Pencemaran Air / Polusi Air

Air selalu diperlukan oleh setiap makhluk hidup, apalagi manusia. Air dimanfaatkan oleh manusia untuk minum, memasak, mandi, mencuci, dan keperluan hidup lainnya. Oleh karena itu, diperlukan upaya-upaya untuk memperoleh air yang sehat dan aman dikonsumsi.

Coba bayangkan bagaimana jika air yang kalian gunakan untuk minum dan memasak tercemar limbah?

Untuk mempelajari lebih lanjut apa dan bagaimana pencemaran air itu. Silahkan lanjutkan membaca postingan berikut !

ZONA BACA

Bacalah teks informasi berikut ini dengan cermat !

Seiring dengan perkembangan iptek, terjadi pula peningkatan terhadap aktivitas manusia. Namun, sering kali aktivitas manusia tersebut juga menyebabkan penurunan terhadap kualitas air. Jika penurunan ini tidak dikendalikan, akan terjadi pencemaran air.
Pencemaran air adalah masuknya polutan ke dalam air atau berubahnya tatanan air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas air turun sampai pada tingkat tertentu sehingga menyebabkan air tidak dapat berfungsi lagi sesuai peruntukannya (PP RI No. 82 tahun 2001).

Polutan dapat berupa zat cair atau padat yang berasal dari limbah rumah tangga, industri, pertanian, dan sebagainya.
Jika anda lihat di daerah-daerah perkotaan, parit dan sungai-sungainya sudah tidak berwarna jernih lagi, tetapi telah berubah menjadi cokelat, hitam, dan sangat bau. Bagaimana mungkin ada hewan dan tumbuhan yang dapat hidup di dalamnya?
Limbah deterjen dan penggunaan pupuk buatan yang berlebihan juga dapat mengganggu ekosistem air. Sisa pupuk buatan yang terbawa oleh air akan menyuburkan tumbuhan yang hidup di air sehingga tumbuhan tersebut dapat menutupi permukaan air. Keadaan ini akan mengganggu kehidupan makhluk hidup di dalam air. Mengapa ? Karena tertutupnya permukaan air oleh tumbuhan air akan menghalangi masuknya cahaya matahari ke dalam air. Hal ini berpengaruh pada kegiatan fotosintesis yang dilakukan oleh fitoplankton yang semakin berkurang.
Secara tidak langsung juga terjadi pengurangan ketersediaan oksigen di dalam air. Anda tahu bahwa oksigen sangat diperlukan dalam respirasi makhluk hidup. Dapat anda bayangkan bagaimana jika di dalam air itu tidak terdapat oksigen? Selain itu, adanya populasi tumbuhan air yang sangat cepat juga memicu terjadinya pendangkalan sungai.  Akibat selanjutnya adalah cepat rusaknya bendungan dan mudahnya terjadi banjir.

Apa Sumber Utama Pencemaran Air ?
Secara umum, pencemaran air dapat dikategorikan sebagai berikut.
a) Infection Agent
Infection agent merupakan bahan pencemar yang dapat menyebabkan gangguan kesehatan manusia (penyakit). Bahan pencemar ini berupa mikroorganisme patogen yang berasal dari excreta manusia dan hewan yang tidak dikelola dengan baik. Untuk mendeteksi keberadaan mikroorganisme patogen di dalam air, dapat digunakan bakteri Coliform sebagai bakteri penunjuk (indicator organism). Jika dalam sampel air itu ditemui indicator organism, air tersebut sudah tercemar oleh tinja (mikroorganisme patogen). Akan tetapi, jika di dalam air tidak ditemukan indicator organism, air tersebut tidak tercemar oleh tinja (mikroorganisme patogen).
b) Zat-Zat Pengikat Oksigen
Dissolved Oxygen atau jumlah oksigen terlarut adalah indikator yang baik untuk menentukan kualitas air. Kandungan oksigen dalam air di atas 6 ppm dapat mendukung kehidupan tumbuhan, ikan, dan makhluk hidup dalam air. Kandungan oksigen kurang dari 2 ppm hanya dapat mendukung kehidupan cacing, bakteri, jamur, dan mikroorganisme pengurai. Oksigen yang terlarut dalam air berasal dari difusi oksigen dan proses fotosintesis fitoplankton. Oksigen digunakan untuk proses respirasi makhluk hidup air dan proses kimia dalam air.
Tahukah anda tentang siklus oksigen (oxygen)? Jika dalam suatu perairan banyak kemasukan sisa makanan, jumlah mikroorganisme dalam perairan tersebut akan meningkat. Hal ini akan berakibat pada peningkatan jumlah oksigen dalam air yang digunakan untuk pernapasan mikroorganisme sehingga menurunkan jumlah oksigen terlarut. Jika bahan organik telah habis, jumlah mikroorganisme akan berkurang pula sehingga secara alamiah kandungan oksigen di dalam akan naik dan kembali stabil. Bagaimana jika terjadi pembuangan sisa makanan ke dalam perairan tersebut secara terus-menerus?

c) Sedimen
Sedimen terdiri atas tanah dan pasir yang masuk ke air dari erosi atau banjir dan dapat menimbulkan pendangkalan aliran sungai. Selain itu, sedimentasi dapat menimbulkan kekeruhan air yang menghalangi penetrasi cahaya matahari sehingga mengganggu proses fotosintesis fitoplankton yang berarti pula berkurangnya pasokan oksigen dalam air.
d) Nutrisi atau Unsur Hara (Nitrat dan Posfat)
Nutrisi atau unsur hara dapat mengakibatkan peningkatan produktivitas primer yang ditimbulkan oleh adanya penyaringan air dengan unsur hara yang dibutuhkan oleh tumbuhan (Eutrofikasi).
Keadaan ini dapat meningkatkan populasi ganggang dan bakteri dalam perairan tersebut. Akibatnya, air menjadi keruh dan bau. Selain itu, juga menghambat proses masuknya oksigen ke perairan yang secara tidak langsung dapat menurunkan kadar oksigen di dalam air.
e) Pencemar Anorganik
Bahan pencemar anorganik adalah logam, garam, asam, dan basa. Merkuri, kadmium, timbel, dan nikel adalah logam dengan kadar yang relatif kecil sudah dapat mengakibatkan pencemaran. Ingat kejadian di teluk Minamata? Asam dapat masuk ke dalam air dari produk samping proses industri dan pelapisan logam. Asam dan basa ini dapat menyebabkan perubahan pH air yang dapat mengganggu kehidupan di dalam air. Contoh lain, kasus keracunan kobalt yang terjadi di Nebraska merupakan penyakit tidak menular yang disebabkan oleh kontaminasi kobalt di dalam air. Akibat keracunan ini timbul penyakit jantung, kerusakan kelenjar gondok, darah tinggi, dan kaki bengkak.
f) Zat Kimia Organik
Banyak zat kimia organik yang mempunyai toksisitas yang tinggi.
Kontaminasi antara zat kimia organik dengan air dapat mengancam kesehatan. Zat kimia organik digunakan dalam industri kimia, misalnya, untuk pembuatan pestisida, plastik, produk farmasi, pigmen, dan produk lainnya.
g) Energi Panas
Kualitas air akan turun jika terjadi perubahan temperatur.
Pembuangan air limbah yang mengandung panas mengakibatkan kenaikan temperatur yang menyebabkan turunnya kadar oksigen dalam air. Air yang panas pada permukaan air dapat menghambat masuknya oksigen ke dalam air di level bawah.
h) Zat Radioaktif
Zat radioaktif yang teraplikasi dalam teknologi nuklir yang digunakan pada berbagai bidang dapat menimbulkan sisa pembuangan.
Dapat saja sisa zat radioaktif tersebut terbawa ke dalam lingkungan air. Pengaruh radioaktif ini dapat mengakibatkan gangguan pada proses pembelahan sel, rusaknya kromosom, dan lebih jauh dalam waktu yang lama dapat terjadi kerusakan sistem reproduksi dan sel tubuh. 

Untuk mengurangi terjadinya pencemaran air, dapat dilakukan usaha-usaha pencegahan, antara lain, sebagai berikut:

1. tidak membuang sampah di sembarang tempat, baik itu di parit maupun di sungai;
2. tidak membuang limbah sembarangan dengan cara membuat tempat pengolahan limbah cair; air limbah diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke perairan sehingga air limbah tersebut tidak berbahaya bagi ekosistem air;
3. tidak membuang atau menggunakan pupuk pertanian secara berlebihan.

Apa Dampak yang ditimbulkan dari adanya Pencemaran Air ?
Air limbah yang dibuang tanpa pengolahan terlebih dahulu merupakan salah satu sumber pencemaran air. Air limbah adalah sisa dari suatu usaha atau kegiatan manusia yang berwujud cair.

Air limbah ini dapat berasal dari rumah tangga dan industri. Air limbah dari rumah tangga terdiri dari tinja (feses) yang sering kali mengandung mikroorganisme patogen, air seni (urine) yang mengandung fosfor, nitrogen, mungkin juga mikroorganisme, serta sullage (gray water) air bekas cucian dapur, mesin cuci, dan air mandi. Excreta adalah campuran feses dan urine. Campuran excreta dan air bilasan kamar mandi disebut black water.
Air limbah industri mengandung zat yang bervariasi sesuai dengan pemakaian tiap-tiap industri. Hal ini berhubungan dengan dampak yang ditimbulkannya nanti. 

Air limbah yang tidak dikelola dengan baik akan menimbulkan dampak yang tidak menguntungkan bagi lingkungan, antara lain, sebagai berikut.
a) Penurunan Kualitas Lingkungan
Pembuangan air limbah secara langsung ke dalam air permukaan menyebabkan pencemaran air permukaan tersebut. Misalnya, pembuangan limbah organik ke dalam air dapat meningkatkan populasi mikroorganisme dan menghambat penetrasi cahaya matahari ke dalam air. Hal ini dapat menurunkan kandungan udara dalam air sehingga dapat mengganggu kehidupan di dalam air.
b) Gangguan Kesehatan
Air limbah yang tidak dikelola dengan baik dapat mengandung bibit penyakit (jamur dan bakteri), vektor penyakit (sarang nyamuk, lalat, kecoa, dan lain-lain), serta menimbulkan gangguan kesehatan.

c) Mengganggu Pemandangan
Kadang-kadang air limbah mengandung polutan yang tidak mengganggu kesehatan dan ekosistem, tetapi mengganggu pemandangan kota. Meskipun air yang tercemar tidak menimbulkan bau, perubahan warna air mengganggu pandangan mata kita.
d) Mempercepat Proses Kerusakan Benda
Ada sebagian air limbah yang mengandung zat yang dapat diubah oleh bakteri anaerob menjadi gas yang dapat merusak seperti H2S. Gas ini dapat mempercepat proses perkaratan pada besi.
Agar terhindar dari hal-hal di atas, sebaiknya sebelum dibuang, air limbah harus diolah terlebih dahulu dan memenuhi ketentuan Baku Mutu Air Limbah.

Apa yang menjadi Parameter dalam Air Limbah ?
Kualitas dan karakteristik air limbah dapat ditentukan dengan parameter. Beberapa parameter itu sebagai berikut.
1) Biochemical Oxygen Demand (BOD520)
Biochemical Oxygen Demand merupakan banyaknya oksigen dalam mg/l yang diperlukan oleh mikroba untuk menguraikan bahan organik pada suhu 20 °C selama lima hari. Pengukuran BOD adalah dengan menghitung selisih antara oksigen terlarut awal dengan oksigen terlarut pada air sampel yang telah disimpan selama 5 hari pada suhu 20 °C.
Kadar oksigen terlarut dalam air alami berkisar antara 5–7 ppm. 1 ppm adalah 1 mg oksigen yang terlarut dalam 1 liter air. Penurunan kadar oksigen terlarut dalam air adalah akibat terjadinya proses oksidasi bahan organik, reduksi zat hasil aktivitas bakteri anaerob, dan respirasi makhluk hidup air terutama pada malam hari.
Limbah bahan organik yang masuk ke dalam air diurai oleh mikroba, mikroba membutuhkan oksigen terlarut untuk mengoksidasi bahan organik. Semakin banyak limbah organik, semakin banyak mikroba yang hidup. Untuk hidupnya, mikroba memerlukan oksigen. Semakin banyak mikroba, semakin rendah kadar oksigen terlarut dalam air. Hal ini dapat mengganggu kehidupan di dalam air.
BOD dapat menggambarkan oksigen yang dibutuhkan untuk menguraikan bahan organik yang dapat didekomposisikan secara biologis (biodegradable).
b) Chemical Oxygen Demand (COD)
Chemical Oxygen Demand menunjukkan total jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk proses oksidasi bahan organik secara kimiawi baik yang biodegradable maupun yang nonbiodegradable.
c) Oksigen terlarut (Dissolved Oxygen = DO)
Dissolved Oxygen menunjukkan jumlah kandungan oksigen di dalam air yang diukur dalam 1 mg/1 lt. DO dapat digunakan sebagai indikasi seberapa besar jumlah pengotoran limbah. Semakin tinggi oksigen terlarut, semakin kecil tingkat pencemarannya.
d) Total Suspended Solid (TSS), Mixed Liquor Suspended Solid (MLSS), dan Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (MLVSS) .

TSS, MLSS, dan MLVSS menunjukkan jumlah berat dalam mg/1 kering lumpur yang ada di dalam air limbah setelah dilakukan penyaringan dengan membran berukuran 0,45 mikron. MLSS menunjukkan jumlah TSS yang berasal dari bak pengendap lumpur aktif sesudah dipanaskan pada suhu 103 °C – 105 °C, sedangkan MLVSS merupakan kandungan organic matter yang terdapat pada MLSS sesudah dipanaskan pada suhu 600 °C. Benda volatie yang menguap inilah yang disebut dengan MLVSS.
e) Kekeruhan (Turbidity)
Kekeruhan air dapat diukur dengan menggunakan efek cahaya. Kekeruhan air disebabkan oleh tercampurnya air dengan bahan organik di dalam air.
f) pH air
pH air dapat dijadikan indikasi apakah air tersebut tercemar atau tidak dan seberapa besar tingkat pencemarannya. pH air alami berkisar antara 6,5 – 8,5. Pencemaran air dapat menyebabkan naik atau turunnya pH air. Jika banyak tercemar zat yang bersifat asam (bahan organik), pH air akan lebih kecil dari 6,5, tetapi jika air tercemar oleh zat yang bersifat basa (kapur), pH air akan lebih besar dari 8,5. Setiap kenaikan 1 angka pada skala pH menunjukkan kenaikan kebasaan 10 kali. Demikian juga sebaliknya, penurunan 1 angka pada skala pH menunjukkan penurunan keasaman 10 kali.
g) Indikator Biologi
Indikator biologi dapat dimanfaatkan untuk mengukur kualitas air atau seberapa besar tingkat pencemarannya. Makhluk hidup atau organisme yang ada di dalam perairan tersebut dapat dijadikan indikator ada tidaknya pencemaran di dalam perairan tersebut. Makhluk hidup ini mempunyai sensitivitas yang lebih tinggi dengan perubahan lingkungan yang terjadi, termasuk adanya zat asing dalam lingkungannya. Sebagai contoh, cacing Planaria yang biasa hidup di air jernih akan sangat sensitif dengan pencemaran. Ada tidaknya Planaria di dalam perairan itu dapat menunjukkan ada tidaknya pencemaran di perairan tersebut. Semakin tinggi tingkat pencemaran, semakin sulit Planaria itu ditemukan. Selain Planaria, hewan lain yang dapat dijadikan indikator biologi adalah Tubifex (indikator pencemaran bahan organik), serangga air, ikan mikroinvertebrata, ganggang, dan bentos.

Bagaimana cara Pengolahan Air Limbah sebaiknya dilakukan ?
Pengolahan limbah bertujuan untuk menetralkan air dari bahan-bahan tersuspensi dan terapung, menguraikan bahan organik biodegradable, meminimalkan bakteri patogen, serta memerhatikan estetika dan lingkungan.

Pengolahan air limbah dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu secara alami dan secara buatan.
a) Secara Alami
Pengolahan air limbah secara alamiah dapat dilakukan dengan pembuatan kolam stabilisasi. Dalam kolam stabilisasi, air limbah diolah secara alamiah untuk menetralisasi zat-zat pencemar sebelum air limbah dialirkan ke sungai. Kolam stabilisasi yang umum digunakan adalah kolam anaerobik, kolam fakultatif (pengolahan air limbah yang tercemar bahan organik pekat), dan kolam maturasi (pemusnahan mikroorganisme patogen). Karena biaya yang dibutuhkan murah, cara ini direkomendasikan untuk daerah tropis dan sedang berkembang.
b) Secara Bantuan
Pengolahan air limbah dengan bantuan alat dilakukan pada Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL). Pengolahan ini dilakukan melalui tiga tahapan, yaitu primary treatment (pengolahan pertama), secondary treatment (pengolahan kedua), dan tertiary treatment (pengolahan lanjutan).

Primary treatment merupakan pengolahan pertama yang bertujuan untuk memisahkan zat padat dan zat cair dengan menggunakan filter (saringan) dan bak sedimentasi. Beberapa alat yang digunakan adalah saringan pasir lambat, saringan pasir cepat, saringan multimedia, percoal filter, mikrostaining, dan vacum filter.

Secondary treatment merupakan pengolahan kedua, bertujuan untuk mengkoagulasikan, menghilangkan koloid, dan menstabilisasikan zat organik dalam limbah. Pengolahan limbah rumah tangga bertujuan untuk mengurangi kandungan bahan organik, nutrisi nitrogen, dan fosfor. Penguraian bahan organik ini dilakukan oleh makhluk hidup secara aerobik (menggunakan oksigen) dan anaerobik (tanpa oksigen).
Secara aerobik, penguraian bahan organik dilakukan mikroorganisme dengan bantuan oksigen sebagai electon acceptor dalam air limbah. Selain itu, aktivitas aerobik ini dilakukan dengan bantuan lumpur aktif (activated sludge) yang banyak mengandung bakteri pengurai. Hasil akhir aktivitas aerobik sempurna adalah CO2, uap air, dan excess sludge. Secara anaerobik, penguraian bahan organik dilakukan tanpa menggunakan oksigen. Hasil akhir aktivitas anaerobik adalah biogas, uap air, dan excess sludge.

Tertiary treatment merupakan lanjutan dari pengolahan kedua, yaitu penghilangan nutrisi atau unsur hara, khususnya nitrat dan posfat, serta penambahan klor untuk memusnahkan mikroorganisme patogen.

Apa itu Pengelolaan Excreta ?
Excreta banyak terkandung dalam air limbah rumah tangga. Excreta banyak mengandung bakteri patogen penyebab penyakit. Jika tidak dikelola dengan baik, excreta dapat menimbulkan berbagai jenis penyakit. Pengelolaan excreta dapat dilakukan dengan menampung dan mengolahnya pada jamban atau septic tank yang ada di sekitar tempat tinggal, dialirkan ke tempat pengelolaan, atau dilakukan secara kolektif.
Untuk mencegah meresapnya air limbah excreta ke sumur atau resapan air, jamban yang kita buat harus sehat. Syaratnya, tidak mengotori permukaan tanah, permukaan air dan air tanah di sekitarnya, tidak menimbulkan bau, sederhana, jauh dari jangkauan serangga (lalat, nyamuk, atau kecoa), murah, dan diterima oleh pemakainya.
Pengelolaan excreta dalam septic tank dapat diolah secara anaerobik menjadi biogas yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber gas untuk rumah tangga. Selain itu, pengelolaan excreta dengan tepat akan menjauhkan kita dari penyakit bawaan air.

ZONA BERPIKIR.

Setelah anda membaca semua informasi tadi, sekarang coba anda lakukan beberapa tugas berikut !
1. Carilah beberapa artikel tentang pencemaran air dan susunlah dalam bentuk kliping. Bahas salah satu artikelnya!
2. Lakukan pengukuran terhadap jarak sumur dengan pembuatan resapan di rumahmu masing-masing!
a. Datalah hasil pengukuranmu. Tambahkan dengan hasil pengukuran 20 kawanmu. Buatlah grafik yang menunjukkan hubungan kepemilikan sumur dan jarak resapannya!
b. Sumur siapakah yang berpeluang tercemar limbah paling kecil? Berikan alasan!

sumber : Ari S,2009,Biologi 1 untuk SMA/MA kelas X,Jakarta,Pusat Perbukuan Nasional Departemen Pendidikan Nasional RI.