 530 320 130Tersuspensi C1 g O2/m3 300 210 130 150Setelah pengendapan 2 jam S1 g O2/m3 440 320 190 50Inert, total X1 g O2/m3 530 370 230 10Terlarut g O2/m3 180 130 80 40Tersuspensi SHAC.COD g O2/m3 30 20 15 160Terdegradasi, total SS.COD g O2/m3 150 110 65 25Sangat mudah terdegradasi XCOD g O2/m3 560 400 240 50Mudah terdegradasi CBOD- g O2/m3 90 60 40 85Lambat terdegradasi 180 130 75Chemical Oxygen Demand CCODP g O2/m3 290 210 125 60dengan permangat, CODP SKI g O2/m3 25Total CTOC g C/m3 210 150 90 70Terlarut g C/m3 80 60 35 10Total organik karbon g C/m3 250 180 110 7Karbohidrat g C/m3 40 25 15 18Protein g C/m3 25 18 11 7Asam lemak g C/m3 65 45 25 4Lemak g C/m3 25 18 11 30Detergen (total g /m3 15 10 6 0.05Lemak,oil, dan gemuk 100 70 40 4Fenol g 0.2 0.15 0.1Detergen, anion2) LAS/m3 15 10 6Keterangan:g/m3 = mg/l = ppmLAS = Linear Alkyl Benzenesulfonate(Sumber: Guyer dan Henze, 1991, hal.1011-1023)6. Nitrogen Nitrogen dan fosfor merupakan unsur yang penting bagi pertumbuhanmikroorganisme, tanaman, dan hewan. Kedua unsur ini dikenal sebagai nutrisi ataubiostimulan. Unsur-unsur renik seperti besi juga dibutuhkan bagi pertumbuhan biologis,akan tetapi nitrogen dan fosfor dalam kebanyakan kasus merupakan nutrisi yang paling 51Kimia Lingkunganpokok. Nitrogen merupakan bahan pembangunan yang paling penting dalam sintesisprotein, maka data nitrogen sangat dibutuhkan untuk mengevaluasi keberhasilanpengolahan air limbah dengan proses biologis. Kekurangan nitrogen dalam air limbah harusdiatasi dengan jalan menambahkan nitrogen ke dalam sistem agar air limbah dapat diolahdengan proses biologis. Sifat kimiawi dari nitrogen sangatlah kompleks, karena nitrogen dapat diasumsikanmemiliki berbagai jenis bilangan oksidasi dan bilangan oksidasi ini dapat berubah-ubah olehberbagai proses yang berlangsung dalam makhluk hidup. Kerumitan ini semakin bertambahkarena bilangan oksidasi nitrogen ini dapat bernilai positif atau negatif bergantung padaapakah kondisi aerobik atau anaerobik yang dominan. Berbagai bilangan oksidasi darinitrogen dapat disimpulkan sebagai berikut :Bil Oksidasi -III 0 I II III IV VSenyawa NH3 N2 N2O NO N2O3 NO2 N2O5 Bentuk nitrogen serta tingkat oksidasi yang bersesuaian, yang paling umum danpenting dalam lingkungan air adalah ammonia (NH3, -III), amonium (NH4+, -III), gas nitrogen(N2 0), ion nitrit (N2-, + III), dan ion nitrat (NO3-, + V). tingkat oksidasi nitrogen dalamkebanyakan senyawa organik adalah –III. Tabel 2.6.Definisi dari berbagai jenis istilah yang digunakan untuk mendefinisikan berbagai spesi nitrogenBentuk nitrogen Singkatan DefinisiGas amonia NH3 NH3Ion amonium NH4+ NH4+Total ammonia nitrogen TAN NH3 + NH4+Nitrit NO2- NO2-Nitrat NO3- NO3-Total inorganik nitrogen TIN NH3 + NH4+ + NO2- + NO3-Total kjeldahl nitrogen N organik + NH3 + NH4+Nitrogen organik TKN TKN- (NH3 + NH4+)Total nitrogen N organik + NH3 + NH4+ + NO2- + NO3- N organic TN Nitrogen organik ditentukan secara analitis melalui metode kjeldahl. Larutan sampelpertama-tama dididihkan untuk menyingkirkan, ammonia, setelah itu diuraikan (digestion).Selama proses penguraian, nitrogen organik diubah menjadi ammonium dengan pemanasandalam suasana asam. Total kjeldahl nitrogen (TKN) ditentukan melalui cara yang samadengan nitrogen organik, kecuali pada kasus ini ammonia tidak disingkirkan sebelum prosespenguraian. Oleh karena itu total kjeldahl nitrogen merupakan total dari ammonia nitrogenorganik. 52Kimia Lingkungan Ammonia nitrogen dalam larutan berada dalam bentuk ion ammonium (NH4*) atausebagai gas ammonia (NH3) bergantung pada pH larutan, seperti yang ditunjukkan olehreaksi kesetimbangan berikut : NH4+ ↔ NH3 + H+………….. (6)Dengan mengasumsikan aktivitas air adalah 1, maka diperoleh : = Ka ………….. (7) Dimana Ka = konstanta ionisasi (disosiasi) asam = 10-9,25 atau 5,62 x 10-10 karenadistribusi spesi ammonia merupakan fungsi dari pH, presentase ammonia dapat ditentukandengan menggunakan hubungan berikut : NH3, % Gambar. 2.4 . Distribusi ammonia (NH3) dan ion ammonia (NH4+) sebagai fungsi dari pH.Sumber : (Metcalf dan Eddy, 2003, hal. ) Nitrit nitrogen merupakan spesi yang relatif tidak stabil dan mudah teroksidasidibandingkan nitrat, nitrit ditentukan dengan metoda kolorimetri (colorimetry). Nitritmerupakan indikator dari pencemaran yang telah terjadi beberapa waktu yang lalu, ataudengan kata lain sumber pencemaran telah berada dalam air sungai untuk waktu yang relatiflama. Konsentrasi nitrit jarang melebihi 1 mg / L dalam air limbah atau 0.1 mg / L pada airpermukaan atau air tanah meskipun terdapat dalam konsentrasi yang rendah, nitritmerupakan bagian yang sangat penting dalam kajian tentang air limbah atau pencemaran airkarena sifatnya yang sangat toksik bagi kebanyakan ikan dan spesies perairan lainnya. Nitrityang terdapat dalam air buangan hasil pengolahan limbah akan dioksidasi oleh klorin, olehkarena itu penggunaan klorin akan meningkat yang berdampak pada naiknya biaya prosesdisinfektasi. 53Kimia Lingkungan2. Fosfor Fosfor juga merupakan unsur yang penting bagi pertumbuhan alga dan organismebiologis lainnya. Fosfor dapat merangsang pertumbuhan alga yang berbahaya di permukaanair, maka akhir-akhir ini banyak perhatian diberikan untuk mengendalikan jumlah senyawafosfor yang masuk ke dalam limbah domestik, industri dan pertanian. Sebagai contoh, airlimbah domestik dapat mengandung fosfor sebagai P dalam rentang konsentrasi 4 hingga 16mg / L. Bentuk-bentuk yang umum dari fosfor yang sering ditemukan dalam larutan adalahortofosfat, polifosfat, dan fosfat organik. Contoh dari ortofosfat adalah : PO43-, HPO42-,H2PO4- , H3PO4, biasanya senyawa-senyawa ini dapat langsung digunakan untuk metabolismebiologis tanpa disertai dengan proses penguraian lebih dahulu. Polifosfat mencakup molekul-molekul dengan dua atau lebih atom fosfor, oksigen, dan pada beberapa kasus atomhidrogen yang tergabung dalam molekul yang kompleks. Polifosfat menjalani proseshidrolisis dalam larutan dan kembali kepada bentuk ortofosfat ; biasanya proses hidrolisis iniberjalan dengan lambat. Fosfot yang terikat secara organik biasanya merupakan kelompokyang jarang ditemui dalam air limbah domestik. Pada air limbah industri atau lumpur airlimbah, senyawa ini dapat berada dalam jumlah yang cukup berarti (significant).Latihan1) Jelaskan sifat-sifat atau karakteristik parameter kimia air dan air limbah!2) Sebutkan klasifikasi pencemaran utama yang terdapat di dalam air!3) Tuliskan dan jelaskan secara singkat macam-macam logam yang terlarut dalam air!Petunjuk Jawaban Latihan1) Untuk membantu anda dalam mengerjakan soal latihan tersebut silahkan pelajari materi tentang karakteristik kimia air dan air limbah.2) Untuk membantu anda dalam mengerjakan soal latihan tersebut silahkan pelajari materi tentang kalsifikasi pencemaran kimia air.3) Untuk membantu anda dalam mengerjakan soal latihan tersebut silahkan pelajari materi tentang parameter kimia air dan air limbah.RingkasanPencemar utama yang terdapat di dalam air dapat di klasifikasikan atas 3 kelompok yaitu :1) Unsur atau senyawa ionik dan terlarut2) Unsur atau senyawa non ionik dan tidak terlarut.3) Gas-gas Dalam penilaian kualitas air, pencemar di dalam air biasa diklasifikasikan secara fisik,kimiawi, dan biologi. Dengan demikian bakteri yang bersifat sebagai koloidal, nonionik dan 54Kimia Lingkunganpencemar-pencemar tak larut dianggap sebagai ciri-ciri biologis, apabila air yang di gunakansebagai persediaan air bersih maka pencemar-pencemar fisik, kimiawi dan biologis yangmungkin terdapat dalam air disebut juga sebagai kontaminan. Parameter kimia air dipergunakan untuk mengukur adanya zat-zat kimia dalam airyang memberikan informasi tentang kualitas air secara kimiawi dan berguna untuk memulaipengolahan air bagi pemanfaatan sebagai persediaan air umum. Parameter kimia air perludi lakukan pemeriksaan (analisis) antara lain pH, kation-kation dan ion-ion terlarut,alkalinitas air, keasaman air, karbon dioksida, kesadahan, hantaran listrik, serta logam-logam terlarut. Parameter kualitas bulk organik merupakan ukuran jumlah zat organik yang terdapatdalam aliran limbah. Jenis parameter ini terdiri dari total organic carbon (TOC), chemicaloxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), dan minyak dan lemak (O&G)atau total petroleum hydrocarbons (TPH). Nilai TOC, COD, dan BOD menunjukkan jumlah zatorganik yang terdapat dalam aliran limbah yang membutuhkan stabilitasi, atau oksidasi.Tes 1Beri tanda silang (x) pada option a, b, c, atau d yang Anda anggap paling benar.1) pH air netral adalah… A. = 7 B. 7 C. < 7 D. Salah semua2) Berguna untuk menguji perkaratan air dan kebutuhan dosis. Bila pengolahan kimiawi harus di pergunakan dapat juga dipergunakan untuk memperkirakan pH bila konsentrasi bikarbonatnya di ketahui. Penjelasan ini merupakan manfaat analisis dari…. A. Kesadahan B. pH C. Keasaman air D. Karbondioksida3) Berguna untuk mengukur jumlah suatu zat basa yang dibutuhkan untuk menetralkan air itu atau dinyatakan sebagai jumlah kalsium karbonat yang dibutuhkan untuk menetralisir air tersebut. Penjelasan ini menrupakan manfaat analisis dari…. A. Kesadahan B. pH C. Keasaman air D. Karbondioksida 55Kimia Lingkungan4) Adanya H2SO4 di atmosfer dapat menyebabkan…… A. Hujan asam B. Hujan abu C. Hujan debu D. Hujan asap5) Kesadahan sementara disebabkan adanya ion-ion kalsium dan bikarbonat dalam airdan dapat di hilangkan dengan jalan mendidihkan air tersebut karena akan terjadirekasi ……A. CaCO3 + CO2 + H2O → Ca2+ + 2 HCO3-B. 4 Fe2+ + O2 + 10 H2O →4 Fe (OH)3 8 H+C. Ca2+ + 2 HCO3- → CaCO3 + CO2 + H2OD. 2SO2 + 2H2OO2 → 4H+ + 2SO42-6) Ion ferro akan berubah menjadi ion ferri ketika mengalami oksidasi oleh oksigen yangberasal dari atmosfer, akan membentuk reaksi ….A. CaCO3 + CO2 + H2O → Ca2+ + 2 HCO3-B. 4 Fe2+ + O2 + 10 H2O →4 Fe (OH)3 8 H+C. Ca2+ + 2 HCO3- → CaCO3 + CO2 + H2OD. 2SO2 + 2H2OO2 → 4H+ + 2SO42-7) Protaonasi sempurna dari ion ortofosfat menghasilkan H3PO4 yang mempunyai nilai pK….. A. pK1 = 2,17; pK2 = 7,31; pK3 =12,36 B. pK1 = 2,07; pK2 = 7,01; pK3 =12,06 C. pK1 = 1,17; pK2 = 6,31; pK3 =11,36 D. pK1 = 1,07; pK2 = 6,01; pK3 =11,068) Rentang pH yang sesuai bagi keberlangsungan hidup sebagian besar kehidupan biologis memiliki nilai yang relatif sempit dan kritis yaitu… A. 6 hingga 9 B. 6 hingga 8 C. 6 hingga 7 D. 6 hingga 109) Jumlah padatan yang dapat mengendap setelah 2 jam proses pengendapan adalah pengertian dari…. A. Primary sedimentation B. Bulk parameters C. Biodegradable D. Settleable solids 56Kimia Lingkungan10) Limbah cair rumah sakit termasuk jenis limbah: A. Limbah reaktif B. Limbah korosif C. Limbah mudah terbakar D. Limbah infeksius 57Kimia Lingkungan Topik 2 Dampak Parameter Kimia Air dan Air LimbahA. PENGARUH AIR TERHADAP KESEHATAN Uraian terdahulu mengenai sirkulasi air, pemanfaatan air, serta sifat-sifat air telahmemberi gambaran tentang kemungkinan terjadinya pengaruh air terhadap kesehatan.Secara khusus, pengaruh air terhadap keseahatan dapat bersifat tidak langsung maupunlangsung.1. Pengaruh Tidak Langsung Sama bahaya dengan udara, pengaruh yang timbul sebagai akibat penyalahgunaan airdapat meningkatkan atau pun menurunkan kesejahteran masyarakat. Misalnya air yangdimanfaatkan untuk pembangkit tenaga listrik, untuk industri, untuk irigasi, perikanan,pertanian dan reaksi dapat meningkatkan kesehatan masyarakat. Sebaliknya pengotoran airdapat menurunkan kesehatan masyarakat. Sebagai contoh adalah pengotoran badan-badanair dengan zat-zat kimia yang dapat menurunkan kadar oksigen terlarut, zat-zat kimiaberacun yang sukar diuraikan secara alamiah dan menyebabkan masalah khusus sepertiestetika, kekeruhan karena adanya zat-zat tersuspensi.a. Zat-Zat Pengikat Oksigen Zat-zat pengikat oksigen kebanyakan adalah zat kimia organik. Zat-zat kimia organikbanyak yang dimanfaatkan oleh mikroorganisme sebagai sumber energi dan dibutuhkanuntuk pertumbuhannya. Zat-zat tersebut diuraikan dalam proses metabolisme mikroba danterbentuklah senyawa-senyawa yang lebih sederhana dan pada akhirnya menjadi zat-zatanorganik dan gas. Reaksi-reaksi biokimia ini dapat terjadi karena adanya oksigen terlarut,oleh karenanya zat-zat tersebut disebut sebagai zat-zat yang menimbulkan demand oxygen(BOD = Biochemical Oxygen Demand). Jumlah BOD yang terjadi tergantung pada jumlahserta jenis zat kimia yang ada, jumlah serta tipe mikroorganisme yang ada dalam air,temeratur, pH, keberadaan elemen lain, zat hara dan lain-lainnya. Oksigen terlarut inididapat karena proses tranfer dari atmosfer ke air, dan tranfer fotosintesis alga dantumbuhan berwarna lain. Kualitas badan air akan terganggu karena zat-zat tersebut apabila transfer oksigen dariudara ke air berjalan lebih lambat daripada penggunaannya dalan proses biokimia tadi. Ikanyang sensitif akan mati pada kadar oksigen kurang dari 3-5 mg/l. Apabila BOD semakin tinggi,maka kehidupan ikan di perairan semakin terancam serta progresif, sampai terjadi kematianikan secara total. Habisnya oksigen terlarut akan menyebabkan tumbuhnya organismeanaerob beserta hasil metabolismenya yang menyebabkan bau. 58Kimia Lingkungan Pengaruh zat-zat pengikat oksigen ini terhadap kesehatan terjadi secara tidak langsungkarena kematian mata rantai makanan (ikan) dan untuk alasan estetika. Selain itu dayagunaair untuk keperluan kesehatan juga akan menurun.1) Pupuk Tanaman Akhir-akhir ini pupuk buatan banyak digunakan di kegiatan pertanian dan perkebunan untuk meningkatkan produksi bahan pangan per luas area yang sama. Pupuk yang paling banyak dipakai terdiri dari elemen N, P dan K. Hal tersebut dilakukan karena jumlah penduduk yang semakin meningkat, dan lahan bagi pertanian semakin berkurang. Pupuk yang dipergunakan di daerah pertanian ini tidak semuanya terpakai, sebagian akan masuk ke dalam perairan. Karena pupuk tersebut juga bermanfaat bagi tumbuhan air, maka terjadi pertumbuhan yang lebih intensif di perairan. Suatu perairan dapat sama sekali tertutup oleh tumbuhan sehingga mengurangi cahaya yang dapat masuk ke dalam air. Selain itu oksigen terlarut menjadi berkurang, air menjadi semakin anerobik, anyir dan berbau sehingga mengurangi populasi mikroorganisme yang aerob dan menurunkan nilai estetik. Dengan demikian, dayaguna air bagi kesehatan juga menurun. Pertumbuhan tanaman sedemikian dapat pula mengganggu sistim pengolahan air. Hal ini pun memberi pengaruh terhadap kesehatan secara tidak langsung lewat musnahnya rantai makanan yang bersifat aerob.2) Material Tersuspensi Materi yang tersuspensi adalah materi yang mempunyai ukuran lebih besar daripada molekul/ion yang terlarut. Materi tersuspensi ini digolongkan menjadi dua, yakni zat padat dan koloid. Zat padat tersuspensi dapat mengendap apabila keadaan air cukup tenang, ataupun mengapung apabila sangat ringan; materi inipun disaring. Koloid sebaliknya sulit mengendap dan tidak dapat disaring dengan saringan (filter) air biasa. Materi tersuspensi mempunyai efek yang kurang baik terhadap kualitas air karena menyebabkan kekeruhan dan mengurangi cahaya yang dapat masuk kedalam air. Oleh karenanya, manfaat air dapat berkurang dan organisme yang butuh cahaya akan mati, setiap kematian organisme akan menyebabkan terganggunya ekosistem akuatik. Apabila jumlah materi tersuspensi ini banyak dan kemudian mengendap, maka pembentukan lumpur dapat sangat mengganggu aliran dalam saluran, pendangkalan cepat terjadi, sehingga diperlukan pengerukan lumpur yang lebih sering. Apabila zat- zat ini sampai di muara sungai dan bereaksi dengan air asin, maka baik koloid maupun zat terlarut dapat mengendap di muara-muara dan proses inilah yang menyebabkan terbentuknya delta-delta. Dapat dimengerti, bahwa pengaruh terhadap kesehatan pun menjadi tidak langsung. 59Kimia Lingkunganb. Zat-Zat Kimia Penyebab Masalah Khusus Kedalam kategori ini termasuk segala macam zat organik dan anorganik. Misalnya,fenol yang dapat bereaksi dengan klor (desinfektan dalam pengolahan air) menjadi klor yangmenimbulkan bau dan rasa tidak enak. Dapat pula zat-zat kimia dalam air masuk kedalamtubuh ikan dan menyebabkan bau dan rasa ikan yang kurang enak. Dengan demikian timbulmasalah estetika, dan masalah perikanan. Zat organik yang bereaksi dengan klor dapat jugamenjadi senyawa yang karsinogenik, seperti trihalometan, dalam hal ini, maka pengaruhnyaterhadap kesehatan dapat bersifat langsung.• Panas Panas merupakan contoh pengotoran air karena zat fisis. Buangan panas terutamaberasal dari industri yang besar, dimana air diperlukan untuk proses industri dapat langsungdibuang ke perairan apabila air hanya dialirkan satu saja, tetapi apabila pendinginandilakukan dengan memakai menara pendingin, maka sebagian dari panas akan hilang karenaterjadinya evaporasi. Panas akan mengurangi potensi sumber air untuk suatu proses pendinginan yangbiasanya dibutuhkan dalam proses industri. Selain itu meningginya temperatur air dapatmenyebabkan meningkatnya rasa dan bau karena reaksi biokimia akan berjalan dengan lebihcepat, padahal daya larut oksigen dalam air menjadi berkurang. Juga temperatur dapat mematikan ikan yang sensitif terhadap kenaikan suhu.Meningkatnya temperatur juga akan menambah penguapan oksigen terlarut, sehinggakematian ikan dapat bertambah. Kadang-kadang ikan tidak sampai mati tetapi prosesreproduksinya dapat terganggu ataupun organisme makanan ikan dapat mati. Juga temperaur dapat mempengaruhi reaksi-reaksi zat kimia di dalam air. Sifattokisitas zat kimia dapat pula meningkat dengan meningkatnya temperatur. Biota akuatikdapat terpengaruh oleh toksisitas ini, demikian pula manusia. Jadi pencemar panas dapatberpengaruh secara tidak langsung terhadap kesehatan. Buangan air yang panas, di negara beriklim dingin kadang-kadang dapat dimanfaatkanuntuk penghangatan. Secara langsung air yang panas dapat dipakai untuk irigasi di musimdingin, sehingga waktu bercocok tanam bisa diperpanjang karenanya. Demikian pula halnyauntuk bidang perternakan ikan dan kerang.2. Pengaruh Langsung Pengaruh langsung terhadap kesehatan tergantung sekali pada kualitas air dan terjadikarena air berfungsi sebagai penyalur ataupun penyebar penyebab penyakit ataupunsebagai sarang insekta penyebab penyakit. Kualitas air berubah karena kapasitas air untukmembersihkan dirinya telah terlampaui. Hal ini disebabkan bertambahnya jumlah sertaintensitas aktivitas penduduk yang tidak hanya meningkatkan kebutuhan akan air tetapi jugameningkatkan jumlah air buangan. Buangan-buangan inilah yang merupakan simber-sumberpengotoran perairan. Secara ringkas, berbagai sumber pengotoran badan air dapat dilihatdalam Tabel 2.13. Di antara zat-zat pengotor air tersebut ada yang berpengaruh langsungataupun tidak langsung. Beberapa yang berpengaruh tidak langsung telah dibicarakan 60Kimia Lingkunganterdahulu, seperti zat pengikat oksigen, pupuk, material tersuspensi dan panas. Sedangkanyang dapat langsung mempengaruhi kesehatan adalah sebagai berikut: zat-zat yangpersisten, zat radioaktif dan penyebab penyakit. Tabel 2.7 Sumber-Sumber Pengotor AirSumber Alamiah Udara Mineral terlarut Tumbuhan/hewan busuk Tumbuhan air Air hujanSumber Pertanian Erosi Kotoran hewanpupuk Pestisida Air irigasiAir buangan Pemukiman Industri Air hujan kota Kapa/perahu, dll Pengolahan limbahWaduk Lumpur Tumbuhan akuatikLain-lain Industri konstruksi Pertambangan Air tanah SampahSumber : (Lamb,,1985, hal. )a. Zat-Zat Kimia Yang Persisten Sebaliknya dari zat-zat yang terurai dengan memanfaatkan oksigen terlarut, zat-zatberikut ini tidak dapat diuraikan untuk jangka waktu lama dalam kondisi perairan yangnormal. Zat-zat inilah yang disebut sebagai zat yang persisten. Oleh karena tidak didapatmekanisme alamiah yang dapat menguraikan zat-zat tersebut dan tidak ada jalan alamiahbagi perairan untuk membersihkan diri dari zat-zat tersebut, maka akan terjadi akumulasi didalam air maupun di dalam organisme air. Oleh karena itulah timbul kekhawatiran di antarapara ahli lingkungan. Sebagai contoh adalah detergen yang terbuat dari akil sulfonat yang tidak linear ataubercabang. Selain itu, detergen juga menimbulkan busa di perairan yang secara estetika takdapat diterima, dan menimbulkan kesulitan dalam pengolahan air. Contoh lain adalah DDT(Dichloro-diphenyl-trichloroetan) yang digunakan dalam pemberantasan nyamuk malaria diseluruh dunia. DDT telah banyak bermanfaat diberbagai negara dalam pemberantasanpenyakit yang menyebar lewat nyamuk. Oleh karenanya penyakit-penyakit tersebut yang 61Kimia Lingkungansetiap tahunya menyebabkan banyak kematian menurun secara drastis. Selain itu DDT jugadigunakan untuk pemberantasan hama tanaman. Disatu pihak DDT banyak bermanfaattetapi dilain pihak DDT sangat persisten di alam. Akumulasi DDT terdapat tidak hanya padaikan dan hewan, tetapi juga pada manusia. Sekalipun sampai saat ini belum dapat dibuktikanpengaruh jeleknya terhadap kesehatan manusia, tetapi efek jangka panjangnya belum dapatdi ketahui. Dengan demikian penggunaan DDT menimbulkan suatu dilema tersendiri.b. Zat Radioaktif Zat radioaktif dalam jumlah yang cukup banyak menimbulkan efek terhadapkesehatan, tetapi hal ini tidak akan terjadi apabila pengendalian buangan zar radioaktifdilaksanakan dengan sangat ketat. Namun demikian, zat radioaktif dalam jumlah sedikitdapat pula menimbulkan masalah apabila terjadi biomagnifikasi di dalam organisme akuatik.Besar kecilnya masalah ini sangat tergantung pada kadar magnifikasi, peran organismetersebut dalam rantai makanan, serta lamanya waktu paruh zat radioaktif. Selain itu airsedemikian biasanya tidak dapat digunakan oleh industri pembuatan film.c. Penyebab Penyakit Adanya penyebab penyakit di dalam air, dapat menyebabkan efek langsung terhadapkesehatan. Penyebab penyakit yang mungkin ada dapat dikelompokkan menjadi dua bagianbesar, yaitu:1) Penyebab hidup, yang menyebabkan penyakit menular, dan2) Penyebab tidak hidup, yang menyebabkan penyakit tidak menular.Latihan1) Jelaskan secara singkat dampak tidak langsung dan dampak langsung yang dapat ditimbulkan dari dampak parameter kimia air dan air limbah terhadap kesehatan.2) Sebutkan dampak yang ditimbulkan besi, air raksa, dan flourida bagi kesehatan.3) Jelaskan mengapa panas termasuk dalam contoh pengotoran air?Petunjuk Jawaban Latihan Untuk membantu anda dalam mengerjakan soal latihan nomor 1, 2 dan 3 tersebutsilahkan pelajari materi tentang dampak pencemaran parameter kimia air dan air limbah.Ringkasan Sama bahaya dengan udara, pengaruh yang timbul sebagai akibat penyalahgunaan airyang dapat meningkatkan atau pun menurunkan kesejahteran masyarakat. Misalnya air yangdimanfaatkan untuk pembangkit tenaga listrik, untuk industri, untuk irigasi, perikanan,pertanian dan reaksi dapat meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Secara khusus,pengaruh air terhadap kesehatan dapat bersifat tidak langsung maupun langsung. 62Kimia Lingkungan Pengaruh tidak langsung antara lain dapat diakibatkan oleh pengaruh zat-zat pengikatoksigen yang terdiri dari pupuk tanaman dan material tersuspensi. Selain itu ada juga zat-zatkimia penyebab masalah khusus yang terdiri dari panas. Sedangkan pengaruh langsung yangdapat mempengaruhi kesehatan dapat diakibatkan oleh zat-zat kimia yang persisten, zatradio aktif, dan penyebab penyakit.Tes 2Berilah tanda silang (x) pada jawaban yang paling tepat.1) Dampak yang ditimbulkan akibat keracunan timbal (Pb) dalam air adalah…….. A. Rasa logam dimulut, garis hitam pada gusi, gangguan GI, anoreksia, muntah- muntah, kolik, encephalitis, wirst drop, irritabel, perubahan kepribadian, kelumpuhan, dan kebutaan. B. rasa kesat, warna dan korosi pada pipa, sambungan dan peralatan dapur C. GI, SSP, ginjal, hati, muntaber, pusing kepala, lemah, anemia, kramp, konvulsi, shock, koma dan dapat meninggal D. Semua jawaban salah2) Dalam dosis tinggi kangdungan tembaga (Cu) dalam air dapat mengakibatkan… A. Rasa logam dimulut, garis hitam pada gusi, gangguan GI, anoreksia, muntah- muntah, kolik, encephalitis, wirst drop, irritabel, perubahan kepribadian, kelumpuhan, dan kebutaan. B. rasa kesat, warna dan korosi pada pipa, sambungan dan peralatan dapur C. GI, SSP, ginjal, hati, muntaber, pusing kepala, lemah, anemia, kramp, konvulsi, shock, koma dan dapat meninggal D. Semua jawaban salah3) Senyawa yang dapat menimbulkan rasa, warna (kuning), pengendapan pada dinding pipa, pertumbuhan bakteri besi dan kekeruhan adalah… A. Mangan (Mn) B. Tembaga (Cu) C. Timbal (Pb) D. Besi (Fe)4) Unsur nitrogen dan fosfor dalam air buangan industri pangan harus dihilangkan karena: A. Menyuburkan tanaman pangan B. Merusak penggunaan air C. Menimbulkan sekam dan bau anyir D. Kombinasi A, B dan C 63Kimia Lingkungan5) Limbah industri yang mengandung bakteri, kapang dan khamir dapat dibedakan menurut proses aerobik dan anaerobik. Yang dimaksud dengan proses aerobik adalah: A. Diperlukan oksigen untuk tumbuhan dan berkembang biak B. Oksigen memegang peranan penting dalam pengolahan air buangan C. Tidak perlu oksigen dalam pertumbuhannya D. Kombinasi A, B dan C6) Air yang mengandung larutan pekat dan berwarna gelap akan mengurangi penetrasi sinar matahari kedalam air, akibatnya adalah: A. Jumlah oksigen yang terlarut didalam air berkurang B. Kehidupan organisme dalam air terganggu C. Proses fotosintesis tanaman dalam air menurun aktifitasnya D. Semuanya benar7) Terjadinya endapan didasar sungai sangat mengganggu kehidupan organisme di dalam air sehingga akan menyebabkan : A. Sumber makanan bagi ikan yang ada didasarkan sungai jumlahnya berkurang B. Telur ikan tidak dapat menetas C. Populasi ikan menjadi menyusut D. Semuanya benar8) Bahan insektisida dalam air sulit dipecah oleh mikroorganisme hal ini disebabkan karena bahan tersebut bersifat: A. Persisten B. Memerlukan waktu lama untuk degradasi oleh mikroorgansime C. Kebanyakan bahan tersebut bersifat racun dalam air D. Semuanya benar9) Untuk menghidari cemaran krom pada air lingkungan sebagai bahan penyamak kulit digunakan : A. Enzim B. Gugus amina C. Logam berat D. Semuanya benar10) Jumlah mikroorganisme dalam air lingkungan tergantung pada: A. pH B. Kebersihan air C. A dan B benar D. A dan B salah 64Kimia Lingkungan Topik 3 Titik Pengambilan Sampel Parameter Air dan Air LimbahA. PENGAMBILAN SAMPEL AIR/AIR LIMBAH1. Penentuan Titik Pengambilan Contoh Air a. Titik pengambilan contoh air tanah Titik pengambilan contoh ditentukan berdasarkan pada tujuan pemeriksaan. Titik pengambilan contoh air tanah harus memperhatikan pola arah aliran air tanah, dapat berasal dari air tanah bebas (tak tertekan) dan air tanah tertekan. b. Air tanah bebas (akuifer tak tertekan) Titik pengambilan contoh air tanah bebas dapat berasal dari sumur gali dan sumur pantek atau sumur bor dengan penjelasan sebagai berikut: 1) Di sebelah hulu dan hilir sesuai dengan arah aliran air tanah dari lokasi yang akan di pantau; 2) Di daerah pantai dimana terjadi penyusupan air asin dan beberapa titik ke arah daratan, bila diperlukan; 3) Tempat-tempat lain yang dianggap perlu tergantung pada tujuan pemeriksaan. c. Air tanah tertekan (akuifer tertekan) Titik pengambilan contoh air tanah tertekan dapat berasal dari sumur bor yang berfungsi sebagai: 1) Sumur produksi untuk pemenuhan kebutuhan perkotaan, pedesaan, pertanian, industri dan sarana umum. 2) Sumur-sumur pemantauan kualitas air tanah. 3) Sumur observasi untuk pengawasan imbuhan. 4) Sumur observasi di suatu cekungan air tanah artesis. 5) Sumur observasi di wilayah pesisir dimana terjadi penyusupan air asin. 6) Sumur observasi penimbunan atau pengolahan limbah domestik atau limbah industri.2. Titik Pengambilan Sampel Air Limbah Air limbah atau limbah cair adalah bagian bahan sisa yang berwujud cair dari kegiatanproduksi termasuk air bekas pakai proses produksi dan bekas pencucian peralatan dan/ataubahan yang tidak dapat digunakan sebagaimana mestinya karena kadaluwarsa atau sebablain. Sesuai dengan ketentuan pertauran perundang-undangan lingkungan hidup, air limbahindustri harus dipantau setiap waktu yang telah ditetapkan. Lokasi pemantauan dan titikpengambilan sampel air limbah harus representatif sehingga data yang diperoleh dapatmenggambarkab kualitas air limbah yang akan disalurkan ke perairan penerima atau badan 65Kimia Lingkunganair. Gambar 2.5 memberikan ilustrasi lokasi dan titik pengambilan sampel air limbbahindustri.a. Untuk Industri yang Telah Memiliki IPAL Pemilihan lokasi dan titik pengambilan sampel air limbah dilakukan berdasarkan padatujuan, anatara lain:1) Efisiensi proses produksi Sampel diambil pada bak kontrol air limbah sebelum masuk ke pipa atau saluran gabungan menuju unit intalasi pengolahan air limbah (IPAL). Gambar 2.5. Lokasi dan titik pengambilan sampel air limbah industriSumber: (Hadi, 2015, hal. ) Pengambilan sampel pada lokasi ini dilakukan dalam suatu industri menghasilkan berbagai jenis produk melalui proses yang berbeda dab menghasilkan karakteristik limbah yang berbeda pula. Data pengujian air limbah ini dapat diguanakan untuk mengefaluasi efesiensi proses produksi. Semakin kecil nilai konsentrasi air limbah yang dihasilkan dan beban pencemarannya sedikit, efisiensi proses produksi semakin tinggi, begitu juga sebaliknya.2) Evaluasi efisensi IPAL Sampel diambil pada titik sebelum (inlet) dan setelah (outle) pengolahan limbah dengan memperhatikan waktu tinggal (retention time) limbah di dalam IPAL. Pengambilan sampel di inlet dan di outlet seharusnya dalam waktu bersamaan dan pada saat proses industri berjalan normal atau pada saat produksi tidak fluktuatif. Oleh karena itu, petugas pengambil sampel harus mengetahui informasi detail terjait kinerja dan efiensi IPAL pada saat pertama kali IPAl dipasang dan diuji coba (commissioning). Hal yang perlu diperhatikan pada saat pemngambilan sampel di inlet adalah kondisi sampel harus dalam keadaan homogen setelah terjadi proses pencampuran sempurna 66Kimia Lingkungan anatara limbah yang berbeda. Idealnya pengambilan sampel di inlet dilakukan oada bak ekualisasi, sedangkan pengambilan sampel di outlet dilakukan pada end pipe treatmen atau pada lokasi dimana air limbah yang mengalir sebelum memasuki ke badan air penerima.3) Pengendalian pencemaran air Pengambilan sampel limbah cair untuk tujuan pengendalian pencemar air diambil pada titik: a) Perairan penerima sebelum air limbah masuk ke badan air. Pengmbilan sampel pada titik ini untuk mengetahui kualitas perairan sebelum dipengaruhi oleh air limbah. Data hasil pengujian sampel yang diperoleh pada titik ini biasanya digunakan sebagai perbandingan atau kontrol (base line); b) Akhir saluran pembuangan limbah (outlet) sebelum air limbah disalurkan ke perairan penerima (end pipe treatment). Pengambilan sampel pada titik ini untuk mengetahui kualitas effluent. Apabila data hasil pengujian effluen melebihi nilai baku mutu lingkungan, dapat disimpulkan bahwa ibdustri terkait melakukan pelanggaran hukum; c) Perairan penerima setelah air limbah masuk ke badan air namun sebelum menerima air limbah lainnya. Pengambilan sampel pada titik ini untuk mengetahui konstribusi air limbah terhadap kualitas perairan penerima.b. Untuk Industri yang Belum Memiliki IPAl Jika suatu industri belum memiliki IPAL, pengambilan sampel harusmempertimbangkan hal-hal sebagai berikut (SNI 6989.59-2008):1) Air limbah industri dengan proses kontinu berasal dari satu saluran pembuangan a) Jika tidak terdapat bak ekualisasi (1) Kualitas air limbah tidak berfluktuasi, maka pengambilan contoh dilakukan pada saluran sebelum masuk ke perairan penerima air limbah, dengan cara sesaat (grab samoling). (2) Kualitas air limbah berfluktuasi akibat proses produksi, maka pengambilan contoh dilakukan pada saluran sebelum masuk ke perairan penerima air limbah, dengan cara komposit waktu. b) Jika terdapat bak ekualisasi Pengambilan contoh dilakukan pada saluran sebelum masuk ke perairan air limbah, dengan cara sesaat. 67Kimia Lingkungan2) Air limbah industri dengan proses batch berasal dari satu saluran pembuangan a) Jika tidak terdapat bak ekualisasi Kualitas air limbah berfluktuasi akibat proses produksi, maka pengambilan contoh dilakukan pada saluran sebelum masuk ke perairan penerima air limbah, dengan cara komposit waktu dan proporsional pada saat pembuangan dilakukan. b) Jika terdapat bak ekualisasi Pengambilan contoh dilakukan pada saluran sebelum masuk ke perairan penerima air limbah, dengan cara sesaat (grab sampling).3) Air limbah industri dengan proses kontinu berasal dari dari beberapa saluran pembuangan a) Jika tidak terdapat bak ekualisasi (1) Kualitas air limbah tidak berfluktuasi dan semua saluran pembuangan limbah dari air beberapa sumber sebelum masuk perairan penerima limbah disatukan, maka pengambilan contoh dilakukan pada saluran sebelum masuk masuk keperairan penerima air limbah, dengan cara sesaat. (2) Kualitasa air limbah tidak berfluktuasi dan semua saluran pembuangan limbah dari beberapa sumber sebelum masuk perairan penerimah limbah disatukan, maka pengambilan contoh dilakukan pada saluran sebelum masuk ke perairan penerima air limbah, dengan cara komposit tempat dengan mempertimbangkan debit. (3) Kualitas air limbah berfluktuasi akibat proses produksi dan semua saluran pembuangan limbah dari beberapa sumber sebelum masuk perairan penerima limbah tidak disatukan, maka pengambilan contoh dilakukan pada saluran sebelum masuk ke perairan penerima air limbah dengan cara komposit waktu dan tempat. b) Jika terdapat bak ekualisasi Kualitas air limbah berfluktuasi atau tidak berfluktuasi akibat prosews produksi, semua air limbah dari masing-masing proses ditentukan dan dibuang melalui bak ekualisasi, maka pengambilan contoh dilakukan pada saluran sebelum masuk ke perairan penerima air limbah, dengan cara sesaat.4) Air limbah industri dengan proses batch berasal dari beberapa saluran pembuangan. a) Jika tidak terdapat bak ekualisasi (1) Kualitas air limbah berfluktuasi akibat proses produksi dan semua saluran pembuangan limbah dari beberapa sumber sebelum masuk perairan penerima limbah disatukan, maka pengambilan contoh dilakukan pada saluran sebelum masuk ke perairan penerima air limbah, dengancara komposit waktu. 68Kimia Lingkungan (2) Kualitas air limbah berfluktuasi akibat proses produksi dan semua saluran pembuangan limbah dari beberapa sumber sebelum masuk perairan limbah tidak disatukan, maka pengambilan contoh dilakukan pada saluran sebelum masuk ke perairan penerima limbah, dengan cara komposit waktu dan tempat dengan mempertimbangkan debit. b) Jika terdapat bak ekualisasi Kualitas air limbah berfluktuasi atau sangat berfluktuasi akibat proses produksi, semua air limbah dari masing-masing proses disatukan dan dibuang melalui bak ekualisasi, maka pengmbilan contoh dilakukan pada saluran sebelum masuk ke perairan penerima air limbah, dengan cara sesaat.3. Penentuan Lokasi dan Titik Pengambilan Sampel Air Permukaan Air permukaan adalah air yang berasal dari sungai, air danau, air waduk, amata air, airrawa dan air gua. Pengujian air permukaan antara lain bertujuan untuk:a. Kajian rona awal lingkungan terkait sumber daya air permukaan;b. Dasar penetapan kebijakan pengelolaan air permukaan;c. Mengetahui kualitasnya sehingga dapat ditentukan peruntukkannya sebagai air minum, air untuk rekreasi, air untuk industri, air untuk perikanan, atau air untuk pertanian dan lain sebagainya; dand. Pembuktian adanya pencemar air sehingga dapat dilakukan pengendaliannya.4. Penentuan Lokasi dan Titik Pengambilan Sampel Air Sungaia. Penentuan Lokasi Pengambilan Sampel Setelah menetapkan tujuan pengambilan sampel, langkah awal dalam penentuanlokasi pengambilan sampel air sungai adalah mengetahui tentang geografi yangmenggambarkan aliran sungai serta aktivitas yang ada di sekitar daerah aliran sungai. Secaraumu, penentuan lokasi pengambilan sampel air sungai adalah:1) Daerah hulu daerah air sumber alamiah yaitu lokasi yang belum terjadi pencemaran. Penentuan lokasi ini untuk identifikasi kondisi dasar (background atau base line) dari sitem tata air;2) Daerah pemanfaatan atau peruntukan air sungai yaitu suatu lokasi dimana air sungai akan dimanfaatkan untuk bahan baku air minum, air untuk rekreasi, industri, perikanan, pertanian dan lain-lain. Penentuan ini untuk mengetahui kualitas air sebelum dipengaruhi suatu aktivitas;3) Daerah yang potensial sebagai penerima kontaminan yaitu lokasi yang mengalami perubahan kualitas air disebabkan setelah adanya aktivitas industri, pertanian, domestik dan lain sebagainya. Penentuan lokasi ini untuk mengetahui pengaruh aktivitas yang ada dengan penurunan kualitas air sungai; 69Kimia Lingkungan4) Daerah pertemuan dua sungai atau lokasi masuknya anak sungai. Penentuan lokasi ini diperlukan apabila antara sungai dan anak sungai terdapat aktivitas masing-masing mempunyai pengaruh terhadap penurunan kualitas air;5) Daerah hilir atau muara yaitu daerah pasang-surut pertemuan antara air sungai dengan air laut. Penentuan lokasi ini untuk pengujian yang diperolah dari hilir, daerah tngah dan daerah hulu, maka evaluasi tersebut bersifat komprehensif dan histolik sehingga dapat digunakan sebagai bahan kebijakan pengelolaan kualitas air sungai terpadu (one river one management programme). Pada permukaan dua air sungai atau masuknya air sungai ke aliran utama, penentuanlokasi pengambilan sampel dilakukan pada daerah dimana dua air sungai diperkirakan telahterjadi percampuran sempurna. Untuk mengetahui percampuran sempurna tersebut, perludilakukan pengujian homogenitas air sungai. Uji homogenitas dilakukan dengan caramengambil sampel sepanjang lebar sungai, yaitu pada sisi kanan, kiri dan tengah sungai. Gambar 2.6 Lokasi pengambilan sampel air sungaiSumber: Anwar Hadi, Pengambilan Sampel Lingkungan. 2015 Gambar 2.7 Daerah pencampuran air dari anak sungai dengan air sungai utama Sumber: Anwar Hadi, Pengambilan Sampel Lingkungan. 2015 70Kimia Lingkungan Paremeter yang diuji antara adalah suhu, derajat keasaman (pH), oksigen terlarut(dissolved oxygen, DO) dan daya hantar listrik (DHL). Apabila hasil pengujian parametertersebut tidak berbeda nyata, yang artinya batas keberterimaan sebagaimana dalam Tabel2.7 dipenuhi, dapat disimpulkan bahwa telah terjadi percampuran sempurna terhadap duaair sungai tersebut. Tabel 2.8 Batas keberterimaan homogenitas air sungaiParemeter DHK (µS/cm) pH Suhu DO(mg/L) ± 10%Syarat ± 5% ±0,1 ±0,2Sumber: Anwar Hadi, Pengambilan Sampel Lingkungan. 2015Tabel menggambarkan perkiraan jarak pencemaran sempurna air sungai untukpenentuan lokasi pengambilan sampel. Tabel 2.9. Perkiraan jarak percampuran sempurna air sungaiLebar rerata (m) Kedalaman rerata (m) Perkiraan jarak yang sempurna (km)51 0,08-0,70 2 0,05-0,30 3 0,03-0,20 1 0,30-2,70 2 0,20-1,4010 3 0,10-0,90 4 0,08-0,70 5 0,07-0,50 1 1,30-11,2 3 0,40-4,0020 5 0,30-2,00 7 0,20-1,50 1 8,00-70,0 3 3,00-20,050 5 0,20-14,0 10 0,80-7,00 20 0,40-3,00(Sumber:WHO,1998)b. Penentuan Jumlah Titik Pengambilan Sampel Bila lokasi pengambilan sampel setelah ditetapkan, langkah selanjutnya adalahmenentukan titik pengambilan sampel. Jumlah titik pengambilan sampel air sungai sangattergantung pada debit rerata tahunan dan klasifikasi sungai. Semakin banyak jumlah titikpengambilan sampel, semakin dapat menggambarkan kualitas air sungai yang 71Kimia Lingkungansesungguhnya. Tabel 2.9 memberikan ilustrasi jumlah titik pengambilan sampel air sungaisesuai klasifikasinya (WMO, 1988). Tabel 2.10 Jumlah titik pengambilan sampel air sungai sesuai klasifikasinya. Debit rerata Kalsifikasi Jumlah titk pengambilan Jumlah kedalamantahunan (m3/detik) Sungai sampel pengambilan sampel*< 5 Kecil 2 15-150 Sedang 4 2150-1000 Besar 6 3>1000 Sangat besar Minum 6 seperti pada 4 sungai besar, tambahan lebih banyak tergantung dari pada sungainya, kenaikan ditambah dengan faktor 2Catatan: (*) Pengambilan sampel air sungai dilakukan pada 30 cm dibawah permukaan airdan/atau 30 cm diatas sadar sungai serta harus hati-hati sehingga endapandasar sungai (sedimen) tidak terambil, (WMO, 1988). Dalam praktiknya jumlah titik pengambilan sampel sangat dipengaruhi oleh situasi dankondisi air sungai serta biaya yang tersedia. Titik pengambilan contoh air sungai ditentukanberdasarkan debit air sungai yang diatur dengan ketentuan sebagai berikut:1) Untuk sungai dengan kategori sangat kecil yaitu debit kurang dari 5 m3/detik dengan kedalaman air rerata kurang dari 1 m, sampel air sungai diambil pada satu titik tengah sungai pada kedalaman 0,5 kali kedalaman dari permukaan air sungai;2) Untuk sungai dengan kategori kecil yaitu debit kurang dari 5 m3/detik dengan kedalam air rerata lebih dari 1 m, sampel air air sungai diambil pada dua titik pada jarak 1/3 dan 2/3 lebar sungai di 0,5 kali kedalaman air sungai;3) Untuk sungai dengan kategori sedang, yaitu debit air antara 5-150 m3/detik, sampel air sungai diambil pada empat titik pada jarak 1/3 dan 2/3 lebar air sungai di 0,2 dan 0,8 kali kedalaman air sungai;4) Untuk sungai dengan kategori besar, debit antara 150-1000 m3/detik, sampel air sungai diambil pada empat titik pada jarak 1/4, 2/4, dan ¾ lebar sungai di o,2; 0,5; dan 0,8 kali kedalaman air sungai;5) Untuk sungai kategori sangat besar , debit lebih dari 1000 m3/detik, sampel air sungai diambil pada enam belas titik pada jarak 1/5, 2/5, 3/5 dan 4/5 lebar air sungai di 0,2;0,4;0,6 dan 0,8 kali kedalaman air sungai. 72Kimia LingkunganLatihan1) Sebutkan tujuan dari pengujian air permukaan!2) Hal-hal apa saja yang perlu diutamakan dalam penentuan lokasi pengambilan sampel air danau/waduk? Jelaskan!3) Jelaskan tentang penentuan lokasi pengmabilan sampel air muara dan air laut!Petunjuk Jawaban Latihan1) Untuk menjawab latihan diatas saudara diminta untuk mempelajari materi tentang penentuan lokasi dan titik pengambilan sampel air permukaan.2) Untuk menjawab latihan diatas saudara diminta untuk mempelajari materi tentang penentuan lokasi dan titik pengambilan sampel air danau/waduk.3) Untuk menjawab latihan diatas saudara diminta untuk mempelajari materi tentang penentuan lokasi dan titik pengambilan sampel muara dan laut.Ringkasan Titik pengambilan contoh ditentukan berdasarkan pada tujuan pemeriksaan. Titikpengambilan contoh air tanah harus memperhatikan pola arah aliran air tanah, dapatberasal dari air tanah bebas (tak tertekan) dan air tanah tertekan. Air limbah atau limbah cairadalah bagian bahan sisa yang berwujud cair dari kegiatan produksi termasuk air bekas pakaiproses produksi dan bekas pencucian peralatan dan/atau bahan yang tidak dapat digunakansebagaimana mestinya karena kadaluwarsa atau sebab lain. Sesuai dengan ketentuanpertauran perundang-undangan lingkungan hidup, air limbah industri harus dipantau setiapwaktu yang telah ditetapkan.Titik pengambilan parameter sampel air/ air limbah terdiri dari:1) Pengambilan sampel air danau/waduk2) Pengambilan sampel air muara dan air laut3) Pengambilan sampel air tanahTes 31) Titik pengambilan contoh air tanah dapat berasal dari sumur gali dan sumur pantek, atau sumur bor. Penjelasan yang sesuai dengan pernyataan diatas yaitu, kecuali: A. Disebelah hulu dan hilir dengan aliran tanah dari lokasi yang akan dipantau B. Tempat-tempat lain dianggap perlu tergantung tujuan pemeriksaan. C. Diaerah pantai dimana terjadi penyusupan air asin dan beberapa titik kearah daratan bila diperlukan. D. Didaerah hulu diteruskan ke hilir dengan arah aliran air permukaan dari lokasi yang diamati. 73Kimia Lingkungan2) Sampel diambil pada titik sebelum (inlet) dan setelah (outlet) pengolahan limbah dengan memperhatikan waktu tinggal (retention time) limbah didalam IPAL, ini merupakan bagian dari : A. Efisiensi proses produksi B. Evaluasi efisiensi IPAL C. Pengendalian pencemaran air D. Proses pengambilan sampel air3) Secara umum penentuan lokasi pengambilan sampel air sungai adalah: A. Daerah hulu daerah daerah air alamiah yaitu lokasi yang belum terjadi pencemaran. B. Daerah potensial sebagai penerima kontaminan yaitu lokasi yang mengalami perubahan kualitas air, disebarkan setelah adanya aktivitas industri, pertanian dll. C. A dan B benar D. A dan B salah4) Danau atau waduk dengan kedalaman rerata kurang dari 10 meter tidak mempunyai perbedaan temperatur yang nyata, maka lapisan temperaturnya dinamakan sebagai berikut: A. Empilinion B. Metalimnion/ termoklin C. Hipolimnion D. A, B dan C benar5) Danau/waduk yang pengambilan sampelnya diambil dipermukaan lapisan metalimnion, lapisan hipolimnion dan dasar danau/waduk merupakan danau/waduk yang memiliki kedalaman: A. 31-100 meter B. 100 meter C. A dan B salah D. A dan B benar6) Pengambilan sampel air limbah untuk tujuan pengendalian pencemaran air diambil pada titik: A. Perairan penerima sebelum air limbah masuk ke badan air B. Outlet sebelum air limbah disalurkan ke saluran penerima C. Perairan penerima setelah air limbah masuk ke badan air D. A dan B benar 74Kimia Lingkungan7) Pengambilan sampel air jika IPAL memiliki bak ekualisasi dilakukan pada titik pengambilan: A. Pada saluran sebelum masuk ke peraiaran penerima air limbah dengan cara sesaat B. Pada saluran sebelum masuk ke perairan air limbah dengan cara komposit waktu C. Pada saluran sebelum masuk ke perairan air limbah dengan cara komposit waktu dan proposional pada saat pembuangan dilakukan D. Saluran sebelum masuk ke perairan air limbah dengan cara intergretis sampling8) Penentuan titik sampel air muara atau air laut pada beberapa kedalam didasarkan pada : A. Perbedaan suhu B. Perbedaan salinitas C. Perbedaan suhu dan salinitas D. Perbedaan pH9) Kualitas air laut sangat dipengaruhi oleh: A. Suhu B. Salinitas C. Arus air laut D. Suhu, salinitas dan arus air laut10) Pada lokasi yang sama nilai salinitas air muara pada saat surut dapat mencapai: A. 18 per mil B. 0,5 per mil C. 20 per mil D. 10 per mil 75Kimia Lingkungan Panduan PraktikumPengambilan, Pengiriman, Pemeriksaan dan Interpretasi HasilA. PENGAMBILAN SAMPEL AIRTujuan Setelah selesai mempelajari materi pembelajaran yang diuraikan pada KegiatanBelajar-2 ini, anda dapat memahami tentang pengambilan contoh air untuk pemeriksaankimia.Manfaat Setelah selesai mempelajari materi pembelajaran yang diuraikan pada KegiatanBelajar-2 ini, secara khusus dapat :1. Mahasiswa dapat mengetahui teknik pengambilan contoh air secara kimia2. Mahasiswa dapat mengetahui alat, bahan yang digunakan dalam pemeriksaan kimia secara benar.Jumlah Contoh Air Untuk analisa fisika dan kimia hendaknya dikirimkan contoh air kira-kira 2 liter. Biladibutuhkan pemeriksaan tertentu, dibutuhkan air lebih banyak, tidak dibiarkan air yangsama diperiksa secara kimia, bakteriologis serta mikroskopik, karena persyaratan carapengambilan dan tempat contoh air sangat berbeda.Selang Waktu Antara Pengambilan Contoh Air dan AnalisaMakin pendek selang waku antara pengambilan dan analisa, hasil pemeriksaan akanlebih baik. Sebenarnya sukar untuk menentukan selang waktu tersebut karena tergantungdari sifat contoh air, parameter yang akan diperiksa serta penyimpanannya. Perubahan yangdiakibatkan oleh kegiatan jasad renik dapat dicegah dengan menyimpan di tempat gelap dansuhu rendah sampai pemeriksaan dilakukan. Berikut ini adalah batas waktu maksimumuntuk pemeriksaan fisika dan kimia1. Air bersih 72 jam2. Air yang sedikit tercemar 48 jam3. Air kotor/limbah 12 jam Selang waktu tersebut hendaknya dicantumkan dalam laporan laboratorium. Jikacontoh air diawetkan dengan penambahan asam atau pembunuh jasad renik lainnya, selangwaktu dapat diperpanjang. Penambahan bahan pengawet ini perlu dicantumkan dalamlaporan. Beberapa kation akan hilang karena adsorbsi atau penukaran ion oleh dinding gelastempat contoh air. Contoh air untuk pemeriksaan kation-kation aluminium, cadmium, 76Kimia Lingkunganchromium, tembagam besi, timbal, mangan, perak, seng, zat organik, dan K.K.O perludipisahkan dalan botol yang bersih serta diasamkan dengan asam chlorida pekat atau asamsulfat sehingga dicapai pH 3,5 untuk mencegah pengendapan dan adsorbsi oleh dindingbotol. Untuk pemeriksaan senyawa nitrogen, harus dipisahkan dalam botol yang bersih danditambahkan beberapa tetes bahan pengawet tulol. Beberapa parameter fisika dan kimiaharus segera ditentukan di lapangan. Adapun parameter tersebut adalah : suhu, pH, gasyang terlarut (oksigen, karbondioksida, hidrogen sulfida, gas klor). Senyawa besi dan manganakan terlarut dalam valensi tinggi (teroksidasi) oleh karenanya kation-kation ini dapatmengendap atau larut tergantung pada potensi reaksi contoh tersebut.Contoh air yang representatif Contoh air yang representatif dari beberapa sumber hanya dapat diperoleh denganmencampur contoh yang diambil pada periode waktu tertentu atau dari beberapatitik/tempat pengambilan berlainan. Cara pengambilan/pengumpulan contoh air ituberbeda-beda tergantung pada macam dan keadaan tempat tersebut, sehingga tidak adapetunjuk secara mendalam yang dapat dipergunakan secara umum. Cara dan selang waktu penyimpanan juga merupakan faktor penting yang dapatmempengaruhi analisa. Tiap contoh air harus diberi keterangan yang jelas dan tidak mudahhilang pada tempat contoh tersebut. keterangan meliputi nama tempat pengambilan,tanggal, jam, lokasi, dan suhu. Juga data lainnya seperti keadaan cuaca, tinggi air, aliran danlain-lainnya. Hal-hal yang perlu diperhatikan sebelum pengambilan contoh : Karakteristik aliran airmungkin tidak banyak berubah selama beberapa waktu. Akan tetpi banyak juga aliran airyang selalu berubah didalam waktu yang singkat. Karakteristik air sungai di daerah huluumumnya hanya berubah karena pengaruh curah hujan. Sehingga perubahan tersebutbersifat musiman. Di daerah hilir yang telah terkena pencemaran oleh penduduk danindustri. Perubahan tersebut dapat bersifat harian bahkan jam-jaman untuk memperolehcontoh yang mewakili keadaan sesungguhnya dapat dipilih tiga metode :1. Contoh Sesaat (Grap Samples) Contoh sesaat mewakili keadaan air pada suatu saat dari suatu tempat apabila suatu sumber air mempunyai karakteristik yang tidak banyak berubah didalam periode waktu yang singkat. Karakteristik air sungai di dalam suatu periode atau dalam batas jarak waktu dan tempat tersebut. umumnya periode pekerja pengambilan contoh selama 24 jam. Pemeriksaan beberapa parameter tertentu memerlukan metode sesaat seperti pengukuran temperatur, karbondioksida, sulfir, sianida, dan klorida.2. Contoh Gabungan Waktu (Composible Samples) Contoh sesaat yang diambil dari suatu tempat yang sama dan waktu yang berbeda. Hasil pemeriksaan contoh gabungan menunjukkan dari tempat tersebut di dalam satu 77Kimia Lingkunganperiode. Metode ini tidak dapat dilakukan untuk pemeriksaan beberapa unsur yangmemerlukan pemeriksaan contoh sesaat.3. Contoh Gabungan Tempat (Integrated Samples) Adalah campuran contoh sesaat yang diambil dari suatu tempat yang berbeda pada waktu yang sama. Hasil pemeriksaan contoh gabungan menunjukkan keadaan merata dari suatu daerah atau tempat pemeriksaan. Metode ini berguna apabila diperlukan pemeriksaan kualitas air dari suatu penampungan aliran sungai yang dalam atau lebar. Pada pengambilan pertama, air dibuang untuk membilas botol pengambil. Pengambilan kedua dipergunakan untuk membilas tempat contoh air yang akan dikirimkan ke laboratoirium. Pengambilan ketiga diisikan ke dalam tempat yang akan dikirim ke laboratorium dengan cara membalikkan botol pengambil air tadi, sehingga ujung pipa diluar mengenai dasarnya. Hal ini untuk mencegah terjadinya aerasi. Pada prinsipnya, air yang akan diperiksa diusahakan mempunyai susunan yang sesuai dengan air aslinya. Semua tindakan yang merubah susunan kimianya harus dihindarkan, baik tempat pengiriman maupun peralatan serta contoh pengambilan.Alat Bahan Dan Prosedur Pengambilan Contoh Air1. Alat dan Bahan a. Alat: 1) Botol timba 2) Botol oksigen 3) Jerigen plasticb. Bahan 1) H2SO4 2) Natrium thio sulfat (Na2S2O3)2. Prosedur Kerjaa) Siapkan alat yang akan digunakan.b) Semua peralatan dibilas dengan contoh air yang diambil minimal 3 kali.c) Isilah masing-masing dengan contoh air dan hindarkan terjadinya aerasi, dengancara membalik botol timba, sehingga ujung selang pada botol timba menempelpada dinding atau dasar tempat contoh air.d) Kemudian tambahkan bahan pengawete) Masing-masing tempat contoh yang dikirim ke laboratorium harus ditempel suatulabel sebagai berikut :Dinas Kesehatan Kabupaten / Kotamadya :Kode :Contoh untuk pemeriksaan kimia/bakteriologis :Diambil oleh : 78Kimia LingkunganTanggal :Jam :Tanda tangan pengambil sampel :B. PENGIRIMAN Pengiriman dari lokasi pengambilan sampel ke laboratorium merupakan hal yang harusdipertimbangkan, karena beberapa sampel lingkungan mempunyai batas masksimim waktusimpan yang kurang dari 1 (satu) hari (Parr, 1998). Batasan waktu simpan ini disebabkankarakteristik sampel lingkungan yang dapat berubah antara waktu pengambilan sampelsamapai diterima di laboratorium. Perubahan karakteristik tersebut diakibatkan olehbeberapa hal berikut:1. Lamanya waktu transportasi,2. Penyimpanan dalam wadah yang kurang tepat,3. Pada suhu yang terlalu tinggi, atau terlalu rendah,4. Pada pH tinggi atau rendah,5. Tanpa pengawetan yang memadai Pertimbangan utama melakukan analisis sampel lingkungan segera mungkin dilaboratorium lebih disebabkan adanya batasan waktu simpan dari masing-masing parameteryang harus dianalisis ketimbang masalah wadah sampel atau cara pengawetannya. Sebagaigambaran, apabila pengambilan sampel lingkungan dilakukan pada jarak lebih dari 1 (satu)hari perjalanan ke laboratorium, akankah didapatkan hasil analisis BOD yang dapat mewakilikondisi sesungguhnya? Hal ini dikarenakan batas maksimum waktu simpan yangdirekomendasikan untuk BOD adalah 1 (satu) haru atau 24 jam. Sampel lingkungan yangdibiarkan atau tidak dikondisikan pada suhu 3oC± 3oC akan menimbulkan bau yangdiakibatkan oleh aktivitas mikroorganisme. Namun, apabila dijaga agar teraerasi, sampeltersebut tetap tidak mewakili karena nialai BOD-nya akan berkuranf.Beberapa usaha yang telah dilakukan untuk menyelesaikan masalah ini adalah:1. Sampel yang telah diambil sesegera mungkin didinginkan (3oC ± 3oC), namun sampel tidak sampai dibekukan, kemudian segera kirim ke laboratorium dalam waktu kurang dari 24 jam;2. Usahakan mendapatkan laboratorium kompeten yang berada di dekat lokasi pengambilan sampel sehingga dapat dilkukan analisis sesegera mungkin;3. Bila memungkinkan, gunakan kurir atau jasa pelayanan pengirim agar sampel dapat diterima di laboratorium sebelum batas maksimum waktu simpan; Pengiriman sampel lingkungan melalui darat dengan menggunakan kendaraan ataukereta api harus memenuhi peraturan setempat yang ditentukan, sedangkan sampel 79Kimia Lingkunganlingkungan yang diangkut melalui udara harus memenuhi peraturan penerbanganinternasional.C. PEMERIKSAAN PARAMETER KIMIA AIR DAN AIR LIMBAH1. Uji Jumlah Padatan Tersuspensi (Total Suspended Solid/ TSS) Dalam Air Permukaan dan Air Limbah Secara Gravimetri a. Ruang Lingkup Metode ini digunakan untuk menentukan jumlah padatan tersuspensi dalam air permukaan (sumur, sungai, danau, laut dan air limbah). b. Prinsip Penimbangan berat padatan di dalam sampel yang tertahan pada kertas saring yang berpori 0,45µm dan telah dikeringkan dalam oven pada temperatur 103- 105oC hingga diperoleh berat tetap. c. Alat dan Bahan 1) Alat Alat yang digunakan meliputi: cawan Goch atau alat penyaring lain yang dilengkapi pengisap, kertas saring Fiber berpori 0,45µm, tempat khusus yang terbuat dari baja tahan karat dan aluminium untuk menaruh kertas saring, oven, neraca analitik dengan ketelitian 0,1 mg dan penjepit cawan. 2) Bahan Bahan yang digunakan aquades d. Metode Uji 1) Pemindahan kertas saring kosong Taruh kertas saring ke dalam alat penyaring. Bilas kertas saring dengan akuades sebanyak 20 ml dan dioperasikan alat penyaring. Ulangi pembilasan hingga bersih dari partikel-partikel halus pada kertas saring. Ambil kertas saring dan taruh diatas tempat khusus kertas saring. Keringkan kertas saring di dalam oven pada temperatur 103o-105oC selama 1 jam. Dinginkan dalam desikator selama 15 menit. Timbang dengan neraca analitik. Ulangi pengeringan hingga diperoleh berat tetap. Taruh kertas kering di dalam desikator hingga saatnya hendak digunakan. 2) Penyaringan sampel dan penimbangan padatan tersuspensi Saring sampel (volume yang diambil berkadar suspensi antara 2,4-200 mg). Bilas padatan tersuspensi dengan air suling sebanyak 10 ml dan lakukan sebanyak 3 kali. Ambil kertas saring dan taruh diatas tempat khusus kertas 80Kimia Lingkungan saring. Keringkan kertas saring tersebut di dalam oven bertemperatur 103- 105oC selama 1 jam. Dinginkan dalam desikator selama 15 menit. Timbang dengan neraca analitik. Ulangu pengeringan hingga diperoleh berat tetap. 3) Perhitungan Keterangan: A= Berat kertas saring berisi padatan (mg) B= Berat kertas saring kosong (mg)2. Uji Jumlah Padatan Terlarut (Total Dissolved Solid-TDS) Dalam Air Permukaan dan Air Limbah a. Ruang Lingkup Metode ini digunakan untuk penetapan jumlah padatan terlarut dalam air, yang bertujuan untuk mengetahui kapasitas ion-ion terlarut dalam air yang dapat menghantarkan arus listrik dalam air permukaan dan air limbah. b. Prinsip Jumlah padatan terlarut dalam air secara langsung dengan elektroda konduktometer dengan membandingkan larutan standar. c. Alat dan Bahan 1) Alat Alat yang digunakan meliputi : Conductivity/TDS Meter Model:YK-22CT, gelas piala, botol semprot aquades dan kertas tissue. 2) Bahan Bahan yang digunakan meliputi: air suling, larutan standar 12,41 g/L TDS Calibration solution, larutan standar 707 ppm TDS Calibration solution dan larutan standar 1500 ppm TDS Calibration solution. d. Metode uji 1) Pengawetan sampel Sampel air yang diambil dianalisis di lapangan atau segera setelah tiba di laboratorium. Sampel air yang belum bisa dianalisis, dapat diawetkan dengan cara pendinginan 4oC dengan lama penyimpanan maksimum 28 hari. 81Kimia Lingkungan 2) Persiapan analisis Cuci elektroda konduktometer dengan akuades, kemudian dikeringkan dengan kertas tissue. Kalibrasi konduktometer dengan larutan standar TDS dengan konsentrasi 707 ppm. Sesuaikan operasional alat dengan menu pilihan TDS. 3) Prosedur uji TDS Cuci elektroda konduktometer dengan akuades, kemudian dikeringkan dengan kertas tissue. Bilas elektroda konduktometer dengan sampel sebanyak 3 kali. Ukur konsetrasi sampel, TDS dengan membaca skala atau digit alat yang tertera. Apabila TDS sampel lebih kecil dari 2000 ppm, maka dilakukan pengukuran dengan menggunakan larutan standar 1382 ppm atau 707 ppm. Apabila TDS sampel lebih besar dari 2000 ppm, maka dilakukan pengukuran dengan menggunakan larutan standar 1500 ppm atau 12410 ppm. Apabila TDS sampel nilainya lebih besar dari 20.000 ppm maka sampel dilakukan pengenceran.3. Uji Daya Hantar Listrik (DHL) Dalam Air Permukaan dan Air Limbah a. Ruang Lingkup Metode ini digunakan untuk penetapan kadar daya hantar listrik dan padatan larutan dalam air dan air limbah bertujuan untuk mengetahui kapasitas ion-ion terlarut di dalam air yang dapat menghantarkan arus listrik. b. Prinsip Daya hantar air dan air limbah diukur secara langsung dengan elektroda. Konduktometer dengan membandingkan larutan standar. Daya hantar listrik dinyatakan µS/cm adalah konduktasi dari suatu konduktor dengan panjang 1 cm dan mempunyai penampang 1 cm2. c. Alat dan Bahan 1) Alat Alat yang digunakan meliputi : Conductivity/ TDS Meter Model:YK-22CT, gelas piala, botol semprot aquadest dan kertas tissue. 2) Bahan Bahan yang digunakan meliputi: air suling, larutan standar 1413 µS/cm Conductivity Calibration solution, larutan standar 12,880µS/cm Conductivity Calibration solution, larutan standar 84,4 µS/cm Conductivity Calibration solution dan larutan standar 5000µS/cm Conductivity Calibration solution. 82Kimia Lingkungan d. Metode Uji 1) Pengawetan sampel Sampel air yang diambil dianalisis di lapangan atau segera setelah tiba dilaboratorium. Sampel air yang mempunyai DHL cukup rendah sebaiknya dianalisis di lapangan untuk menghindari pengaruh CO2 atau amoniak yang berasal dari udara. Bila DHL air sangat tinggi, melebihi kisaran kemampuan alat instrument yang digunakan maka contoh uji harus diencerkan dengan akuades. Apabila sampel air belum bisa dianalisa dapat diawetkan dengan cara pendinginan 4oC dan lama penyimpanan maksimum 28 hari. 2) Persiapan analisis Cuci elektroda konduktometer dengan akuades, kemudian dikeringkan dengan tissue. Kalibrasi konduktometer dengan larutan standar DHL dengan konsentrasi 1413µS/cm. Sesuaikan operasional alat dengan menu pilihan DHL. 3) Prosedur uji DHL Cuci elektroda konduktometer dengan aquades, kemudian dikeringkan dengan kertas tissue. Bilas elektroda konduktometer dengan contoh uji sebanyak 3 kali. Ukur larutan sampel DHL dengan membaca skala atau digit angka yang tertera pada alat. Apabila contoh uji nilainya lebih besar dari 20000 µS/cm, maka contoh uji dilakukan pengenceran. 4) Perhitungan Perhitungan contoh uji yang diencerkan Yang mana: A= volume akhir (pengenceran) sampel B= pengukuran DHL C = DHL air pengencer D= volume sampel4. Metode Pengujian Fosfat Dalam Air dan Air Limbah dengan Metode Amonium Molibdovanadat Dengan Spektrofotometer UV a. Ruang Lingkup Metode ini digunakan untuk pengujian kadar fosfat dalam air dan air limbah secara spektrofometri dengan metode amonium molibdovanadat. b. Prinsip Penentuan fosfor secara spektrofotometri didasarkan atas terbentuknya senyawa komplek berwarna kuning molibdovanadofosfat dalam suasana asam pembacaan pada panjang gelombang 430 nm (Shapiro dan Branncok). 83Kimia Lingkunganc. Alat dan Bahan 1) Alat Alat yang digunakan meliputi: spektrofotometer, alat-alat gelas (sebelum digunakan dicuci dengan HCl 1:1 dan dibilas dengan air bebas fosfat) dan kertas saring membran 0,45µm.2) Bahan Bahan yang digunakan meliputi: larutan amonium molibdovanadat (dibuat dengan melarutkan 1,5 g NH4VO3 dalam 400 ml HNO3 1:1, dicampur dengan larutan 90 g (NH4)6Mo7O24.4H2O dalam 400ml air. Kemudian diencerkan menjadi 1 L di dalam labu takar. Larutan disimpan dalam botol plastik, larutan baku induk standar fosfat (1 ml= 0,5mg PO4) (dibuat dengan melarutkan 0,715 g kalium hidrogen fosfat anhidrat (KH2PO4) dengan air suling dalam labu takar 1 L dan encerkan sampai tanda batas, larutan baku kerja standar fosfat (dibuat dengan mengencerkan 100 ml larutan baku induk fosfat dengan air suling di labu takar 1 L sampai tanda batas), HNO3 pekat dan HclO4 pekat.d. Metode uji1) Pembuatan kurva kalibrasiPipet 0,1-2 ml (dibuat tabel pengenceran) larutan baku kerja standar fosfatmasukan ke beberapa labu takar 100 ml, encerkan dengan air suling sampai 50ml. Pada labu takar lainnya masukkan 50 ml air sebagai blanko. Tambahkanmasing-masing labu 10 ml larutan amonium molibdovanadat dan encerkandengan air sampai tanda batas. Kocok hingga homegen dan biarkan selama 10menit kemudian pindahkan ke dalam kuvet, tetapkan serapan pada panjanggelombang 430 nm. Tabel 2.11 PengenceranPengenceran larutan baku induk PO4 sampai 100 ml Kadar PO4 (mg/L) 00 0,1 0,05 0,2 0,1 0,4 0,2 0,8 0,4 1,6 0,8 21Sumber: Harsojo,dkk. Analisis Makanan dan Lingkungan secara Fisika-Kimia (2012) 84Kimia Lingkungan 2) Pengukuran kadar fosfat terlarut pada contoh uji Saring contoh uji dengan saringan memberan 0,45 µm, pipet 50 ml filtrat masukkan ke dalam labu 100 ml, tambahkan 10 ml larutan amonium molibdovanadat. Encerkan dengan air suling hingga tanda batas. Baca serapan pada panjang gelombang 430 nm. 3) Pengukuran kadar fosfat total pada contoh uji Kocok contoh uji hingga homogen, pipet 50 ml contoh uji kedalam erlenmeyer 250 ml, tambahkan 10 ml HNO3 pekat, kemudian panaskan hingga volume setengah, tambahkan 5 ml HclO4, panaskan lagi hingga hampir kering. Tambahkan aquades 25 ml lalu dituang ke dalam labu takar 50 ml, encerkan dengan air hingga tanda batas. Ke dalam labu 100 ml larutan uji 50 ml ditambah 10 ml larutan amonium molibdovanadat, encerkan dengan air, hingga tanda batas, kocok hingga homogen diamkan selama 10 menit, baca serapannya pada panjang gelombang 430nm. 4) Perhitungan5. Uji Mangan (Mn) dalam Air dan Air Limbah dengan Metode Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)- Nyala a. Ruang Lingkup Metode ini duganakan untuk penentuan logam dan mangan (Mn) total dan terlarut dalam air dan air limbah secara spektrofotometri serapan atom-nyala (SSA) pada kisaran kadar Mn 0,1 mg/L sampai dengan 10mg/L dengan panjang gelombang 279,5 nm. b. Prinsip Analit logam dalam nyala udara-asetilen diubah menjadi bentuk atomnya, menyerap energi radiasu elektromagnetik yang berasal dari lampu katoda dan besarnya serapan berbanding lurus dengan kadar analit. c. Alat dan Bahan 1) Alat Alat yang digunakan meliputi: Spektrofotometer Serapan Atom (SSA), lampu kotoda berongga (Hollow Cathode Lamp/ HCL) mangan, gelas piala 100 mL dan 250 mL, pipet volumetrik 10,0 mL dan 50,0 mL, labu ukur 50,0 mL; 100,0 mL dan 1000,0 mL, Erlenmeyer 100mL, corong gelas, kaca arloji, pemanas listrik, seperangkat alat saring vakum, saringan membran dengan ukuran pori 0,45 µm, timbangan analitik dengan ketelitian 0,0001 g, labu semprot. 85Kimia Lingkungan2) Bahan Bahan yang digunakan meliputi: Air bebas mineral, asam nitrat (HNO3) pekat p.a, logam Mangan (Mn) dengan kemurnian minimum 99,0%, gas astilen (C2H2) HP dengan tekanan minum 100 psi, larutan pengencer HNO3 0,05 M (dibuat dengan melarutkan 3,5 mL HNO3 pekat ke dalam 1000 mL air bebas mineral dalam gelas piala), larutan pencuci HNO3 5% (v/v) (dibuat dengan menambahkan 50 mL asam nitrat pekat kedalam 800 mL air bebas mineral kedalam gelas piala 1000mL, lalu tambahkan air bebas mineral hingga 1000 mL dan homogenkan), larutan kalsium (dibuat dengan melarutkan 630 mg kalsium karbonat (CaCO3) dalam 50 mL HCL (1+5). Bila perlu larutan di didihkan untuk menyempurnakan larutan. Dinginkan dan encerkan dengan air bebas mineral hingga 1 liter), udara tekan HP atau udara tekan dari komposer.d. Metode Uji1) Pengawetan sampel ujiBila contoh uji tidak dapat segera diuji, maka contoh uji diawetkan sesuaipetunjuk di bawah ini:Wada : Botol plastik (polyethylene) atau botol gelas.Pengawet :a) Untuk logam larutan, saring dengan saringan membran berpori 0,45 µmdiasamakan dengan HNO3 hingga pH <2b) Untuk logam total, asamkan dengan HNO3 hingga pH <2.Lama Penyimpanan : 6 bulanKondisi Penyimpanan : Suhu ruang2) Persiapan sampel uji Persiapan sampel uji mangan terlarut Siapkan contoh uji yang telah disaring menggunakan saringan membran berpori 0,45µm dan diawetkan. Contoh uji siap diukur.3) Pembuatan larutan baku logam mangan 100 µg/mL Timbangan ± 0,100g logam mangan, masukkan kedalam labu ukur 1000,0 mL. Tambahkan campuran 10 mL HCL pekat dan 1 mL HNO3 pekat hingga larut. Tambahkan air bebas mineral hingga tepat tanda tera, lalu homogenkan; (⸗ 100 mg/L). Hitung kembali kadar sesungguhnya berdasarkan hasil pertimbangan. Larutan ini juga dapat dibuat dengan mengencerkan larutan induk Mn 1mg/mL 86Kimia Lingkungan 4) Pembuatan larutan baku logam mangan 10µg/mL Pipet 10,0 mL larutan standar logam mangan 100 mg/L kedalam labu ukur 100,0 mL. Tepatkan dengan larutan pengencer sampai tanda tera dan homogenkan. 5) Pembuatan larutan kerja logam mangan Buat deret larutan kerja dengan 1 (satu) blanko dan minimal 3 (tiga) kadar yang berada secara proporsional dan berada pada rentang pengukuran. 6) Prosedur dan pembuatan kurva kalibrasi Operasikan alat dan optimasikan sesuai dengan petunjuk penggunaan alat untuk pengukuran mangan total (Catatan: Salah satu cara optimasi alat dengan uji sensitifikasi. Tambahkan matrix modifer ( larutan kalsium) dan/atau atasi gangguan pengukuran sesuai dengan SSA yang digunakan). Aspirasikan larutan blanko ke dalam SSA-nyala kemudian atur serapan hingga nol. Aspirasikan larutan kerja satu persatu ke dalam SSA-nyala, lalu ukur serapannya pada panjang gelombang 279,5 nm, kemudian catat. Lakukan pembilasan pada selang aspirator dengan larutan pengencer Buat kurva kalibrasi dari data, dan tentukan persamaan garis lurusnya. Jika koefisien kolerasi regresi linear (r) , 0,995 periksa kondisi alat dan ulangi langkah diatas hingga diperoleh koefesien ≥0,995. 7) Pengukuran sampel uji Aspirasikan contoh uji kedalam SSA-nyala dan ukur serapannya pada panjang gelombang 279,5 nm. Bila diperlukan, lakukan pengenceran. Catat hasil pengukuran. 8) Perhitungan Konsentrasi logam mangan total: Mn = C x fp Dengan pengertian: C adalah kadar yang didapat hasil pengukuran (mg/L). fp adalah faktor pengenceran.D. ASSESMEN DATA PENGAMBILAN SAMPEL Assesmen data pengambilan sampel bertujuan untuk mengetahui apakah data hasilpengambilan sampel memenuhi kesesuaian kebutuhan pengguna data serta persyaratanjaminan mutu dan pengendalian mutu di lapangan. Assesmen dilakukan dengan caramemverifikasi serta memvalidasi data pengambilan sampel secara kualitatif maupunkuantitatif. 87Kimia Lingkungan1. Pendapat dan Interpretasi Bila pendapat dan interpretasi hasil pengambilan sampel dicantumkan dalam laporanpengambilan sampel, lembaga atau institusi yang melakukan pengambilan sampel harusmendokumentasikan dasar yang digunakan untuk membuat pendapat dan interpretasitersebut. Adapun pendapat dan interpretasi yang tercakup dalam suatu laporanpengambilan sampel dapat terdiri dari, tetapi tidak terbatas pada hal-hal berikut:a. Suatu pendapat terhadap pernyataan kesesuaian atau ketidaksesuaian hasil pengambilan sampel dengan persyaratan;b. Pemenuhan persyaratan berdasarkan perjanjian atau kontrak;c. Rekomendasi tentang bagaimana menggunakan hasil pengambilan sampel. Pendapat dan interpretasi dapat pula dikomunikasikan melalui dialog langsung denganpelanggan, namun kesimpulan dari hasil dialog sebaiknya ditulis. 88Kimia Lingkungan Kunci Jawaban TesKunci Jawaban Tes 1No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Jawaban A D B A C B A A D DKunci Jawaban Tes 2No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Jawaban D C A D A D D D A BKunci Jawaban Tes 3No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Jawaban D B C D A D A C D B 89Kimia Lingkungan Daftar PustakaBenyamin, M.M. (2002). Water chemistry. New York: Mc Graw-Hill.Crosby,D.G. (1998). Environmental Toxicology and Chemisty. New York:Oxford UniversityPress.Hadi, A.(2015). Pengambilan sampel lingkungan. Jakarta: ErlanggaHarsojo,dkk.(2012). Analisis makanan dan lingkungan secara fisika-kimia.Yogyakarta:Pustaka Pelajar.Hemmer, M. J. (1984). Water and waste water technology. New York: John Wiley &Sons, Inc.Lu, F. C. (1995). Toksikologi dasar (terjemahan oleh Adi Nugroho). Jakarta: UI Press.Metcalf and Eddy (2003). Treatment and Reuse Wastewater Engineering. (, Edisi 4). Boston:McGraw Hill,.Kantor Lingkungan Hidup [KLH]. (1986). Pedoman Pelaksanaan Peraturan PemerintahNo. 24 Tahun 1986 Tentang Analisis Mengenai Dampak Lingkungan. Jakarta: KLHSaeni, M.S.(1989). Kimia Lingkungan. Bogor: Pusat Antar Universitas Ilmu Hayat-DIKTI,IPB.Sawyer, Clair N. Perry L. M, and Gene F.P. (2003). Chemistry Forenviromental Engineering and Science, (5thEd). Boston:Mc. Graw-Hill.Standar Methods for the Examination of Water and Wastewater, 16th Edition, p.94,Method208D. 198 90Kimia Lingkungan BAB III PARAMETER KIMIA UDARA Djoko Purnomo, SKM.,M.Kes; Demes Nurmayanti, ST.,M.KesPENDAHULUAN Saudara mahasiswa dalam Bab III di topik 1 kita akan membahas tentang parameterkimia sampel udara. Melihat pentingnya materi parameter kimia sampel udara, maka perludi jelasakan terlebih dahulu komposisi udara/atmosfir. Topik ini juga mempelajari definisipencemaran udara yang sekarang lagi marak dibicarakan. Setelah mengetahui definisipencemaran udara, perlu diketahui asal sumber pencemar. Didalam sumber pencemarterdapat parameter, adapun parameter dalam sumber pencemar tersebut dapat berbentukgas ataupun partikel yang merupakan bahan pencemar di udara. Parameter pencemar jugatergantung dari parameter meteorologi yang mempengaruhi distribusi pencemar, olehkarena itu harus dipelajari juga karena perannya dalam pencemaran udara sangatmendukung. Topik 2 menjelaskan parameter kimia yang ada di udara. Parameter ini akanmenunjukkan apakah komposisi udara telah mengalami perubahan. Apabila iya mengalamiperubahan makan pada topik 3 kita membahas tentang dampak yang terjadi akibatpencemaran udara baik dampak terhadap lingkungan maupun terhadap kesehatan manusia.Topik 3 akan membahas tentang titik pengambilan sampel baik sampel udara emisiberdasarkan SNI 19-7117.2:2005 dan SNI 7117.13 :2009, baik di cerobong maupun di jalanraya. Titik pengambilan sampel yang kedua pada udara ambien. Materi ini sangat pentingkarena merupakan kompetensi yang harus dimiliki oleh tenaga sanitarian. Sebagai seorang sanitarian anda harus menguasai kompetensi parameter kimia udara,yang mampu menerapkan pengambilan sampel, pengawetan, labeling, pengiriman sampelke laboratorium, dan pemeriksaan sampel yang meliputi pemeriksaan gas dan partikelhingga interpretasi hasil yang berdasarkan standar baku mutu. Manfaat dari proses pembelajaran pada bab ini mahasiswa dapat menjelaskanparameter kimia udara dan mampu menerapkan teknik pengambilan sampel, pengawetan,labeling sampai pengiriman. Manfaat yang kedua setelah sampel di dapat dari lapangan,mahasiswa dapat memeriksakan sampel tersebut sesuai dengan parameter yang diambil dilapangan, setelah itu mahasiswa dapat berfikir kritis dalam melakukan interpretasi hasilpemeriksaan tersebut. Materi dalam Bab III ini dilengkapi dengan latihan dan tes beserta rambu jawaban disetiap topik. Tujuannya agar mahasiswa dapat mengukur sendiri kemampuan danpemahaman terhadap materi yang dipelajari dalam bab ini. Bab III ini terbagi menjadi Teoridan Praktek. Teori disajikan melalui topik-topik berikut Topik 1 : Parameter Kimia Udara Topik 2 : Dampak Kesehatan Lingkungan Akibat Pencemaran Udara 91Kimia Lingkungan Topik 3 : Titik Pengambilan Sampel Parameter Kimia Tanah Sementara untuk panduan praktek disajikan pada topik tersendiri yang diberi judulPanduan Praktikum Pengambilan Sampel, Pengawetan, Labeling, Pengiriman, PemeriksaanDan Interpretasi Hasil. Setelah mempelajari Bab ini mahasiswa diharapkan mampu:1. Menjelaskan tentang parameter kimia udara2. Menentukan titik pengambilan sampel udara3. Melakukan pengambilan sampel, pengawetan serta pengiriman untuk dilakukan pemeriksaan sampel udara4. Melakukan interpretasi hasil 92Kimia Lingkungan Topik 1 Parameter Kimia UdaraA. KOMPOSISI UDARA Saudara mahasiswa sebelum kita membahas tentang pencemaran udara, kita harusmengetahui tentang komposisi udara. Mari kita perhatikan bahwa udara merupakancampuran beberapa macam gas yang perbandingannya tidak tetap, tergantung padakeadaan suhu udara / tekanan udara dan lingkungan sekitarnya. Udara merupakan bagiandari atmosfer bumi yaitu lapisan yang membungus bumi dengan ketebalan ± 86 km diataspermukaan tanah, yang memiliki sifat tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa.Udara/atmosfer kita ini berada disekeliling bumi yang berfungsi sangat penting bagikehidupan. Adapun komposisi udara dapat dijelaskan sebagai berikut : Komposisi utama adalah Nitrogen (78,09%), Oksigen (20,94%), sedangkan komponenudara dalam jumlah sedikit yaitu Argon (9,34 x 10-1%), Karbon dioksida (3 x 10-2%), dankomponen dalam jumlah sangat sedikit meliputi Neon, Helium, Metana, Kripton, Xenon,Hidrogen, CO, NO, ozon, NO2, Amoniak, SO2(Mulyono, 2008)B. PENCEMARAN UDARA Sebelum menjelaskan tentang pencemaran udara, kita harus tahu terlebih dahulufungsi dari komponen yang ada diudara. Komponen yang ada diudara memiliki fungsi yangberbeda contohnya oksigen didalam udara untuk bernapas, karbondioksida untuk prosesfotosintesis oleh khlorofil daun dan ozon (O3) untuk menahan sinar ultra violet. Apabilasusunan udara mengalami perubahan dari susunan keadaan normal akan mengganggukehidupan manusia, hewan dan binatang, hal ini disebut udara tersebut telah tercemar. Saudara mahasiswa mari kita pelajari apa yang dimaksud dengan pencemaran udara.Pencemaran udara adalah masuknya subtansi atau, kombinasi berbagai subtansi ke dalamudara, dapat berupa gas, cairan atau limbah padat serta produk samping dalam konsentrasidan waktu yang sedemikian rupa, sehingga menciptakan gangguan, kerugian, atau memilikipotensi merugikan terhadap kesehatan dan kehidupan manusia, hewan, tumbuh-tumbuhanatau benda serta menciptakan ketidaknyamanan, bersifat menyerang atau merugikan bagianluar atau dalam tubuh manusia, atau keberadaannya baik langsung maupun tidak langsungmerugikan kesejahteraan manusia. Setelah mengetahui definisi dari pencemaran udara, mari kita masuk dalam prosespencemaran udara. Pencemaran udara terbagi menjadi dua yaitu pencemaran secaralangsung dan tidak langsung. Pencemaran secara langsung adalah pencemaran yanglangsung berdampak pada makhluk hidup yaitu kesehatan manusia, tumbuhan dan hewan,tidak hanya makhluk hidup yang berdampak tetapi keseimbangan ekologi baik tanah, air,dan udara. Pencemaran secara tidak langsung terjadi karena adanya reaksi kimia yang

93