Senin, 28 Januari 2013

PENCEMARAN AIR

Diposting oleh Nahda Ulmiati di 21.36



A.      PENGERTIAN PENCEMARAN AIR
Pencemaran air adalah peristiwa masuknya zat, energi, unsure atau komponen lainnya ke dalam air, sehingga kualitas air terganggu yang ditandai dengan perubahan warna, baud an rasa. Beberapa contoh polutan antara lain: Fosfat yang berasal dari penggunaan pupuk buatan dan detergen, Poliklorin Bifenil (PCB) senyawa ini berasal dari pemanfaatan bahan- bahan peluma dan plastic, Minyak dan Hidrokarbon dapat berasal dari kebocoran pada roda dan kapal pengangkut minyak, logam- logam berat berasal dari industri bahan kimia dan bensin, Limbah Pertanian berasal dari kotoran hewana dan tempat penyimpanan makanan ternak, Kotoran Manusia berasal dari saluran pembuangan tinja manusia.( Djambur, 1993 )
B.       MACAM-MACAM  SUMBER PENCEMARAN AIR
Sumber pencemaran air antara lain sampah masyarakat, limbah industri, limbah pertanian dan limah rumah tangga. Ada beberapa tipe polutan yang dapat merusak perairan yaitu; bahan- bahan yang mengandung bibit penyakit, bahan- bahan yang banyak membutuhakan oksigen untuk penguraiannya, bahan- bhan kimia organic dari industri atau limbah pupuk pertanian, bahan- bahan yang tidak sediment, bahan- bahan yang mengandung radioaktif dan panas. Pembuangan sampah dapat mengakibatkan kadar O2 terlarut dalam air semakin berkurang karena sebagian besar dipergunakan oleh bakteri pembusuk. Pembuangan sampah organic maupun anorganik yang dibuang kesungai terus- menerus, selain menemari air, terutama di musim hujan akan mengakibatkan banjir.
Air adalah unsure alam yang penting bagi mahluk hidup dengan sifat mengalir dan meresap. Apabila jalur aliran- alirannya tersumbat akan mengakibatkan banjir. Polusi air terjadi karena kurangnya rasa disiplian masyarakat, misalnya dalam kebersihan lingkungan dan membuang sampah sembarangan. Musibah banjir terbagi menjadi dua macam yaitu banjir banding ( besar) dan banjir genangan.
·       Banjir banding terjadi akibat air meluap dari jaur- jalur aliran (sungai) dengan volume air yang besar
·       Banjir genangan terjadi tergenangnya air hujan disuatu daerah yang saluran air dan daya seraonya terbatas. ( Salman, 1993 )
C.       BAHAYA DARI PENCEMARAN AIR
Bibit- bibit penyakit berbagai zat yang bersifat racun dan bahan radioaktif dapat merugikan manusia. Berbagai polutan memerlukan O2 untuk penguraiannya. Jika O2 kurang, penguraiannya tidak sempurna dan menyebabkan air berubah warnanya dan berbau busuk. Bahan atau logam yang berbahaya seperti arsenat, uradium, krom, timah, air raksa, benzon, tetraklorida, karbon dan lain- lain dapat merusak organ tubuh manusia atau dapatmenyebabkan kanker. Sejumlah besar limbah dari sungai akan masuk ke laut.
Polutan ini dapat merusak kehidupan air sekitar muara sungai dan sebagian kecil laut muara. Bahan- bahan yang berbahaya masuk ke laut atau samudera mempunyai akibat jangka panjang yang belum diketahui. Banyak jenis kerang- kerangan  yang mungin mengandung zat- zat yang berbahaya untuk dimakan. Laut dapat pula tercemar oleh yang asalnya mungkin dari pemukiman, pabrik, melalui sungai, atau dari kapal tanker yang rusak. Minyak dapat mematikan burung dan hewan laut lainnya, sebagai contoh efek keracunan dapat dilihat di Jepang. Merkuri yang dibuang oleh sebuah industri ke teluk minamata terakumulasi di jaringan tubuh ikan dan masyarakat yang mengkonsumsinya menderita cacat dan meninggal.
Banyak akibat yang ditimbulkan oleh polusi air, diantaranya:
1.    Terganggunya kehidupan organisme air karena berkurangnya kandungan oksigen
2.    Terjadinya ledakan ganggang dan tumbuhan air
3.    Pendangkalan dasar perairan
4.    Tersumbatnya penyaring reservoir, dan menyebabkan perubahan ekologi
5.    Dalam jangka panjang mengakibatkan kanker dan kelahiran cacat
6.    Akibat penggunaan pestisida yang berlebihan selain membunuh hama dan penyakit, juga membunuh serangga dan makhluk yang berguna terutama predator
7.    Kematian biota kuno, seperti plankton, ikan bahkan burung
8.    Dapat mengakibatkan mutasi sel kanker dan leukemia
Ø BESI(Fe) dan MANGAN(Mn)
Unsur besi terdapat pada hampir semua air tanah, sedangkan unsur mangan tidak demikian, tetapi keberadaan unsur mangan biasanya bersama-sama dengan unsur besi. Air tanah umumnya mempunyai konsentrasi karbon dioksida yang tinggi hasil penguraian kembali zat-zat organik dalam tanah oleh aktivitas mikroorganisme, serta mempunyai konsentrasi oksigen terlarut yang relatif rendah, menyebabkan kondisi anaerobik. Kondisi ini menyebabkan konsentrasi besi dan mangan bentuk mineral tidak larut (Fe3+ dan Mn4+) tereduksi menjadi besi dan mangan yang larut dalam bentuk ion bervalensi dua (Fe2+ dan Mn2+).
Meskipun besi dan mangan pada umumnya terdapat dalam bentuk terlarut bersenyawa dengan bikarbonat dan sulfat, juga ditemukan kedua unsur tersebut bersenyawa dengan hidroden sulfida (H2S).
Selain itu besi dan mangan ditemukan pula pada air tanah yang mengandung asam yang berasal dari humus yang mengalami penguraian dan dari tanaman atau tumbuhan yang bereaksi dengan unsur besi untuk membentuk ikatan kompleks organik. Konsentrasi besi pada air tanah bervariasi mulai dan 0,01 mg/l sampai dengan ± 25 mg/l, sedangkan konsentrasi mangan pada umumnya kurang dan 1,0 mg/l. Secara umum 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 ditemukan dalam air tanah ditempat – tempat tertentu.
Pada air permukaan yang belum diolah ditemukan konsentrasi mangan rata-rata lebih dari 1 mg/l, walaupun demikian dalam keadaan tertentu unsur mangan dapat timbul dalam konsentrasi besar pada suatu reservoir/tandon atau sungai pada kedalaman dan saat tertentu. Hal ini terjadi akibat adanya aktivitas mikroorganisme dalam menguraikan dan mereduksi bahan organik dan mangan (IV) menjadi mangan (II) pada kondisi hypolimnion (kondisi adanya cahaya matahari).
Penyediaan air bersih dari air baku air permukaan yang membutuhkan pengolahan penghilangan besi dan mangan, biasanya air tersehut berasal dari hypolimnion (lapisan bagian bawah) dari danau yang dalam atau dari danau yang eutrop (kaya nutrien), dimana kondisi reaksi reduksi berlangsung untuk selanjutnya deposit endapan besi dan mangan akan berubah kembali ke dalam bentuk larutan. Besi pada air permukaan terdapat dalam beberapa bentuk, antara lain dalam bentuk suspensi dari lumpur, tanah liat dan partikel (dispersi) halus dari besi (IIl) hidroksida, [Fe(OH)3 ] dalam bentuk koloid dan organik kompleks.
Mangan terdapat dalam bentuk kompleks dengan bikarbonat, mineral dan organik. Unsur mangan pada air permukaan berupa ion bervalensi empat dalam bentuk organik kompleks.
Perairan yang mengandung besi sangat tidak diinginkan untuk keperluan rumah tangga, karena dapat menyebabkan bekas karat pada pakaian, porselin, dan alat – alat lainnya serta menimbulkan rasa yang tidak enak pada air minum pada konsentrasai diatas kurang lebih 0.31 mg/L. Sifat kimia perairan dari besi adalah sifat redoks. pembentukan kompleks, metabolisme oleh mikroorganisme, dan pertukaran dari besi antara fasa dan fase padat yang mengandung besi karbonat, hidroksida dan sulfite.
Air tanah yang mengandung Fe (II) mempunyai sifat 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 berubah menjadi ion Ferri dengan reaksi sebagai berikut :

4Fe2+ + O2 + 10 H2O ——-> 4 Fe(OH)3 8 H+

Dan ini menyebabkan air menjadi keruh. Pada pembentukan besi (III) oksidasi terhidrat yang tidak larut menyebabkan air berubah menjadi abu – abu.
Besi (II) dapat terjadi sebagai jenis stabil yang larut dalam dasar danau dan sumber air yang kekurangan oksigen. Ion FeOH+ dapat terjadi dalam perairan yang bersifat basa, tetapi bisa ada CO2 maka terbentuk FeCO3 yang tidak larut. Besi (II) dapat membentuk kompleks yang stabil dengan zat organik pengompleks yang dapat larut dalam air. Dalam perairan dengan pH sangat rendah, kedua bentuk ion ferro dan ferri dapat ditemukan.
Dalam kondisi aerob mangan dalam perairan terdapat dalam bentuk MnO2 dan pada dasar perairan tereduksi menjadi Mn2+ atau dalam air yang kekurangan oksigen (DO rendah). Oleh karena itu pemakaian air berasal dari dasar suatu sumber air, sering ditemukan mangan dalam konsentrasi tinggi.
Pada pH agak tinggi dan kondisi aerob terbentuk mangan yang tidak larut seperti, MnO2, Mn3O4, atau MnCO3 meskipun oksidasi dari Mn2+ itu berjalan relative lambat. Secara visual dalam air yang banyak mengandung mangan berwarna kehitam – hitaman. Sedangkan aktifitas mangan dalam air sama dengan besi.
Jika konsentrasi besi dan mangan di dalam air relatif besar, akan memberikan dampak sebagai berikut : Menimbulkan penyumbatan pada pipa disebabkan secara langsung oleh deposit (tubercule) yang disebabkan oleh endapan besi :
a.       Secara tidak langsung, disebabkan oleh kumpulan bakteri besi yang hidup di dalam pipa, karena air yang mengandung besi, disukai oleh bakteri besi.
b.      Selain itu kumpulan bakteri ini dapat meninggikan gaya gesek (losses) yang juga berakibat meningkatnya kebutuhan energi. Selain itu pula apabila bakteri tersebut mengalami degradasi dapat menyebabkan bau dan rasa tidak enak pada air.
c.       Besi dan mangan sendiri dalam konsentrasi yang lebih besar dan beberapa mg/L, akan memberikan suatu rasa pada air yang menggambarkan rasa logam, atau rasa obat.
Meninggalkan noda pada bak-bak kamar mandi dan peralatan lainnya (noda kecoklatan disebabkan oleh besi dan kehitaman oleh mangan). Pada ion exchanger endapan besi dan mangan yang terbentuk, seringkali mengakibatkan penyumbatan atau menyelubungi media pertukaran ion (resin), yang mengakibatkan hilangnya kapasitas pertukaran ion. Menyebabkan keluhan pada konsumen (seperti kasus “red water”) bila endapan besi dan mangan yang terakumulasi di dalam pipa, tersuspensi kembali disebabkan oleh adanya kenaikan debit atau kenaikan tekanan di dalam pipa/system distribusi, sehingga akan terbawa ke konsumen.
Ada beberapa prinsip proses penghilangan besi dan mangan yaitu : pertukaran ion (ion exchange), proses secara biologis, tetapi yang umum digunakan pada sistem penyediaan air adalah proses oksidasi secara kimiawi, yaitu menaikkan tingkat oksidasi oleh suatu oksidator dengan tujuan merubah bentuk besi dan mangan terlarut menjadi bentuk besi dan mangan tidak larut (endapan). Proses ini dilanjutkan dengan pemisahan endapan/suspensi/dispersi yang terbentuk menggunakan proses sedimentasi dan atau filtrasi. Untuk meningkatkan efisiensi pemisahan endapan ini, bila perlu menggunakan proses koagulasi-flokulasi dilanjutkan dengan sedimentasi dan filtrasi.
Besi dan mangan dapat diendapkan sebagai senyawa dengan karbonat pada air yang mengandung karbonat (alkalinitas), dengan penambahan kapur atau soda. Pengendapan ini berlangsung pada kondisi anaerobik. Kelarutan Fe (II) dan Mn(II) ditentukan oleh konsentrasi total karbonik. Pada kondisi tersebut, Fe (II) dan Mn (II) karbonat dapat diharapkan mengendap seluruhnya pada pH > 8 dan 8,5. Pengendapan Fe (II) hidroksida dan Mn (II) hidroksida pada pH ± 11. Campuran dua macam endapan tersebut, terbentuk dalam proses Kapur – Soda. Besi dan mangan akan lebih baik bila diendapkan dengan jalan oksidasi oleh oksidator seperti O2 ; O3 ; Klor/senyawa klor ; KMnO4, karena kelarutan dari bentuk Fe (III) trihidroksida dan Mn (IV) dioksida adalah lebih rendah dibandingkan dengan senyawa Fe (II) dan Mn (II) karbonat. Kecepatan oksidasi Fe (II) oleh oksigen sangat rendah dalam kondisi nilai pH rendah. Dalam hal ini pH perlu dinaikkan dengan mengurangi konsentrasi CO2 atau dengan penambahan alkali (kapur).
Sebaliknya kecepatan oksidasi dapat ditingkatkan dengan menggunakan katalisator. Agak sulit dalam mengukur kecepatan oksidasi besi (II) menjadi bentuk yang dapat disaring, karena kehadiran zat pereduksi lainnya. Walaupun demikian kecepatan pengendapan dan aglomerasi Fe (II) yang terkandung di dalam air alam, lebih lambat dari perkiraan teoritis. Hal ini memberi gambaran bahwa ada rintangan seperti reduksi besi (III) oleh zat organik dan zat pereduksi lainnya. Rintangan ini tetap ada sampai seluruh zat organik teroksidasi dan endapan yang terbentuk akan stabil. Kecepatan oksidasi Mn (II) relatif lambat pada pH < 9, pengaruh katalisator dari endapan Mn (IV) sangat diperlukan. Morgan menunjukkan bahwa efek utama dari MnO2 mengadsorpsi Mn (II), dengan cara demikian memberikan pengaruh dalam penghilangan mangan selama proses filtrasi. Kemudian Mn (IV) yang mengadsorpsi, melanjutkan oksidasinya secara perlahan-lahan.
Keberadaan asam humus akan memperlambat oksidasi besi. Penyerapan atas Fe (II) dan Mn (II) dilaporkan memegang peranan dalam penghilangan besi dan mangan dari air. Endapan Fe (III) hidroksida dan Mn (IV) dioksida, keduanya mempunyai kapasitas adsorpsi (penyerapan) yang tinggi. Penambahan MgO pada air yang mempunyai pH rendah dapat menaikan kecepatan oksidasi Fe (II) tanpa menaikan pH yang berarti bagi air yang dihasilkan (air hasil olahan).
Pembentukan besi (III) dan mangan (IV) dipengaruhi oleh pH, pada pH antara 6,9 – 7,2. Reaksi pembentukan Fe (III) dapat terjadi dengan cepat, sedangkan reaksi pembentukan Mn (IV) akan lambat bila pH dibawah 9,5. Penggunaan klor sebagai oksidator biasanya untuk mengolah air dengan kandungan besi (II) dan mangan (II) kurang dari 2 mg/l. Pembentukan Fe (III) dan Mn (IV) tergantung pada pH. Pada pH 7,5 klor berbentuk 50 % asam hipoklorit (HOCI) dan 50 % ion hipoklorit (OCI)-. Reaksi oksidasi pada besi (II) lebih cepat dibanding dengan Mangan (II), batas pH untuk pembentukan mangan (IV) adalah 5 – 7 .
Pada reaksi terhadap oksidator KMnO4 maka akan terjadi reaksi sebagai berikut :

Mn2+ + 2ClO2 + 2H2O ———–> MnO2 + 2O2 + 2Cl− + 4H+

KMnO4 ini pertama kali diterapkan untuk menghilangkan bau dan rasa pada air bersih, kemudian dipergunakan untuk menghilangkan warna (organik) dan terakhir dipergunakan untuk mengurangi unsur besi dan mangan, dimana untuk pembentukan besi (Ill) dan mangan (IV) terjadi pada pH lebih dari 7. Jika bereaksi dengan ozon maka akan terjadi reaksi sebagai berikut :

2Fe + 3O3 + 5H2O ———–> 2Fe(OH)3 + 4O2 + 4H+
2Mn2+ + 2O3 + 4H2O ———–> 2MnO(OH)2 + 2O2 + 4H+
2Mn2+ + 5O3 + 3H2O ———–> 2MnO4– + 5O2 + 6H+

D.    USAHA- USAHA UNTUK MENCEGAH DAN MENGATASI POLUSI AIR
Pengenceran dan penguraian polutan air tanah sulit sekali karena airnya tidak mengalir dan tidak mengandung bakteri pengurai yang aerob, jadi air tanah yang tercemar akan tetap tercemar dalam waktu yang lama, walau tidak ada bahan pencemaran yang masuk. Oleh karena itu banyak usaha untuk menjaga agar tanah tetap bersih, misalnya:
  1. Menempatkan daerah industri atau pabrik jauh dari daerah pemukiman atau perumahan
  2. Pembuangan limbah industri diatur sehinga tidak mencemari lingkungan atau ekosistem
  3. Pengawasan terhadap penggunaan jenis- jenis pestisida dan zat – zat kimia lain yang dapat menimbulkan pencemaran
  4. Memperluas gerakan penghijauan
  5. Tindakan tegas terhadap perilaku pencemaran lingkungan
  6. Memberikan kesadaran terhadap masyarakat tentang arti lingkungan hidup sehingga manusia lebih mencintai lingkungannya
  7. Melakukan intensifikasi pertanian
Adapun cara lain untuk mengatasi polusi air atau yang dikenal dengan sebutan banjir. Banjir ada dua macam yaitu banjir banding dan banjir genangan.
  1. Banjir banding dapat diatasi secar meluas dengan didukung berbagai disiplin ilmu
  2. Banjir genangan dapat diatasi dengan memebersihakan air dari penyumbatan yang mengakibatkan air meluap
Banyak orang mengatakan “ lebih baik mencegah dari pada mengatasi”, hal ini berlaku pula pada banjir genangan. Ada beberapa langkah- langkah yang dilakukan untuk mencegak banjir genangan yaitu:
  1. Dalam perencanaan jalan- jalan lingkungan baik program pemerintah maupun swadaya masyarakat sebaiknya memilih material bahan yang menyerap air misalnya penggunaan bahan  dari pavling blok ( blok- blok adukan beton yang disusun denagn rongga- rongga resapan air disela- selanya. Hal yang tidak kalah pentingnya adalah penataan saluran lingkungan, pembuatannyapun harus bersamaan dengan pembuatan jalan tersebut
  2. Apabila di halaman pekarangan- pekarangan rumah kita masih terdapat ruang- ruang terbuka, buatlah sumur- sumur resapan air hujan sebanyak- banyaknya. Fungsi sumur resapan air ini untuk mempercepat air meresapke dalam tanah. Dengan membuat sumur resapan air tersebut, sebenarnya kita dapat memperoleh manfaat seperti berikut:
    • Persediaan air bersih dalam tanah disekitar rumah kita cukup baik dan banyak
    • Tanah bekas galian sumur dapat dipergunakan untuk menimbun lahan- lahan yang rendah atau meninggikan lantai rumah
    • Apabila air hujan tidak tertampung oleh selokan- selokan rumah, dapat dialirkan ke sumur- sumur resapan. Jangan membuang sampah atau mengeluarkan air limbah rumah tangga (air bekas mandi, cucian dan sebagainya) ke dalam sumur resapan karena bias mencemari kandungan air tanah
    • Apabila air banjir masuk ke rumah menapai ketinggian 20- 50 cm, satu- satunya jalan adalah meninggikan lantai rumah kita di atas ambang permukaan air banjir.
    • Cara lain adalah membuat tanggul di depan pintu masuk rumah kita. Cara ini sudah umum dilakukan orang, hanya saja teknisnya sering kurang terencana secara mendetail.

 

0 komentar:

Posting Komentar

Subscribe to: Posting Komentar (Atom)

By :
Free Blog Templates