AIR DAN KUALITAS AIR LIMBAH INDUSTRI

2.1 Kualitas Air

Peningkatan kualitas air adalah merupakan syarat kedua setelah kualitas, karena semakin maju tingkat hidup seseorang, maka akan semakin tinggi pula kebutuhan air dari masyarakat tersebut. Air merupakan suatu sarana utama untuk meningkatkan derajat kesehatan masyarakat, karena air merupakan salah satu media dari berbagai macam penularan.

Peningkatan kualitas air minum dengan jalan mengadakan pengelolaan terhadap air yang akan diperlukan sebagai air minum dengan mutlak diperlukan terutama apabila air tersebut berasal dari air permukaan. Pengolahan yang dimaksud bisa dimulai dari yang sangat sederhana sampai yang pada pengolahan yang mahir/lengkap, sesuai dengan tingkat kekotoran dari sumber air tersebut. Semakin kotor semakin berat pengolahan yang dibutuhkan, dan semakin banyak ragam zat pencemaran akan semakin banyak pula teknik-teknik yang diperlukan untuk mengolah air tersebut, agar bisa dimanfaatkan sebagai air minum. Oleh karena itu dalam praktek sehari-hari maka pengolahan air adalah menjadi pertimbangan yang utama dalam menentukan apakah sumber tersebut bisa dipakai sebagai sumber persediaan atau tidak.

Persyaratan untuk air minum mencakup syarat fisik, kimia, biologis dan radioaktif. Standar mutu air minum atau air untuk kebutuhan rumah tangga ditetapkan berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air minum.

Standar baku mutu air minum disesuaikan dengan standar internasional yang dikeluarkan oleh WHO. Standar kualitas air bertujuan untuk memelihara, melindungi dan mempertinggi derajat kesehatan masyarakat terutama dalam pengelolaan air atau kegiatan usaha mengolah dan mendistribusikan air untuk kepentingan masyarakat umum.

Penggunaan air (badan air) sesuai peruntukannya menurut PP No.82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, Pasal 8 adalah dikelompokkan sebagai berikut :

1) Kelas satu, adalah air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

2) Kelas dua, adalah air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

3) Kelas tiga, adalah air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

4) Kelas empat, adalah air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

Persyaratan air minum menurut Kusnaidi (2000), adalah sebagai berikut :

a. Syarat secara fisik

Secara fisik air yang dapat diminum adalah jernih atau tidak keruh, tidak berwarna, rasanya tawar, tidak berbau, temperature sesuai suhu udara dan tidak mengandung zat padat yang dapat terukur secara visual (kualitatif) dan secara kuantitatif.

Derajat bau dapat diketahui dengan mengencerkan air contoh dengan air bersih. Jika diencerkan dua kali (volume sebanding) maka air dinyatakan derajat bau rendah. Jika terjadi sebaliknya maka derajat bau tinggi.

b. Syarat secara kimia

Secara kimia, air yang dapat diminum adalah pH netral, tidak mengandung bahan kimia beracun, tidak mengandung ion logam, kesadahaan rendah dan tidak mengandung bahan organik.

Secara kualitatif, air contoh yang dibiarkan semalam akan mengalami perubahan warna, misalnya hitam, ungu atau biru karena mengandung logam yang tinggi. Tetapi bila air tidak mengalami perubahan maka disebut berkualitas baik. Adanya lendir pada permukaan/lapisan seperti minyak ataupun perubahan warna berarti air kurang baik (tidak sehat)

c. Syarat secara mikrobiologis

Secara mikrobiologis, air tidak mengandung mikroba yang pathogen maupun mirobia non-patogen. Secara kualitatif dapat terlihat setelah inkubasi 5 hari dalam keadaan tertutup. Gumpalan berwarna maupun putih, hitam, hijau ataupun perubahan warna air dan munculnya bau secara biologis menunjukan air yang tidak sehat.

2.2 Batasan Polusi Air

2.2.1 Pengertian Polusi Air

Polusi air adalah penyimpangan sifat-sifat air dari keadaan normal, bukan dari kemurniannya. Air yang tersebar di dalam tidak pernah terdapat dalam bentuk murni, tetapi bukan berarti semua air sudah terpolusi. Air yang mengandung komponen-komponen tersebut dalam jumlah tinggi disebut air sadap. Air minum juga bukan merupakan air murni. Meskipun bahan-bahan tersuspensi dan bakteri mungkin telah dihilangkan dari air tersebut, tetapi air minum mungkin masih mengandung komponen-komponen terlarut. Bahkan air murni sebenarnya tidak enak untuk diminum karena beberapa bahan yang terlarut mungkin memberikan rasa yang spesifik terhadap air minum.

Dari contoh-contoh tersebut di atas, jelas bahwa air yang tidak terpolusi tidak selalu merupakan air murni, tetapi adalah air yang tidak mengandung bahan-bahan asing tertentu dalam jumlah melebihi batas yang ditetapkan sehingga air tersebut dapat digunakan secara normal untuk keperluan tertentu, misalnya untuk air minum (air ledeng, air sumur), berenang atau rekreasi (kolam renang, air laut di pantai), mandi (air ledeng, air sumur), kehidupan hewan air (air sungai, air danau), pengairan dan keperluan industri.

Adanya benda-benda asing yang mengakibatkan air tersebut tidak dapat digunakan secara normal disebut polusi. Karena kebutuhan mahluk hidup akan air sangat bervariasi, maka batasan polusi untuk berbagai jenis air juga berbeda.

2.2.1 Polutan Air

Ciri-ciri air yang mengalami polusi sangat bervariasi tergantung dari jenis air dan polutannya atau komponen yang mengakibatkan polusi. Tanda-tanda polusi air yang berbeda ini disebabkan oleh sumber dan jenis polutan yang berbeda-beda. Untuk memudahkan pembahasan mengenai berbagai jenis polutan, polutan air dapat dikelompokan menjadi 9 group berdasarkan perbedaan sifat-sifatnya, sebagai berikut :

1) Padatan

2) Bahan buangan yang membutuhkan oksigen (oxygen-demanding wastes)

3) Mikroorganisme

4) Komponen organik sintetik

5) Nutrient tanaman

6) Minyak

7) Senyawa anorganik dan mineral

8) Bahan radioaktif

9) Panas

Pengelompokan tersebut di atas bukan merupakan pengelompokan yang baku, karena suatu jenis polutan mungkin dapat dimasukan ke dalam lebih dari satu kelompok.

2.2.3 Sifat-Sifat Air Terpolusi

Untuk mengetahui apakah suatu air terpolusi atau tidak, diperlukan pengujian untuk menentukan sifat-sifat air sehingga dapat diketahui apakah terjadi penyimpangan batas-batas polusi air.

Sifat-sifat yang umum diuji dapat digunakan untuk menentukan tingkat polusi air, misalnya :

 Nilai pH, keasaman dan alkalinitas

 Suhu

 Warna, bau dan rasa

 Jumlah padatan

 Nilai BOD dan COD

 Pencemaran mikroorganisme pathogen

 Kandungan minyak

 Kandungan logam berat

 Kandungan bahan radioaktif

a. Nilai pH, keasaman dan alkalinitas

Nilai pH air yang normal adalah sekitar netral, yaitu antara pH 6 sampai 8, sedangkan pH air yang terpolusi misalnya air buangan berbeda-beda tergantung dari jenis buangannya. Sebagai contoh, air buangan pabrik pengalengan mempunyai pH 6.2 sampai 7.6, air buangan pabrik susu dan produk-produk susu lainnya biasanya mempunyai pH 5.3 sampai 7.8, air buangan pabrik bier mempunyai pH 5.5 sampai 7.4, sedangkan air buangan pabrik pulp dan kertas biasanya mempunyai pH 7.6 sampai 9.5.

Pada industri-industri makanan, peningkatan keasamaan air buangan umumnya disebabkan oleh kandungan asam-asam organik. Air buangan industri-industri bahan anorganik pada umumnya mengandung asam-asam mineral dalam jumlah tinggi sehingga keasamannya juga tinggi atau pH-nya rendah. Adanya komponen besi sulfur (feS2) dalam jumlah tinggi di dalam air juga akan meningkatkan keasamannya karena FeS2 dengan udara dan air akan membentuk H2SO4 dan besi (Fe) yang larut.

Perubahan keasaman pada air buangan, baik kea rah alkali (pH naik) maupun kea rah asam (pH turun), akan sangat mengganggu kehidupan ikan dan hewan air disekitarnya. Selain itu air buangan yang mempunyai pH rendah bersifat sangat korosit terhadap baja dan sering menyebabkan pengkaratan pada pipa-pipa besi.

b. Suhu

Air sering digunakan sebagai medium pendingin dalam berbagai proses industri. Air pendingin tersebut setelah digunakan akan mendapatkan panas dari bahan yang didinginkan, kemudian dikembalikan ke tempat asalnya yaitu sungai atau sumber air lainnya. Air buangan tersebut mungkin mempunyai suhu lebih tinggi daripada air asalnya. Kenaikan suhu air akan menimbulkan beberapa akibat sebagai berikut :

1) Jumlah oksigen terlarut di dalam air menurun.

2) Kecepatan reaksi kimia meningkat.

3) Kehidupan ikan dan hewan air lainnya terganggu.

4) Jika batas suhu yang mematikan terlampaui,ikan dan hewan air lainnya mungkin akan mati.

Ikan yang hidup di dalam air yang mempunyai suhu relatif tinggi akan mengalami kenaikan kecepatan reaksi, disamping itu suhu yang relatif tinggi akan menurunkan jumlah oksigen yang terlarut di dalam air, akibatnya ikan dan hewan air akan mati karena kekurangan oksigen. Suhu air kali atau air buangan yang relatif tinggi dapat ditandai antara lain dengan munculnya ikan-ikan dan hewan air lainnya ke permukaan untuk mencari oksigen.

c. Warna, bau dan rasa

Warna air yang terdapat di alam sangat bervariasi, misalnya air rawa-rawa berwarna kuning, coklat atau kehijauan, air sungai biasanya berwarna kuning kecoklatan karena mengandung lumpur, dan air buangan yang mengandung besi/tannin dalam jumlah tinggi berwarna coklat kemerahan. Warna air yang tidak normal biasanya menunjukan adanya polusi. Warna air dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu warna sejati (true color) yang disebabkan oleh bahan-bahan terlarut, dan warna semu (apparent color) yang selain disebabkan karena adanya bahan-bahan terlarut juga karena adanya bahan-bahan tersuspensi, termasuk diantaranya yang bersifat koloid.

Bau air tergantung dari sumber airnya. Bau air dapat disebabkan oleh bahan-bahan kimia, ganggang, plankton ataupun tumbuhan maupun hewan air, baik yang hidup maupun yang sudah mati. Air yang berbau sulfit dapat disebabkan oleh reduksi sulfat dengan adanya bahan-bahan organik dan mikroorganisme anaerobik.

Air yang normal sebenarnya tidak mempunyai rasa. Timbulnya rasa yang menyimpang biasanya disebabkan oleh adanya polusi, dan rasa yang menyimpang tersebut biasanya dihubungkan dengan baunya karena pengujian terhadap rasa air jarang dilakukan. Air yang mempunyai bau tidak normal juga dianggap mempunyai rasa yang tidak normal.

2.3 Padatan

Air yang terpolusi selalu mengandung padatan yang dapat dipedakan atas empat kelompok berdasarkan besar partikelnya dan sifat-sifatnya, terutama kelarutannya diantaranya yaitu :

 Padatan terendap (sedimen)

 Padatan tersuspensi dan koloid

 Padatan terlarut

 Minyak dan lemak

Dalam analisis air selain padatan-padatan tersebut di atas sering juga dilakukan analisis terhadap total padatan, yaitu semua padatan setelah airnya dihilangkan ataupun diuapkan. Padatan yang terdapat di dalam air juga dapat dibedakan atas padatan organik dan padatan anorganik.

2.3.1 Padatan Terendap (Sedimen)

Sedimen adalah padatan yang dapat langsung mengendap jika air didiamkan tidak terganggu selama beberapa waktu. Padatan yang mengendap tersebut terdiri dari partikel-partikel padatan yang mempunyai ukuran relatif besar dan berat sehingga dapat mengendap dengan sendirinya. Sedimen yang terdapat di dalam air biasanya terbentuk sebagai akibatdari erosi, dan merupakan padatan yang umum terdapat di dalam air permukaan.

Adanya sedimen dalam jumlah tinggi di dalam air akan sangat merugikan karena hal-hal sebagai berikut :

 Sedimen dapat menyebabkan penyumbatan saluran air dan selokan, dan dapat megendap di dalam bak penampung air sehingga mengurangi volume air yang dapat ditampung di dalam bak tersebut.

 Sedimen yang mengendap di dasar sungai atau danau dapat mengurangi polusi ikan dan hewan-hewan air lainnya, karena telur-telur ikan dan sumber-sumber makanan mungkin terendam di dalam sedimen.

 Adanya sedimen mengurangi penetrasi sinar ke dalam air sehingga mengurangi kecepatan fotosintesis oleh tanaman air menurun.

 Sedimen menyebabkan air menjadi keruh sehingga menambah biaya penjernihan air, jika air tersebut akan digunakan untuk keperluan industri.

Padatan terendap biasanya terdiri dari pasir dan lumpur. Berbeda dengan tanah liat yang tidak dapat mengendap dengan sendirinya, lumpur merupakan padatan yang dapat mengendap dengan sendirinya terutama jika airnya tidak terguncang.

2.3.2 Padatan Tersuspensi Dan Koloid

Padatan tersuspensi adalah padatan yang menyebabkan kekeruhan air, tidak terlarut dan tidak dapat mengendap langsung. Padatan tersuspensi terdiri dari partikel-partikel yang ukuran maupun beratnya lebih kecil daripada sedimen, misalnya tanah liat, bahan-bahan organik tertentu, sel-sel mikroorganisme dan lain sebagainya. Sebagai contoh, air permukaan mengandung tanah liat dalam bentuk suspense yang dapat tahan sampai berbulan-bulan, kecuali jika keseimbangannya terganggi oleh zat-zat lain sehingga mengakibatkan terjadinya penggumpalan, kemudian diikuti dengan pengendapan. Selain mengandung padatan tersuspensi air buangan juga sering mengandung bahan-bahan yang bersifat koloid, misalnya protein.

Air buangan industri mengandung jumlah padatan tersuspensi dalam jumlah yang sangat bervariasi tergantung dari jenis industrinya. Air buangan dari industri-industri makanan, terutama industri fermentasi dan industri tekstil sering mengandung padatan tersuspensi dalam jumlah relatif tinggi. Jumlah padatan tersuspensi di dalam air dapat diukur menggunakan alat turbidimeter. Seperti halnya dengan padatan terendap, padatan tersuspensi akan mengurangi penetrasi sinar/cahaya ke dalam air sehingga mempengaruhi regenerasi oksigen secara fotosintesis.

2.3.3 Padatan Terlarut

Padatan terlarut adalah padatan-padatan yang mempunyai ukuran lebih kecil daripada padatan tersuspensi. Padatan ini terdiri dari senyawa-senyawa anorganik dan organik yang larut air, mineral dan garam-garamnya. Sebagai contoh, air buangan pabrik gula biasanya mengandung berbagai jenis gula yang larut, sedangkan air buangan industri kimia sering mengandung mineral-mineral seperti merkuri (Hg), timbale (Pb), arsenic (As), cadmium (Cd), chromium (Cr), nikel (Ni), Cl2 serta garam-garam kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) yang mempengaruhi kesadahan air.

Selain itu air buangan juga sering mengandung sabun, deterjen dan surfaktan yang larut air, misalnya pada air buangan rumah tangga dan industri pencucian. Beberapa polutan logam berat yang sering mencemari air buangan dan sangat berbahaya bagi kehidupan di sekitarnya.

Kesadahan Air

Adanya ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) di dalam air akan menyebabkan sifat kesadahan terhadap air tersebut. Air yang mempunyai tingkat kesadahan terlalu tinggi sangat merugikan karena beberapa hal diantaranya dapat menimbulkan karatan/korosi pada alat-alat yang terbuat dari besi, menyebabkan sabun kurang membusa sehingga meningkatkan konsumsi sabun, dan dapat menimbulkan endapan atau kerak-kerak di dalam wadah-wadah pengolahan. Oleh karena itu air yang akan digunakan untuk industri seharusnya sifat kesadahannya dihilangkan terlebih dahulu.

Kesadahan air dapat dibedakan atas dua macam, yaitu :

 Kesadahan sementara (temporer), yang disebabkan oleh garam-garam karbonat(CO3-) dan bikarbonat (HCO3-) dari kalsium (Ca) dan magnesium (Mg). garam-garam karbonat merupakan garam yang tidak larut, sedangkan garam bikarbonat merupakan garam yang larut. Garam karbonat dengan adanya air dan karbondiosida di udara akan membentuk garam bikarbonat yang larut, oleh karena itu semakin tinggi kadar CO2 di udara maka semakin tinggi kelarutannya.

 Kesadahan tetap (permanen), disebabkan oleh adanya garam-garam khlorida (Cl-) dan sulfat (SO4-) dari kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg).

Kesadahan karena garam-garam tersebut bersifat tetap dan sangat sukar dihilangkan. Berdasarkan tingkat kesadahannyaair dapat dibedakan atas beberapa macam, yaitu air lunak, air agak sadah, air sadah dan air sangat sadah.

Minyak dan lemak yang sering mencemari air sering dimasukan ke dalam kelompok padatan, yaitu padatan yang mengapung di atas permukaan air. Minyak yang terdapat di dalam air dapat berasal dari berbagai sumber, diantaranya karena pembersihan dan pencucian kapal-kapal di laut, adanya pengeboran minyak di dekat laut atau di tengah laut, terjadinya kebojoran kapal pengangkut minyak, dan sumber-sumber lainnya misalnya dari buangan pabrik.

Minyak tidak larut air, oleh karena itu jika air tercemar oleh minyak maka minyak tersebut akan tetap mengapung, kecuali jika terdampar ke pantai atau tanah di sekeliling sungai. Tetapi ternyata tidak demikian halnya. Semua jenis minyak mengandung senyawa-senyawa volatil yang segera dapat menguap. Ternyata selama beberapa hari sebanyak 25% dari volume minyak akan hilang karena menguap. Sisa minyak yang tidak menguap akan mengalami emulsifikasi yang mengakibatkan air dan minyak dapat tercampur.

Ada dua macam emulsi yang terbentuk antara minyak dengan air, yaitu emulsi minyak dalam air dan emulsi air dalam minyak. Emulsi minyak dalam air terjadi jika droplet-droplet minyak terdispersi di dalam air dan distabilkan dengan interaksi kimia dimana air menutupi permukaan droplet-droplet tersebut. Hal ini terjadi terutama di dalam air yang berombak dan droplet minyak tersebut tidak terdispersi pada permukaan air, melainkan menyebar di dalam air. Beberapa droplet minyak, terutama yang berikatan dengan partikel mineral, menjadi lebih berat dan akan mengendap ke bawah.

Emulsi air dalam minyak terbentuk jika droplet-droplet air ditutupi oleh lapisan minyak dan emulsi ini distabilkan oleh interaksi diantara droplet-droplet air yang tertutup. Emulsi semacam ini terlihat sebagai lapisan yang mengapung pada permukaan air dan lekat, dan kadang-kadang karena kandungan air di dalam droplet-droplet minyak tersebut cukup tinggi maka total volumenya menjadi lebih besar dibandingkan dengan minyak aslinya.

Sebagian besar emulsi minyak tersebut kemudian akan mengalami degradasi melalui fotooksidasi spontan dan oksidasi oleh mikroorganisme. Mikroorganisme merupakan organisme yang paling berperan dalam dekomposisi minyak di laut.

Pencemaran air oleh minyak sangat merugikan karena dapat menimbulkan hal-hal sebagai berikut :

1) Adanya minyak menyebabkan penetrasi sinar ke dalam air berkurang.

2) Konsentrasi oksigen terlarut menurun dengan adanya minyak, karena lapisan film minyak menghambat pengambilan oksigen oleh air.

3) Adanya lapisan minyak pada permukaan air akan mengganggu kehidupan burung air, karena burung-burung yang berenang dan menyelam bulu-bulunya akan ditutupi oleh minyak sehingga menjadi lekat satu sama lain, akibatnya kemampuannya untuk terbang juga menurun.

4) Penetrasi sinar dan oksigen yang menurun dengan adanya minyak dapat mengganggu kehidupan tanaman-tanaman laut termasuk ganggang dan lainnya.

Beberapa komponen yang menyusun minyak juga diketahui bersifat racun terhadap berbagai hewan maupun manusia, tergantung dari struktur dan berat molekulnya. Komponen-komponen hidrokarbon jenuh yang mempunyai titik didih rendah diketahui dapat menyebabkan anestesi dan narkosis pada berbagai hewan tingkat rendah, dan jika terdapat pada konsentrasi tinggi dapat mengakibatkan kematian.