PARAMETER KIMIA AIR
Zat-zat kimia yang larut dalam air dapat mengganggu bahkan membahayakan kesehatan manusia antara lain :
Arsen : Kadar maksimum yang diperbolehkan dalam air 0,05 mg/l. Dikenal sebagai racun khronik, bersifat karsinogenik dengan melalui kontak dengan arsen atau melalui makanan.
Barium : Kadar maksimum yang diperbolehkan dalam air 1,5 mg/l. Dikenal sebagai bahan kimia yang bersifat toksik terhadap hati, aliran darah, rasa gugup, dll.
Kadmium : Kadar maksimum yang diperbolehkan dalam air 0,01 mg/l. Sebagai racun yang akut bagi manusia melalui makanan.
Khromium : Kadar maksimum yang diperbolehkan dalam air 0,05 mg/l. Karsinogenik terhadap sistem pernafasan. Bersifat kumulatif dalam daging tikus percobaan.
Timbal : Kadar maksimum yang diperbolehkan dalam air 0,05 mg/l. Dikenal sebagai racun melalui makanan, air, udara dan menghisap rokok.
Air Raksa : Kadar maksimum yang diperbolehkan dalam air minum 0,002 mg/l. Dikenal sebagai racun pada pekerja industri dan dalam ikan.
Nitrat : Kadar maksimum yang diperbolehkan dalam air minum 10 mg/l. Air sumur dengan kandungan 15-250 mg/l menyebabkan methaemoglobinemia pada bayi yang disebabkan karena usus yang dicampur dengan air tersebut.
Selenium : Kadar maksimum yang diperbolehkan dalam air minum 0,01 mg/l. Dikenal sebagai racun yang berhubungan dengan pekerjaan. Menyebabkan keracunan pada anak bila mengkonsumsi lebih dari 3-4 mg/kg melalui makanan.
Perak : Kadar maksimum yang diperbolehkan dalam air minum 0,05 mg/l. Menyebabkan penyakit argria, warna kulit kelabu kebiru-biruan, termasuk mata.
Sulfat : Kadar maksimum yang diperbolehkan dalam air 250 mg/l. Menyebabkan efek laxative apabila berupa garam magnesium dan sodium.
Besi : Kadar maksimum yang diperbolehkan dalam air 0,3 mg/l. Besi berguna untuk metabolisme. Nilai ambang rasa 2 mg/l, menimbulkan warna, menyebabkan timbulnya koloidal yang berwarna dalam air.
Tembaga : Kadar maksimum yang diperbolehkan dalam air 1 mg/l. Penting untuk metabolisme. Menyebabkan air mempunyai rasa tertentu. Nilai ambang rasa 1-5 mg/l.
Klorida : Kadar maksimum yang diperbolehkan dalam air 250 mg/l. Kadar yang berlebihan menyebabkan air asin rasanya. Rasa asin akan bertambah akibat adanya limbah yang mencemari.
Fluor : Kekurangan fluor di dalam air dapat menyebabkan gigi keropos dan jika kelebihan fluor menyebabkan penyakit fluorosis. Batas kadar di dalam air minum 1-2 mg/l.
Parameter Kimia dalam Pengawasan Kualitas Air dan hubungannya dengan Kesehatan Manusia
Dalam Peraturan Menteri Kesehatan RI No.01/Birhukmas/I/1975 tercantum sebanyak 26 macam unsur kimia. Peraturan ini telah diperbaharui dengan Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 416/Menkes/PER/IX/1990. Dalam Peraturan Baru tersebut, tercantum sebanyak 41 macam parameter kimia air.
Beberapa diantara unsur-unsur tersebut tidak dikehendaki kehadirannya pada air minum, karena merupakan zat kimia yang bersifat racun, dapat merusak sistim perpipaan, atau karena sebagai penyebab bau dan rasa yang akan mengganggu estetika (keindahan). Bahan-bahan tersebut adalah nitrit, sulfida, amonia dan CO2 agresif.
Beberapa unsur meskipun dapat bersifat racun, masih dapat ditolerir keberadaannya dalam air minum asal tidak melebihi konsentrasi yang ditetapkan. Unsur/bahan-bahan tersebut adalah Fenol, Arsen, Selenium, Khromium martabat 6, Sianida, Kadmium, Timbal dan air raksa.
Tinjauan terhadap setiap unsur yang tercantum dalam standar persyaratan kualitas kimia air minum secara rinci di bawah ini akan memberikan gambaran tentang sifat pengaruh unsur-unsur tersebut dalam air, sumber dari unsur-unsur tersebut dan akibat yang ditimbulkan apabila konsentrasinya melebihi standar yang telah ditetapkan.
Derajat Keasaman
pH (Power Hydrogen atau Potential hydrogen) adalah istilah yang digunakan untuk menyatakan intensitas keadaan asam atau basa suatu larutan. pH juga merupakan cara untuk menyatakan konsentrasi ion H+ maupun OH-.
pH merupakan suatu ukuran derajad keasaman air. Air yang sangat asam dan atau basa tidak akan mendukung banyak kehidupan didalamnya. Air yang mutunya baik harus memenuhi rentang pH tertentu. Dalam instalasi penyediaan air, pH juga merupakan satu faktor yang harus dipertimbangkan mengingat bahwa derajat keasaman air akan sangat mempengaruhi aktifitas pengolahan yang dilakukan, misalnya koagulasi kimiawi, desinfeksi, pelunakan air (water softening) dan dalam pencegahan korosi. Yang sangat penting untuk diketahui yakni konsentrasi OH- suatu larutan takkan dapat diturunkan sampai nol, bagaimanapun asamnya larutan.
Sebagai satu faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi kehidupan mikroorganisme dalam air, pH optimum untuk setiap species secara empirik harus ditentukan. Umumnya mikroorganisme tumbuh terbaik pada pH 6,0 – 8,0 meskipun beberapa bentuk mempunyai pH optimum yang rendah 2,0 yaitu (thiobacillus thio oxidans), sementara lainnya memerlukan pH optimum 8,5 (alcaligenes faecalis). Pengetahuan ini sangat diperlukan dalam penentuan rentang pH yang akan diterapkan pada usaha pengolahan air bekas yang menggunakan proses-proses biologis.
Pengaruh yang menyangkut aspek kesehatan dalam hal penyimpangan pH dari standar kualitas air minum ialah bahwa pH yang lebih kecil dan lebih besar dari standar dapat menyebabkan karat (korosi) pada pipa-pipa air, dan dapat menyebabkan beberapa senyawa kimia berubah menjadi racun yang mengganggu kesehatan. Peraturan Menteri Kesehatan RI No.01/Birhukmas/I/1975 menetapkan syarat pH air minum adalah 6,5 -9,2, sedangkan Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 416/Menkes/PER/IX/1990 syarat pH air minum adalah 6,5 – 8,5.
Zat padat/jumlah (Total Solids)
Yang dimaksud sebagai bahan padat (solids) adalah sisa (residu) penguapan dan pengeringan pada 103oC-1050C. Dalam analisa air, dikenal beberapa istilah tentang bahan padat ini, yaitu :
Dissolved solids (DS) dan Suspended solids, SS)
Volatile solids dan fixed solids
Settleable solids dan unsettleable solids.
Dalam air bersih (portable water), kebanyakan bahan padat terdapat dalam bentuk terlarut (dissolved) yang terdiri terutama dari garam anorganik dan gas-gas yang terlarut. Kandungan total solids pada potable water biasanya dalam rentang antara 20 – 1000 mg/l, dan sebagai satu pedoman, kesadahan air akan meningkat sesuai dengan meningkatnya total solids. Disamping itu, pada semua bahan cair, jumlah koloid yang tidak terlarut dan bahan yang tersuspensi akan meningkat sesuai dengan derajat pencemaran.
Besarnya jumlah total solids merupakan pertimbangan dalam menentukan sesuai atau tidaknya air untuk keperluan rumah tangga. Umumnya, air dengan kandungan total solids kurang dari 500 mg/l adalah yang paling baik untuk keperluan tersebut.
Justru karena pengolahan untuk menurunkan kandungan bahan padat ini tidak lazim dilakukan, dan kenyataannya banyak orang yang menggunakan air mengandung bahan padat tanpa sesuatu gangguan kesehatan, maka U.S. Public Health Service menetapkan batas maksimum total solids sebesar 1000 mg/l untuk air minum.
Persyaratan Depkes RI, berdasarkan Permenkes RI No. 01/Birhukmas/I/1975 adalah 1500 mg/l, sedangkan berdasarkan Permenkes RI No.416/Menkes/Per/IX/1990, parameter ini termasuk parameter fisika dan kadar urlium yang diperbolehkan adalah 1500 mg/l.
Pengaruh kesehatan yang dapat timbul dari adanya penyimpangan kadar total solid dari standar kualitas air minum yakni bahwa air akan memberi rasa yang kurang enak, rasa mual terutama yang disebabkan karena adanya Natrium sulfat dan Magnesium sulfat.
Zat Organik (sebagai KMnO4)
Zat organik yang terdapat di dalam air bisa berasal dari :
Alam yaitu minyak tumbuh-tumbuhan, serat-serat, lemak hewan, alkohol, selulosa, gula, pati, dsb.
Sintesa yaitu berbagai persenyawaan dan buah-buahan yang dihasilkan dari proses-proses dalam pabrik.
Fermentasi yaitu alkohol, asetone, gliserol, antibiotika, asam-asam dan sejenisnya yang berasal dari kegiatan mikroba terhadap bahan-bahan organik.
Dengan melihat proses asal terjadinya bahan-bahan organik tersebut dapat diketahui bahwa sumber utama dari bahan-bahan tersebut adalah kegiatan-kegiatan rumah tangga dan proses-proses industri, tanpa mengesampingkan adanya bahan-bahan organik yang berasal dari kegiatan-kegiatan dalam bidang pertanian, peternakan dan pertambangan.
Adanya bahan-bahan organik dalam air, erat hubungannya dengan terjadinya perubahan sifat fisik, terutama dengan timbulnya warna, bau, rasa dan kekeruhan. Adanya dan banyaknya zat organik dalam air dapat diketahui dengan menentukan Bilangan Permanganat (Bilangan KMnO4). Walaupun KMnO4 sebagai oksidator yang dipakai dalam penentuan Bilangan Permanganat tidak dapat mengoksidasi semua zat organik yang ada, namun cara ini sangat praktis dan cepat mengerjakannya.
Standar maksimum kandungan bahan organik yang diperbolehkan dalam air minum menurut Depkes RI baik menurut Permenkes No.01/Birhukmas/I/1975 maupun menurut Permenkes RI No 416/Menkes/Per/IX/1990 adalah 10 mg/l. WHO dan US Public Health Service tidak mencantumkan angka standar ini dalam daftar standar kualitas air minum yang ditetapkannya. Pengaruh terhadap kesehatan yang dapat ditimbulkan oleh penyimpangan terhadap standar ini yaitu timbulnya bau yang tidak sedap pada air minum dan dapat menyebabkan gangguan perut.
CO2 Agresif
CO2 yang terkandung dalam air berasal dari udara dan dari hasil dekomposisi zat organik. Permukaan air disuburi mengandung CO2 bebas kurang dari 10 mg/l, sedangkan pada dasar air konsentrasinya dapat lebih dari 10 mg/l. Menurut bentuknya CO2 dalam air dapat dibedakan dalam :
CO2 bebas atau CO2 agresif yaitu banyaknya CO2 yang larut dalam air yang dapat merusak bangunan perpipaan dalam distribusi air minum.
CO2 kesetimbangan (equilibrium) disebut pula CO2 bikarbonat yaitu CO2 yang dalam air setimbang dengan HCO3-.
CO2 agresif dalam air ditentukan dengan cara grafis dan analitis. Penyimpangan terhadap standar konsentrasi maksimal CO2 agresif dalam air, akan menyebabkan terjadinya korosifitas pada pipa-pipa logam.
Kesadahan Jumlah (Total Hardness)
Kesadahan merupakan sifat air yang disebabkan oleh adanya ion-ion (kation) logam valensi dua. Ion-ion semacam itu mampu bereaksi dengan sabun membentuk gumpalan. Kation-kation penyebab utama dari kesadahan adalah Ca++, Mg++, Fe++ dan Mn ++.
Sedangkan anion-anion yang biasa terdapat dalam air adalah HCO3-, SO4, Cl-, NO3-, dan SiO3-. Ion-ion Al+++ kadang-kadang dianggap sebagai penyebab kesadahan pada air namun kelarutannya dibatasi oleh nilai pH dari alam, sehingga konsentrasi ion dapat diabaikan.
Kesadahan dalam air sebagian besar berasal dari kontaknya dengan tanah dan pembentukan batuan. Pada umumnya air sadah berasal dari daerah dimana lapisan humusnya (topsoil) agak tebal dan ada kandungan kapur dan pada lapisan dibawahnya. Air yang meresap ke dalam tanah akan diperkaya dengan kandungan CO3 dari humus, sehingga menyebabkan mampu melarutkan komponen kapur yang ada di bawahnya.
Yang dimaksud dengan kesadahan total adalah kesadahan yang disebabkan oleh adanya kedua ion Ca++ dan Mg++, karena kebanyakan kesadahan dalam air alam disebabkan oleh dua kation tersebut. Ketentuan standar dari Depkes RI untuk kesadahan pada air minum menurut Permenkes No.01/Birhukmas/I/1975 adalah 5 – 10 oD (Derajad Jerman). Sedangkan menurut Permenkes RI No 416/Menkes/Per/IX/1990 adalah 500 mg/l CaCO3.
Pengaruh langsung terhadap kesehatan akibat penyimpangan dari standar belum pernah dipublikasikan, tetapi kesadahan dapat menyebabkan sabun pembersih menjadi tidak efektif kerjanya serta menimbulkan kerak pada dinding pipa saluran dan bangunan-bangunan air lainnya.
Kalsium (Ca)
Kalsium merupakan sebagian dari komponen yang menjadi penyebab kesadahan. Sedangkan efek secara ekonomis maupun efek terhadap kesehatan yang ditimbulkan oleh kesadahan adalah timbulnya lapisan kerak pada ketel pemanas air pada perpipaan, dan juga menurunnya efektivitas dari kerja sabun. Selain itu, adanya Ca dalam air diperlukan untuk dapat memenuhi kebutuhan tubuh akan unsur tersebut, khususnya untuk pertumbuhan tulang dan gigi.
Oleh karena itu untuk menghindari efek yang tidak diinginkan akibat dari terlalu rendah atau terlalu tingginya kadar Ca dalam air minum, ditetapkanlah standar persyaratan konsentrasi Ca sebagaimana yang ditetapkan oleh Depkes RI berdasarkan Permenkes No.01/Birhukmas/I/1975 sebesar 75 – 200 mg/l . Standar yang ditetapkan oleh WHO inter-regional water study group adalah sebesar 75-150 mg/l, sedangkan pada Permenkes RI No 416/Menkes/Per/IX/1990 tidak ada ketentuan untuk kadar Ca dan Mg.
Konsentrasi Ca dalam air minum yang lebih rendah dari 75 mg/l dapat menyebabkan penyakit tulang rapuh, sedangkan konsentrasi yang lebih tinggi dari 200 mg/l dapat menyebabkan korositifitas pada pipa-pipa air.
Magnesium
Seperti halnya Calsium, Magnesium juga merupakan bagian dari komponen penyebab kesadahan pada air. Dengan sendirinya efek umum yang dapat ditimbulkan oleh adanya unsur ini dalam air adalah serupa dengan efek umum yang dapat ditimbulkan oleh pengaruh kesadahan. Dalam jumlah kecil Mg dibutuhkan oleh tubuh untuk pertumbuhan tulang akan tetapi dalam jumlah yang lebih besar 1500 mg/l dapat menyebabkan rasa mual.
Besi (Fe)
Unsur besi diperlukan untuk memenuhi kebutuhan tubuh akan unsur tersebut, misalnya untuk pembentukan sel-sel darah merah. Tubuh manusia membutuhkan 7-35 mg per hari yang diperoleh tidak hanya dari air. Konsentrasi besi dalam air yang melebihi 2 mg/l menimbulkan noda-noda pada peralatan dan bahan-bahan yang berwarna putih. Adanya unsur ini dapat pula menimbulkan bau, warna dan koloid pada air minum.
Mangan (Mn)
Endapan MnO2 akan memberikan noda-noda pada bahan dan benda yang berwarna putih. Adanya unsur ini dapat menimbulkan bau dan rasa pada air minum. Usaha penurunan kadar Mn dalam air kebanyakan hanya mencapai batas terendah sebesar 0,05 mg/l. Unsur ni juga merupakan nutrien yang diperlukan dengan kebutuhan per hari 10 mg yang dapat diperoleh dari makanan. Pada alat pernafasan unsur ini bersifat toksik.
Konsentrasi Mn yang lebih besar dari 0,5 mg/l dapat menyebabkan rasa yang aneh pada minuman dan meninggalkan warna kecoklat-coklatan pada pakaian cucian dan dapat menyebabkan gangguan pada hati.
Konsentrasi Mn dalam air minum yang diperbolehkan ditetapkan oleh Depkes RI berdasarkan Permenkes RI No.01/Birhukmas/I/1975 adalah sebesar 0,05-0,5 mg/l. Sedangkan berdasarkan Permenkes RI No 416/Menkes/Per/IX/1990 adalah 0,1 mg/l.
Tembaga (Cu)
Dalam jumlah kecil Cu diperlukan untuk pembentukan sel-sel darah merah dan untuk metabolisme, namun dalam jumlah besar dapat menyebabkan rasa yang tidak enak dan dapat menyebabkan kerusakan pada hati. Konsentrasi 1 mg/l merupakan batas konsentrasi 1 mg/l merupakan batas konsentrasi tertinggi untuk mencegah timbulnya rasa yang tidak menyenangkan (1 – 5 mg/l).
Batas kadar yang ditetapkan oleh Depkes RI untuk Cu sesuai dengan Permenkes RI No.01/Birhukmas/I/1975 adalah sebesar 0,05 mg/l untuk batas maksimal yang dianjurkan, dan sebesar 1,0 mg/l sebagai batas maksimal yang diperbolehkan. Sedangkan menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 kadar maksimum yang diperbolehkan adalah 1 mg/l.
Seng (Zn)
Unsur ini dalam jumlah kecil merupakan unsur penting karena diperlukan untuk metabolisme, dengan kebutuhan per hari 10 – 15 mg. Kekurangan Zn dapat menyebabkan hambatan menimbulkan rasa pahit dan sepat pada air minum. Pada konsentrasi 675-2280 mg/l dapat menyebabkan muntah.
Konsentrasi Zn yang ditetapkan Depkes RI sesuai dengan Permenkes RI Nomor. 01/Birhukmas/I/1975 adalah sebesar 1.0 mg/l untuk batas maksimum yang dianjurkan, dan 15.0 mg/l sebagai batas maksimal yang diperbolehkan. Sedangkan menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 kadar maksimum yang diperbolehkan adalah 5 mg/l.
Chlorida (Cl)
Konsentrasi sebesar 250 mg/I dalam air merupakan batas mulai timbulnya rasa asin. Konsentrasi klorida dalam air dapat meningkat dengan adanya kontak dengan air limbah. Khlorida mencapai air alam dengan banyak cara. Kemampuan melarutkan pada air adalah untuk melarutkan khlorida dari humus (top soil). Percikan dari laut terbawa ke pedalaman sebagai tetesan atau sebagai Kristal-kristal garam yang dihasilkan dari penguapan aair laut. Sumber-sumber ini secara tetap mengisi khlorida di daerah pedalaman tempat di mana mereka jatuh.
Kotoran manusia khususnya urine, mengandung khlorida yang dikonsumsi lewat makanan dan air. Jumlah ini rata-rata sekitar 6 gr khlorida per orang per hari dan memberikan penambahan Cl dalam air bekas (sewage) sekitar 15 mg/l di atas konsentrasi dalam air yang membawanya, di samping itu banyak air buangan industri yang mengandung khlorida dalam jumlah yang cukup besar .
Khlorida dalam konsentrasi yang layak tidak berbahaya bagi manusia. US Public Health Service menyatakan bahwa khlorida hendaknya dibatasi sampai 250 mg/l dalam air yang akan digunakan oleh umum. Sebelum proses pemeriksaan bakteriologik berkembang, pemeriksaan khlorida dan nitrogen dalam berbagai bentuk, digunakan sebagai dasar dalam mendeteksi kontaminasi air tanah oleh air bekas.
Unsur ini apabila berikatan dengan ion Na+ dapat menyebabkan rasa asin, dan dapat merusak pipa-pipa air. Konsentrasi khlorida maksimal yang di perbolehkan dalam air sebagaimana ditetapkan oleh Depkes RI sesuai dengan Permenkes RI No. 01/Birhukmas/I/I/1975 mg/l adalah sebesar 200 mg/l. Sedangkan menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 adalah 250 mg/l.
Sulfat (SO4 )
Ion sulfat adalah salah satu anion yang banyak terjadi pada air alam. Dalam penyediaan air untuk umum unsur ini perlu diperhatikan karena pengaruhnya pada perut yang bisa terjadi apabila konsentrasinya cukup besar, US Public Health Service menyatakan batas tertinggi 250 mg/l dalam air yang akan digunakan untuk konsumsi manusia.
Sulfat yang harus diperhatikan dalam penyediaan air untuk industri, karena air lazim mengandung unsur tersebut dalam jumlah yang cukup besar, dan dapat mengkibatkan timbulnya kerak yang keras pada ketel dan alat pengubah panas.
Sulfat juga merupakan suatu senyawa yang berhubungan dengan terjadinya pengeroposan saluran air limbah di kota-kota, sebagaimana ditunjukkan pada persamaan berikut :
anaerobik
SO4 + bahan organik --------------------------- S=+ H2O+CO2
Bakteri
S=+ 2H+ <===================> H2S
H2S+2 O2 --------------------->H2SO4 (korosif)
H2SO4 merupakan asam kuat yang selanjutnya akan dapat bereaksi dengan bahan dari pipa yang dipergunakan, dan terjadilah korosi. Terbentuknya H2S menimbulkan masalah baru.
Efek laktasif ditimbulkan pada konsentrasi sulfat 6000 – 1000 mg/l, apabila SO4 bergabung dengan kation Mg∂ dan Na∂ membentuk Na2SO4 atau MgSO4 yang dapat menimbulkan rasa mual dan ingin muntah.
Konsentrasi yang ditetapkan oleh Depkes RI untuk SO4 dalam air minum sesuai Permenkes RI No. 01/Birhukmas/I/1975 adalah sebesar 200 – 400 mg/l. sedangkan menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 kadar maksimum yang diperbolehkan adalah 400 mg/l.
Sulfida (H2S)
Adanya H2S maupun S. air bisa merupakan kelanjutan dari terdapatnya SO4 dalam air tersebut yang telah direduksi oleh bakteri-bakteri anaerobik. H2S merupakan bahan beracun dan berbau busuk, sehingga kehadirannya dalam air akan mempengaruhi penerimaan masyarakat terhadap air tersebut. Selain itu, dalam jumlah besar dapat memperbesar keasaman air sehingga dapat menyebabkan korosifitas pada pipa.
Oleh karena H2S adalah bahan yang beracun dan mengingat pengaruh yang dapt ditimbulkannya appbila ia berada dalam air minum yang dikonsumsi manusia, maka dalam stadar kualitas air minum ditetapkan bahwa air minum sama sekali tidak boleh mengandung H2S ataupun S-.
Fluorida (F)
Terdapatnya fluoride yang berlebihan dalam air minum dapat di akibatkan oleh terjadinya peristiwa pencemaran udara yang diakibatkan oleh penggunaan kriolit (Na3ALF6) sebagai pelarut Al2O3 dalam produksi aluminium secara elektrolitik. Pada suhu yang meningkat, krolit mencair dan menghasilkan tekanan uap yang cukup besar. Akibatnya, Fluorida dalam jumlah yang cukup banyak masuk ke atmosfir melalui system exhauster yang ada. Fluorida mengembun membentuk asap (smoke), dan banyak dari bahan-bahan partikel tersebut mengendap diatas tanam-tanaman dan tanah disekitar daerah itu. Fluor dapat mengakibatkan efek yang mengganggu namun sebaliknya juga bermanfaat bagi manusia.
Diketahui bahwa penggunaan selama bertahun-tahun dari air yang mengandung 8 – 20 mg/l Fluor, akan menyebabkan perubahan-perubahan tulang pada manusia. Konsumsi Fluorida perhari 20 mg atau lebih selama 20 tahun atau lebih mengakibatkan fluorosis. Satu single dose 2250-4500 miligram Fluorida berakibat mematikan bagi manusia. Namun untuk ini diperlukan konsumsi sebesar 510 gr Natrium Fluorida (NaF). Sedangkan pada konsentrasi 1 mg/l yang digunakan untuk pengobatan gigi, lebih dari 1300 gallon air harus diminum untuk memperoleh konsumsi sebesar 5 gram saja. Fluorida dalam jumlah kecil (0,6 mg/l air) dibutuhkan sebagai pencegahan terhadap carries gigi yang paling efektif tanpa merusak kesehatan. Konsentrasi yang lebih besar dari 1,0 mg/l air dapat menyebabkan “fluorosis” pada gigi, yaitu terbentuknya bercak-bercak coklat yang tidak mudah hilang pada gigi. Dalam hubungan inilah maka batas konsentrasi maksimal untuk Fluorida yang ditetapkan oleh Depkes RI sesuai dengan Permenkes RI No.01/Birhukmas/I/1975 adalah sebesar 2.0 mg/l dan standar minimal sebesar 1.0 mg/l. Sedangkan berdasarkan Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 kadar maksimum yang diperbolehkan adalah 1.5 mg/l. Untuk daerah tropik, US Public Health Service menetapkan batas maksimal sebesar 1,5 ppm sebagai standar maksimal. Ini ada hubungannya dengan frekwensi minimum di daerah tersebut.
Amonia (NH3+)
Terdapatnya amonia dalam air erat hubungannya dengan siklus N di alam. Dengan melihat siklus tersebut dapat diketahui bahwa amonia (NH4+) dapat terbentuk dari :
Dekomposisi, bahan-bahan organik yang mengandung N baik yang berasal dari hewan (misalnya feses) oleh bakteri.
Hidrolisa urea yang terdapat pada urine hewan.
Dekomposisi bahan-bahan organik dari tumbuh-tumbuhan yang mati oleh bakteri.
Dari N2 atmosfir, melalui pengubahan menjadi N2O5 oleh loncatan listrik di udara, kemudian menjadi NHO3 karena bersatu dengan air, dan selanjutnya terbawa jatuh oleh hujan. Setelah melalui pembentukan menjadi protein organik, maka oleh dekomposisi bakteri akhirnya akan terbentuk amonia.
Dari reduksi NO2 oleh bakteri
Dari siklus Nitrogen dapat dilihat bahwa NH4+ bisa terdapat dalam air melalui tanah maupun langsung terjadi dalam air, apabila proses dekomposisi oleh bakteri ataupun hidrolisa terjadi dalam air.
Amonia merupakan suatu zat yang menimbulkan bau yang menusuk hidung. Jadi kehadiran bahan ini dalam air mnum adalah menyangkut perubahan fisik di pada air tersebut yang mempengaruhi penerimaan masyarakat. Depkes RI tidak memperbolehkan amonia (NH4) terdapat pada air minum.
Nitrat (NO3-)
Sebagaimana halnya amonia, adanya NO3 dalam air adalah berkaitan erat dengan siklus nitrogen dalam alam. Dalam siklus tersebut dapat diketahui bahwa nitrat dapat terjadi baik dari N2 atmosfir maupun dari pupuk (fertilizer) yang digunakan, dan dari oksidasi NO2 oleh bakteri kelompok nitrobakteri. Nitrat yang terbentuk dari proses-proses tersebut merupakan pupuk bagi tanam-tanaman. Nitrat yang berlebihan dari yang dibutuhkan oleh kehidupan tanaman terbawa oleh air yang merembes melalui tanah, sebab tanah tidak mempunyai kemampuan untuk menahannya. Ini mengakibatkan terdapatnya konsentrasi nitrat yang relatif tinggi pada air tanah.
Air sumur perorangan dengan konsentrasi nitrat 67-1100 mg/l telah mengakibatkan methaemoglobinaemia pada bayi yang minum susu yang dibuat dengan campuran air tersebut. Kandungan nitrat mempengaruhi sesuatu populasi tertentu dalam penggunaan air yang khusus. Konsentrasi nitrat yang melebihi 45 mg/l dalam air merupakan peringatan agar berhati-hati dalam penggunaan air tersebut untuk campuran makanan/minuman untuk bayi.
Nitrat (NO3) dalam usus cenderung untuk berubah menjadi nitrit (NO2-) karena suasana pH lambung, yang kemudian dapat bereaksi dengan haemoglobine dalam darah membentuk “methaemoglobine” yang dapat menghalangi transportasi oksigen di dalam tubuh.
Standar konsentrasi maksimum yang diperbolehkan untuk NO3- yang ditetapkan Depkes RI sesuai dengan Permenkes RI No.01/Birhukmas/I/1975 adalah sebesar 20 mg/l. Sedangkan menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 kadar maksimum Nitrat sebagai N yang diperbolehkan adalah 10 mg/l. Menurut WHO, batas konsentrasi yang diterima adalah 45 mg/l, sama dengan standar yang ditetapkan oleh US Public Health Service.
Nitrit (NO2-)
Nitrit dalam alam yang pada akhirnya akan sampai juga ke air, dapat )terbentuk baik dari oksidasi amonia (NH3) oleh bakteri nitrosomonas dalam kondisi aerobik;
bakteri
2 NH3 + 3 O2 ------→ 2 NO2- + 2 H- + 2 H2O maupun dari reduksi Nitrat (NO3)
Gambaran proses pembentukan Nitrit ini dapat dilihat pada siklus nitrogen di alam.
Efek terhadap kesehatan manusia yang dapat ditimbulkan oleh kandungan nitrit ini dalam air adalah serupa dengan apa yang diakibatkan oleh Nitrat, yaitu dapat menyebabkan methaemoglobinaemia pada bayi (blue babies). Selain itu, Nitrit adalah zat yang bersifat racun, sehingga standar ditetapkan Depkes RI sesuai dengan Permenkes RI No. 01/Birhukmas/I/1975 tidak memperbolehkan kehadiran bahan ini dalam air minum. Sedangkan dalam Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 kadar maksimum Nitrit sebagai N yang diperbolehkan adalah 1 mg/l.
Fenolik (Fenol)
Fenol merupakan salah satu dari persenyawaan aromatik yang penting. Fenol (C6H6OH) adalah monohidrosida, derivat dari benzene. Fenol dikenal pula sebagai asam karbol. Bahan ini terionisasi dengan menghasilkan HX10 -10, dan dalam larutan dengan konsentrasi tinggi (pekat) sangat beracun bagi bakteri. Karena itu bahan ini digunakan secara luas sebagai pembunuh kuman.
Berbagai jenis desinfektan dinilai daya kerjanya dengan istilah “phenol coefficient”, yaitu kekuatan membunuh kuman (desinfecting) relatif. Fenol terjadi sebagai satu komponen alamiah dalam buangan industri gas batu bara. Kokas batu bara, industri minyak tanah dan berbagai variasi buangan industri berasal dari proses-proses yang menggunakan fenol sebagai bahan dasar.
Riset yang dilakukan di Dow Chemical Co. Plant Mitland, Michigan dan di tempat lain, menunjukkan bahwa fenol akan berfungsi juga sebagai makanan bakteri tanpa efek toksis yang serius pada tingkat konsentrasi setinggi 500 mg/l. Pada suatu konsentrasi tertentu, bakteri akan menggunakan fenol sebagai makanan, tetapi di atas konsentrasi tersebut bakteri akan mendapatkannya sebagai sesuatu bahan yang terlalu toksis untuk konsumsi dan reproduksi organisme tersebut.
Fenol apabila bereaksi dengan khlor dapat menimbulkan bau seperti obat. Konsentrasi yang ditetapkan oleh Depkes RI sesuai dengan Permenkes RI No.01/Birhukmas/I/1975 untuk fenol dalam air adalah 0,001 mg/l (konsentrasi maksimal yang dianjurkan), dan 0,002 mg/l (konsentrasi maksimal yang diperbolehkan). Sedangkan dalam Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 tidak terdapat Parameter ini.
20) Arsen (As)
Arsen yang terdapat dalam air bisa berasal dari persenyawaan-persenyawaan arsen yang banyak digunakan sebagai insektisida (lead arsenate, calcium arsenate). Persenyawaan arsen termasuk salah satu diantara racun sistemik, dan dapat berakumulasi dalam tubuh manusia. Arsen dapat menyebabkan gangguan pada sistem pencernaan dan kemungkinan dapat menyebabkan kanker kulit, hati dan saluran empedu.
Menurut standar kualitas air minum yang ditetapkan dalam Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990, kadar maximum Arsen yang diperbolehkan adalah 0,05 mg/l.
Timbal (Pb)
Timbal dan persenyawaannya banyak digunakan dalam industri-industri baterai dan cat. Seperti kebanyakan logam-logam berat, timbal dan persenyawaannya adalah beracun. Untuk menimbulkan serat racun ini, diperlukan dosis yang besar, tetapi bahaya timbal ini meningkat, sebab timbal cenderung untuk berakumulasi dalam tubuh dan mempengaruhi sistem syaraf pusat. Sifat racun ini dapat disebabkan karena kenyataan bahwa timbal dan logam-logam berat lainnya adalah merupakan penghambat yang kuat terhadap reaksi-reaksi enzim.
Timbal merupakan bahan dikenal sehari-hari, dengan kontak tiap hari antara lain melalui makanan, air, udara dan asap tembakau. Kesetimbangan dalam tubuh dapat dipelihara pada pemasukan total ntakes kira-kira 0,3 -0,4 mg/hari. Intake dengan konsentrasi 8 – 10 mg/l dalam air untuk selama beberapa minggu, adalah suatu kondisi yang membahayakan. Keracunan yang dilaporkan umumnya membahayakan. Keracunan yang dilaporkan umumnya berasal dari penggunaan air dengan variasi konsentrasi antara 0,04 – 1 mg/l atau lebih. Konsentrasi sebesar 0,1 mg/l sudah akan mengganggu kehidupan ikan.
Konsentrasi maksimal yang diperbolehkan untuk unsur ini dalam air minum menurut Depkes RI sesuai dengan Permenkes RI No.01/Birhukmas/I/1975 adalah sebesar 0.10 mg/l, sedangkan sesuai dengan Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 adalah sebesar 0,05 mg/l.
Selenium (Se)
Selenium merupakan unsur alam yang kira-kira sama jarangnya dengan emas. Unsur ini terjadi terutama bersama-sama dengan sulfur, baik sebagai selenium murni maupun sebagai selenia dalam berbagai mineral sulfida. Ia bereaksi dengan logam membentuk selenida, misalnya Al2Se3 yang membusuk dalam asam memberikan hidrogen selenida yang bersifat gas, H2Se. Seperti H2S, ia bersifat toksik, dan terbakar memberikan Se atau SeO2, tetapi bahan ini merupakan bahan reduktor yang lebih kuat dari pada H2S. SeO adalah bahan padat tidak berwarna yang dapat larut dalam air, dan memberikan “selenious acid” yang lemah H2SeO3.
Selenium merupakan racun yang dikenal sebagai accupational poison (racun dalam pekerjaan). Se dapat menyebabkan keracunan pada ternak dalam keadaan dimana konsentrasi Se melebihi 3 – 4 mg/kg dalam makanan ternak tersebut. Gejala-gejala yang pasti pada keracunan yang timbul melalui air belum dapat ditentukan. Dalam jumlah kecil dipercaya merupakan unsur yang penting dalam makanan. Pernah dijumpai terjadinya keracunan yang ringan pada manusia di daerah dimana Se terdapat dalam konsentrasi tinggi.
Adanya Se dalam air minum dalam konsentrasi yang melebihi standar maksimal dapat memberi pengaruh terhadap kenaikan jumlah penyakit gigi keropos pada anak-anak. Sebab merupakan racun yang diperkirakan dapat menyebabkan kanker pada hati, ginjal dan limpa.
Konsentrasi maksimal yang diperbolehkan menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 untuk unsur ini dengan penetapan standar baik dari US Public Health Service maupun dari WHO.
Khromium (Cr)
Khromium sebagai ion bervalensi enam bersifat karsinogenik misalnya pada saluran pernafasan. Tidak didapatkan reaksi terhadap sifat racun khromium pada tikus yang diberi Cr selama 1 tahun dalam konsentrasi 0,54 – 25 mg/l. Demikian juga tidak ada efk yang dapat diamati pada kasus tunggal dimana terhadap 4 keluarga dalam waktu 3 tahun diberi air dengan konsentrasi Cr sampai 1 mg/l. Konsentrasi unsur ini dalam air minum yang melebihi batas maksimum yang ditetapkan mungkin dapat menyebabkan kanker kulit dan alat-alat pernafasan.
Konsentrasi maksimal khromium dalam air minum yang diperbolehkan berdasarkan Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 adalah sebesar 0,05 mg/l. Angka ini sama dengan angka standar yang ditetapkan baik oleh US Public Health Service, WHO untuk kawasan Eropa, maupun Internasional.
Sianida (Cn)
Sianida dimasukkan dalam standar persyaratan kualitas air minum, oleh karena dalam dosis tunggal sebesar 50 – 60 mg bersifat mematikan; ntake sebesar 3 – 5 mg/hari tidak menimbulkan gangguan, begitu juga untuk dosis tunggal sebesar 10 mg. Pada konsentrasi 0,2 mg/l akan bersifat mematikan terhadap ikan air tawar untuk masa kontak selama 2 hari. Khlorinasi akan mengubah sianida menjadi sianogen khlorida yang mempunyai oral toxicity yang akut.
Konsentrasi Cn dalam air minum yang melebihi standar yang ditetapkan akan dapat mengganggu metabolisme dan selain itu dapat pula meracuni hati.
Standar konsentrasi maksimal untuk Cn dalam air minum menurut Depkes RI sesuai dengan Permenkes RI No.01/Birhukmas/I/1975 adalah 0.05 mg/l, sedangkan Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 adalah sebesar 0,1 mg/l. Angka ini lebih kecil dari pada angka yang ditetapkan oleh US Public Health Service maupun WHO Internasional mg/l.
Kadmium (Cd)
Kadmium dapat menyebabkan keracunan akut pada manusia yang mengkonsumsi unsur tersebut dari makanan. Konsentrasi dalam ginjal dan hati tikus terus meningkat jika tikus tersebut diberikan air dengan konsentrasi Cd 0,1 – 10 mg/l. Secara individual, pemberian air dengan konsentrasi Cd rata-rata 0,047 mg/l tidak memberikan gejala.
Konsumsi air minum dengan konsentrasi Cd yang melebihi standar yang ditetapkan menyebabkan unsur tersebut tertimbun dalam jaringan tubuh sehingga dapat menimbulkan batu ginjal, gangguan lambung, kerapuhan tulang, mengurangi haemoglobin darah dan pigmentasi gigi.
Konsentrasi maksimum yang diperbolehkan untuk Cd dalam air minum menurut Depkes RI sesuai dengan Permenkes RI No. 01/Birhukmas/1975 adalah 0,01 mg/l, sedangkan dalam Permenkes No. 416/Menkes/Per/IX/1990 sebesar 0,005 mg/l. Angka ini lebih kecil dengan angka yang ditetapkan oleh US Public Health Service maupun WHO Internasional.
Air Raksa (Hg)
Hg terjadi dari senyawa mineral HgS (cinnabar) melalui pembakaran udara :
HgS (padat) + O2 (gas) -- - - - - - - -- -> Hg + SO2 (gas)
Tidak seperti logam-logam yang lain, pada suhu kamar Hg merupakan zat cair. Logam ini disebut hydrargyrum yang berarti perak cair. Zat cair ini tidak mudah menguap (tekanan uapnya adalah 0,0018 mm Hg pada 250 C), tetapi uap tersebut sangat beracun, dan pemaparan yang lama terhadapnya harus dihindarkan.
Kandungan air raksa dalam air minum dalam konsentrasi yang melebihi batas maksimal yang ditetapkan akan dapat meracuni sel-sel tubuh, merusak ginjal, hati dan syaraf. Selain itu, dapat pula menyebabkan keterbelakangan mental dan cerebral palsy pada bayi. Konsentrasi maksimum yang diperbolehkan sebagai standar yang ditetapkan berdasarkan Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 untuk unsur ini dalam air adalah sebesar 0,001 mg/l. US Public Health Service maupun WHO tidak mencantumkan unsur Hg didalam standar persyaratan air minum yang ditetapkannya.
BOD (Biological Oxygen Demand)
Biological Oxygen Demand (BOD) atau Kebutuhan Oksigen Biologik (KOB) adalah suatu analisa empirik yang mencoba mendekati secara global proses-proses mikrobiologik yang benar-benar terjadi di alam . Angka BOD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan (mengoksidasi) hampir semua zat organik yang terlarut atau tersuspensi dalam air.
Pemeriksaan BOD diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat air buangan oleh penduduk atau industri, dan untuk merancang system pengolahan biologic terhadap air yang tercemar tersebut. Penguraian zat organik adalah peristiwa alamiah. Sesuatu badan air yang dicemari oleh zat organik dapat menghabiskan oksigen terlarut dalam proses oksidasinya yang bisa mengakibatkan kematian ikan dalam air, merubah keadaan menjadi anaerobik dan menimbulkan alam air jernih dan air buangan industri yang mengandung zat organik jumlah bakteri ini tidak banyak. Pada kasus seperti ini, maka dalam analisa BOD yang menggunakan bakteri perlu ditambahkan benih bakteri yang sesuai.
Untuk oksidasi zat organik yang khusus, terutama di beberapa jenis air buangan industri yang mengandung bahan-bahan seperti fenol, deterjen, minyak dan sebagainya, bakteri harus diberikan waktu penyesuaian (adaptasi) beberapa hari melalui kontak dengan air buangan tersebut, sebelum dapat digunakan sebagai benih pada analisa BOD air tersebut (seeding).
COD (Chemical Oxygen Demand)
Chemical Oxygen Demand (COD) atau Kebutuhan Oksigen Kimia (KOK) adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organik yang ada dalam 1 liter sampel air, dimana pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent)
Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organik termasuk yang tidak dapat dioksidasikan melalui proses mikrobiologik dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut di dalam air.
Proses analisa COD berbeda dengan analisa BOD namun perbandingan antara angka COD dengan angka BOD dapat diperkirakan. Dalam tabel 2.1 tercantum perkiraan perbandingan angka tersebut untuk beberapa jenis air.
Tabel 2.1
PERBANDINGAN RATA-RATA ANGKA BOD3 20 / COD
UNTUK BEBERAPA JENIS AIR
Jika angka perbandingan tersebut lebih rendah dari yang tercantum, misalnya untuk air buangan domestik kurang dari 0,20 ini menunjukkan adanya zat-zat yang bersifat racun bagi mikroorganisme.
Tidak semua zat-zat organik dalam air buangan, maupun air permukaan dapat dioksidasikan melalui tes COD atau BOD. Tabel 2.2 menunjukkan jenis zat organik, anorganik yang tidak atau dapat dioksidasikan melalui tes COD atau BOD.
Tabel 2.2.
JENIS ZAT-ZAT YANG TIDAK ATAU DAPAT DIOKSIDASI MELALUI TES COD DAN BOD
mari gabung bersama kami di Aj0QQ*co
ReplyDeleteBONUS CASHBACK 0.3% setiap senin
BONUS REFERAL 20% seumur hidup.