Kebutuhan Oksigen Biokimia (BOD)Dekomposisi bahan organic terdiri atas 2 tahap, yaitu terurainya bahan organicmenjadi anorganik dan bahan anorganik yang tidak stabil berubah menjadi bahananorganik yang stabil, misalnya ammonia mengalami oksidasi menjadi nitrit atau nitrat(nitrifikasi). Pada penentuan nilai BOD, hanya dekomposisi tahap pertama ynag berperan,sedangkan oksidasi bahan anorganik (nitrifikasi) dianggap sebagai zat pengganggu.Dengan demikian, BOD adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan olehmikroorganisme dalam lingkungan air untuk memecah (mendegradasi) bahan buanganorganic yang ada dalam air menjadi karbondioksida dan air. Pada dasarnya, proses oksidasibahan organic berlangsung cukup lama. Menurut Sawyer dan McCarty, 1978 (Effendi,2003) proses penguraian bahan buangan organic melalui proses oksidasi olehmikroorganisme atau oleh bakteri aerobic adalah :CnHaObNc + (n + a/4 b/2 3c/4) O2 n CO2 + (a/2 3c/2) H2O + c NH3Bahan organic oksigen bakteri aerob

Untuk kepentingan praktis, proses oksidasi dianggap lengkap selama 20 hari, tetapipenentuan BOD selama 20 hari dianggap masih cukup lama. Penentuan BOD ditetapkanselam 5 hari inkubasi, maka biasa disebut BOD5. Selain memperpendek waktu yangdiperlukan, hal ini juga dimaksudkan untuk meminimumkan pengaruh oksidasi ammoniayang menggunakan oksigen juga. Selama 5 hari masa inkubasi, diperkirakan 70% - 80%bahan organic telah mengalami oksidasi. (Effendi, 2003).Jumlah mikroorganisme dalam air lingkungan tergantung pada tingkat kebersihanair. Air yang bersih relative mengandung mikroorganisme lebih sedikit dibandingkan yangtercemar. Air yang telah tercemar oleh bahan buangan yang bersifat antiseptic atau bersifatracun, seperti fenol, kreolin, detergen, asam cianida, insektisida dan sebagainya, jumlahmikroorganismenya juga relative sedikit. Sehingga makin besar kadar BOD nya, makamerupakan indikasi bahwa perairan tersebut telah tercemar, sebagai contoh adalah kadarmaksimum BOD5 yang diperkenankan untuk kepentingan air minum dan menopangkehidupan organisme akuatik adalah 3,0 6,0 mg/L berdasarkan UNESCO/WHO/UNEP,1992. Sedangkan berdasarkan Kep.51/MENKLH/10/1995 nilai BOD5 untuk baku mutulimbah cair bagi kegiatan industri golongan I adalah 50 mg/L dan golongan II adalah 150 mg/LUji BOD memiliki beberpa kelemahan, diantaranya adalah sebagai berikut :

1. Dalam uji BOD ikut terhitung oksigen yang dikonsumsi oleh bahan bahan anorganik atau bahan bahan tereduksi lainnya yang disebut juga intermediate oxygen demand 2. Uji BOD memerlukan waktu yang lama yaitu minimal lima hari 3. Uji BOD yang dilakukan selama lima hari masih belum bisa mnunjukkan nilai total BOD melainkan hanya kira kira 68 persen dari total BOD 4. Uji BOD tergantung dari adanya senyawa penghambat dalam air tersebut, misalnya adanya klorin yang dapat menghambat pertumbukan mikroorganisme yang dibutuhkan untuk merombak bahan organik, sehingga hasil uji BOD mejadi kurang teliti (Srikandi Fardiaz, 1992). BOD juga suatu analisis empiris yang mencoba mendekati secara global proses- proses mikrobiologis yang benar benar terjadi didalam air. Penguraian limbah organik melalui proses oksidasi oleh organisme di dalam air lingkungan adalah merupakan proses alamiah yang mudah terjadi apabila air lingkungan mengandung oksigen yang cukup.Berikut ini adalah tabel nilai DO dan BOD untuk tingkat pencemaran perairan. Tingkat pencemaran Parameter

DO (ppm) BOD

Rendah > 5 0 -10

Sedang 0 - 5 10 - 20

Tinggi 0 25

Sumber : Wirosarjono (1974)

Prinsip Analisa Pemeriksaan BOD didasarkan atas reaksi oksidasi zat organik dengan oksigen didalam air, dan proses tersebut berlangsung karena adanya bakteri aerobik.Sebagian hasil oksidasi akan terbentuk karbondioksida, air dan amioniak. Atas dasar reaksi tersebut, yang memerlukan kira kira 2 hari dimana 50 % reaksi telah tercapai, 5 hari supaya 75% dan 20 hari supaya 100% tercapai, maka analisa BOD dapat dipergunakan untuk menaksir beban pencemaran zat organik. Tentu saja, reaksi tersebut juga berlangsung pada badan air sungai, air danau maupun di instalasi pengolahan air buangan yang menerima air buangan yang mengandung zat organik tersebut. Dengan kata lain, tes BOD berlaku sebagai simulasi (berbuat seolah olah terjadi) suatu proses biologis secara alamiah. Reaksi biologis pada tes BOD dilakukan pada temperature inkubasi 20oc dan dilakukan selama 5 hari, hingga mempunyai istilah yang lengkap BOD205 (angka 20 menunjukkan temperatur inkubasi dan 5 menunjukkan lama waktu inkubasi), namun di beberpa literatur terdapat lama inkubasi 6 jam atau 2 hari atau 20 hari. Demikian, jumlah zat organik yang ada didalam air diukur melalui jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk mengoksidasi zat tersebut. Karena reaksi BOD dilakukan didalam botol yang tertutup, maka jumlah oksigen yang telah dipakai adalah perbedaan antara kadar oksigen didalam larutan pada t = 0 (biasanya baru ditambah oksigen dengan aerasi, hingga = 9 mg O2/L, yaitu konsentrasi kejenuhan) dan kadarnya pada t = 5 hari (konsentrasi sisa 2 mg O2/L agar hasi cukup teliti). Oleh karena itu, semua sampel yang mengandung BOD 6 mg O2/L harus diencerkan supaya syarat tersebut dapat dipenuhi.

Gangguan ganguan pada analisa BOD Ada 5 jenis gangguan yang umumnya terdapat pada analisa BOD yaitu nitrifikasi, zat beracun, kemasukan udara pada botolnya, kekurangan nutrient (garam) dan kekurangan bakteri yang dibutuhkan proses tersebut. Gangguan ganguan tersebut akan diuraikan sebagai berikut : a. Proses nitrifikasi dapat mulai terjadi didalam botol BOD setelah 2 sampai 10 hari; NH3 amoniak berubah menjadi NO3- (nitrat) lewat NO2- (nitrit) oleh jenis bakteri tertentu.Nitrifikasi juga membutuhkan oksigen. Di alam terbuka ada 2 sebab yang mencegah pertumbuhan bakteri nitrrifikasi: seringkali nitrifikasi ini tidak terjadi (misalnya karena suhu 100C atau karena air sungai yang tercemar telah sampai ke muara). Hal ini menunjukkan nitrifikasi pada botol BOD tidak berlaku, seperti pada raksi karbon yang menstimulasi suatu proses alam.Oleh karena itu di dalam analisa BOD baku pertumbuhan bakteri penyebab proses nitrifikasi harus di halangi dengan inhibitor, walaupun kemungkinan suhu tinggi seperti di daerah tropis, mempercepat proses nitrifikasi secara alamiah. b. Zat beracun dapat memperlambat pertumbuhan bakteri (yaitu memperlambat reaksi BOD) bahkan membunuh organisme tersebut. Kalau zat tersebut memang sangat beracun hingga bakteri bakteri tidak bisa hidup sama sekali atau sukar berkembang, maka hanya sebagian jumlah bakteri akan aktif dalam oksidasi zat organik tersebut, hingga BOD yang tercatat akan lebih rendah dari angka COD suatu sampel yang tidak mengandung zat beracun. c. Masuk (keluarnya) oksigen dari botol selama waktu inkubasi harus di cegah. Botolnya harus ditutup dengan hati hati (diatas tutup botol) bisa di beri air, gelembung udara tidak boleh ada di dalam botol, gelembung udara dapat dikeluarkan dengan mengetuk botol.Oleh karena itu pada waktu inkubasi botol BOD harus disimpang ditempat gelap. d. Nutrien merupakan slah satu syarat bagi kehidupan bakteri bakteri. Nutrien terbentuk dari bermacam macam garam (Fe, K, Mg dan sebagainya). Karena kekurangan nutrient secukupnya sebelum masa inkubasi, yaitu pada saat t = 0. e. Karena benih dari bermacam macam bakteri kurang jumlahnya atau kurang cocok bagi jenis air buangan yang akan dianalisa, maka cara pembenihan selalu harus diikuti dengan baik, sehingga menjamin jumlah populasi bakteri yang diperlukan.Catatan : Kalau smpel mengandung racun, pertumbuhan bakteri terhalang maka angka BOD rendah. Cara lain untk mendeteksi gangguan gangguan tersebut adalah dengan pengenceran sampel supaya dosis zat beracun dapat berada di bawah konsentrasi yang berbahaya, memang cara ini terbatas, hingga pengenceran maksimum yang di perbolehkan adalah kira kira 10 kali (Alaerts, 1987).