Air Sebagai Sumber Kehidupan

Digunakan untuk memenuhi tugas matakuliah

Fisika Lingkungan

Disusun Oleh:

Rizky Maulidiyah (120210102123)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JEMBER

2014

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan sumber kehidupan bagi makhluk hidup. Manusia tidak

dapat dipisahkan dari senyawa ini dalam kehidupan sehari-hari. Air merupakan

salah satu unsur di bumi ini yang memiliki banyak manfaat bagi kehidupan.

Tanpanya tidak akan ada kehidupan di bumi ini. Air menutupi hampir 71%

permukaan Bumi. Dewasa ini berbagai kegiatan yang dilakukan oleh manusia

dapat menyebabkan polusi air. Pencemaran air tersebut disebabkan melalui

limbah pabrik, dan limbah rumah tangga yang berupa zat kimia dari diterjen yang

digunakan sehari-hari, serta zat-zat kimia yang dihasilkan dari kegiatan manusia

lainnya. Hal ini tentu memberi dampak negatif terhadap lingkungan, bahkan

pencemaran air tersebut dapat membunuh makhluk yang disekitarnya. Kebutuhan

akan air bersih adalah prioritas utama bagi kelangsungan hidup manusia dan

makhluk hidup lainnya. Oleh karena itu pentingnya sikap manusia dalam menjaga

sumber daya ini, dan bagaimana wujud manusia berperan aktif dalam melakukan

konservasi sumber daya air. Hal ini dapat diwujudkan melalui beberapa metode

pengolahan air, sehingga air dapat secara mudah memenuhi kebutuhan hidup

seluruh makhluk hidup.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana upaya dalam menjaga kualitas air

2. Bagaiman metode pengolahan air bersih?

1.3 Tujuan

1. Mengetahui upaya menjaga kualitas air.

2. Mengetahui metode pengolahan air.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Upaya Menjaga Kualitas Air

Air merupakan suatu senyawa kimia H2O yang terdiri dari senyawa Hidrogen

(H2), dan senyawa Oksigen (O2). Kedua senyawa yang membentuk air ini

merupakan komponen pokok dan mendasar dalam memenuhi kebutuhan seluruh

makhluk hidup di bumi selain matahari yang merupakan sumber energi. Seperti

yang kita ketahui air merupakan hal yang sangat penting, karena segala makhluk

hidup di dunia tidak dapat hidup tanpa air. Tetapi tidak semua orang berpikir dan

bertinda secara bijak dalam menggunakan air dengan segala permasalahan yang

mengitarinya.

Dalam kondisi tersebut, tentunya perlu pengawasan dari pihak – pihak yang

berkaitan, dan peran aktif dari kita untuk menangani masalah yang terjadi ini. Hal

yang dapat kita lakukan adalah melakukan konservasi sumber daya air.

Konservasi sumber daya air adalah kegiatan yang dilakukan dengan tujuan untuk

menggurangi penggunaan air bersih/segar, melalui suatu proses, dan tindakan

sosial dalam rangka menanggulangi krisis air bersih/segar. Pentingnya melakukan

konservasi dikarenakan kebutuhan manusia akan air bersih sangat tinggi, dan

setiap harinya secara tidak sadar kita menghabiskan dan membuang puluhan liter

untuk hal yang sebenarnya tidak diperlukan. Tujuan diadakannya konservasi

antara lain untuk meningkatkan volume air dalam tanah, efisien dalam pemakaian

air, menjamin ketersediaan di masa mendatang, membantu keseimbangan

ekosistem.

Kualitas air adalah segala hal yang berkaitan dengan mutu dan kondisi air

yang dibutuhkan untuk kegiatan atau keperluan tertentu. Air secara alamiah akan

mampu membersihkan zat pencemar tersebut. Namun karena jumlah zat

pencemaran berlebihan maka kemampuan itu menjadi hilang. Air yang tercemar

dapat dikurangi kadar pencemarannya dengan menyaring, mengencerkan, dan

mengendapkan (Prawirohartono dkk, 2000:103).

Beberapa upaya untuk menjaga kualitas air tetap bersih misalnya:

1. Menempatkan daerah industri atau pabrik jauh dari daerah perumahan atau

pemukiman.

2. Melakukan penyaringan limbah pabrik sehingga limbah yang nantinya bersatu

dengan air sungai bukanlah limbah jahat perusak ekosistem.

3. Pengawasan terhadap penggunaan jenis – jenis pestisida dan zat – zat kimia

lain yang dapat menimbulkan pencemaran.

4. Memperluas gerakan penghijauan.

5. Mengurangi intensitas limbah rumah tangga.

6. Tidak membuang sampah ke sungai.

7. Tindakan tegas terhadap perilaku pencemaran lingkungan.

8. Pembuatan sanitasi yang benar dan bersih agar sumber-sumber air bersih

lainnya tidak tercemar.

9. Memberikan kesadaran terhadap masyaratkat tentang arti lingkungan hidup

sehingga manusia lebih mencintai lingkungannya serta sadar akan

kelangsungan ketersediaan air dengan tidak merusak atau mengeksploitasi

sumber mata air agar tidak tercemar.

Dua Cara Mencegah Limbah pemukiman

Cara-cara mencegah limbah pemukiman (tindakan prefentif)

Untuk mencegah agar supaya limbah pemukiman tidak menyebabkan

pencemaran lingkungan, maka dilakukan upaya-upaya pencegahan yakni: tidak

membuang sampah kesungai,tidak memakai deterjen secara berlebihan,Tidak

melakukan pembuangan industri yang mengandung Pb,Hg, Zn karena dapat

mencemari lingkungan / peraiaran.

Cara-cara menanggulangi limbah pemukiman (tindakan kuratif)

Limbah dapat menimbulkan kerusakan lingkungan. Apabila hal ini sudah

terlanjur ada didalam lingnkungan hidup kita, maka harus ada upaya

penanggulangannya limbah pemukiman. Hal-hal yang dapat kita lakukan untuk

menanggulangi limbah pemukiman yaitu: Mengelolah sampah, Membuang

sampah ditempatnya,Tidak membuang sampah kesungai (Alamsjah. 2006).

Langkah Penyelesaian Penanggulangan pencemaran air

Penyelesaian masalah pencemaran terdiri dari langkah pencegahan dan

pengendalian. Langkah pencegahan pada prinsipnya mengurangi pencemar dari

sumbernya untuk mencegah dampak lingkungan yang lebih berat. Di lingkungan

yang terdekat, misalnya dengan mengurangi jumlah sampah yang dihasilkan,

menggunakan kembali (reuse) dan daur ulang (recycle).

Langkah pengendalian sangat penting untuk menjaga lingkungan tetap bersih

dan sehat. Pengendalian dapat berupa pembuatan standar baku mutu lingkungan,

monitoring lingkungan dan penggunaan teknologi untuk mengatasi masalah

lingkungan. Untuk permasalahan global seperti perubahan iklim, penipisan

lapisan ozon, dan pemanasan global diperlukan kerjasama semua pihak antara

satu negara dengan negara lain.

2.2 Metode Pengolahan Air Bersih

Pengolahan air merupakan suatu upaya untuk mendapatkan air bersih dan

sehat dengan standar mutu air yang memenuhi syarat kesehatan. Proses

pengolahan air merupakan proses perubahan fisik, kimia, dan biologi air baku.

Adapun tujuan pengolahan air adalah:

- Memperbaiki derajat keasaman.

- Mengurangi bau.

- Menurunkan dan mematikan mikroorganisme. 

- Mengurangi kadar bahan-bahan terlarut

Pengolahan air secara fisika

Penyaringan atau Filtrasi:

Penyaringan merupakan pemisahan antara padatan atau koloid dengan cairan.

Proses penyaringan air melalui pengaliran air pada media butiran. Secara alami

penyarinagn air terjadi pada permukaan yang mengalami peresapan pada lapisan

tanah. Bakteri dapat dihilangkan secara efektif melalui proses penyaringan

demikian pula dengan warna, keruhan, dan besi.

Pada proses penyaringan, partikel-partikel yang cukup besar akan tersaring

pada media pasir, sedangkan bakteri dan bahan koloid yang berukuran lebih kecil

tidak tersaring seluruhnya. Ruang antara butiran berfungsi sebagai sedimentasi

dimana butiran terlarut mengendap. Bahan-bahan koloid yang terlarut

kemungkinan akan ditangkap karena adanya gaya elektrokinetik. Banyak bahan-

bahan yang terlarut tidak dapat membentuk flok dan pengendapan gumpalan-

gumpalan masuk ke dalam filter dan tersaring.

Jenis saringan pasir yang sering digunakan :

1. Saringan Pasir Lambat

Saringan pasir lambat adalah saringan pasir yang mempunyai kerja

mengolah air baku secara gravitasi melalui lapisan pasir sebagai media

penyaringan. Kecepatan penyaringan berkisar antara 0,1 – 0,4 m³/jam. Proses

penyaringan dapat berjalan baik apabila tinggi pasir penyaring minimal 70

cm, karena aktifitas mikroorganisme terjadi di lapisan sampai 30 – 40 cm di

bawah permukaan. Mikroorganisme ini berfungsi memakan dengan

menghancurkan zat organik sewaktu air mengalir lewat pasir tersebut.

Ketebalan pasir di bawahnya lagi berfungsi sebagai saringan zat kimia, karena

disini terjadi proses kimiawi. Diameter pasir berkisar antara 0,2 -0,3 mm,

dapat menyaring telur cacing, kista amoeba, larva cacing, dan bakteri.

2. Saringan Pasir Cepat

Saringan pasir cepat juga bekerja atas dasar gaya gravitasi melalui pasir

berdiameter 0,2 – 2,0 mm, dan kerikil berdiameter 25 – 50 mm, kecepatan

filtrasi 100- 125 m/hari. Tebal pasir efektif sekitar 80 – 120 cm. Saringan

pasir cepat ini dapat menyaring telur cacing, kista amoeba, larva cacing. Pasir

cepat ini juga bisa digunakan untuk mengurangi Fe dan Mn

(http://aquariontechnologies.weebly.com).

Gambar instalasi penyaringan air secara gravitasi :

Sedimentasi atau Pengendapan

Sedimentasi adalah proses pengendapan partikel padat yang tersusupensi

dalam cairan atau zat cair dengan menggunakan pengaruh gravitasi atau gaya

berat secara alami. Kegunaan sedimentasi untuk mereduksi bahan-bahan yang

tersuspensi pada air dan kandungan organisme tertentu di dalam air.

Ada dua jenis pengendapan yaitu Discrete Settling dan Flocelent Settling.

Discrete Settling terjadi apabila proses pengendapan suatu partikel tidak terpenuhi

oleh proses pengelompokkan partikel sehingga kecepatan endapannya akan

konstan. Flocelent Settling dipengaruhi oleh pengelompokkan partikel sehingga

kecepatan pengendapan yang dimiliki berubah semakin besar.

Proses sedimentasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :

- Diameter butiran

- Berat jenis butiran

- Berat jenis zat cair

- Kekeruhan cairan

- Kecepatan aliran

Gambar sederhana tempat sedimentasi air :

Absorpsi dan Adsorpsi

Absorpsi merupakan proses penyerapan bahan-bahan tertentu dengan

penyerapan tersebut, air menjadi jernih karena zat-zat didalamnya diikat oleh

absorben.

Absorpsi umumnya menggunakan bahan absorben dari karbon aktif.

Pemakaiannya, dengan cara membubuhkan karbon aktif bubuk ke dalam air

olahan atau dengan cara menylurkan air melalui saringan yang medianya

terbuat dari karbon aktif kasar. Sistem ini efektif untuk mengurangi warna serta

menghilangkan bau dan rasa. Proses kerja penyerapan (absorpsi) yaitu

penyerapan ion-ion bebas di dalam air yang dilakukan oleh absorben.

Sebagai contoh, penyerapan ion oleh karbon aktif.

Absorben yang umum digunakan adalah karbon aktif karena cocok untuk

pengolahan air olahan yang mengandung fenol dan bahan yang memiliki beral

molekul tinggi. Karbon aktif yang digunakan dapat berbentuk granula atau

serbuk dengan waktu kontak 30 menit dalam tanki pengolahan yang

dilengkapi dengan pengaduk. Setiap gram karbon aktif dapat mengabsorpsi 0,4 -

0,9 fenol. Karbon aktif biasanya terbuat dari onthracile, bituminous,

petroleum coke, dan arang tempurung kelapa atau arang kayu.

Gambar instalasi penjernihan air secra absorpsi:

Pengolahan Air secara Kimia

1. Koagulasi atau Flokulasi:

Koagulasi merupakan proses penggumapalan melalui reaksi kimia, reaksi

koagulasi dapat berjalan dengan membutuhkan zat pereaksi (koagulan)

sesuai dengan zat yang terlarut. Koagulan yang banyak digunakan adalah

kapur, tawas dan kaporit. Dari hasil koagulan itu selanjutnya endapan

dipisahkan melalui filtrasi maupun sedimentasi. Banyaknya koagulan

tergantung pada jenis dan konsentrasi ionion yang terlarut dalam air olahan

serta konsentrasi yang diharapkan sesuai dengan standar baku. Untuk

mempercepat proses koagulasi dalam air limbah maka dilakukan pengadukan

dengan mixer statis maupun rapid mixer.

Contoh skema instalasi koagulasi:

2. Aerasi:

Aerasi merupakan suatu system oksigenasi melalui penangkapan O2 dari

udara pada air olahan yang akan diproses. Pemasukan oksigen ini bertujuan

agar O2 di udara dapat bereaksi dengan kation yang ada di dalam air olahan.

Reaksi kation dan oksigen menghasilkan oksidasi logam yang sukar larut

dalam air sehingga dapat mengendap. Proses aerasi terutama untuk

menurunkan kadar besi (Fe) dan magnesium (Mg). Kation Fe2+ atau Mg 2+

bila disemburkan ke udara akan membentuk oksida Fe3O3 dan MgO.

Contoh aerasi menggunakan sistem gravitasi :

Gambar aerasi dengan penyemprotan air dari atas :

(John M. Kalbermatten, et al, 1980).

Pengolahan Air secara Mikrobiologi

Upaya untuk memperbaiki mikrobiologi air yang paling konvensional adalah

dengan mematikan mikroorganisme dalam air. Proses mematikan mikroorganime

yang banyak dipraktekkan serta paling sederhana adalah dengan mendidihkan air

hingga mencapai suhu 100ºC.

BAB III

KESIMPULAN

3.1 Upaya Menjaga Kualitas Air

Upaya menjaga kualitas air dapat dilakukan dengan mencegah limbah

pemukiman, memperluas gerakan penghijauan, membuatan sanitasi yang benar

dan bersih, memberikan kesadaran terhadap masyaratkat akan kelangsungan

ketersediaan air dengan tidak merusak atau mengeksploitasi sumber mata air agar

tidak tercemar.

Penyelesaian masalah pencemaran air terdiri dari langkah pencegahan dan

pengendalian. Langkah pencegahan pada prinsipnya mengurangi pencemar dari

sumbernya untuk mencegah dampak lingkungan yang lebih berat. misalnya

dengan mengurangi jumlah sampah yang dihasilkan, menggunakan kembali

(reuse) dan daur ulang (recycle).Sedangkan langkah Pengendalian dapat berupa

pembuatan standar baku mutu lingkungan, monitoring lingkungan dan

penggunaan teknologi untuk mengatasi masalah lingkungan.

3.2 Metode Pengolahan Air Bersih

Pengolahan air dapat dibedakan secara fisika, Kimia, dan Mikrobiologi.

Pengolahan air secara secara fisika dapat berupa penyaringan, pengendapan atau

sedimentasi, absorbsi, dan adsorbs Sedangkan Pengolahan air secara kimia dapat

berupa koagulasi atau flokulasi dan aerasi.

DAFTAR PUSTAKA

John M. Kalbermatten, et al. 1980. Teknik Sanitasi Tepat Guna. Bandung: Puslitbang

Pemukiman, DPU.

Slamet Prawirohartono dkk. 2000. Sains Biologi – 1b Untuk SMU kelas 1. Bandung:

Erlangga.

Alamsjah. 2006. Alat Penjernih Air. Jakarta: Kawan Pustaka.

Anonim. 2012. metode pengolahan air bersih.

(http://aquariontechnologies.weebly.com) diakses tanggal 14 september 2014.