pencemaran bahan organik- minggu 4

Klasifikasi bahan pencemar di Klasifikasi bahan pencemar di perairan perairan (Rao, 1991)(Rao, 1991)

1. Limbah yang mengakibatkan penurunan kadar 1. Limbah yang mengakibatkan penurunan kadar oksigen terlarut (oksigen terlarut (oxygen demanding wasteoxygen demanding waste).).

2. Limbah yang mengakibatkan munculnya penyakit 2. Limbah yang mengakibatkan munculnya penyakit ((disease causing agentsdisease causing agents).).

3. Senyawa organik sintetik3. Senyawa organik sintetik4. Nutrien tumbuhan4. Nutrien tumbuhan5. Senyawa anorganik dan mineral5. Senyawa anorganik dan mineral6. Sedimen6. Sedimen7. Radioaktif7. Radioaktif8. Pencemaran panas (8. Pencemaran panas (thermal dischargethermal discharge))9. Minyak 9. Minyak

Limbah penyebab penurunan Limbah penyebab penurunan kadar oksigen terlarutkadar oksigen terlarut

1. Semua limbah terutama limbah domestik seperti 1. Semua limbah terutama limbah domestik seperti sisa makanan yang dioksidasi sehingga sisa makanan yang dioksidasi sehingga mengakibatkan penurunan kadar oksigen terlarut, mengakibatkan penurunan kadar oksigen terlarut, termasuk dalam kategori limbah penyebab termasuk dalam kategori limbah penyebab penurunan kadar oksigen terlarut (penurunan kadar oksigen terlarut (oxygen oxygen demanding wastedemanding waste). ).

2. Oksigen sangat penting bagi kelangsungan hidup 2. Oksigen sangat penting bagi kelangsungan hidup makhluk hidup pada ekosistem perairan. Kadar makhluk hidup pada ekosistem perairan. Kadar oksigen terlarut minimum 5 mg/l diperlukan bagi oksigen terlarut minimum 5 mg/l diperlukan bagi kelangsungan hidup ikan di perairan.kelangsungan hidup ikan di perairan.

Kadar oksigen terlarut di perairanKadar oksigen terlarut di perairan

+ Photosynthesis by phytoplankton+ Photosynthesis by phytoplankton+ Photosynthesis by fixed plants+ Photosynthesis by fixed plants± Oxygen exchange at the water surface± Oxygen exchange at the water surface- Respiration of plankton- Respiration of plankton- Respiration of benthos- Respiration of benthos- Respiration of aquatic biota- Respiration of aquatic biota- Oxygen used by bacteria in oxidizing - Oxygen used by bacteria in oxidizing organic organic

mattermatter

Limbah penyebab penurunan Limbah penyebab penurunan kadar oksigen terlarutkadar oksigen terlarut

3. Kadar oksigen terlarut di perairan dipengaruhi oleh 3. Kadar oksigen terlarut di perairan dipengaruhi oleh proses aerasi, fotosintesis, respirasi, dan oksidasi proses aerasi, fotosintesis, respirasi, dan oksidasi limbah. Aerasi adalah proses transfer oksigen dari limbah. Aerasi adalah proses transfer oksigen dari atmosfer ke perairan melalui proses difusi atmosfer ke perairan melalui proses difusi

4. Apabila kadar oksigen terlarut di perairan 4. Apabila kadar oksigen terlarut di perairan mencapai saturasi dan berada dalam mencapai saturasi dan berada dalam kesetimbangan dengan kadar oksigen di atmosfer kesetimbangan dengan kadar oksigen di atmosfer maka proses aerasi tidak akan berlangsung.maka proses aerasi tidak akan berlangsung.

Bahan organikBahan organik

Semua bahan organik mengandung unsur karbon (C) Semua bahan organik mengandung unsur karbon (C) berkombinasi dengan satu atau lebih elemen berkombinasi dengan satu atau lebih elemen lainnya. Bahan oganik berasal dari tiga sumber lainnya. Bahan oganik berasal dari tiga sumber utama yaitu:utama yaitu:

• AlamAlam : minyak nabati dan hewani, lemak hewani, : minyak nabati dan hewani, lemak hewani, alkaloid, selulosa, kanji, gula, dsb.alkaloid, selulosa, kanji, gula, dsb.

• Sintesis Sintesis : semua bahan organik yang diproses oleh : semua bahan organik yang diproses oleh manusia melalui rekayasi kimia.manusia melalui rekayasi kimia.

• FermentasiFermentasi : alkohol, aseton, glicerol, antibiotik, : alkohol, aseton, glicerol, antibiotik, dsb yang kesemuanya diperoleh melalui aktivitas dsb yang kesemuanya diperoleh melalui aktivitas mikroorganisme.mikroorganisme.


Karakteristik yang membedakan bahan organik Karakteristik yang membedakan bahan organik dengan bahan anorganik adalah :dengan bahan anorganik adalah :

1. Bahan organik mudah terbakar.1. Bahan organik mudah terbakar. 2. Bahan organik memiliki titik beku dan titik didih 2. Bahan organik memiliki titik beku dan titik didih rendah.rendah. 3. Bahan organik biasanya lebih sukar larut dalam air.3. Bahan organik biasanya lebih sukar larut dalam air. 4. Bersifat 4. Bersifat isomerisme isomerisme yaitu beberapa jenis bahan yaitu beberapa jenis bahan organik terdapat dalam rumus molekul yang sama.organik terdapat dalam rumus molekul yang sama.


5. Reaksi bahan organik dengan senyawa 5. Reaksi bahan organik dengan senyawa lainnya berlangsung lambat karena reaksi lainnya berlangsung lambat karena reaksi terjadi dalam bentuk molekul bukan dalam terjadi dalam bentuk molekul bukan dalam bentuk ion.bentuk ion.

6. Berat molekul bahan organik biasanya sangat 6. Berat molekul bahan organik biasanya sangat tinggi dapat melebihi 1000.tinggi dapat melebihi 1000.

7. Sebagian besar bahan organik dapat berperan 7. Sebagian besar bahan organik dapat berperan sebagai sumber makanan bagi bakteri.sebagai sumber makanan bagi bakteri.

Senyawa organikSenyawa organik

1. Penyusun utama bahan organik biasanya 1. Penyusun utama bahan organik biasanya polisakarida (karbohidrat), polipeptida (protein), polisakarida (karbohidrat), polipeptida (protein), lemak (lemak (fatsfats), asam nukleat (), asam nukleat (nucleic acidnucleic acid) dsb.) dsb.

2. Limbah organik juga mengandung bahan-bahan 2. Limbah organik juga mengandung bahan-bahan organik sintetis yang toksik (minyak, fenol, organik sintetis yang toksik (minyak, fenol, pestisida, surfaktan, pestisida, surfaktan, polychlorinated biphenylpolychlorinated biphenyl /PCBs), dsb./PCBs), dsb.


3. Senyawa organik sintetis ini pada umumnya tidak 3. Senyawa organik sintetis ini pada umumnya tidak bisa diuraikan secara biologis (bisa diuraikan secara biologis (non non biodegradablebiodegradable), berbeda dengan limbah organik ), berbeda dengan limbah organik alami yang relatif mudah diuraikan secara alami yang relatif mudah diuraikan secara biologis. biologis.

4. Senyawa organik sintetis juga bersifat persisten 4. Senyawa organik sintetis juga bersifat persisten atau bertahan di badan air dalam waktu yang atau bertahan di badan air dalam waktu yang lama dan bersifat kumulatif. lama dan bersifat kumulatif.


5. Bahan organik berbagai jenis yang 5. Bahan organik berbagai jenis yang terdapat di alam dirombak terdapat di alam dirombak (didekomposisi) melalui proses oksidasi. (didekomposisi) melalui proses oksidasi.

6. Oksidasi bisa berlangsung dalam suasana 6. Oksidasi bisa berlangsung dalam suasana aerob (keberadaan oksigen) dan suasana aerob (keberadaan oksigen) dan suasana anaerob (tak ada oksigen). anaerob (tak ada oksigen).

Oksidasi AerobOksidasi AerobSel baruSel baru

Bahan Organik + Bakteri + Oksigen Bahan Organik + Bakteri + Oksigen

CO CO22, H, H22OO

- Proses oksidasi bahan organik berlangsung ketika perairan Proses oksidasi bahan organik berlangsung ketika perairan mengandung cukup oksigen. mengandung cukup oksigen.

- Berlangsung pada temperatur alamiah.- Berlangsung pada temperatur alamiah.

- Produk akhirnya adalah CO- Produk akhirnya adalah CO22 dan H dan H22O yang merupakan O yang merupakan senyawa senyawa stabil. stabil.

- Bakteri anaerob dapat mendegradasi bahan organik tanpa Bakteri anaerob dapat mendegradasi bahan organik tanpa bantuan bantuan oksigen. oksigen.

- Proses dekomposisi berlangsung pada temperatur yang agak - Proses dekomposisi berlangsung pada temperatur yang agak tinggi tinggi (35 – 55 (35 – 55ooC) dan berlangsung lebih lambat.C) dan berlangsung lebih lambat.

- Produk akhirnya adalah gas-gas yang berbau dan berbahaya - Produk akhirnya adalah gas-gas yang berbau dan berbahaya bagi bagi organisme. organisme.

Oksidasi AnaerobOksidasi AnaerobSel baruSel baru

Bahan Organik + Bakteri Bahan Organik + Bakteri Sel baru Sel baru

Alkohol + Bakteri Alkohol + Bakteri dan Asamdan Asam CH CH44, H, H22S,S,

NH NH33, CO, CO22, , dan H dan H22OO

Total Organic Carbon (TOC)Total Organic Carbon (TOC)

• Selain karbon anorganik penyusun alkalinitas, Selain karbon anorganik penyusun alkalinitas, karbon di perairan juga terdapat dalam bentuk karbon di perairan juga terdapat dalam bentuk karbon organik yang berasal dari tumbuhan dan karbon organik yang berasal dari tumbuhan dan biota akuatik.biota akuatik.

• Penjumlahan karbon organik total (Penjumlahan karbon organik total (total organic total organic carboncarbon) dan karbon anorganik total (karbonat, ) dan karbon anorganik total (karbonat, bikarbonat, dan asam karbonat) merupakan nilai bikarbonat, dan asam karbonat) merupakan nilai karbon total.karbon total.


• TOC terdiri dari DOC (TOC terdiri dari DOC (Dissolved Organic CarbonDissolved Organic Carbon) ) dan POC (dan POC (Particulate Organic CarbonParticulate Organic Carbon) dengan ) dengan perbandingan 10 : 1.perbandingan 10 : 1.

• TOC diukur dengan TOC diukur dengan non-dispersive infrared non-dispersive infrared analyzer analyzer atau atau flame ionization detectorflame ionization detector..

• Pengukuran TOC berlangsung lebih cepat daripada Pengukuran TOC berlangsung lebih cepat daripada pengukuran BOD dan COD.pengukuran BOD dan COD.


• Pada perairan alami yang relatif bersih, nilai DOC Pada perairan alami yang relatif bersih, nilai DOC lebih besar POC.lebih besar POC.

• Pada saat sungai mengalami banjir, nilai POC lebih Pada saat sungai mengalami banjir, nilai POC lebih besar daripada DOC.besar daripada DOC.

• Pada perairan alami, nilai TOC biasanya sekitar 1 – Pada perairan alami, nilai TOC biasanya sekitar 1 – 30 mg/l. TOC air tanah sekitar 2 mg/l, TOC air 30 mg/l. TOC air tanah sekitar 2 mg/l, TOC air limbah dan TOC dari air yang berasal dari daerah limbah dan TOC dari air yang berasal dari daerah rawa dan gambut sekitar 10 – 1000 mg/l.rawa dan gambut sekitar 10 – 1000 mg/l.


• DOC air tanah 0,5 mg/l, DOC air laut 30 mg/l. POC DOC air tanah 0,5 mg/l, DOC air laut 30 mg/l. POC air tanah sangat kecil atau tak ada, POC air laut air tanah sangat kecil atau tak ada, POC air laut 0,01 – 0,1 mg/l.0,01 – 0,1 mg/l.

• DOC perairan tawar alami yang mengalir sekitar 1 DOC perairan tawar alami yang mengalir sekitar 1 – 3 mg/l.– 3 mg/l.

• DOC danau sekitar 2 – 10 mg/l. POC danau sekitar DOC danau sekitar 2 – 10 mg/l. POC danau sekitar 0,1 – 1,0 mg/l.0,1 – 1,0 mg/l.

• DOC perairan rawa sekitar 10 – 60 mg/l.DOC perairan rawa sekitar 10 – 60 mg/l.

BOD (Biochemical Oxygen Demand)BOD (Biochemical Oxygen Demand)

• Jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroba Jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroba aerob untuk mengoksidasi bahan organik menjadi aerob untuk mengoksidasi bahan organik menjadi karbondioksida dan air.karbondioksida dan air.

• Hanya menggambarkan bahan organik yang Hanya menggambarkan bahan organik yang dapat didekomposisi secara biologis dapat didekomposisi secara biologis ((biodegradablebiodegradable).).

• Bahan organik Bahan organik biodegradablebiodegradable mencakup : lemak, mencakup : lemak, protein, kanji glukosa, aldehid, ester, dsb.protein, kanji glukosa, aldehid, ester, dsb.


• Dekomposisi bahan organik berlangsung dalam Dekomposisi bahan organik berlangsung dalam dua tahap. dua tahap.

• Pada tahap pertama bahan organik diuraikan Pada tahap pertama bahan organik diuraikan menjadi bahan anorganik. menjadi bahan anorganik.

• Pada tahap kedua bahan organik yang tak stabil Pada tahap kedua bahan organik yang tak stabil mengalami oksidasi menjadi lebih stabil, misalnya mengalami oksidasi menjadi lebih stabil, misalnya ammonia mengalami oksidasi menjadi nitrit dan ammonia mengalami oksidasi menjadi nitrit dan nitrat (nitrifikasi).nitrat (nitrifikasi).


N organik + ON organik + O22 ——> NH ——> NH33-N + O-N + O22 ——> NO ——> NO22-N + O-N + O22 ——> ——> NONO33-N-N

ammonifikasiammonifikasi nitrifikasi nitrifikasi

Kenapa BODKenapa BOD5 5 ??

1.1. Pada dasarnya proses oksidasi bahan organik Pada dasarnya proses oksidasi bahan organik berlangsung lama. Namun untuk kepentingan berlangsung lama. Namun untuk kepentingan praktis proses oksidasi dianggap berlangsung praktis proses oksidasi dianggap berlangsung lengkap selama 10 hari.lengkap selama 10 hari.

2.2. Namun demikian penentuan BOD selama 10 hari Namun demikian penentuan BOD selama 10 hari masih terlalu lama, maka pengukuran BOD masih terlalu lama, maka pengukuran BOD didasarkan pada 5 hari.didasarkan pada 5 hari.

3.3. Selain memperpendek waktu pengukuran, hal ini Selain memperpendek waktu pengukuran, hal ini dimaksudkan juga untuk meminimumkan dimaksudkan juga untuk meminimumkan pengaruh oksidasi ammonia. pengaruh oksidasi ammonia.

Dekomposisi bahan organik

Nitrifikasi

0

2

4

6

8

10

0Waktu

BO

D (m

g/l)


4.4. Selama 5 hari masa inkubasi diperkirakan 70 – Selama 5 hari masa inkubasi diperkirakan 70 – 80% bahan organik telah mengalami oksidasi.80% bahan organik telah mengalami oksidasi.

5.5. Pada penentuan nilai BOD selama 5 hari Pada penentuan nilai BOD selama 5 hari diperkirakan oksidasi bahan organik sederhana diperkirakan oksidasi bahan organik sederhana (glukosa) telah berlangsung sempurna.(glukosa) telah berlangsung sempurna.

6.6. Akan tetapi bahan organik yang terkandung Akan tetapi bahan organik yang terkandung dalam limbah domestik teroksidasi sekitar 65%.dalam limbah domestik teroksidasi sekitar 65%.

7.7. Bahan organik kompleks teroksidasi hanya Bahan organik kompleks teroksidasi hanya sekitar 45%.sekitar 45%.


8.8. Kelarutan oksigen pada temperatur 20Kelarutan oksigen pada temperatur 20ooC C sekitar 9 mg/l. sekitar 9 mg/l.

9.9. Oleh karena itu pada penentuan BOD Oleh karena itu pada penentuan BOD perairan yang tercemar bahan organik perairan yang tercemar bahan organik dalam kuantitas besar, harus dilakukan dalam kuantitas besar, harus dilakukan pengenceran. Tanpa pencenceran pengenceran. Tanpa pencenceran dikhawatirkan ketersedian oksigen untuk dikhawatirkan ketersedian oksigen untuk keperluan oksidasi bahan organik selama keperluan oksidasi bahan organik selama 5 hari tak mencukupi.5 hari tak mencukupi.


10. Untuk mengoptimumkan keberadaan oksigen, air 10. Untuk mengoptimumkan keberadaan oksigen, air sampel perlu diberi pasokan oksigen dengan sampel perlu diberi pasokan oksigen dengan aerasi untuk mendekati nilai jenuh (saturasi), aerasi untuk mendekati nilai jenuh (saturasi), sehingga pada hari kelima diharapkan tersisa sehingga pada hari kelima diharapkan tersisa oksigen terlarut sekurang-kurangnya 1 – 2 mg/l.oksigen terlarut sekurang-kurangnya 1 – 2 mg/l.

11. Selama inkubasi, sama sekali tidak ada pasokan 11. Selama inkubasi, sama sekali tidak ada pasokan oksigen, baik dari proses difusi maupun oksigen, baik dari proses difusi maupun fotosintesis karena botol BOD ditutupi plastik fotosintesis karena botol BOD ditutupi plastik hitam dan disimpan pada inkubator 20hitam dan disimpan pada inkubator 20ooC, tanpa C, tanpa pemberian cahaya.pemberian cahaya.


12. Air sungai dan estuari biasanya 12. Air sungai dan estuari biasanya mengalami oksidasi amonia. Untuk mengalami oksidasi amonia. Untuk mereduksi terjadinya oksidasi amonia ini, mereduksi terjadinya oksidasi amonia ini, maka ditambahkan agen penghambat maka ditambahkan agen penghambat pertumbuhan bakteri nitrifikasi berupa pertumbuhan bakteri nitrifikasi berupa methylene bluemethylene blue atau atau alkyl thiourea.alkyl thiourea.

13. Nilai BOD dipengaruhi oleh suhu, 13. Nilai BOD dipengaruhi oleh suhu, densitas plankton, keberadaan mikroba, densitas plankton, keberadaan mikroba, jenis serta kadar bahan organik.jenis serta kadar bahan organik.


14. Proses oksidasi bahan organik dilakukan oleh 14. Proses oksidasi bahan organik dilakukan oleh mikroba. Keberadaan bahan toksik akan mikroba. Keberadaan bahan toksik akan mengganggu kemampuan mikroba dalam mengganggu kemampuan mikroba dalam mengoksidasi bahan organik.mengoksidasi bahan organik.

15. Pada perairan yang mengandung bahan-bahan 15. Pada perairan yang mengandung bahan-bahan toksik, penentuan nilai BOD kurang cocok, toksik, penentuan nilai BOD kurang cocok, karena bahan toksik tersebut dapat mematikan karena bahan toksik tersebut dapat mematikan mikroba yang menjadi pelaku dekomposisi.mikroba yang menjadi pelaku dekomposisi.

Contoh Perhitungan BODContoh Perhitungan BOD5 5 ??

1. Tentukan nilai BOD dari air sumur. Air 1. Tentukan nilai BOD dari air sumur. Air diambil dengan kemmerer, kemudian diambil dengan kemmerer, kemudian dimasukan ke dalam, botol BOD gelap dimasukan ke dalam, botol BOD gelap dan botol BOD terang.dan botol BOD terang.

Dengan metode modifikasi Winkler, Dengan metode modifikasi Winkler, ditentukan DO botol terang, yakni 6,1 ditentukan DO botol terang, yakni 6,1 mg/l. Botol gelap diinkubasi selama 5 mg/l. Botol gelap diinkubasi selama 5 hari, setelah itu ditentukan DO yakni 3,0 hari, setelah itu ditentukan DO yakni 3,0 mg/l.mg/l.


PenyelesaianPenyelesaian

BOD BOD = DO 0 – DO 5= DO 0 – DO 5

= 6,1 – 3,0 mg/l = 6,1 – 3,0 mg/l

= 3,1 mg/l= 3,1 mg/l


2. Tentukan nilai BOD air sungai. DO botol 2. Tentukan nilai BOD air sungai. DO botol terang adalah 3,6 mg/l. DO botol gelap terang adalah 3,6 mg/l. DO botol gelap setelah inkubasi selama 5 hari adalah 0 mg/l.setelah inkubasi selama 5 hari adalah 0 mg/l.

- Berapa nilai BOD ?- Berapa nilai BOD ? - Apa komentar anda tentang nilai ini ?- Apa komentar anda tentang nilai ini ?


3. Tentukan nilai BOD dari suatu air limbah 3. Tentukan nilai BOD dari suatu air limbah yang diencerkan 5 kali ? Air sampel yang yang diencerkan 5 kali ? Air sampel yang telah diencerkan dan air pengencer sama-telah diencerkan dan air pengencer sama-sama diberi aerasi dan keduanya sama diberi aerasi dan keduanya ditentukan nilai DO awal dan DO 5 hari. ditentukan nilai DO awal dan DO 5 hari.

DO awal air sampelDO awal air sampel = 9,10 mg/l= 9,10 mg/l DO 5 hari air sampelDO 5 hari air sampel = 4,30 mg/l= 4,30 mg/l DO awal air pengencerDO awal air pengencer = 9,10 mg/l= 9,10 mg/l DO 5 hari air pengencerDO 5 hari air pengencer = 8,70 mg/l= 8,70 mg/l


• Konsumsi oksigen dari air sampel yang diencerkan adalah (9,10 - Konsumsi oksigen dari air sampel yang diencerkan adalah (9,10 - 4,30 mg/l) yang merupakan 1/5 dari air limbah sesungguhnya, 4,30 mg/l) yang merupakan 1/5 dari air limbah sesungguhnya, sisanya sebanyak 4/5 adalah air pengencer.sisanya sebanyak 4/5 adalah air pengencer.

• Konsumsi oksigen dari air pengencer adalah (9,10 - 8,70 mg/l).Konsumsi oksigen dari air pengencer adalah (9,10 - 8,70 mg/l).

• Pada penentuan nilai BOD, 4/5 bagian dari oksigen yang dikonsumsi Pada penentuan nilai BOD, 4/5 bagian dari oksigen yang dikonsumsi oleh air pengencer harus dikeluarkan.oleh air pengencer harus dikeluarkan.

• Nilai BOD air limbah tersebut adalah:Nilai BOD air limbah tersebut adalah:

= [(9,10 - 4,30) - (9,10 - 8,70) 4/5 ] x 5= [(9,10 - 4,30) - (9,10 - 8,70) 4/5 ] x 5

= [ 4,80 - (0,40 x 4/5 )] x 5= [ 4,80 - (0,40 x 4/5 )] x 5

= 4,48 x 5 = 4,48 x 5

= 22,40 mg/l.= 22,40 mg/l.

1.1. BOD perairan alami sekitar 0,5 – 7,0 BOD perairan alami sekitar 0,5 – 7,0 mg/l.mg/l.

2.2. Perairan dengan BOD Perairan dengan BOD > 7,0 mg/l > 7,0 mg/l dianggap telah mengalami dianggap telah mengalami pencemaran.pencemaran.

3.3. BOD air limbah dapat mencapai nilai BOD air limbah dapat mencapai nilai puluhan ribu.puluhan ribu.

COD (Chemical Oxygen Demand)COD (Chemical Oxygen Demand)

1.1. Jumlah total oksigen yang dibutuhkan untuk Jumlah total oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan organik secara mengoksidasi bahan organik secara kimiawi.kimiawi.

2.2. Baik bahan organik yang dapat maupun Baik bahan organik yang dapat maupun yang sukar didegradasi secara biologi.yang sukar didegradasi secara biologi.

3.3. Oksigen yang dikonsumsi setara dengan Oksigen yang dikonsumsi setara dengan jumlah dikromat yang diperlukan untuk jumlah dikromat yang diperlukan untuk mengoksidasi air sampel.mengoksidasi air sampel.


4.4. Pengukuran COD didasarkan pada kenyataan bahwa Pengukuran COD didasarkan pada kenyataan bahwa hampir semua bahan organik dapat dioksidasi hampir semua bahan organik dapat dioksidasi menjadi karbondioksida dan air dengan bantuan menjadi karbondioksida dan air dengan bantuan oksidator kuat (kalium dikromat).oksidator kuat (kalium dikromat).

5.5. Dengan dikromat sebagai oksidator diperkirakan 95 – Dengan dikromat sebagai oksidator diperkirakan 95 – 100 % bahan organik dapat dioksidasi.100 % bahan organik dapat dioksidasi.

6.6. Meskipun demikian terdapat juga bahan organik yang Meskipun demikian terdapat juga bahan organik yang tak dapat dioksidasi dengan metode ini, misalnya tak dapat dioksidasi dengan metode ini, misalnya piridin dan bahan organik yang mudah menguap piridin dan bahan organik yang mudah menguap ((volatilevolatile).).


7. Kalium dikromat dapat mengoksidasi 7. Kalium dikromat dapat mengoksidasi bahan organik secara sempurna jika bahan organik secara sempurna jika berlangsung dalam suasana asam dan berlangsung dalam suasana asam dan suhu tinggi.suhu tinggi.

8. Oleh karena itu, bahan 8. Oleh karena itu, bahan volatilevolatile yang yang terdapat dalam air akan menguap selama terdapat dalam air akan menguap selama proses oksidasi berlangsung, jika tak proses oksidasi berlangsung, jika tak dilakukan upaya pencegahan.dilakukan upaya pencegahan.


9. Salah satu cara untuk menghambat 9. Salah satu cara untuk menghambat penguapan ini adalah dengan penggunaan penguapan ini adalah dengan penggunaan kondensor refluks. Pada metode refluks, air kondensor refluks. Pada metode refluks, air sampel dapat dididihkan tanpa kehilangan sampel dapat dididihkan tanpa kehilangan bahan yang mudah menguap.bahan yang mudah menguap.

10. Jika pada perairan terdapat bahan organik 10. Jika pada perairan terdapat bahan organik yang resisten terhadap degradasi biologis yang resisten terhadap degradasi biologis (selulosa, tanin, lignin, dsb), maka lebih (selulosa, tanin, lignin, dsb), maka lebih cocok dilakukan pengukuran COD daripada cocok dilakukan pengukuran COD daripada BOD.BOD.

• Danau dan sungai biasanya memiliki kadar bahan Danau dan sungai biasanya memiliki kadar bahan anorganik terlarut 10 kali lebih besar daripada kadar anorganik terlarut 10 kali lebih besar daripada kadar bahan organik.bahan organik.

• Kadar bahan anorganik terlarut pada air tanah 100 Kadar bahan anorganik terlarut pada air tanah 100 kali lebih besar daripada kadar bahan organik. kali lebih besar daripada kadar bahan organik.

• Pada air laut, kadar bahan anorganik terlarut 30.000 Pada air laut, kadar bahan anorganik terlarut 30.000 kali lebih besar dari pada kadar bahan organik. kali lebih besar dari pada kadar bahan organik.

• Sebaliknya perairan rawa memiliki kadar bahan Sebaliknya perairan rawa memiliki kadar bahan organik yang lebih besar daripada bahan anorganik organik yang lebih besar daripada bahan anorganik terlarut. terlarut.

Perbandingan bahan organik dan bahan Perbandingan bahan organik dan bahan anorganik anorganik

di perairandi perairan

• Kalium permanganat (KMnO4) sebagai oksidator, Kalium permanganat (KMnO4) sebagai oksidator, sehingga sering disebut juga sebagai nilai sehingga sering disebut juga sebagai nilai permanganat.permanganat.

• Berdasarkan kemampuan oksidasi maka Berdasarkan kemampuan oksidasi maka kemampuan oksidasi TOM, BOD, dan COD berturut-kemampuan oksidasi TOM, BOD, dan COD berturut-turut 25%, 70%, dan 98%.turut 25%, 70%, dan 98%.

• Penentuan nilai COD dianggap paling sesuai dalam Penentuan nilai COD dianggap paling sesuai dalam menggambarkan keberadaan bahan organik menggambarkan keberadaan bahan organik ((biodegradablebiodegradable dan dan non biodegradablenon biodegradable).).

Kandungan bahan organik total Kandungan bahan organik total ((Total Organic MatterTotal Organic Matter / TOM) / TOM)

FenolFenol

1. Senyawa fenol adalah senyawa aromatik 1. Senyawa fenol adalah senyawa aromatik dengan satu atau beberapa gugus hidroksil dengan satu atau beberapa gugus hidroksil yang terikat secara langsung pada cincin yang terikat secara langsung pada cincin benzena dan mudah mengalami oksidasi. benzena dan mudah mengalami oksidasi.

2. Senyawa fenol terdiri dari : fenol2. Senyawa fenol terdiri dari : fenol (C(C66HH55OH), OH), kresol, xilenol, klorfenol, katekol, kresol, xilenol, klorfenol, katekol, hidroquinon, timol, naftol, dsb. hidroquinon, timol, naftol, dsb.

FenolFenol

3. Senyawa fenol dihasilkan pada proses pemurnian 3. Senyawa fenol dihasilkan pada proses pemurnian minyak, industri kimia, tekstil, plastik, dan lain lain. minyak, industri kimia, tekstil, plastik, dan lain lain.

4. Kadar alami senyawa fenol di perairan sangat kecil, 4. Kadar alami senyawa fenol di perairan sangat kecil, hanya beberapa hanya beberapa g/l. Keberadaan fenol di perairan g/l. Keberadaan fenol di perairan mengakibatkan berubahnya sifat organoleptik air mengakibatkan berubahnya sifat organoleptik air sehingga kadar yang diperkenankan pada air sehingga kadar yang diperkenankan pada air minum adalah 0,001 mg/l. minum adalah 0,001 mg/l.

5. Fenol bersifat toksik terhadap ikan pada kadar 5. Fenol bersifat toksik terhadap ikan pada kadar melebihi 0,01 mg/l melebihi 0,01 mg/l

PAH (PAH (Polycyclic Aromatic Polycyclic Aromatic

HydrocarbonsHydrocarbons))

1. PAH seperti : 1. PAH seperti : chrysene, phenanthrene, chrysene, phenanthrene, reteneretene, , peryleneperylene dsb, termasuk bahan-bahan dsb, termasuk bahan-bahan berbahaya yang bersifat karsinogenik. berbahaya yang bersifat karsinogenik.

2. PAH dikelompokkan menjadi: PAH dengan 2. PAH dikelompokkan menjadi: PAH dengan berat molekul rendah berupa senyawa berat molekul rendah berupa senyawa dengan 3 cincin aromatik dan PAH dengan dengan 3 cincin aromatik dan PAH dengan berat molekul tinggi berupa senyawa dengan berat molekul tinggi berupa senyawa dengan > 3 cincin aromatik. > 3 cincin aromatik.



3. PAH dengan berat molekul rendah lebih 3. PAH dengan berat molekul rendah lebih mudah didegradasi secara biologis mudah didegradasi secara biologis dibandingkan dengan PAH dengan berat dibandingkan dengan PAH dengan berat molekul tinggi. molekul tinggi.

4. Jenis PAH yang biasa terdapat di perairan 4. Jenis PAH yang biasa terdapat di perairan adalah PAH adalah PAH naphthalenenaphthalene (dua cincin (dua cincin aromatik), aromatik), anthracene anthracene (tiga cincin aromatik), (tiga cincin aromatik), ben(a)anthracene ben(a)anthracene (empat cincin aromatik), (empat cincin aromatik), dan dan benzo(a)pyrene benzo(a)pyrene (lima cincin aromatik).(lima cincin aromatik).



5. 5. PAH dihasilkan oleh pembakaran bahan PAH dihasilkan oleh pembakaran bahan organik dan bahan bakar fosil yang tak organik dan bahan bakar fosil yang tak sempurna, juga terdapat pada gas dari sempurna, juga terdapat pada gas dari cerobong asap. Aktivitas gunung berapi juga cerobong asap. Aktivitas gunung berapi juga dilaporkan melepaskan PAH. dilaporkan melepaskan PAH.

6. PAH digunakan pada bahan bakar kendaraan, 6. PAH digunakan pada bahan bakar kendaraan, oli, aspal, dan bahan pengawet kayu.oli, aspal, dan bahan pengawet kayu.

7. Keberadaan PAH di perairan lebih banyak 7. Keberadaan PAH di perairan lebih banyak disebabkan oleh sumber antropogenik disebabkan oleh sumber antropogenik (aktivitas manusia). (aktivitas manusia).

PCB (PCB (Polychlorinated Polychlorinated BiphenylsBiphenyls))

1. PCBs memiliki kestabilan kimia yang tinggi dan 1. PCBs memiliki kestabilan kimia yang tinggi dan sukar menguap. sukar menguap.

2. Pemakaian PCBs pada industri plastik, cat, lem 2. Pemakaian PCBs pada industri plastik, cat, lem perekat, sistem transfer panas, kertas, dan industri perekat, sistem transfer panas, kertas, dan industri komponen listrik dimulai pada tahun 1929 (Hutzinger komponen listrik dimulai pada tahun 1929 (Hutzinger et alet al., 1974). ., 1974).

3. Namun karena sifatnya yang toksik dan persisten, 3. Namun karena sifatnya yang toksik dan persisten, produksi PCBs di negara maju sudah dihentikan dan produksi PCBs di negara maju sudah dihentikan dan direlokasi ke negara berkembang. Kadar PCBs yang direlokasi ke negara berkembang. Kadar PCBs yang diperkirakan tidak membahayakan bagi organisme diperkirakan tidak membahayakan bagi organisme akuatik adalah < 50 nano gram/l. akuatik adalah < 50 nano gram/l.


4.4. PCB dengan lebih dari 5 atom klor disebut PCB PCB dengan lebih dari 5 atom klor disebut PCB dengan dengan higher chlorobiphenylshigher chlorobiphenyls, bersifat sukar , bersifat sukar larut dan lebih persisten serta susah didegradasi larut dan lebih persisten serta susah didegradasi secara biologis daripada secara biologis daripada lower biphhenyls lower biphhenyls yaitu yaitu PCB dengan kurang dari 5 atom klor. PCB dengan kurang dari 5 atom klor.

5.5. Jenis-jenis PCB yang sering dipakai pada industri Jenis-jenis PCB yang sering dipakai pada industri adalah: adalah: aroclor, clophen, fenclor, kaneclor, aroclor, clophen, fenclor, kaneclor, phenochlor, pyralene, santothermphenochlor, pyralene, santotherm, dan , dan pyranolpyranol..


6. Meskipun kadar PCB di perairan relatif rendah akan 6. Meskipun kadar PCB di perairan relatif rendah akan tetapi kadar PCB pada organisme akuatik bisa jauh tetapi kadar PCB pada organisme akuatik bisa jauh lebih besar. lebih besar.

7. PCB berikatan dengan bahan organik, bahan-bahan 7. PCB berikatan dengan bahan organik, bahan-bahan tersuspensi di perairan, dan sedimen dasar. Oleh tersuspensi di perairan, dan sedimen dasar. Oleh karena itu, di perairan PCB biasanya lebih banyak karena itu, di perairan PCB biasanya lebih banyak ditemukan pada sedimen dasar daripada di kolom ditemukan pada sedimen dasar daripada di kolom air.air.

( Surfactant ) Surface active agentSurface active agentDeterjen Deterjen

PestisidaPestisida

1. Pestisida atau disebut pula sebagai biosida bukanlah 1. Pestisida atau disebut pula sebagai biosida bukanlah senyawa organik yang umum ditemukan pada limbah. senyawa organik yang umum ditemukan pada limbah.

2. Pestisida masuk ke badan air melalui limpasan dari 2. Pestisida masuk ke badan air melalui limpasan dari daerah pertanian yang banyak menggunakan daerah pertanian yang banyak menggunakan pestisida. pestisida.

3. Pestisida yang sering digunakan adalah insektisida 3. Pestisida yang sering digunakan adalah insektisida (pembasmi insekta) dan herbisida (pembasmi rumput (pembasmi insekta) dan herbisida (pembasmi rumput penggangu).penggangu).

PestisidaPestisida

4. Insektisida dikelompokkan menjadi 4. Insektisida dikelompokkan menjadi organoklorin (berklor), organofosfor, organoklorin (berklor), organofosfor, dan karbamat. dan karbamat.

5. Pestisida Karbamat adalah pestisida 5. Pestisida Karbamat adalah pestisida yang didasarkan pada asam yang didasarkan pada asam karbamik (Hkarbamik (H22NCOOH). NCOOH).

PestisidaPestisida

6. Pestisida organoklorin (berklor) seperti DDT, dieldrin, 6. Pestisida organoklorin (berklor) seperti DDT, dieldrin, dan aldrin bersifat toksik dan bioakumulasi. dan aldrin bersifat toksik dan bioakumulasi.

7. Semakin tinggi posisi organisme pada rantai makanan 7. Semakin tinggi posisi organisme pada rantai makanan ekosistem akuatik, semakin tinggi kadar pestisida ekosistem akuatik, semakin tinggi kadar pestisida sebagai akibat dari proses bioakumulasi dan sebagai akibat dari proses bioakumulasi dan biomagnifikasi. biomagnifikasi.

8. Pestisida cenderung terakumulasi pada lapisan lemak 8. Pestisida cenderung terakumulasi pada lapisan lemak ((lipids/fatlipids/fat) yang terdapat dalam tubuh makhluk hidup.) yang terdapat dalam tubuh makhluk hidup.

SedimenSedimen

1. Sedimen meliputi tanah dan pasir, 1. Sedimen meliputi tanah dan pasir, bersifat tersuspensi, yang masuk ke badan bersifat tersuspensi, yang masuk ke badan air akibat erosi atau banjir pada dasarnya air akibat erosi atau banjir pada dasarnya tidaklah bersifat toksik. tidaklah bersifat toksik.

2. Sedimen di dalam air berupa bahan-2. Sedimen di dalam air berupa bahan-bahan tersuspensi. bahan tersuspensi.

SedimenSedimen

3. Keberadaan sedimen pada badan air 3. Keberadaan sedimen pada badan air mengakibatkan peningkatan kekeruhan mengakibatkan peningkatan kekeruhan perairan.perairan.

4. Selanjutnya menghambat penetrasi 4. Selanjutnya menghambat penetrasi cahaya dan transfer oksigen dari atmosfer cahaya dan transfer oksigen dari atmosfer ke perairan.ke perairan.

SedimenSedimen

5. Juga menghambat daya lihat (visibilitas) 5. Juga menghambat daya lihat (visibilitas) organisme akuatik. organisme akuatik.

6. Kekeruhan yang tinggi dapat 6. Kekeruhan yang tinggi dapat mengakibatkan terganggunya kerja mengakibatkan terganggunya kerja organ pernafasan seperti insang pada organ pernafasan seperti insang pada organisme akuatik. organisme akuatik.

SedimenSedimen

7. Sedimen juga dapat menyebabkan hilangnya 7. Sedimen juga dapat menyebabkan hilangnya tempat memijah (tempat memijah (spawning sitesspawning sites) yang sesuai ) yang sesuai bagi ikan. bagi ikan.

8. Sedimen dapat menutupi substrat sehingga 8. Sedimen dapat menutupi substrat sehingga organisme yang membutuhkan substrat sebagai organisme yang membutuhkan substrat sebagai tempat hidupnya (seperti perifiton) dan sebagai tempat hidupnya (seperti perifiton) dan sebagai tempat berlindung (tempat berlindung (sheltershelter) beberapa jenis ) beberapa jenis avertebrata air menjadi tergganggu. avertebrata air menjadi tergganggu.

Padatan total, tersuspensi, dan Padatan total, tersuspensi, dan terlarutterlarut

Klasifikasi padatanKlasifikasi padatan Diameter (Diameter (μμm) m)

1. Padatan terlarut1. Padatan terlarut

2. Koloid2. Koloid

3. Padatan tersuspensi3. Padatan tersuspensi

< < 1010-3-3

1010-3 -3 - 1- 1

>> 1 1

Padatan total (residu)Padatan total (residu)

• Bahan yang tersisa setelah air sampel Bahan yang tersisa setelah air sampel mengalami evaporasi dan pengeringan mengalami evaporasi dan pengeringan pada suhu tertentu.pada suhu tertentu.

• Kandungan total bahan terlarut dan Kandungan total bahan terlarut dan tersuspensi dalam air.tersuspensi dalam air.

Padatan tersuspensiPadatan tersuspensi (TSS)(TSS)

• Bahan-bahan tersuspensi (diameter > 1 Bahan-bahan tersuspensi (diameter > 1 μμm) yang tertahan pada saringan millipore m) yang tertahan pada saringan millipore (diameter 0,45 (diameter 0,45 μμm).m).

• Terdiri dari lumpur, pasir halus,dan jasad Terdiri dari lumpur, pasir halus,dan jasad renik yang disebabkan oleh kikisan (erosi) renik yang disebabkan oleh kikisan (erosi) tanah yang terbawa ke badan air.tanah yang terbawa ke badan air.

Kesesuaian perairan untuk kepentingan Kesesuaian perairan untuk kepentingan perikanan berdasarkan nilai TSSperikanan berdasarkan nilai TSS

Nilai TSS (mg/l)Nilai TSS (mg/l) Pengaruh bagi Pengaruh bagi perikananperikanan

< < 2525

25 – 8025 – 80

81 – 40081 – 400

> > 400400

Tidak berpengaruhTidak berpengaruh

Sidikit berpengaruhSidikit berpengaruh

Kurang baik bagi Kurang baik bagi perikananperikanan

Tidak baik bagi Tidak baik bagi perikananperikanan

Padatan terlarut (TDS)Padatan terlarut (TDS)

• Bahan-bahan terlarut (diameter < 10Bahan-bahan terlarut (diameter < 10-3-3 μμm) dan m) dan koloid (diameter 10koloid (diameter 10-3-3 – 1 – 1 μμm).m).

• Senyawa kimia anorganik berupa ion-ion yang biasa Senyawa kimia anorganik berupa ion-ion yang biasa terdapat di perairan.terdapat di perairan.

• Air laut memiliki nilai TDS, salinitas, dan Air laut memiliki nilai TDS, salinitas, dan konduktivitas yang tinggi karena tingginya konduktivitas yang tinggi karena tingginya kandungan senyawa kimiakandungan senyawa kimia

Hubungan antara nilai TDS dan Hubungan antara nilai TDS dan salinitassalinitas

Nilai TDS (mg/l)Nilai TDS (mg/l) Tingkat salinitasTingkat salinitas

0 – 10000 – 1000

1001 – 30001001 – 3000

3001 – 10.0003001 – 10.000

10001 – 100.00010001 – 100.000

> 100.000> 100.000

Air tawarAir tawar

Air agak asin (Air agak asin (slightly salineslightly saline))

Air payau (Air payau (moderately salinemoderately saline))

Air asin (Air asin (salinesaline))

Sangat asin (Sangat asin (brinebrine))

EUTROFIKASI (PENGAYAAN)EUTROFIKASI (PENGAYAAN)

1. Eutrofikasi didefinisikan sebagai pengayaan 1. Eutrofikasi didefinisikan sebagai pengayaan ((enrichmentenrichment) air dengan nutrien/unsur hara ) air dengan nutrien/unsur hara berupa bahan anorganik yang dibutuhkan berupa bahan anorganik yang dibutuhkan oleh tumbuhan dan mengakibatkan oleh tumbuhan dan mengakibatkan terjadinya peningkatan produktivitas primer terjadinya peningkatan produktivitas primer perairan. perairan.

2. Terjadinya pertumbuhan pesat fitoplankton 2. Terjadinya pertumbuhan pesat fitoplankton ((bloomingblooming).).


1. Eutrofikasi didefinisikan sebagai pengayaan 1. Eutrofikasi didefinisikan sebagai pengayaan ((enrichmentenrichment) air dengan nutrien/unsur hara ) air dengan nutrien/unsur hara ((ammonia, nitrat, nitrit, orthophosphate; Ca, Mg, Si, dll) berupa bahan anorganik yang ) berupa bahan anorganik yang dibutuhkan oleh tumbuhan dan dibutuhkan oleh tumbuhan dan mengakibatkan terjadinya peningkatan mengakibatkan terjadinya peningkatan produktivitas primer perairan. produktivitas primer perairan.

2. Terjadinya pertumbuhan pesat fitoplankton 2. Terjadinya pertumbuhan pesat fitoplankton ((bloomingblooming).).


3. Beberapa elemen seperti silikon, mangan, dan 3. Beberapa elemen seperti silikon, mangan, dan vitamin merupakan faktor pembatas bagi vitamin merupakan faktor pembatas bagi pertumbuhan algae. Akan tetapi elemen-elemen ini pertumbuhan algae. Akan tetapi elemen-elemen ini tidak dapat menjadikan air mengalami eutrofikasi tidak dapat menjadikan air mengalami eutrofikasi meskipun memasuki badan air dalam jumlah yang meskipun memasuki badan air dalam jumlah yang cukup banyak.cukup banyak.

4. Hanya elemen seperti fosfor dan nitrogen yang 4. Hanya elemen seperti fosfor dan nitrogen yang dapat menyebabkan perairan mengalami eutrofikasi. dapat menyebabkan perairan mengalami eutrofikasi.


5. Pada sebagian besar danau fosfor menjadi 5. Pada sebagian besar danau fosfor menjadi faktor pembatas karena keberadaan fosfor faktor pembatas karena keberadaan fosfor yang relatif sedikit dibandingkan dengan yang relatif sedikit dibandingkan dengan banyaknya organisme akuatik yang banyaknya organisme akuatik yang memerlukannya. memerlukannya.

6. Pada perairan laut biasanya nitrogen yang 6. Pada perairan laut biasanya nitrogen yang merupakan faktor pembatas pertumbuhan.merupakan faktor pembatas pertumbuhan.

pencemaran bahan organik- minggu 4

Documents