KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah, saya panjatkan keshadirat Allah SWT atas segala

rahmat dan ridho-Nya, saya dapat menyelesaikan makalah limnologi yang

membahas tentang sifat fisika dan kimia air yang berjudul “Oksigen Terlarut (DO)

dan Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD) Sebagai Salah Satu Indikator Pencemaran

Air Danau dan Waduk”.

Makalah ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah

limnologi di program studi perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

Universitas Padjadjaran.

Ucapan terima kasih saya tunjukkan kepada semua pihak yang secara

langsung atau tidak langsung mendukung tersusunnya makalah ini, terutama

untuk sumber-sumber referensi yang sangat membantu saya dalam menyusun

makalah ini.

Untuk kesempurnaan makalah ini saya menerima kritik dan saran yang

konstruktif dari dosen mata kuliah limnologi atau pun dari rekan-rekan

mahasiswa. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi semua pembaca dan dapat

digunakan untuk kepentingan bersama.

Jatinangor, Maret 2011

Penulis

1

DAFTAR ISI

Kata Pengantar …................................................................................................ 1

Daftar Isi …........................................................................................................... 2

BAB 1 PENDAHULUAN …................................................................................ 3

1.1 Latar Belakang …..…........................................................................... 3

1.2 Rumusan Masalah …............................................................................ 3

BAB 2 ISI ….......................................................................................................... 4

2.1 Danau/Situ …........................................................................................ 4

2.1.1 Penelitian Kualitas Air Danau …................................................. 4

2.2 Waduk dan Embung …......................................................................... 6

2.2.1 Pelitian Kualitas Air Waduk ….................................................... 7

2.3 Pencemaran Air ……………………………………………………… 9

2.3.1 Bahan Pencemar Air ( Polutan) …………………..................... 10

2.4 Analisis Oksigen Terlarut (DO) …...................................................... 11

2.4.1 Metoda Titrasi dengan Cara WINKLER …............................... 12

2.4.2 Metoda Elektrokimia …............................................................. 13

2.5 Analisis Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD) ..................................... 14

2.5.1 Prinsip Analisis BOD ………………………………………… 15

2.5.2 Ganguan-gangguan Pada Analisis BOD ……………………... 16

BAB 3 PENUTUP ….......................................................................................... 18

3.1 Kesimpulan ….................................................................................... 18

Dafatar Pustaka …............................................................................................. 19

2

BAB 1PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kualitas air merupakan syarat untuk kualitas kesehatan manusia, karena

tingkat kualitas air dapat digunakan sebagai indikator tingkat kesehatan

masyarakat. Kebutuhan akan air bersih meningkat sesuai dengan pertambahan

penduduk. Dibeberapa tempat dapat terjadi kasus – kasus air yang terkontaminasi

bakteri (Situmorang, 2007).

Telah banyak dilakukan penelitian tentang pengaruh air buangan industri

dan limbah penduduk terhadap organisme perairan, terutama pengaruhnya

terhadap ikan. Akibat yang ditimbulkan antara lain dapat menyebabkan

kelumpuhan ikan, karena otak tidak mendapat suplai oksigen serta kematian

karena kekurangan oksigen (anoxia) yang disebabkan jaringan tubuh ikan tidak

dapat mengikat oksigen yang terlarut dalam darah (JONES, 1964).

Untuk mengetahui kualitas air dalam suatu perairan, dapat dilakukan

dengan mengamati beberapa parameter kimia, sepeti oksigen terlarut (Dissolved

Oxygen = DO) dan kebutuhan oksigen biologis (Biological Oxygen Demand =

BOD). Tulisan dalam makalah ini lebih difokuskan pada dua parameter dimaksud.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa yang menyebabkan suatu perairan tercemar dan bahan apa saja yang

dapat menimbulkan pencemaran di perairan ?

2. Apa manfaaat Oksigen Terlarut (DO) dan Kebutuhan Oksigen Biologi

sebagai indikator dalam menganalisis suatu perairan yang tercemar ?

3. Bagaimana cara menganalisis perairan yang tercemar dengan indikator

Oksigen Terlarut (DO) dan Kebutuhan Oksigen Biologi ?

3

BAB 2ISI

2.1 Danau/Situ

Di Indonesia terdapat kurang lebih danau kategori besar > 50 ha sebanyak

500 buah. Danau tersebut tersebar merata di setiap pulau besar (Sumatra, Jawa,

Kalimantan Sulawesi, Papua) kecuali Pulau Bali. Sebaliknya waduk besar

sebagian besar berlokasi di P.Jawa. Selain kategori danau besar terdapat juga

danau kecil yang jumlahnya ribuan dan waduk kecil yang disebut embung. Danau

kecil sering dikenal sebagai situ berukuran besar. Di Provinsi Jawa Barat terdapat

354 buah situ, di Provinsi Jawa Timur 438 buah situ.

Danau yang terbesar adalah Danau Toba yang terletak 905 meter dpl,

panjang 275 km, lebar 150 km dengan luas 1.130 km2, dan kedalaman maksimum

529 m di bagian utara dan 429 m di bagian selatan. Danau Toba merupakan danau

terdalam kesembilan di dunia dan merupakan danau tipe vulkanik kaldera yang

terbesar di dunia. Danau yang terdalam di Indonesia adalah danau Montana di

Sulawesi Tengah dengan kedalaman maksimum 590 m dan merupakan danau

terdalam ketujuh di dunia (Bemmelen 1949 dalam Lehmusloto et.al, 1995).

Pada umumnya kedalaman danau bervariasi antara 50 – 200 m, akan tetapi

banyak juga yang mempunyai kedalaman lebih rendah dari 50 m. Sampai saat ini

sebagaian besar dari danau belum diketahui volumenya dengan pasti, demikian

juga halnya presipitasi, evaporasinya serta debit inflow dan outflow-nya. Dengan

demikian waktu tinggal air danau tidak diketahui sehingga daya tampung beban

pencemaran tidak diketahui dan sekaligus pemanfaatan bagi berbagai keperluan

sulit untuk diprogramkan.

2.1.1 Penelitian Kualitas Air Danau

Periode tahun 1928 -1993

Penelitian kualitas air danau di Indonesia sesungguhnya sudah dilakukan

sejak tahun 1928 yang dikenal dengan Sunda Expedition. Pada penelitian tersebut

studi yang dilakukan baru pada taraf penelitian sifat fisika, kimia, dan biologi.

Sesudah tahun tersebut penelitian danau dilakukan sporadis artinya hanya satu

4

atau dua danau saja yang diteliti dan dilakukan oleh beberapa instansi termasuk

Puslitbang Sumber Daya Air, yang dahulu dikenal dengan Direktorat Penelitian

Masalah Air, yang diwakili oleh seksi Hidrokimia, kemudian pada tahun 1985

berubah menjadi Balai Lingkungan Keairan. Danau yang diteliti pada waktu itu

antara lain Danau Batur, Bratan, Buyan, Tamblingan di Bali (1980), Danau

Maninjau, Singkarak, Diatas, Dibawah di Sumatra Barat (1983 – 1984).

Periode 1993 – 2000

Penelitian danau diseluruh Indonesia baru dilaksanakan kembali pada

tahun 1992-1994 dengan kerjasama antara pemerintah Republik Indonesia dengan

Republik Filandia. Pemerintah Indonesia diwakili oleh Pusat Litbang Sumber

Daya Air. Jumlah danau alamiah yang diteliti ada sebanyak 19 buah yang tersebar

dari Sabang sampai Merauke seperti pada Gambar - 1. Fokus penelitian masih

terfokus pada karakteristik fisika, kimia, biologi, belum meneliti tentang beban

pencemaran, dan daya dukung danau dan waduk.

5

Gambar 1. Tingkat Kesuburan Danau dan Waduk di Indonesia

Dari penelitian tersebut diperoleh hasil bahwa beberapa danau mengalami

masalah antara lain terjadi sedimentasi, (berkurangnya kedalaman), berkurangnya

volume, berkurangnya luas, terjadinya pencemaran organik, berkurangnya

populasi ikan bahkan beberapa jenis ikan endemik hampir hilang.

1. Danau yang mengalami sedimentasi yang berat antara lain Danau

Tondano, Tempe, Limboto di Sulawesi, Danau Jampang, Semayang,

Melintang di Kalimantan. Danau Rawapening di Jawa Tengah dan danau

lainnya mengalami sedimentasi ringan.

2. Danau yang mengalami pengurangan luas antara lain Danau Limboto,

Rawapening, Cidanau di Banten.

3. Danau yang ditumbuhi oleh eceng gondok sehingga menutupi luas danau

lebih dari 10% antara lain danau Rawa Pening, Kerinci di Jambi.

4. Danau yang mengalami penurunan muka air yang nyata, yang disebabkan

airnya digunakan untuk membangkitkan listrik antara lain danau Toba,

Maninjau, dan Singkarak.

5. Danau yang mengalami pencemaran oleh bahan nutrien (nitrogen, posfat)

yang berasal dari limbah penduduk, pertanian, akitifitas perikanan dengan

Keramba Jaring Apung (KJA) antara lain Danau Maninjau, Tondano, dan

Toba.

6. Danau yang mengalami berkurangnya populasi ikan dan hampir punah

ikan yang bersifat endemik adalah ikan bilik di Danau Singkarak, ikan

Depik di Danau laut Tawar di Kabupaten Aceh Tengah.

2.2 Waduk dan Embung

Waduk sering juga disebut danau buatan yang besar. Menurut Komisi Dam

Dunia Bendungan/Waduk besar adalah bila tinggi bendungan lebih dari 15 m.

Sedangkan embung merupakan waduk kecil dan tinggi bendungannya kurang 15

m. Embung banyak dibangun di Nusa Tenggara Timur dan Nusa Tenggara Barat.

Pembangunan waduk besar di Indonesia sampai tahun 1995 kurang lebih

6

100 buah. Dan sebagian besar 80% berlokasi di P.Jawa. Sejak terjadi krisis

moneter pada tahun 1998, pembangunan waduk besar di Indonesia belum

dilakukan lagi kecuali perencanaan Waduk Jatigede di Kabupaten Sumedang

Provinsi Jawa Barat.

Sistem tata air waduk berbeda dengan danau alami. Pada waduk

komponen tata airnya umumnya telah direncanakan sedemikian rupa sehingga

volume, kedalaman, luas, presepitasi, debit inflow/out flow waktu tinggal air

diketahui dengan pasti.

Pembangunan waduk/embung diperuntukkan berbagai keperluan antara

lain pembangkit listrik, irigasi, pengendalian banjir, sumber baku air minum, air

industri, penggelontoran, air perikanan, tempat parawista. Jumlah tenaga listrik

yang dihasilkan dari tenaga air yang berasal dari air waduk ada sebanyak 3,4%

dari total dari kebtuhan nasional.

2.2.1 Penelitian Kualitas Air Waduk

Periode 1970-1980

Penelitian kualitas air waduk yang dilakukan Puslitbang Sumber Daya Air

sudah dilakukan sejak tahun 1970-an. Jumlah waduk yang diteliti tidak banyak

mengingat waduk yang sudah selesai dibangun pada periode tersebut juga tidak

banyak. Waduk yang sudah terbangun pada priode tersebut adalah Waduk Darma,

Jatiluhur di Jawa Barat, dan Waduk Karangkates di Jawa Timur (1972). Penelitian

kualitas air waduk dilakukan terhadap waduk yang baru beroperasi digenangi dan

waduk yang sudah lama beroperasi.

Berdasarkan hasil penelitian pada periode tersebut kondisi kualitas air

waduk masih bagus baik pada lapisan epilimnion dan hypolimnion.atau dengan

kata lain masih tercemar ringan. Hal ini kita dapat mengerti oleh karena

penduduk, industri, perambahan hutan belum banyak sehingga limbahnya masih

dapat dibersihkan oleh sungai atau waduk itu sendiri (self purification).

Periode 1980 – 1995

Penelitian kualitas air waduk awal tahun 80-an dilakukan oleh Puslitbang

7

Sumber Daya Air dan hasilnya tidak banyak berubah dibandingkan dengan tahun

periode 70-an. Akan tetapi penelitian kualitas air waduk yang dilakukan pada 90-

an bersama Pemerintah Filandia hasilnya mengalami perubahan dibandingkan

dengan hasil tahun 80-an.

Hasil penelitian kualitas air waduk 90-an menunjukkan bahwa kualitas

airnya sudah banyak menurun. Penurunan kualitas air waduk tersebut disebabkan

oleh pencemaran organik terutama senyawa nitrogen dan posfat yang berasal dari

air limbah industri, penduduk, pertanian dan aktifitas perikanan KJA. Tingkat

pencemaran waduk yang diakibatkan senyawa nitrogen, posfat, dan zat organik

dapat dibagi 3 kategori yaitu: pencemaran amat sangat berat (hypertrophic =

penyuburan amat sangat berat), pencemaran berat (eutrophic = penyuburan berat),

dan pencemaran sedang (oligotrophic = penyuburan sedang), dan mesotrophic

(belum tercemar). Waduk yang masuk tingkat eutrophic adalah Waduk Saguling,

Cirata, Karangkates, dan Sengguruh. Kategori oligotrofik adalah Waduk Lahor,

Jatiluhur, Muara Nusa Dua, Mrica, Kedungombo, dan yang termasuk mesotrophic

adalah Waduk Palasari, Wlingi, Malahayu, dan lain-lain.

Periode 1996 – 2010

Pada periode tersebut penelitian kualitas air waduk baru dimulai pada

tahun 2004. Pada tahun 2004-2005 penelitian baru dilakukan pada waduk di P.

Jawa sebanyak 10 waduk terutama waduk yang mengalami pencemaran yang

amat sangat berat dan berat. Dari penelitian terlihat bahwa pencemaran waduk

makin berat dibandingkan dengan sebelumnya. Sebagai contoh Waduk Saguling,

kadar oksigen pada lapisan hypolimnion-nya sangat rendah yaitu < 3 mg/L.

Padahal secara umum kadar oksigen pada lapisan tersebut mendekati kadar

oksigen pada lapisan epilimnion (lapisan dengan sinar matahari dapat tembus

sampai kedalaman tsb.). Selain itu kualitas airnya telah tidak memenuhi baku

mutu untuk keperluan sebagai sumber air baku, air perikanan, air industri, air

irigasi. Contoh waduk lain yang mengalami pencemaran berat adalah waduk

Karangkates sehingga sering terjadi algal bloom. Dampak algal bloom tersebut air

waduk Karangkates mulai berwarna hijau pekat kemudian berubah menjadi

8

coklat, ikan mati, timbul bau busuk, Mesin-mesin PLTA makin cepat terkorosi.

Pencemaran di Waduk Karangkates yang menyebabkan terjadi algal bloom adalah

limbah penduduk, peternakan, pertanian. Dampak yang paling serius dari algal

bloom pada waduk adalah adanya produksi toksin oleh ganggang Microcystis

yang disebut Mycrocystein yang dapat menyerang syaraf dan mengakibatkan

kematian.

Selain pencemaran kimia, juga terjadi pencemaran fisik, yaitu sedimentasi

yang berat kepada waduk. Waduk yang sedimentasinya tinggi disebabkan oleh

tingkat erosi yang tinggi di DAS-nya. Hal ini disebabkan oleh karena adanya

perambahan hutan, sistem pertanian yang kurang memperhatikan prinsip – prinsip

konservasi air dan tanah. Selain faktor tersebut diatas juga disebabkan oleh

perubahan tataguna lahan dan tekanan kemiskinan penduduk serta kepadatan

penduduk. Sebagai contoh akibat kemiskinan dan perambahan hutan adalah di

hulu Kali Brantas yaitu pada saat terjadi krisis moneter tahun 1997, hutan di hulu

Kali Brantas hampir 70% habis dijarah oleh penduduk.

Waduk yang mengalami tingkat sedimentasi yang tinggi adalah Sengguruh

dan Karangkates di DAS Kalibrantas Hulu, Waduk Wonogiri di DAS Bengawan

Solo, Waduk Mrica di DAS Serayu, Waduk Saguling dan Cirata di DPS Citarum

Tengah, Waduk Bili-bili di Sulawesi Selatan serta lainnya.

2.3 Pencemaran Air

Air merupakan zat yang paling penting dalam kehidupan setelah udara.

Sekitar tiga perempat dari bagian tubuh kita terdiri dari air dan tidak seorang pun

dapat bertahan hidup lebih dari 4 – 5 hari tanpa minum. Selain itu, air juga

diperlukan untuk kepentingan memasak, mencuci, mandi dan membersihkan

kotoran. (Chandra, 2006)

Pencemaran air yaitu masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat,

atau komponen lain oleh kegiatan manusia, sehingga kualitas air menurun

ketingkat tertentu yang menyebabkan air tidak berfungsi lagi sesuai dengan

peruntukannya. Kualitas air sangat berpengaruh terhadap kesehatan bagi makhluk

hidup. (Pramudya sunu, 2001)

9

Pencemaran air dapat berupa gas, bahan – bahan terlarut, dan partikulat.

Pencemaran memasuki badan air dengan berbagai cara, misalnya melalui tanah,

limpahan pertanian, limbah domestik dan perkotaan, pembuangan limbah industri,

dan lain – lain. (Effendi, 2003)

2.3.1 Bahan Pencemar Air ( Polutan)

Polutan air merupakan komponen yang mengakibatkan polusi atau

pencemaran didalam air. Ciri – ciri air yang mengalami pencemaran sangat

bervariasi, tergantung dari jenis air dan polutannya. Polusi air dapat disebabkan

oleh sumber dan jenis polutan yang sangat bervariasi. (Pramudya Sunu, 2001)

Bahan pencemar adalah bahan – bahan yang berisfat asing bagi alam atau

bahan yang berasal dari alam itu sendiri yang memasuki suatu tatanan ekosistem

sehingga menggangu peruntukan ekosistem tersebut.

Berdasarkan cara masuknya kedalam lingkungan, polutan dikelompokkan

menjadi :

1. Polutan alamiah

Yaitu polutan yang memasuki suatu lingkungan secara alami, misalnya

akibat letusan gunung berapi, tanah longsor, banjir, atau fenomena alam lainnya.

2. Polutan antropogenik

Yaitu polutan yang masuk kebadan air akibat aktivitas manusia, misalnya

kegiatan domestik, kegiatan perkotaan, maupun kegiatan industri.

Berdasarkan sifat toksik nya polutan atau bahan pencrmar juga di bagi

menjadi dua yaitu :

1. Polutan Tak Toksik

Polutan/pemcemar tak toksik biasanya telah berada pada ekosistem secara

alami. Sifat destruktif pencemar ini muncul apabila berada dalam jumlah yang

berlebihan sehingga dapat mengganggu kesetimbangan ekosistem melalui

perubahan proses fisika - kimia perairan. Polutan tak toksik terdiri dari bahan -

bahan tersuspensi dan nutrient.

2. Polutan Toksik

Polutan toksik dapat menyebabkan kematian (lethal) maupum bukan

10

kematian (sub-lethal), misalnya terganggunya pertumbuhan, tingkah laku dan

karakteristik morfoligi berbagai bentuk organisme akuatik. Polutan toksik ini

biasanya berupa bahan – bahan yang bukan alami, misalnya pestisida, detergen,

dan bahan artifisil lainnya.

Mason (1993) mengelompokkan pencemar toksik menjadi lima, sebagai

berikut :

a) Logam (metals), meliputi : timbale (lead), nikel, kadmium, seng, dan

merkuri. Logam berat diartikan sebagai logan dengan nomor atom 20,

tidak termasuk logam alkali, alkali tanah, lantanida dan aktinida.

b) Senyawa organik, meliputi pestisida, organoklorin, herbisida, PCB,

hidrokarbon alifatik berklor, pelarut, surfaktan rantai lurus, hidrokarbon

petroleum, aromatic polinuklir, dibenzodioksin berklor, organometalik,

fenol dan formaldehid,. Senyawa ini berasal dari kegiatan industri,

pertanian dan domestik.

c) Gas, misalnya klorin dan ammonia

d) Anion, misalnya sianida, flourida, sulfide dan sulfat.

e) Asam dan alkali (Effendi, 2003)

2.4 Analisis Oksigen Terlarut (DO)

Oksigen Terlarut (OT) merupakan parameter mutu air yang penting karena

nilai oksigen terlarut dapat menunjukkan tingkat pencemaran atau tingkat

pengolahan air limbah. Oksigen terlarut ini akan menentukan kesesuaian suatu

jenis air sehingga sebagai sumber kehidupan biota (Pramudya Sunu, 2001).

Oksigen terlarut dapat berasal dari proses fotosintesis tanaman air, dalam

jumlahnya tidak tetap tergantung pada jumlah tanamannya, dan dari atmosfer

yang masuk kedalam air dengan kecepatan terbatas. Konsentrasi oksigen terlarut

yang terlalu rendah akan mengakibatkan ikan – ikan atau binatang air lainnya

yang membutuhkan oksigen akan mati. Sebaliknya konsentrasi oksigen terlarut

yang terlalu tinggi juga mengakibatkan proses pengkaratan semakin cepat, karena

mengikat hydrogen yang melapisi permukaan logam (Srikandi Fardiaz, 1992).

Atmosfer bumi mengandung oksigen sekitar 210 ml/L. Oksigen

11

merupakan salah satu gas yang terlarut dalam perairan. Kadar oksigen terlarut

diperairan alami bervariasi, tergantug pada suhu, semakin besar suhu dan

ketinggian serta semakin keci tekanan atmosfer kadar oksigen terlarut semakin

kecil. Semakin tinggi suatu tempat dari permukaan laut , tekanan atmofer semakin

rendah.

Kadar oksigen terlarut juga berfluktuasi secara harian dan musiman,

tergantug kepada pencemaran dan pergerakan massa air, aktivitas foto sintesis,

respirasi air limbah yang masuk kedalam badan air (Effendi, 2003).

Adapun konsentrasi oksigen terlarut dapat diukur dengan Winkler DO test,

cara pengukuran ini berdasarkan atas reaksi kimia yaitu :

1. Ion magnesium ditambahkan pada sampel dan mengikat oksigen dan

terjadi endapan MnO2.

2. Kemudian iodide ditambahkan dan bereaksi dengan magnesium oksida

membentuk iodide.

3. Konsentrasi iodide diukur melelui titrasi dengan sodium thiosulfat (Totok

Sutrisno, 2004).

2.4.1 Metoda Titrasi dengan Cara WINKLER

Metoda titrasi dengan cara WINKLER secara umum banyak digunakan

untuk menentukan kadar oksigen terlarut. Prinsipnya dengan menggunakan titrasi

iodometri. Sampel yang akan dianalisis terlebih dahulu ditambahkan larutan

MnCl2 den Na0H – KI, sehingga akan terjadi endapan Mn02. Dengan

menambahkan H2SO4 atan HCl maka endapan yang terjadi akan larut kembali

dan juga akan membebaskan molekul iodium (I2) yang ekivalen dengan oksigen

terlarut. Iodium yang dibebaskan ini selanjutnya dititrasi dengan larutan standar

natrium tiosulfat (Na2S203) dan menggunakan indikator larutan amilum (kanji).

Reaksi kimia yang terjadi dapat dirumuskan sebagai berikut :

12

2.4.2 Metode Elektrokimia

Cara penentuan oksigen terlarut dengan metoda elektrokimia adalah cara

langsung untuk menentukan oksigen terlarut dengan alat DO meter. Prinsip

kerjanya adalah menggunakan probe oksigen yang terdiri dari katoda dan anoda

yang direndam dalarn larutan elektrolit. Pada alat DO meter, probe ini biasanya

menggunakan katoda perak (Ag) dan anoda timbal (Pb). Secara keseluruhan,

elektroda ini dilapisi dengan membran plastik yang bersifat semi permeable

terhadap oksigen. Reaksi kimia yang akan terjadi adalah :

Katoda :

Anoda :

Aliran reaksi yang terjadi tersebut tergantung dari aliran oksigen pada

katoda. Difusi oksigen dari sampel ke elektroda berbanding lurus terhadap

konsentrasi oksigen terlarut.

Penentuan oksigen terlarut (DO) dengan cara titrasi berdasarkan metoda

WINKLER lebih analitis apabila dibandingkan dengan cara alat DO meter. Hal

yang perlu diperhatikan dalam titrasi iodometri ialah penentuan titik akhir

titrasinya, standarisasi larutan tiosulfat dan pembuatan larutan standar

kaliumbikromat yang tepat.

Dengan mengikuti prosedur penimbangan kaliumbikromat dan standarisasi

tiosulfat secara analitis, akan diperoleh hasil penentuan oksigen terlarut yang lebih

akurat. Sedangkan penentuan oksigen terlarut dengan cara DO meter, harus

diperhatikan suhu dan salinitas sampel yang akan diperiksa. Peranan suhu dan

salinitas ini sangat vital terhadap akurasi penentuan oksigen terlarut dengan cara

DO meter.

Disamping itu, sebagaimana lazimnya alat yang digital, peranan kalibrasi

alat sangat menentukan akurasinya hasil penentuan. Berdasarkan pengalaman di

lapangan, penentuan oksigen terlarut dengan cara titrasi lebih dianjurkan untuk

mendapatkan hasil yang lebih akurat. Alat DO meter masih dianjurkan jika sifat

13

penentuannya hanya bersifat kisaran.

2.5 Analisis Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD)

Kebutuhan Oksigen Biologi (KOB) atau Biological Oxygen Demand

(BOD) adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme pada

waktu melakukn prosese dekomposisi bahan organik yang ada diperairan.

Pengukuran konsentrasi oksigen yang digunakan untuk dekomposisi lebih penting

daripada pengukuran oksigen terlarut (Totok Sutrisno, 2004).

Nilai KOB tidak menunjukkan jumlah bahan organik yang sebenarnya,

tetapi hanya mengukur secara relative jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk

mengoksidasi bahan – bahan buangan tersebut. Jika konsumsi oksigen tinggi yang

ditunjukkan dengan semakin kecilnya sisa oksigen terlarut, maka berarti

kandungan bahan – bahan buangan yang membutuhkan oksigen tinggi.

Organisme hidup yang bersifat aerobik membutuhkan oksigen untuk

beberapa reaksi biokimia, yaitu untuk mengoksidasi bahan organik, sintesis sel,

dan oksidasi sel. Reaksi - reaksi tersebut adalah sebagai berikut :

1. Oksidasi Bahan Organik

(CH2O)n + nO2 → nCO2 + nH2O + panas

2. Sintesis Sel

(CH2O) + NH3 + O2 → komponen sel + CO2 + H2O + panas

3. Oksidasi Sel

Komponen sen + O2 → CO2 + H2O + NH3 + panas

Komponen organik yang mengandung nitrogen dapat pula dioksidasi

menjadi Nitrat, sedangkan komponen organik yang mengandung sulfur dapat

dioksidasi menjadi sulfat. Konsumsi oksigen dapat diketahui dengan

mengoksidasi air pada suhu 20° C selam 5 hari, dan nilai BOD yang menunjukkan

jumlah oksigen yang dikonsumsi dapat diktahui dengan menghitung selisih

konsentrasi oksigen terlarut sebelum dan setelah inkubasi. Pengukuran selama 5

hari pada suhu 20° C ini hanya menghitung sebanyak 68 % bahan organik yang

teroksidasi, tetapi suhu dan waktu yang digunakan tersebut merupakan standart uji

karena untuk mengoksidasi bahan organik seluruhnya secara sempurna diperlukan

14

waktu yang lama, yaitu 20 hari, sehingga dianggap tidak efisien.

Uji BOD memiliki beberpa kelemahan, diantaranya 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 menunjukkan

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.

Angka kebutuhan oksigen adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh

bakteri untuk menguraikan hampir semua zat organik yang terlarut dan sebagian

zat – zat yang tersuspensi dalam air (Pramudya Sunu, 2001).

2.5.1 Prinsip Analisis BOD

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 menaksir beban pencemaran zat organik. Tentu saja,

15

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.

2.5.2 Ganguan-gangguan Pada Analisis 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

16

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).

17

BAB 3PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1) Oksigen sangat dibutuhkan oleh semua jasad hidupuntuk pernapasan dan

proses metabolisme. Dalam perairan oksigen berperan dalam proses

oksidasi den reduksi bahan kimia menjadi senyawa yang lebih sederhana

sebagai nutrien yang sangat dibutuhkan organisme perairan. Sumber utama

oksigen diperairan berasal dari proses difusi udara bebas dan hasil proses

fotosintesis.

2) Untuk mengetahui kualitas suatu perairan, parameter oksigen terlarut (DO)

dan kebutuhan oksigen biokimia (BOD) memegang peranan penting.

Prinsip penentuannya bisa dilakukan dengan cara titrasi iodometri atau

langsung dengan alat DO meter.

3) Suatu perairan yang tingkat pencemarannya rendah dan bisa dikatagorikan

sebagai perairan yang baik, maka kadar oksigen terlarutnya (DO) > 5 ppm

dan kadar oksigen biokimianya (BOD) berkisar 0 - 10 ppm.

4) Kualitas air (parameter kimia-biologi) waduk yang di DAS-nya banyak

industri dan penduduk mengalami pencemaran yang sangat berat.

5) Kualitas air (parameter fisika) waduk pada umumnya sudah tercemar berat

oleh sedimen, kecuali waduk yang dilengkapi check dam atau terdapat

penampungan di bagian hulunya.

18

Daftar Pustaka

Anonimuos. 2010. Pengelolaan Danau dan Waduk di Indonesia. Balai

Lingkungan Keairan Pusat Litbang SDA.

Nasution, Masniari. 2010. Analisa Kebutuhan Oksigen Biologi dan Oksigen

Terlarut pada Air Sungai Denai Buangan Limbah Pabrik Karet.

Universitas Sumatera Utara.

Salmin. 2005. Oksigen Terlarut (DO) dan Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD)

Sebagai Salah Satu Indikator Untuk Menentukan Kualitas Perairan.

Oseana, Volume XXX, Nomor 3, 2005 : 21 - 26

19