kualitas air

Kualitas dan Pencemaran Kualitas dan Pencemaran Air Air

Kualitas Air

Terminologi yang digunakan untuk mendeskripsikan karakteristik kimia, fisika dan biologi air.

Agar dapat mendeskripsikan air, diperlukan pengukuran dan analisis karakteristik air seperti suhu, kandungan mineral terlarut dan jumlah bakteri.

FAKTOR-FAKTOR BERPENGARUH

• IKLIM•BATUAN/GEOLOGI

•WAKTU•VEGETASI•MANUSIA

Faktor-faktor yang Berpengaruh Terhadap Kualitas Air dalam Siklus Hidrologi

A Sc h emat ic Over viewo f Pr o c esses t h at Af f ec t t h e Wat er Qual it y

in Th e Hyd r o l o g ic al Cyc l e

1. Evaporation2. Transpiration3. Selective Uptake by Vegetation4. Oxidation/ Reduction5. Cation Exchange6. Dissolution of Mineral7. Precipitation of Secondary Mineral8. Mixing of Water9. Leaching of Fertilisers, Manure10. Pollution11. Lake/Sea Biological Processes

1

23 4 5 6 7

1

78

8

5

11

9

11

1

10

10

clay

1

1. Evaporation2. Transpiration3. Selective Uptake by Vegetation4. Oxidation/ Reduction5. Cation Exchange6. Dissolution of Mineral

7. Precipitation of Secondary Mineral8. Mixing of Water9. Leaching of Fertilisers, Manure10. Pollution

11. Lake/Sea Biological Processes

Sumber : Apello dan Postma, 1993

Komposisi Kimia Air pada Siklus

Hidrologi pH TDS Na+ K+ Ca2+ Mg2+ HCO3

-

SO42- Cl-

Mg/l

Air hujan – oceanic island

Air hujan terpolusi – Central Europa

5.8

7.2

12.2

161.8

1.5

11.5

0.5

8.6

0.6

22.0

0.4

4.3

4.7

34.8

0.5

60.0

4.0

18.0

Air laut – Samudera Pasific 10500 320 364 1220 113 2410 19611

Air sungai – Sungai Amazon (Brasil)

Air sungai – Sungai Colorado (USA)

1.6

166

1.8

6.1

5.4

148

0.5

81

17.9

256

0.8

794

2.6

24

Air danau (tawar) – Blue Lake (Australia)

Air danau (payau) – Lake George (Australia)

0.5

433

0.2

5

0.2

23

0.1

25

0.5

220

0..9

79

0.4

615

Airtanah – sand dune (Sydney)

Airtanah – karst (Pensylvania, USA)

13

1

1.0

1.0

6

68

2

56

15

438

15

29

32

3

Airtanah tercemar – limbahdomestic

Airtanah tercemar – limbah uranium

252

16

226

206

316

388

63

286

2382

95

10

14100

379

32

Parameter Kualitas Air Parameter Kualitas Air AlamiAlami

• Kadar Keasinan

TOTAL DISSOLVED SOLID (TDS)Banyaknya zat yang terlarut atau yang mengendap (padat) dalam air. TDS biasanya diukur secara gravimetri, dan mempunyai satuan mg/l.

TDS = ∑ (anion + kation + silika + unsur minor + metal + unsur terlarut lain)

DAYA HANTAR LISTRIK (DHL)

Electrical Conductivity (EC), yaitu kemampuan air untuk menghantarkan arus listrik yang merupakan fungsi dari konsentrasi larutan (air) termasuk didalamnya total valensi ion yang terlarut serta tingkat ion yang dapat bergerak dalam air. Satuan dari DHL yang biasa dipakai adalah mikrosiemens/cm (µS/cm).

EC250 C = ECt ± (∆t x 0.02 x ECt)Keterangan :EC250 C = EC pada temperatur 250 C (terkoreksi)ECt = EC pada temperatur t0 C (hasil pengukuran)∆t = Selisih temperatur (t0 – 250) atau (250 – t 0)

Secara umum, pengaruh temperatur terhadap EC pada kebanyakan ion berkisar 2% kenaikan EC, untuk setiap kenaikan temperatur 10C (Hem, 1970).

Hubungan linier antara DHL dan TDS

Semakin banyak jumlah ion yang terlarut dalam air, maka akan semakin tinggi nilai TDS dan EC-

DHL tinggi menunjukkan jumlah ion yang terlarut tinggi.

Air laut mempunyai nilai DHL mencapai 50000 µS/cm, sementara air tawar mempunyai DHL tidak lebih dari 1000 µS/cm


• Kadar Keasinan• pH

Aktivitas ion hidrogen dalam air yang merupakan unit logaritmik, pada suhu sekitar 25oC NILAI KATEGORI

< 5 Asam

5-7 Agak asam

7 Netral

7-9 Agak basa

>9 Basa


• Kadar Keasinan• pH• EH

Kehilangan elektron (ion negatif) berarti terjadi reaksi oksidasi, sedangkan unsur memperoleh ion tambahan merupakan indikasi terjadinya proses reduksi.

Reaksi reduksi dan oksidasi tidak dapat berdiri sendiri karena tidak mungkin terdapat ion yang bebas dalam air.

Nilai Eh merupakan nilai potensial reksi reduksi-oksidasi yang dinyatakan dalam satuan milivolt (mV). Jika nilai Eh = + maka reaksi yang dominan terjadi adalah

oksidasi, sebaliknya jika nilai Eh = - maka reaksinya adalah reduksi,

Air hujan yang masuk ke tanah melalui infiltrasi merupakan larutan yang sangat teroksidasi dengan kandungan oksigen yang berlebih. Airtanah dalam pada akuifer tertekan biasanya didominasi oleh proses reduksi

dimana jumlah O2 sangat sedikit. Sementara itu airtanah yang terkontaminasi oleh limbah berpotensi memicu proses reduksi.



• Dissolved Oxygen

DDikenal sebagai oksigen yang terlarut

dalam air. Parameter ini penting untuk mengetahui banyak tidaknya O2 yang

terlarut dalam air. Jika banyak O2 yang terlarut, maka air yang

dievaluasi tentu saja sering kontak dengan udara, sebagai contoh airtanah dangkal. Sebaliknya airtanah dalam pada akuifer

tertekan mengandung O2 yang lebih sedikit.

Pada airtanah yang tercemar, kandungan O2 biasanya lebih sedikit dibanding air yang

tidak tercemar.



• Dissolved Oxygen• Ion Mayor

KONSENTRASI ION ATAU UNSUR MAYOR DI DALAM AIR BIASANYA

DI ATAS 1 MG/L

ION NEGATIF (ANION)

• Cl- (klorida),

• HCO3- (bikarbonat),

• sulfat (SO4-)

ION POSITIF (KATION)

• Ca2+ (kalsium), • K+ (kalium), • Mg2+ (magnesium),• Na2+ (natrium),



• Dissolved Oxygen• Ion Mayor• Ion Minor

Unsur ini biasanya juga terlarut pada hampir semua air di bumi, hanya jumlahnya tidak sebanyak unsur mayor.

Tetapi kadang-kadang jumlah yang terlarut dalam air dapat mencapai konsentrasi yang sama dengan unsur mayor.

Pengukuran unsur minor yang terlarut dalam air penting dilakukan untuk keperluan tertentu terutama yang menyangkut aspek penggunaan air untuk keperluan domestik.

Aktivitas yang lain yang mensyaratkan distribusi untuk minor terlarut dalam air misalnya: irigasi, perikanan, air untuk industri, ekosistem akuatis).

Unsur minor yang biasanya dianalisis adalah : nitrat, fluorid, fosfat, amoniak, besi, mangaan, dan aluminium dan logam berat (seng, timbal, nikel,).

REPRESENTASI DATA REPRESENTASI DATA KUALITAS AIRKUALITAS AIR

1. Konsentrasi massappm = massa unsur terlarut (mg) massa larutan(kg)ppb = massa unsur terlarut (µg)

massa larutan (kg)

mg/lt = massa unsur terlarut (mg)volume larutan (liter)

µg/lt = massa unsur terlarut (µg)volume larutan (liter)

berat/volume = (berat/berat) x kerapatan larutansehingga, kerapatan larutan=massa larutan (kg)/volume larutan (liter)jika kerapatan airtawar = 1,00 g/cm3 ; air laut 1,025 g/cm3, maka pada p = 1 kg/l

ppm (mg/kg) = mg/liter

2. Molalitas

konsentrasi unsur terlarut

berat atomnya

3. Molaritas

Molaritas = (mg/liter) x 10-3 / berat atom

Milimol = (mg/liter) / berat atom

Contoh :Di dalam air terdapat Na+ terlarut sebesar 125 mg/lt, maka molalitasnya

Mol = 125/22.99 = 5,458 mmol/lt berat atom unsur Na+ : 22.99

4. Berat Ekuivalen

(mg/l) berat atom /valensi dari ion

atau(mmol/l) x valensi ion

Contoh : Di dalam air terdapat Mg2+ terlarut sebesar 80 mg/lt, maka berat ekuivalen-nya adalah :

Meq/l = (80 / 24,305) x 2= 80/24,305 = 6,32 meq/lt

(dimana 24.305 adalah berat atom unsur Mg2+ dan 2 adalah jumlah ion valensi Na)

REPRESENTASI DATA UNTUK REPRESENTASI DATA UNTUK INTERPRETASIINTERPRETASI

Demand Forecast

150

170

190

210

230

250

270

1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050

Demand YearD

em

an

d i

n M

GD

Minimum Storage Frequency- Cedar ReservoirParallel Climate Model

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

40000 45000 50000 55000 60000

Acre-feet

Fre

qu

en

cy

DHSVM

PCM3 2020s

PCM3 2040s

Diagram

bar vertikal

2. Diagram Lingkaran

3. Diagram Radial

4. Diagram Pola (Stiff)

5. Diagram Trilinier Piper

6. Diagram Durof-Expanded

kualitas air

Documents