1

1. PENDAHULUAN

Air merupakan sumber daya alam untuk hajat hidup orang banyak sehingga perlu dilindungi

agar tetap bermanfaat bagi hidup dan kehidupan manusia serta makhluk hidup lainnya.Secara harfiah

air adalah zat cair yang tidak mempunyai rasa, warna dan bau, yang terdiri dari hidrogen dan oksigen

dengan rumus kimiawi H2O. Suatu badan air seperti sungai sebagai badan air dari lingkungan hidup,

memiliki fungsi peruntukan bagi berbagai kegunaan baik intake air minum, irigasi, listrik, perikanan,

pertamanan, pertanaman, peternakan, industri dan keperluan pemukiman (domestik).

Lingkungan perairan atau hidrosfir adalah salah satu bentuk pengelompokkan lingkungan.

Sebagian besar (71%) dari permukaan bumi tertutup oleh air. Begitu luasnya lingkungan perairan,

sehingga sangat mempengaruhi iklim di muka bumi ini. Air di Bumi ini jumlahnya relative konstan

karena adanya siklus hidrologi yang terjadi secara alami. Distribusi air di bumi sebagian besar berada

di lautan dan yang berada di sekitar manusiadi daratan tidak mencapai 1% jumlahnya. Dengan jumlah

tersebut manusia dituntut untuk dapat berbagi dan mengelola sumber daya air sebaik baiknya karena

permasalahan kompleks yang akan timbul apabila terjadi pencemaran dalam lingkungan perairan

(Situmorang, 2007).

Dari siklus hidrologis ini dapat dilihat adanya berbagai sumber air tawar yang dapat pula

diperkirakan kualitas dan kuantitasnya secara sepintas menyatakan. Sumber-sumber air tersebut antara

lain adalah :

1. Air permukaan yang merupakan air sungai dan danau

2. Air tanah yang tergantung kedalamannya

3. Air angkasa, yaitu air yang berasal dari atmosfir yaitu hujan.

Sifat air yang penting dapat digolongkan ke dalam sifat fisis, kimiawi, dan biologis. Sifat fisis

dari air yaitu didapatkan dalam ketiga wujudnya, yakni, bentuk padat sebagai es, bentuk cair sebagai

air, dan bentuk gas sebagai uap air. Bentuk mana yang akan didapatkan, tergantung keadaan cuaca

yang ada setempat. Sifat kimia dari air yaitu mempunyai pH=7 dan oksigen terlarut (DO) jenuh pada

9 mg/L. Air merupakan pelarut yang universal, hampir semua jenis zat dapat larut di dalam air. Air

juga merupakan cairan biologis, yakni didapat di dalam tubuh semua organisme. Sifat biologis dari

air yaitu di dalam perairan selalu didapat kehidupan, fauna dan flora. Benda hidup ini berpengaruh

timbal balik terhadap kualitas air (Slamet, 2002).

Berdasarkaan peraturan pemerintah nomor 82 tahun 2001 tentang pengelolaan kualitas air,

pasal 8 ayat (1), klasifikasi mutu air ditetapkan menjadi empat kelas, yaitu:

a. Kelas satu, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau

peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

2

b. Kelas dua, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air,

pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau untuk

peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut

c. Kelas tiga, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar,

peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau untuk peruntukan lain yang

mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut

d. Kelas empat, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman, dan atau

untuk peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

Kualitas air merupakan salah satu faktor dalam menentukan kesejahteraan manusia.

Kehadiran bahan pencemar di dalam air dalam jumlah tidak normal mengakibatkan air dinyatakan

sebagai terpolusi. Air sebagai komponen lingkungan hidup dapat mempengaruhi dan dipengaruhi oleh

komponen lainnya. Air yang kualitasnya buruk akan mengakibatkan kondisi lingkungan hidup

menjadi buruk sehingga akan mempengaruhi kondisi kesehatan manusia dan kehidupan mahluk hidup

lainnya.

Kualitas air secara umum menunjukkan mutu atau kondisi air yang dihubungkan dengan

suatu kegiatan atau keperluan tertentu. Dengan demikian, kualitas air yang diinginkan akan

tergantung pada proses kegiatan itu sendiri, sebagai contoh: kualitas air untuk kebutuhan air minum

akan berbeda dengan kualitas air untuk kebutuhan industri, Secara umum kualitas air berhubungan

dengan kandungan bahan terlarut didalamnya. Tingkat kandungan dari bahan tersebut akan

menentukan kelayakannya.

3

2. PEMBAHASAN

Parameter-parameter yang dapat digunakan sebagai penentu kualitas air terbagi kedalam

parameter fisika, kimia, dan biologis.

2.1 Parameter Fisika

Parameter yang biasa digunakan untuk menentukan kualitas air meliputi intensitas cahaya,

suhu, kecerahan, kekeruhan, dan warna air.

2.1.1 Intensitas Cahaya

Cahaya yang mencapai permukaan bumi dan permukaan perairan terdiri atas cahaya langsung

(direct) berasal dari matahari dan cahaya yang disebarkan (diffuse) oleh awan (yang sebenarnya juga

berasal dari cahaya matahari) (Cole, 1998). Intensitas cahaya diukur menggunakan alat Lux meter.

Pengukuran biasanya dilakukan pada pagi, siang dan menjelang sore hari. Intensitas cahaya yang

masuk kedalam kolom air semakin berkurang dengan bertambahnya kedalaman perairan. Cahaya

merupakan sumber energi utama dalam ekosistem perairan. Di perairan, cahaya memiliki dua fungsi

utama (Jeffries dan Mills, 1996):

a. Pemanas air sehingga terjadi perubahan suhu dan berat jenis (densitas) dan selanjutnya

menyebabkan terjadinya pencampuran massa dan kimia air. Perubahan suhu juga

mempengaruhi tingkat kesesuaian perairan sebagai akibat habitat bagi suatu organisme

akuatik, karena setiap organisme akuatik memiliki kisaran minimum dan maksimum bagi

kehidupannya.

b. Merupakan sumber energi bagi proses fotosintesis alga dan tumbuhan air.

2.1.1 Suhu Air

Suhu air merupakan salah satu parameter fisika yang perlu diperhatikan karena dapat

mempengaruhi pada laju metabolisme organisme akuatik. Setiap organisme mempunyai persyaratan

suhu maksimum, optimum dan minimum untuk hidupnya serta mempunyai kemampuan

menyesuaikan diri sampai suhu tertentu.

Suhu air harus diukur in situ, suhu air akan berubah menyesuaikan dengan suhu udara di

sekitarnya. Pengukuran suhu menggunakan termometer gelas mengandung alkohol atau raksa (Hg)

dengan ketelitian 0,1C. Pengukuran dapat dilakukan dengan termometer elektronik yang mampu

mengukur suhu air pada berbagai kedalaman. Jika terjadi perbedaan suhu yang tinggi, akan terjadi

perubahan reaksi biokimia di dalam kehidupan biota air, dan pada kondisi ekstrim dapat menimbulkan

kematian biota air.

4

2.1.2 Kecerahan

Besarnya cahaya matahari langsung yang jatuh pada suatu tempat tergantung pada musim,

letak geografis, waktu, sudut jatuh, tinggi tempat dari permukaan laut dan keadaan atmosfer. Cahaya

yang jatuh pada permukaan air sebagian akan dipantulkan dan sebagian lagi masuk kedalam air.

Cahaya yang masuk inilah yang akan menentukan kecerahan suatu perairan. Cahaya yang masuk

dalam air akan mengalami pembiasan sehingga kecepatannya cepat menurun kemudian menghilang

pada kedalaman tertentu. Cahaya matahari pada posisi titik kulminasi (jam 12:00 siang) hanya dapat

menembus kedalaman air jernih sampai 100 m.

Kecerahan air sangat dipengaruhi oleh kondisi air seperti adanya kekeruhan, kekentalan,

warna dan gelombang permukaan air. Semakin tinggi tingkat kekeruhan air semakin dangkal cahaya

yang dapat menembus air (penetrasi cahaya). Demikian pula semakin kental dan bergelombang

semakin pendek daya tembus cahaya dalam air. Oleh karena itu terjadi hubungan terbalik antara

kecerahan dengan kekeruhan, kekentalan dan gelombang permukaan air.

Kecerahan yang baik untuk kehidupan ikan adalah kecerahan dengan jumlah cahaya matahari

yang masuk optimal sehingga proses fotosintesa dapat berjalan seimbang dan jumlah fitoplankton

yang memadai untuk makanan ikan. Kisaran kecerahan perairan untuk kehidupan ikan adalah 25 40

cm untuk air tawar dan 7 12 m untuk air laut. Alat untuk mengukur kecerahan disebut dengan sechi

disk. Data kecerahan sangat penting untuk kelangsungan kehidupan biota air laut atau terumbu

karang, juga digunakan untuk baku mutu air laut yang berhubungan dengan pariwisata.

2.1.3 Kekeruhan (Turbidity)

Kekeruhan dalam air disebabkan oleh zat tersuspensi (tidak larut). Ukuran partikel yang tidak

larut bervariasi dari ukuran kolod sampai ukuran partikel lumpur kasar. Pengertian ar keruh adalah air

yang banyak mengandung partikel tersuspensi yang dapat menghalangi penetrasi sinar matahari ke

dalam air.

Untuk pengujian kekeruhan air dilakukan dengan metode turbidimeter. Standar kekeruhan

yaitu suspensi yang terbuat dari polimer formazin yang dikalibrasi dengan alat Jackson Candle

Turbidimeter. Satuan yang dapat digunakan untuk menyatakan kekeruhan dalam air adalah:

a. NTU (Nephelometric Turbidity Unit)

b. FTU (Formazin Turbidity Unit)

c. JTU (Jackson Candle Turbidity Unit)

d. mg/L SiO2

Kekeruhan air dapat terjadi karena plankton, suspensi partikel tanah atau humus. Kekeruhan

karena suspensi koloid tanah/lumpur, terlebih lagi bila ditambah dengan adanya hidroksida besi, maka

akan sangat berbahaya bagi ikan karena partikel tersebut dapat menempel pada insang sehingga

5

insang dapat rusak dan mengakibatkan terganggunya pernapasan ikan.Kekeruhan yang diakibatkan

oleh partikel zat padat dalam jumlah besar juga dapat menghalangi penetrasi cahaya matahari ke

dalam air, sehingga akan mempengaruhi proses fotosintesis serta pertumbuhan tanaman air dan

fitoplankton yang hidup di dalamnya. Akibatnya tanaman air dan fitoplankton sebagai persediaan

pakan alami ikan dan penyedia oksigen terlarut yang dibutuhkan ikan untuk proses respirasi

(pernapasan) dalam air berkurang.

2.1.4 Warna

Warna air di perairan dipengaruhi oleh faktor kecerahan/ kekeruhan, bahan-bahan yang

melayang baik hidup maupun yang mati, kualitas cahaya yang masuk ke perairan, warna langit dan

warna dasar perairan. Warna air yang terlihat sering tidak membahayakan kehidupan ikan, kecuali

oleh bahan pencemar beracun seperti asam, humus atau bahan kimia beracun. Komponen-komponen

sistem perairan yang mempengaruhi warna suatu perairan adalah sebagai berikut:

a. Warna hijau (hijau tua) sering dipengaruhi oleh alga biru

b. Warna kekuning-kuningan atau coklat oleh diatomae

c. Warna merah oleh zooplankton

d. Warna hijau atau coklat kuning disebabkan oleh humus

e. Warna coklat tua oleh bahan-bahan organik

Bahan anorganik juga sering memberikan warna-warna tertentu seperti kalsium karbonat

memberikan warna kehijau-hijauan, belerang dapat memberikan warna hijau dan besi oksida

memberikan warna merah.

2.2 Parameter Kimia

Parameter kimia air yang banyak berperan adalah pH air (derajat keasaman), alkalinitas dan

asiditas, DO, BOD, COD, nitrat dan nitrit, dan kesadahan:

2.2.1 Nilai pH (Derajat Keasaman)

Besarnya pH suatu perairan adalah besarnya konsentrasi ion hidrogen yang terdapat di dalam

perairan tersebut. Dengan kata lain nilai pH suatu perairan akan menunjukkan apakah air bereaksi

asam atau basa. Pengukuran pH dapat dilakukan dengan menggunakan kertas indikator, menggunakan

larutan indikator pH, dan pHmeter.

6

Tabel 1. Berbagai jenis larutan indikator pH

Indikator Kisaran pH

Bromcresol green 3,6-5,2

Methyl red 4,4-6,0

Bromcresol purple 5,2-6,8

Brom thymol blue 6,0-7,6

Phenol red 6,8-8,4

Thymol blue 8,0-9,6

Phenolphthalein 8,6-10,2

Secara alamiah pH perairan dipengaruhi oleh konsentrasi CO2 dan senyawa-senyawa yang

bersifat asam. Sebagai reaksinya nilai pH perairan akan berubah menjadi rendah pada pagi hari,

meningkat pada siang hari dan mencapai maksimum pada sore hari serta akan menurun kembali pada

malam hari. Oleh karena itu pengukuran pH perairan dilakukan pada pagi dan sore hari, karena pada

saat-saat tersebut pH air mencapai puncak terendah dan tertinggi.

2.2.2 Asiditas dan Alkalinitas

Asiditas adalah kemampuan air untuk menetralkan larutan yang bersifat basa sedangkan

alkalinitas adalah kemampuan air untuk menetralkan larutan yang bersifat asam (Irsyad dan

Damanhuri, 2010). Asiditas dan Alkalinitas sangat erat hubungannya dengan pH atau derajat

keasaman, dan hal ini terjadi disebabkan oleh H+ (asam mineral, asam organik) dan CO2 (dari

atmosfer, hasil penguraian zat organik oleh mikroorganisme) untuk Asiditas. HCO3- (bikarbonat,

Ca(HCO3)2), CO3-2

(karbonat, Na2CO3) dan OH- (hidroksida, NaOH, Ca(OH)2) merupakan penyebab

dari Alkalinitas. Semakin tinggi pH, maka semakin tinggi pula nilai alkalinitas dan semakin rendah

kadar karbon dioksida (CO2) yang bebas (Safitri 2012).

Pengukuran asiditas berdasarkan SNI 06-2422-1991 (Irsyad dan Damanhuri, 2010) adalah:

a. Asiditas metil oranye (pH air < 4,3)

b. Asiditas total (pH air < 8,3)

Pengukuran alkalinitas berdasarkan SNI 06-2422-1991 (Irsyad dan Damanhuri, 2010) adalah:

a. Alkalinitas phenolphthalin

b. Alkalinitas total

Air yang mengandung mineral asiditas biasanya tidak disenangi karena berhubungan dengan

masalah konsumsi manusia. Air yang mengandung asam sangat diperhatikan karena mengandung

karakteristik korosif serta masalah biaya yang diperlukan untuk mengontrol dan menghilangkan

substansi korosif tersebut (Sawyer et.al., 2003).

7

Alkalinitas berpengaruh pada pengolahan air limbah. Selain itu alkalinitas juga berdampak

pada kesehatan lingkungan. Air dengan alkalinitas tinggi tidak disukai oleh konsumen. Air yang

diolah secara kimiawi terkadang memiliki nilai pH yang lebih tinggi. Karena itu diperlukan adanya

standar pH untuk air di masyarakat.

2.2.3 DO (Dissolved Oxygen)

Oksigen terlarut dalam air sangat menentukan kehidupan di perairan , karena oksigen tidak

hanya berfungsi untuk pernapasan (respirasi) ikan, tetapi juga untuk penguraian atau perombakan

bahan organik yang ada di dasar kolam. Konsentrasi oksigen terlarut dalam perairan mengalami

fluktuasi selama sehari semalam (24 jam). Konsentrasi terendah terjadi pada waktu subuh (dini hari)

kemudian meningkat pada siang hari dan menurun kembali pada malam hari. Perbedaan konsentrasi

oksigen terlarut tertinggi terdapat pada perairan yang mempunyai kepadatan planktonnya tinggi dan

sebaliknya.

Kelarutan oksigen dalam air dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain suhu, kadar garam

(salinitas) perairan, pergerakan air dipermukaan air, luas daerah permukaan perairan yang terbuka,

tekanan atmosfer dan persentase oksigen sekelilingnya. Bila pada suhu yang sama konsentrasi oksigen

terlarut sama dengan jumlah kelarutan oksigen yang ada di dalam air, maka air tersebut dapat

dikatakan sudah jenuh dengan oksigen terlarut. Bila air mengandung lebih banyak oksigen terlarut

daripada yang seharusnya pada suhu tertentu, berarti oksigen dalam air tersebut sudah lewat jenuh

(super saturasi). Apabila dikaitkan dengan tekanan udara dan suhu, maka kelarutan oksigen dalam air

akan menurun dengan menurunnya tekanan udara dan suhu. Oksigen terlarut diukur dengan dua cara

yaitu dengan DO meter dan metode modifikasi azida dilaboratorium. Kisaran DO yang baik minimal

3 ppm, dan optimum 4-7 ppm.

2.2.4 BOD ( Biochemical Oxygen Demand )

BOD (Biochemical Oxygen Demand) atau kebutuhan oksigen menunjukkan jumlah oksigen

terlarut yang dibutuhkan oleh organisme hidup untuk memecah atau mengoksidasi bahan-bahan

buangan di dalam air. Jika konsumsi oksigen tinggi yang ditunjukkan dengan semakin kecilnya sisa

oksigen terlarut, maka berarti kandungan bahan-bahan buangan yang membutuhkan oksigen tinggi.

Konsumsi oksigen dapat diketahui dengan mengoksidasi air pada suhu 20C selama 5 hari, dan nilai

BOD yang menunjukkan jumlah oksigen yang dikonsumsi dapat diketahui dengan menghitung selisih

konsentrasi oksigen terlarut sebelum dan sesudah inkubasi dalam mg/liter atau ppm (Hardjojo dan

Djokosetiyanto, 2005).

8

BOD menunjukkan jumlah oksigen yang dikonsumsi oleh proses respirasi mikroba aerob yang

terdapat pada botol BOD yang diinkubasi pada suhu sekitar 20C selama 5 hari dalam keadaan tanpa

cahaya (Boyd, 1982).

Tabel 2. Derajat pencemaran suatu badan perairan

Kisaran BOD5 (mg/l) Kriteria Kualitas Perairan

2,9 Tidak tercamar

3,0 5,0 Tercemar ringan

5,1- 14,9 Tercemar sedang

15,0 Tercemar berat

Pemeriksaan BOD dilakukan dengan beberapa metoda antara lain :

a. Metode langsung

b. Metode pengenceran

Hasil pengukuran parameter BOD diperlukan untuk:

a. Menentukan tingkat pencemaran dalam air yang disebabkan oleh zat organik;

b. Studi dan evaluasi kemampuan badan air dalam proses self purification;

c. Evaluasi suatu system pengolahan air dalam menurunkan senyawa organic dalam air limbah.

Menurut Hardjojo dan Djokosetiyanto (2005) menyatakan bahwa dalam uji BOD mempunyai

beberapa kelemahan, diantaranya adalah:

a. Dalam uji BOD ikut terhitung oksigen yang dikonsumsi oleh bahan-bahan anorganik atau

bahan bahan tereduksi lainnya yang disebut juga intermediate oxygen demand;

b. Uji BOD memerlukan waktu yang cukup lama yaitu minimal lima hari;

a. Uji BOD yang dilakukan selama 5 hari masih belum dapat menunjukkan nilai total BOD

melainkan hanya kira-kira 68% dari total BOD;

b. Uji BOD tergantung dari adanya senyawa penghambat didalam air tersebut, misalkan adanya

germisida seperti chlorine yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme yang

dibutuhkan untuk merombak bahan organik, sehingga hasil uji BOD menjadi kurang teliti.

2.2.5 COD (Chemical Oxygen Demand)

COD adalah jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi senyawa organik

yang ada dalam 1 liter sampel air, dimana pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen

(oxidizing agent) (Saed, 2012). COD adalah jumlah oksigen yang diperlukan agar bahan buangan

yang ada dalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia baik yang dapat didegradasi secara biologis

maupun yang sukar didegradasi.

9

Prinsip pengukuran COD adalah penambahan sejumlah tertentu kalium bikromat (K2Cr2O7)

sebagai oksidator pada sampel (dengan volume diketahui) yang telah ditambahkan asam pekat dan

katalis perak sulfat, kemudian dipanaskan selama beberapa waktu. Selanjutnya, kelebihan kalium

bikromat ditera dengan cara titrasi. Dengan demikian kalium bikromat yang terpakai untuk oksidasi

bahan organik dalam sampel dapat dihitung dan nilai COD dapat ditentukan. Pengujian COD dapat

dilakukan dengan:

a. Refluks Tertutup (Metode Titimetri)

b. Refluks Tertutup (Metode Kolorimetri)

Dampak COD pada lingkungan antara lain bila tingkat konsentrasi COD tinggi di dalam air

maka akan menyebabkan terjadinya penurunan oksigen terlarut di dalam air. Akibatnya konsentrasi

COD di dalam air menjadi rendah bahkan habis sehingga makhluk hidup yang terdapat di dalam air

tidak terpenuhi oksigennya dan menjadi mati.

Faktor yang dapat mempengaruhi nilai perhitungan COD:

a. Terdapat bahan organik volatile dalam sampel yang dapat yang menyebabkan hasil

pengukuran lebih rendah dari COD sebenarnya.

b. Terdapat spesi reduksi yang menyebabkan hasil pengukuran lebih tinggi dari pengukuran

sebenarnya.

c. Penyimpanan senyawa K2Cr2O7 yang disimpat di tempat terang sehingga mudah teroksidasi

oleh sinar ultraviolet.

Data COD banyak digunakan dalam menganalisis limbah dalam suatu industri. Data tersebut

digunakan sebagai informasi yang bernilai dalam merancang penentuan dan control kandungan

limbah cair dalam suatu sistem pengolahan limbah. COD tersebut akan menunjukan kondisi limbah

(toksik dan bahan organik) (Sawyer et al, 2003).

2.2.6 Nitrit (NO2) dan Nitrat (NO3)

Nitrit (NO2) merupakan bentuk peralihan antara ammonia dan nitrat (nitrifikasi) dan antara

nitrat dengan gas nitrogen (denitrifikasi). Oleh karena itu, nitrit bersifat tidak stabil dengan

keberadaan oksigen. Kandungan nitrit pada perairan alami mengandung nitrit sekitar 0,001 mg/L.

Kadar nitrit yang lebih dari 0,06 mg/L adalah bersifat toksik bagi organisme perairan. Keberadaan

nitrit menggambarkan berlangsungnya proses biologis perombakan bahan organik yang memiliki

kadar oksigen terlarut yang rendah.

Nitrit yang dijumpai pada air minum dapat berasal dari bahan inhibitor korosi yang dipakai di

pabrik yang mendapatkan air dari sistem distribusi PDAM. Nitrit juga bersifat racun karena dapat

bereaksi dengan hemoglobin dalam darah, sehingga darah tidak dapat mengangkut oksigen,

disamping itu juga nitrit membentuk nitrosamin (RRN-NO) pada air buangan tertentu dan dapat

10

menimbulkan kanker. Peningkatan nitrat dalam air tanah merupakan masalah nyata ketika

terakumulasi di sungai, nitrat yang memperkaya air tanah dapat berkontribusi untuk eutrofikasi,

sebuah proses dimana populasi alga meledak, terutama populasi alga biru-hijau. Hal ini juga dapat

menyebabkan kematian kehidupan akuatik karena permintaan yang berlebihan untuk oksigen.

Meskipun tidak secara langsung beracun untuk ikan hidup (seperti amonia), nitrat dapat memiliki efek

tidak langsung pada ikan jika berkontribusi untuk eutrofikasi ini. Sedangkan Oksida nitrogen seperti

NO dan NO2 berbahaya bagi manusia karena bersifat karsinogenik.

Nitrat (NO3) adalah bentuk utama nitrogen di perairan alami dan merupakan nutrient utama

bagi pertumbuhan tanaman dan alga. Nitrat sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil. Senyawa

ini dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen di perairan. Nitrifikasi yang merupakan

proses oksidasi ammonia menjadi nitrit dan nitrat adalah proses yang penting dalam siklus

nitrogendan berlangsung pada kondisi aerob. Oksidasi ammonia menjadi nitrit dilakukan oleh bakteri

Nitrosomonas, sedangkan oksidasi nitrit menjadi nitrat dilakukan oleh bakteri Nitrobacter. Masuknya

nitrat kedalam badan sungai disebabkan manusia yang menbuang kotoran dalam air sungai,kotoran

banyak mengandung amoniak. Kemungkinan lain penyebab konsentrasi nitrat tinggi ialah

pembusukan sisa tanaman dan hewan, pembuangan industri, dan kotoran hewan.

Cara yang digunakan untuk pengukuran nitrat dalam sampel air adalah dengan menggunakan

metode brucine-spektrofotometri. Sedangkan pengukuran kadar nitrit dengan menggunakan reaksi

diazotasi-spektrofotometri.

2.2.7 Kesadahan

Kesadahan air adalah salah satu parameter kimia adalah jumlah kandungan unsur kalsium

(Ca2+

) dan magnesium (Mg2+

) dalam air yang disebut. Kesadahan dalam air disebabkan oleh kation

logam bervalensi dua yaitu Kalsium (Ca2+

), Magnesium (Mg2+

), Stronsium (Sr2+

), Ferro (Fe2+

) dan

mangan (Mn2+

). Kontribusi terbesar penyebab kesadahan dalam air adalah Kalsium dan Magnesium.

Ion-ion lain sebenarnya ikut pula mempengaruhi nilai kesadahan, akan tetapi pengaruhnya diketahui

sangat kecil dan relatif sulit diukur sehingga diabaikan.

Kesadahan dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :

a. Kesadahan sementara

b. Kesadahan Tetap (Permanen)

Kesadahan pada umumnya dinyatakan dalam satuan ppm CaCO3, tingkat kekerasan (dH) atau

dengan menggunakan konsentrasi molar CaCO3. Satu satuan kesadahan Jerman atau dH sama dengan

10 mg CaO (kalsium oksida) per liter air (10 ppm). Di Amerika, kesadahan pada umumnya

menggunakan satuan ppm CaCO3, dengan demikian satu satuan Jerman (dH) dapat diekspresikan

sebagai 17,8 ppm CaCO3. Sedangkan satuan konsentrasi molar dari 1 mili ekuivalen = 2,8 dH = 50

11

ppm. Perlu diperhatikan bahwa kebanyakan teskit pengukur kesadahan menggunakan satuan CaCO3.

Berikut adalah kriteria kisaran kesadahan yang biasa dipakai:

a. 0 4 dH, atau 0 70 ppm CaCO3: sangat rendah (sangat lunak)

b. 4 8 dH, atau 70 140 ppm CaCO3: rendah (lunak)

c. 8 12 dH, atau 140 210 ppm CaCO3: sedang

d. 12 18 dH, atau 210 320 ppm CaCO3: agak tinggi (agak keras)

e. 18 30 dH, aau 320 530 ppm CaCO3: tinggi (keras)

Metode yang dapat digunakan untuk mengukur kesadahan air antara lain adalah metode titrasi,

metode Gravimetri, metode AAS (Atomic Absorption Spectrophotometri) dan metode titrasi

kompleksometri-EDTA. Pelunakan air sadah adalah pengurangan ion-ion penyebab utama kesadahan

yaitu Kalsium dan Magnesium sehingga tidak mengganggu lagi. Adapun proses pelunakan kesadahan

air terdiri dari berbagai cara, antara lain:

a. Proses Pelunakan Air Melalui Pengendapan

b. Proses Pelunakan Melalui Pertukaran Ion (Ion Exchange)

Pada air yang mempunyai kesadahan rendah akan mudah membentuk busa apabila dicampur

dengan sabun. Sedangkan pada air yang mempunyai kesadahan tinggi tidak akan terbentuk busa. Air

sadah menyebabkan timbulnya pengendapan (scalling) pada pipa distribusi dan boiler di industri.

2.3 Parameter Biologi

Penentuan parameter biologi diantaranya dengan melihat total bakteri coliform.

2.3.1 Coliform

Patogen adalah organisme pembawa penyakit. Beberapa patogen yang telah dikenal adalah

giardia lamblia (giardiasis), cryptosporidium (cryptosporidiosis), hepatitis A (penyakit terkait hati),

dan helminthes (cacing parasit). Beragam patogen tersebut terdapat dalam perairan. Hal ini tidak

praktis untuk menguji semua jenis bakteri patogen secara individual. Bakteri Coliform dapat

digunakan sebagai organisme indikator karena densitasnya berbanding lurus dengan tingkat

pencemaran air. Keberadaan bakteri coliform umumnya menunjukkan adanya potensi organisme

berbahaya lainnya seperti virus, protozoa, dan parasit. Organisme indikator yang digunakan untuk

pemantauan air minum disebut total coliform. Coliform secara alami terkandung dalam air tanah dan

permukaan (seperti danau dan sungai ). Kehadiran bakteri coliform dalam air minum menunjukkan

bahwa telah terjadi pencemaran (kontaminasi kotoran) dalam sistem perairan dan kemungkinan

terdapat patogen.

Ciri-ciri bakteri coliform antara lain bersifat aerob atau anaerob fakultatif, termasuk ke dalam

bakteri gram negatif, tidak membentuk spora, dan dapat memfermentasi laktosa untuk menghasilkan

12

asam dan gas pada suhu 35C-37C. Contoh bakteri coliform antara lain Escherichia coli, Salmonella

spp., Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella, dan lain-lain.

Adanya bakteri coliform di dalam makanan atau minuman menunjukan kemungkinan adanya

mikroorganisme yang bersifat enteropatogenik dan atau toksigenik yang berbahaya bagi kesehatan.

Bakteri coliform dapat di bedakan menjadi dua golongan yaitu ;

1) Bakteri coliform golongan fekal misalnya Escherichia coli, merupakan bakteri yang berasal

dari kotoran hewan maupun manusia.

2) Bakteri coliform golongan non fekal misalnya Enterobakter aerogenes, di temukan pada

hewan atau tanaman-tanaman yang telah mati.

Coliform merupakan suatu kelompok bakteri yang digunakan sebagai indikator adanya polusi

kotoran dan kondisi sanitasi yang tidak baik terhadap air, susu segar, dan produk olahan susu. Salah

satu bakteri yang umum ditemukan di air tercemar yaitu Escherichia coli. Kehadiran kelompok

bakteri ini digunakan sebagai indikator suatu produk telah tercemar oleh feses atau kotoran manusia

dan adanya potensi patogen ditularkan melalui air yang terkait dengan kontaminasi feses.

Gambar 1. Pengelompokkan bakteri coliform.

Bakteri coliform dalam air minum dikategorikan menjadi tiga golongan:

1) Total coliform, termasuk bakteri yang ditemukan di dalam tanah, air permukaan , dan kotoran

manusia atau hewan .

2) Fecal coliform adalah kelompok coliform yang spesifik berasal dari usus dan kotoran dari

hewan atau kotoran manusia.

3) Escherichia coli (E. coli) adalah spesies utama dalam kelompok fecal coliform.

2.3.1.1 Metode Perhitungan

Fecal dan total coliform dapat dideteksi di laboratorium dengan menggunakan dua metode:

metode membrane filter test dan multiple tube fermentation test.

1) Metode membrane filter test

Metode membrane filter test merupakan metode paling sederhana yang dapat digunakan

untuk mendeteksi fecal dan total coliform.

13

Gambar 2. Prosedur Metode Membrane Filter Test.

Sejumlah sampel air disaring menggunakan membran filter yang telah disterilisasi (diameter

pori 0,45 m). Hasil penyaringan menyebabkan bakteri terperangkap di permukaan filter, kemudian

dipindahkan ke dalam cawan petri. Media tumbuh ditambahkan sebgai nutrisi, kemudian

diinkubasikan pada suhu 36C mendekati suhu tubuh manusia selama 24 jam. Selama inkubasi,

koloni bakteri berkembang dari setiap unit bakteri coliform yang terdapat pada sampel (Colony

Forming Unit, CFU). Hasil diekspesikan sebagai CFU/100 mL sampel.

Gambar 3. Perhitungan Koloni Bakteri Metode Membrane Filter Test.

1) Metode Multiple tube fermentation test

Prinsir dasar Multiple tube fermentation test yaitu bahwa bakteri coliform memfermentasikan

laktosa untuk membentuk gas karbondioksida.

14

Gambar 4. Prosedur Metode Multiple Tube Fermentation Test.

Sampel air yang telah diencerkan ditambahkan ke dalam larutan laktosa dan diinkubasi

selama 48 jam pada 36C. Gelembung gas yang dihasilkan selama inkubasi menunjukkan adanya

bakteri coliform.

Gambar 5. Perhitungan Koloni Bakteri Metode Multiple Tube Fermentation Test.

15

Metode ini tidak dapat merepresentasikan total bakteri secara langsung, tetapi menunjukkan

MPN (Most Probable Number), yaitu menunjukkan kemungkinan jumlah bakteri coliform yang

terdapat dalam 100 mL sampel. Perhitungan MPN berdasarkan pada jumlah tabung reaksi yang

positif, yaitu tabung yang ditumbuhi oleh mikroba setelah diinkubasi pada suhu dan waktu tertentu.

Pengamatan tabung yang positif dapat dilihat dengan mengamati timbulnya kekeruhan atau

terbentuknya gas di dalam tabung kecil (tabung Durham) yang diletakkan terbalik, yaitu bakteri

coliform yang membentuk gas.

Nilai MPN adalah perkiraan jumlah unit tumbuh (growth unit) atau unit pembentuk-koloni

(colony-forming unit) dalam sampel. Namun, pada umumnya, nilai MPN juga diartikan sebagai

perkiraan jumlah individu bakteri. Satuan yang digunakan, umumnya per 100 mL atau per gram. Jadi

misalnya terdapat nilai MPN 10/g dalam sebuah sampel air, artinya dalam sampel air tersebut

diperkirakan setidaknya mengandung 10 coliform pada setiap gramnya. Makin kecil nilai MPN, maka

air tersebut makin tinggi kualitasnya, dan makin layak minum. Metode MPN memiliki limit

kepercayaan 95 persen sehingga pada setiap nilai MPN, terdapat jangkauan nilai MPN terendah dan

nilai MPN tertinggi.

Standar analisa air untuk mengetahui adanya bakteri coliform ada 3 melalui tahapan uji yaitu:

1. Uji Duga (Presumtive Test)

Bertujuan untuk menduga adanya bakteri coli yang mempunyai sifat mampu

memfermentasikan laktosa dengan menghasilkan gas. Bakteri coli yang diduga meliputi semua

bakteri gram negatif tdak membentuk spora, selnya membentuk sel pendek, bersifat fakultatif

anaerob, membentuk gas dalam waktu 24 jam dari laktosa pada temperatur 37 derajat Celsius.

Apabila terbentuk gas dalam waktu 24 jam kedua (48 jam) uji dinyatakan meragukan. Sedangkan

apabila gas tidak terbentuk dalam waktu 48 jam uji dinyatakan negatif. Apabila hasil uji duga negatif,

maka uji-uji berikutnya tidak perlu dilakukan karena dalam hal ini berarti pula tidak ada bakteri coli

dalam contoh.

Untuk analisis air, dalam uji penduga di gunakan lactose broth, sedangkan untuk contoh

lainya yang banyak mengandung bakteri asam laktat, misalnya susu, di gunakan brilliant green lactose

bile broth (BGLBB). Bakteri asam laktat dapat memfermentasi laktosa dan membentuk gas, hingga

dapat mengakibatkan pembacaan uji positif yang salah. BGLBB merupakan medium selektif yang

mengandung asam bile sehingga dapat menghambat bakteri gram positif termasuk Coliform. Inkubasi

di lakukan pada suhu 35oC selama 24-48 jam dan tabung di nyatakan positif bila terebentuk gas

sebanyak 10 % atau lebih dari volume di dalam tabung Durham.tabuung yang tidak menunjukan

terbentuknya gas di perpanjang lagi inkubasinya hingga 48 jam. Jika tetap tidak terbentuk gas, di

16

hitung sebagai tabuung negatif. Jumlah tabuung yang positif di hitung pad masing-masing seri. MPN

penduga dapat di hitung dengan melihat table MPN.

2. Uji Penetapan (Comfirmed Test)

Bertujuan untuk menegaskan hasil positif dari test perkiraan media yang secara umum

digunakan adalah Brilliant Green Laktosa Bile Bronth (BGLBB 2%) atau bisa juga menggunakan

media selektif dan diferensial untuk bakteri coli sperti misal Endo Agar (EA). Pembacaan dilakukan

dengan melihat 24-48 jam dengan melihat tabung-tabung yang positif. Test ini merupakan test yang

minimal harus dikerjakan untuk pemeriksaan bakteriologis air. Terbentuknya gas dalam lactose broth

atau dalam BGLBB tidak selalu menunjukan bakteri coli karena mikroba lainya mugkin juga ada

yang dapat memfermentasikan laktosa dengan membentuk gas, misalnya bakteri asam laktat dan

beberapa kahmir tertentu. Oleh karena itu perlu di lakukan uji penguat pada agar EMB.Dengan

Menggunakan jaarum ose, contoh dari tabung MPN yang menunjukan uji penduga positif (terbentuk

gas) masing-masing di inokulasikan pada agar cawan EMB dengan cara goresan kuadran. Semua

tabung di inkubasikan pada suhu 35oC selam 24 jam. Jumlah cawan EMB pada masing-masing

pengenceran yang menunjukan adanya pertumbhan Coliform, baik fekal maupun non fekal, dihitung,

dan MPN penguat dapat di hitung dari table MPN.

3. Uji Lengkap ( Completed Test)

Dari pertumbuhan koloni pada agar cawan EMB, di pilih masing-masing satu koloni yang

mewakili Coliform fekal dan satu koloni yang mewakili Coliform non fekal. Uji lengkap di lakukan

untuk melihat apakah isolat yang di ambil benar merupakan bakteri Coliform. Dari masing-masing

koloni tersebut di buat perwarnaan gram, dan sisanya masing-masing di larutkan ke dalam 3 ml

larutan pngencer steril. Dari suspensi bakteri tersebut masing di inokulasikan menggunakan jarum ose

ke dalam tabung berisi lakose broth dan tabung Durham, dan di goreskan pada agar miring nutrien

agar. Tabung di inkubasikan pada suhu 35oC selam 24 jam, dan di amati pertumbuhan dan

pembentukan gas di dalam lactose broth. Koloni yang menunjukan reaksi pewarnaan gram negatif

berbentuk batang, dan membentuk gas di dalam lactose broth mereupakan uji lengkap adanya koloni

Coliform

Bertujuan untuk mendapatkan hasil yang betul-betul lengkap dan memperkuat hasil uji

sebelumnya. Biasanya dengan membuat isolasi/ piaraan murni dengan coloni yang tumbuh pada test

penetapan. Uji ulang juga dimaksudkan untuk uji ulang apakah jasad renik yang diduga Coliform

pada uji duga memang benar. Dalam uji lengkap dapat diamati morfologi dan fisiologi dari bakteri

yang diduga coiform. Apabila semua kriteria dipenuhi dapat ditarik kesimpulan bahwa contoh air

mengandung bakteri coliform.

17

2.3.1.2 Dampak Bakteri Coliform terhadap Kesehatan

Keberadaan bakteri coliform dapat menyebabkan gangguan kesehatan seperti diare, demam

tifoid, kolera, dan penyakit lainnya yang masuk dalam kategori water borne disease. Escherichia coil

diketahui dapat mengakibatkan diare pada manusia dan hewan. Adanya bakteri coliform didalam

makanan atau minuman menunjukkan kemungkinan hidupnya mikroorganisme yang bersifat

toksigenik yang sangat berbahaya bagi kesehatan manusia. Jenis-jenis dari kelompok ini antara lain

adalah Aerobacter dan Klebsiella. Kehadiran bakteri coliform sangat besar pengaruhnya terhadap

kehidupan manusia, terbukti kualitas air minum secara bakteriologi ditentukan oleh bakteri tersebut.

Tabel 3. Standar Bakteriologi untuk Air Minum, Pengolahan Air Limbah, dan Sarana Rekreasi.

Peruntukan Air Total coliform

(CFU/100 mL)

Air buangan limbah 200

Sarana rekreasi 100-200

Air minum

18

3. PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Kualitas air secara fisik, kimia dan biologi sangatlah memegang peranan yang sangat penting

terhadap aspek kelayakan sumberdaya air untuk dapat dikonsumsi sebagai air bersih, oleh karena itu

untuk menjaga kondisi kualitas dialam dengan baik, diperlukan pemahaman tentang sifat,

karakeristik, proses siklus air, kegiatan yang akan berdampak terhadap air serta pengetahuan dasar

tentang tata cara pengolahan dan pemulihan sumberdaya air yang agar dapat dimanfaatkan kembali.

3.2 Daftar Pustaka

Boyd, C. E. 1982. Water Quality Management for Pond Fish Culture. Amsterdam : Elsevier Scientific

Publishing Company.

Cole, T.M dan H.H Hannan. 1990. Dissolved Oxygen Dynamics dalam Reservoir Lymnology :

Ecological Perspectives edited by K.W Thornton; B. L Kimmel; E.R Payne. A Wiley

Interscience Publication. New York.

Effendi, Hefni. 2003. Telaah Kualitas Air: Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan

Perairan. Kanisius, Yogyakarta.

Hardjojo B dan Djokosetiyanto. 2005. Pengukuran dan Analisis Kualitas Air. Edisi Kesatu, Modul 1-

6. Universitas Terbuka. Jakarta.

Irsyad, M., Damanhuri, T. P. 2010.Modul Praktikum Laboratorium Lingkungan TL 3103. Bandung:

Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi

Bandung.

Jeffries, M., and D. Mills. 1996. Freshwater Ecology, Principles and Applications. John Wiley and

Sons. Chicester UK.

Pescod, M.B. 1973. Investigation of Rational Effluen and Stream Standard for Tropical Countries.

London: AIT.

Sawyer, C. N., McCarty, P. L., Parkin, G. F., 2003.Chemistry for Environmental Engineering and

Science, 5th Edition. New York: McGraw-Hill Companies, Inc.

Situmorang, M.. 2007. Kimia Lingkungan, cetakan I, Medan: Fakultas MIPA UNIMED. Hal: 45,115

Slamet, Juli Soemirat. 2002. Kesehatan Lingkungan. Gajahmada University Press, Yogyakarta.