Mengenal Air

2.1.   Air

Air adalah sumber kehidupan dan sangat penting bagi kehidupan manusia. Di dalam tubuh manusia sebagian besar terdiri dari air, tubuh orang dewasa sekitar 55 – 60 % berat badan terdiri dari air, sedangkan anak-anak sekitar 65% dan bayi sekitar 80%. Setiap hari manusia mengkonsumsi sekitar 2,5 liter air (Yayan Suraya, 2001). Kebutuhan manusia akan air sangat kompleks, antara lain untuk minum, masak, mandi, mencuci dan sebagainya. Dengan demikian untuk kelangsungan hidup, air harus tersedia dalam jumlah yang cukup dan berkualitas yang sangat memadai. Air yang kualitasnya baik disebut air bersih. Dalam kehidupan sehari-hari, pengertian air bersih adalah air yang dapat digunakan untuk keperluan memasak, minum dan mencuci tanpa harus diolah dan dibersihkan (secara fisik dan kimia) terlebih dahulu (Yayan Sunarya,2001). Menurut perhitungan WHO, di negara-negara maju, tiap orang memerlukan air antara 60-120 liter perhari, sedangkan di negara-negara berkembang termasuk indonesia, orang memerlukan air 30-60 liter perhari.

Air merupakan satu diantara sekian banyaknya senyawa kimia yang ada di permukaan bumi ini, dengan rumus molekul H₂O. Bahwa satu molekul air tersusun dari dua atom hydrogen yang terikat secara kovalen dengan satu atom oksigen. Air memiliki sifat fisik tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa pada keadaan standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) dan suhu 273,15 K.

Air juga adalah pelarut universal karena air dapat melarutkan berbagai jenis zat kimia lain. Air berada berada dalam kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat dibawah tekanan dan suhu standar. Dalam bentuk ion air dapat dideskripsikan sebagai ion hydrogen (H⁺) yang berasosiasi atau berikatan dengan sebuah ion hidroksida (OH^-). Berdasarkan sifat mudah atau tidaknya suatu zat melarut di dalam air, maka ada zat terlarut yang bersifat hidrofilik (mudah tercampur dengan air) dan ada zat yang bersifat hidrofobik (sukar tercampur dengan air). Kelarutan suatu zat dalam air ditentukan oleh dapat tidaknya zat tersebut membandingi kekuatan gaya tarik menarik listrik antara molekul-molekul air. Jika suatu zat tidak mampu membandingi gaya tarik menarik antar molekul air, maka molekul-molekul zat tersebut tidak larut dan akan mengendap dalam air. Dalam kondisi normal, air tidak pernah ditemukan dalam keadaan murni, bahan-bahan kimia selalu ditemukan dalam bentuk terlarut atau tersuspensi (Mihali).

2.2.   Sumber Air

Indonesia berada di wilayah iklim tropis hanya memiliki dua musim, yaitu penghujan dan kemarau. Perubahan musim secara langsung berdampak pada jumlah air di perairan. Pada musim kemarau jumlah air sangat terbatas. Tak jarang beberapa daerah di wilayah indonesia mengalami kekeringan saat kemarau melanda. Aliran air dipengaruhi juga oleh tata guna lahan di permukaan bumi. Penggunaan resapan dan penahan air, seperti sumur resapan, waduk, dan danau yang mampu menahan dan menampung hujan menjadi sangat bermanfaat kala kemarau datang. Dengan begitu sumur resapan, waduk dan danau menjadi sasaran utama mendapatkan air saat kemarau. Keberadaan air dipengaruhi oleh kuantitas dan kualitas resapan dan penampung air pada musim penghujan. Dengan membuat dan mendayagunakan sumur resapan secara baik dan benar, kebutuhan air saat kemarau dan kekeringan melanda bukan menjadi sebuah masalah yang berarti.

Secara keseluruhan, air yang terdapat di permukaan bumi membentuk sebuah siklus air. Air di lautan, sungai, sumur, danau, dan waduk akan menguap menjadi uap air karena panas. Titik uap air akan bergerombol membentuk awan. Kandungan uap air di awan akan terkondensasi menjadi butiran-butiran air hujan. Selanjutnya, hujan membasahi permukaan bumi dan meresap menjadi air tanah dan membentuk mata air,sumur, danau ataupun mengalir melewati sungai menuju lautan. Siklus air tersebut akan berputar secara terus menerus (siklus Hidrologi) sebagaimana ditunjukkan pada gambar berikut.

Transpirasi

Air Hujan

presipitasi

Run off

Arus air tanah

Evaporasi

Badan air Permukaan

Laut

Awan

Gambar  2.1 Siklus Hidrologi

 

2.2.1.      Air Laut

Air laut memiliki rasa asin karena mengandung senyawa garam murni (NaCl) yang cukup tinggi. Menurut beberapa sumber penelitian, kadar garam murni air laut bekisar 3% dari jumlah total keseluruhan air laut. Karena rasanya yang asin, untuk menjadikan air laut sebagai air minum diperlukan sebuah teknologi terapan untuk memfilter sekaligus destilasi  (penyulingan) air untuk menghilangkan kadar garam yang tinggi. Untuk saat ini, beberapa negara di timur tengah telah mengembangkan teknologi filterisasi dan destilasi yang mampu mengubah air laut menjadi air minum.

2.2.2.      Air Hujan

Air hujan merupakan proses penguapan (evaporasi) air di permukaan bumi akibat pemanasan oleh sinar matahari. Dalam keadaan ideal (tanpa pencemaran air), air hujan merupakan air bersih dan dapat langsung di konsumsi oleh manusia. Namun pada saat evaporasi berlangsung, air yang menguap sudah tercemar. Selain itu, air hujan yang turun juga tercemar oleh polusi udara, akibatnya air hujan tidak bersifat netral lagi (pH=7) melainkan bersifat asam.

2.2.3.      Air Permukaan

Air permukaan adalah semua air yang terdapat di permukaan tanah, antara lain sumur,sungai, rawa dan danau. Air permukaan berasal dari air hujan yang meresap dan membentuk mata air di gunung atau hutan, kemudian mengalir di permukaan bumi dan membentuk sungai atau mengumpul di tempat cekung membentuk danau ataupun rawa. Pada umumnya air permukaaan tampak kotor dan berwarna (tidak bening). Hal itu terjadi akibat kotoran, pasir dan lumpur yang ikut terbawa oleh aliran air. Air permukaan di bagi menjadi dua yaitu air sungai dan air danau/ rawa.

2.2.4.      Air Tanah

Menurut defenisi undang-undang sumber daya air, air tanah merupakan air yang terdapat di dalam lapisan tanah atau batuan dibawah permukaan tanah. Air tanah berasal dari air hujan yang meresap kedalam tanah. Dalalm proses peresapan tersebut, air tanah mengalami penyaringan oleh lapisan-lapisan tanah. Air tanah lebih jernih di bandingkan air permukaan. Air tanah memiliki kandungan mineral yang cukup tinggi. Sifat dan kandungn mineral air tanah antara lain Na, Mg, Ca, Fe, dan O₂.

Air tanah digolongkan menjadi tiga, yaitu air tanah dangkal, air tanah dalam dan mata air. Golongan tersebut berkaitan dengan kualitas, kuantitas, dan mineral yang terkandung di air tanah.

2.2.4.1.     Air Tanah Dangkal ( Unconfined Aquifer)

Unconfined aquifer merupakan air tanah bebas atau tidak tertekan yang dibatasai oleh water table (phreatic level) dan aquitard atau aquiclude pada bagian bawahnnya. Kualitas dari unconfined aquifer masih dipengaruhi oleh air permukaan dan susunan unsur-unsur kimia dan kandungan mikroorganisme pada lapisan-lapisan tanah yang dilalui, sedangkan kuantitasnya sangat dipengaruhi oleh musim. Pemanfaatan unconfined aquifer untuk sumber air minum dapat diperoleh melalui sumur-sumur dangkal.

2.2.4.2.     Air Tanah Dalam  (Confined Aquifer)

Confined aquifer merupakan air tanah tertekan yang dibatasi oleh dua lapisan aquitard atau aquiclude. Kualitas dari confined aquifer lebih baik dibandingkan dengan unconfined aquifer dikarenakan penyaringan oleh lapisan-lapisan tanah yang dilaluinya lebih sempurna dan cenderung bebas dari bakteri. Karakteristik kimia dari confined aquifer sangat ditentukan oleh unsur-unsur kimia yang terdapat pada lapisan-lapisan tanah yang dilalui. Jika melalui tanah kapur, maka air akan memiliki kesadahan yang tinggi karena mengandung Ca (HCO₃)₂ dan Mg (HCO₃)₂. Jika melalui batu granit, maka air akan lunak dan agresif karena mengandung gas CO₂ dan Mn (HCO₃)₂. Begitu pula jika air melalui tanah atau batuan yang mengandung senyawa Fe atau Mn, maka air akan mengandung besi dan mangan. Ilustrasi mengenai confined aquifer dan Unconfined aquifer ditunjukkan pada gambar berikut.

Gambar 2.2 Confined aquifer dan Unconfined aquifer

Pemanfaatan confined aquifer untuk sumur air minum dapat diperoleh melalui sumur-sumur dalam atau sumur bor yang dipompa dengan memasukkan pipa pada suatu kedalaman (biasanya antara 100-300 m, tergantung dari kondisi geologis suatu daerah). Namun jika tekanan air tanah ini besar, maka air dapat menyembur keluar dan dalam keadaan ini, sumur ini dikatakan sebagai sumur  artetis.

2.2.4.3.     Mata Air

Mata air adalah air tanah dalam yang muncul kepermukaan, yang berasal dari proses peresapan air hujan ke dalam tanah. Apabila curah hujan tidak tetap sepanjang tahun maka kapasitas dari mata air juga akan berfluktuasi. Apabila dipakai sebagai sumber air baku, harus memperhitungkan kapasitas dari mata air yang dapat diketahui dengan melakukan pengukuran kapasitas sepanjang tahun. Jika hal tersebut tidak dapat dilakukan dikarenakan terbatasnya waktu, kapasitas mata air dapat diketahui dengan cara penyelidikan hidrogeologi atau melalui wawancara dengan penduduk.

Mata air yang terdapat didaerah berbatuan misalnya batu kapur, kapasitas dan kekeruhannya akan bervariasi selama musim kemarau dan musim penghujan. Suatu penanganan khusus diperlukan terhadap mata air jenis ini untuk menjamin kapasitas minimum dan juga kekeruhan yang berlebihan setelah turun hujan. Mata air yang ada di daerah tidak berbatu kapur hampir tidak terpengaruh oleh musim dan mempunyai kualitas dan kuantitas mirip dengan air tanah dalam.

2.3.   Pencemaran Air

Pencemaran air adalah suatu perubahan keadaan di suatu tempat penampungan air seperti danau, sungai, laut dan air tanah akibat aktivitas manusia. Perkembangan aktivitas kehidupan manusia menyebabkan semakin banyak jumlah air yang tercemar dan jenis polutannya. Polutan pada air dapat digolongkan menjadi tiga kategori.

2.3.1.      Pencemar Fisik

Bahan pencemar fisik meliputi bahan-bahan yang terapung pada permukaan air, misalnya buih, sampah dan lain-lain. Adapun yang merupakan bahan tersuspensi seperti lumpur dan pasir. Ukuran bahwa air tercemar secara fisik dilihat dari warna, suhu, bau, rasa dan kekeruhan, juga zat padat tersuspensi.

2.3.2.      Pencemar Kimia

Bahan pencemar kimia meliputi zat organik dan zat an organik (mineral). Yang termasuk zat organik seperti minyak, deterjen, zat warna, karbohidrat. Sedangkan zat anorganik adalah seperti asam, basa, garam-garam mineral, hydrogen sulfide, zat radio aktif, klorin. Parameter kimia adalah pH, BOD, COD, minyak dan lemak serta kation dan anion.

2.3.4.      Pencemar Biologi

Bahan pencemar biologi meliputi mikro organisme pathogen, seperti bakteri, virus, jamur, cacing parasit, coliform, dan fitoplankton. Selain itu pencemar biologi dapat berasal dari tanaman air, seperti ganggang (alga), eceng gondok dan lain sebagainya.

2.4.   Proses Pengolahan Air

Pengolahan adalah usaha-usaha teknis yang dilakukan untuk mengubah sifat-sifat  suatu zat. Pengolahan air bersih menurut Beny Chatib (1987)  adalah salah satu upaya untuk memperbaiki kualitas fisik, kimia dan bakteriologi air sehingga memenuhi kriteria yang telah ditetapkan. Hal ini penting artinya bagi air minum, karena dengan adanya pengolahan ini maka akan didapatkan air minum yang dapat diterima oleh masyarakat dan tidak menimbulkan gangguan kesehatan. Secara garis besar kelompok zat-zat pengotor atau pencemar yang terkandung dalam air baku terbagi atas tiga kelompok yakni padatan terdispersi (suspended solid), padatan terlarut (dissolved solid) dan gas terlarut (dissolved gass). Pengolahan air tergantung dari karakteristik atau kualitas air baku yang digunakan (Ray. K dan Joseph. B, 1991).

Dalam pengolahan air  tejadi berbagai proses pengolahan seperti Screening, Aerasi, Koagulasi-Flokulasi, Presipitasi, Desalinasi, Sedimentasi, Filtrasi, dan Desinfeksi dimana seluruh proses merupakan satu kesatuan yang tidak dapat dipisahkan. Sebelumnya, proses-proses pengolahan ini merupakan konsep yang terbentuk setelah melalui analisa terhadap kualitas air baku dan kualitas effluent yang diinginkan serta metode pengolahan yang akan digunakan. Proses-proses diatas merupakan bagian dari suatu sistem pengolahan. Suatu sistem pengolahan yang baik akan mampu memperbaiki kualitas air yang diolah. Proses-proses dalam suatu sistem pengolahan dipilih sesuai dengan konsep pengolahan yang ingin dicapai. Penempatan proses dengan konsep yang diinginkan dengan tepat akan menghasilkan output yang sesuai dengan tujuan pengolahan.

2.5.   Air Minum

Air minum adalah air yang di konsumsi oleh manusia. Agar air mimum tidak menyebabkan penyakit maka air tersebut hendaknya diusahakan memenuhi persyaratan-persyaratan kesehatan. Untuk lebih amannya, saat mengkonsumsi air minum, sebaiknya air tersebut berasal dari perusahaan air minum yang telah mendapatkan lisensi dari pemerintah (Sujana Alamsyah).

Beberapa persyaratan air minum yang layak minum baik dari segi fisika, kimia, maupun biologinya antara lain sebagai berikut:

2.5.1        Persyaratan Fisika

Air minum harus memenuhi standar uji fisik (fisika), antara lain derajat kekeruhan, bau, rasa, jumlah zat padat terlarut, suhu, dan warnanya. Syarat fisik air yang layak minum sebagai berikut :

2.5.1.1  Kekeruhan

Kualitas air yang baik adalah jernih (bening) dan tidak keruh. Batas maksimum kekeruhan air layak minum menurut PERMENKES RI No. 492 / MENKES / PER / IV/ 2010 adalah 5 skala NTU. Kekeruhan air disebabkan oleh partikel-partikel yang tersuspensi di dalam air yang menyebabkan air terlihat keruh, kotor, bahkan berlumpur. Bahan-bahan yang menyebabkan air keruh antara lain tanah liat, pasir, dan lumpur. Air keruh bukan berarti berbahaya untuk diminum atau berbahaya bagi kesehatan. Namun dari segi estetika, air keruh tidak layak di minum.

2.5.1.2.Tidak Berbau dan Tidak Berasa

Air yang kualitasnya baik adalah tidak berbau dan tidak berasa. Bau dan rasa air merupakan dua hal yang mempengaruhi kualitas air. Bau dan rasa air dapat dirasakan langsung oleh indra penciuman dan pengecap biasanya, bau dan rasa air saling berhubungan. Air yang berbau busuk memiliki rasa tidak enak. Dilihat dari segi estetika, air yang berbau busuk tidak layak di konsumsi.

2.5.1.3.Suhu

Air yang baik mempunyai temperatur normal, kurang lebih 3ºC dari suhu kamar (27ºC). Suhu air yang melebihi batas normal menunjukkan indikasi terdapat bahan kimia yang terlarut dalam jumlah yang cukup bersar (misalnya, fenol atau belerang) atau sedang terjadi proses dekomposisi bahan organik oleh mikroorganisme. Jadi, apabila kondisi air seperti itu sebaiknya tidak di minum.

2.5.1.4.Warna

Warna pada air di sebabkan adanya bahan kimia atau mikroorganik (plankton) yang terlarut di dalam air. Warna yang di sebabkan bahan-bahan kimia disebut apparent color yang berbahaya bagi tubuh manusia. Warna yang di sebabkan mikroorganik disebut true color yang tidak berbahaya bagi kesehatan. Air yang layak dikonsumsi harus jernih dan tidak berwarna. PERMENKES  RI No.492/MENKES/PER/IV/2010 menyatakan bahwa maksimal warna air yang layak minum adalah 15 skala TCU.

2.5.1.5. Total Zat Padat Terlarut ( Total Dissolved Solids/ TDS)

TDS dalam portable water terdiri dari garam-garam anorganik (Magnesium, Kalsium, Potassium, Sodium, Bikarbonat, Chlorida dan Sulfat) dan sejumlah kecil bahan organik. Konsentrasi TDS dalam Portable Water sangat tergantung oleh variabelitas pada lokasi geografi yang dilalui. Belum ada data yang tersedia mengenai TDS pada air minum terhadap kesehatan ( WHO, Pedoman Untuk Kualitas Air Minum, edisi ketiga, 2004). Kadar maksimum yang diperbolehkan menurut Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No.492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah 500 mg/l.

2.5.2.      Persyaratan Kimia

Standar baku kimia air layak minum meliputi batasan derajat keasaman, tingkat keasaman, tingkat kesadahan, dan kandungan bahan kimia organik maupun anorganik dalam air. Persyaratan kimia sebagai batasan air layak minum sebagai berikut.

2.5.2.1. Derajat Keasaman (pH)

pH menunjukkan derajat keasaman suatu larutan. Air yang baik adalah air yang bersifat netral (pH=7). Air dengan pH kurang dari 7 dikatakan air bersifat asam, sedangkan air dengan pH di atas 7 dikatakan air bersifat basa. Menurut PERMENKES RI No.492/MENKES/PER/IV/2010, batas pH minimum dan maksimun air layak minum berkisar 6,5 – 8,5. Khusus untuk air hujan pH minimunya adalah 5,5. Tinggi rendahnya pH air dapat mempengaruhi rasa air. Maksudnya, air dengan pH kurang dari 7 akan terasa asam dilidah dan terasa pahit apabila melebihi 7.

2.5.2.2. Ammonia (NH³⁺)

Terdapatnya ammonia dalam air erat hubungannya dengan siklus nitrogen di alam. Ammonia terbentuk dari dekomposisi bahan-bahan organik yang mengandung N oleh bakteri, hidrolisa urea maupun dari reduksi NO^2-. Ammonia merupakan suatu zat yang menimbulkan bau yang tajam. Kehadiran bahan ini dalam air minum adalah menyangkut perubahan fisik dari air sehingga akan mempengaruhi penerimaan masyarakat. Dalam hubungan inilah maka konsentrasi standar maksimum ammonia (HN³⁺) yang diperbolehkan menurut PERMENKES RI No.492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah sebesar 1,5 mg/l.

2.5.2.3. Alumunium (Al)

Alumunium merupakan unsur logam yang berlimpah. Terdapat sekitar 8 % kandungan Alumunium pada kerak bumi. Senyawa alumunium umumnya digunakan dalam proses pengolahan air sebagai koagulan. Paparan alumunium dengan konsentrasi yang tinggi dikhawatirkan berhubungan dengan perkembangan penyakit Alzheimer (WHO, ECH dokumen, 1997). Meskipun resiko yang belum pasti dapat diperhitungkan, namun masyarakat harus dijaga terhadap resiko yang mungkin dapat terjadi. Berdasarkan PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum kadar maksimum yang diperbolehkan untuk Al adalah sebesar 0,2 mg/l. Standar ini sesuai dengan standar yang ditetapkan oleh US Public Health Service maupun WHO International Standart.

2.5.2.4. Antimon (Sb)

Paparan Antimon melalui sistem pencernaan cenderung lebih sering dari pada paparan atau exposure pada jalur yang lain. Umumnya sumber Antimon pada air minum timbul dari proses dissolution dari perpipaan dan benda-benda logam pada instalasi pengolahan. Keberadaan Antimon yang terbentuk akibat lepasnya material yang mengandung Antimon merupakan bentuk dari antimon (V) oxo-anion yang merupakan bentuk yang kurang beracun. Antimon trioksida merupakan genotoxic yang memiliki bioavailabilitas yang rendah. Potassium Antimony Tartrate merupakan bentuk yang paling terlarut dari persenyawaan Antimon. Paparan kronis dari unsur ini belum meyakinkan untuk dikaitkan dengan resiko penyebab kanker (WHO, Pedoman Untuk Kualitas Air Minum, edisi ketiga 2004). Konsentrasi standar maksimun yang diperbolehkan untuk Antimon dalam air menurut PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah sebesar 0,02 mg/l.

2.5.2.5. Arsenic (As)

Arsenic merupakan logam yang ditemukan dalam jumlah kecil di alam. Arsenik tidak berbau dan berasa sehingga sangat tidak mungkin mendeteksi kehadiran arsenik pada air minum secara fisik, sehingga harus melalui pengujian di laboratorium. Air minum yang mengandung Arsenic dalam konsentrasi tinggi dapat menyebabkan masalah pada kesehatan. Persenyawaan Arsenic termasuk salah satu diantara racun sistemik yang paling penting dan dapat berakumulasi di dalam tubuh manusia. Arsenic dapat menyebabkan gangguan pada sistem pencernaan dan kemungkinan dapat menyebabkan kanker kulit, hati, dan saluran empedu. Studi di beberapa negara menunjukkan bahwa air yang mengandung Arsenic dalam konsentrasi tinggi dapat menyebabkan perubahan warna pada kulit dan memiliki resiko terhadap kanker kulit. Mati rasa pada kaki dan tangan, masalah pencernaan seperti sakit perut, mual, muntah, dan diare dapat terjadi pada peningkatan kadar arsenic (WHO, Pedoman Untuk Kualitas Air Minum, edisi ketiga, 2004). Konsentrasi standar maksimum yang diperbolehkan untuk Arsenic dalam air menurut PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah sebesar 0,01 mg/l.

2.5.2.6. Barium (Ba)

Barium umumnya ditemukan dalam jumlah kecil pada batuan beku maupun dari batuan sedimentasi. Barium juga digunakan dalam berbagai penerapan pada industri. Belum ada bukti yang meyakinkan bahwa barium merupakan bahan Karsinogen atau mutagenik, namun titik akhir toksikologika khususnya bagi manusia menjaga keberadaan unsur ini terhadap resiko hipertensi (WHO, Pedoman Untuk Kualitas Air Minum, edisi ketiga, 2004). Batas maksimum kadar Barium yang diperbolehkan menurut PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah 0,7 mg/l.

2.5.2.7. Boron (B)

Boron pada air permukaan sering ditemukan pada effluen pengolahan air buangan, juga secara natural dapat ditemukan pada tanaman tertentu yang dikonsumsi. Proses pengolahan secara konvensional tidak mampu menghilangkan Boron. Prosedur khusus harus diadopsi untuk menghilangkan boron dari air minum. Metode seperti Ion Exchange dan Reverse Osmosis dapat mengurangi unsur ini,  namun pengolahannya memerlukan biaya yang besar. “Blending with low-boron supplies” mungkin merupakan satu-satunya proses pengolahan untuk mengurangi boron pada air dengan konsentrasi sangat tinggi secara ekonomis (WHO, Pedoman Untuk Kualitas Air Minum, edisi ketiga, 2004). Berdasarkan PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum batas maksimum kadar boron dalam air minum adalah sebesar 0,5 mg/l.

2.5.2.8. Kadmium (Cd)

Kadmium dapat menyebabkan keracunan yang akut pada manusia yang mendapat unsur ini dari makanan. Unsur ini tidak penting dan tidak menguntungkan. Konsumsi air minum dengan konsentrasi Cd yang melebihi standar yang ditetapkan akan menyebabkan unsur tersebut berakumulasi dalam jaringan tubuh sehingga dapat menimbulkan batu ginjal, ganguan lambung, kerapuhan tulang, mengurangi hemoglobin darah, dan pigmentasi gigi. Konsentrasi standar maksimum yang diperbolehkan untuk Cd menurut PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah sebesar 0,003 mg/l. Angka ini sesuai dengan standar yang ditetapkan oleh WHO Internatonal Standart, namun lebih kecil dibandngkan dengan standar yang ditetapkan oleh US Public Health Service.

2.5.2.9. Klorida (Cl)

Keberadaan Klorida pada air minum umumnya berasal dari sumber-sumber alam, air buangan dari perkotaan maupun industri, limpasan air yang mengandung kristal-kristal garam dan melalui terjadinya intrusi air laut. Kotoran manusia khususnya urine, mengandung klorida dalam jumlah yang kira-kira sama dengan klorida yang dikonsumsi lewat makanan dan air. Jumlah ini rata-rata 6 kg klorida/orang/hari. Klorida dalam konsentras yang layak adalah tidak berbahaya bagi manusia. US Public Health Service menyatakan bahwa klorida hendaknya dibatasi sampai 250 mg/l dalam air yang digunakan oleh umum. Klorida dalam jumlah kecil dibutuhkan untuk desinfektan. Unsur ini apabila berikatan dengan ion Na⁺ dapat menyebabkan rasa asin dan dapat merusak pipa-pipa air. Standar konsentrasi maksimum untuk klorida dalam air minum menurut PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah sebesar 250 mg/l.

2.5.2.10.  Kromium Valensi 6 ( Cr⁶⁺)

Konsentrasi unsur ini pada air minum yang melebihi standar maksimum yang ditetapkan kemungkinan dapat menyebabkan kanker kulit dan alat-alat pernapasan. Standar konsentrasi maksimum yang diperbolehkan untuk Cr⁶⁺ dalam air minum menurut PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah sebesar 0,05 mg/l. Angka ini sesuai dengan angka standar yang ditetapkan oleh WHO International Standart.

2.5.2.11.  Tembaga (Cu)

Tembaga merupakan unsur yang penting dan berguna bagi metabolisme tubuh. Konsentrasi batas dari unsur ini dapat menimbulkan rasa dalam air bervariasi antara 1 - 5 mg/l. Konsentrasi 1 mg/l merupakan batas konsentrasi tertiggi untuk mencegah timbulnya rasa yang tidak menyenangkan. Dalam jumlah kecil Cu diperlukan untuk pembentukan sel-sel darah merah, namun dalam jumlah besar dapat menyebabkan rasa yang tidak enak di lidah, selain dapat menyebabkan kerusakan pada hati. Konsentrasi standar maksimum yang di tetapkan Departemen Kesehatan Republik Indonesia melalui  PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum untuk Cu adalah sebesar 2 mg/l.

2.5.2.12.  Kesadahan total (Total Hardness)

Kesadahan merupakan sifat air yang disebabkan oeh adanya ion-ion (kation) logam valensi dua. Ion-ion tersebut mampu beraksi dengan sabun membentuk kerak air. Kation-kation penyebab utama dari kesadahan meliputi Ca²⁺, Mg²⁺, Sr²⁺, Fe²⁺, dan Mn²⁺. Sedangkan anion-anion yang terdapat dalam air antara lain HCO^3-, SO₄^2-, Cl^-,NO^3- dan SiO₃^2-. Ion Al³⁺ dan Fe³⁺ kadang-kadang dianggap sebagai penyebab kesadahan. Namun kelarutannya dibatasi pada nilai Ph dari air alam, sehingga konsentrasi ion dapat diabaikan. Kesadahan dalam air sebagian besar berasal dari daerah dimana lapisan tanah atas (top soil) tebal, dan terjadi pembentukan zat kapur. Kesadahan total adalah kesadahan yang disebabkan oleh ion Ca dan Mg secara bersama-sama. Hal ini disebabkan karena kebanyakan kesadahan dalam air alam adalah disebabkan oleh dua kation tersebut. Ketentuan standar dari Departemen Kesehatan Republik Indonesia melalui PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah sebesar 500 mg/l. Pengaruh kesehatan akibat penyimpangan dari standar ini belum ada, tetapi kesadahan dapat menyebabkan kinerja sabun pembersih menjadi tidak efektif.

2.5.2.13.  Hidrogen Sulfida (H₂S)

Adanya H₂S maupun S⁺ dalam air bisa merupakan kelanjutan SO₄ dalam air tersebut yang telah direduksi oleh bakteri-bakteri anaerobik H₂S merupakan gas yang sangat beracun dan berbau busuk, sehingga kehadirannya dalam air akan mempengaruhi penerimaan masyarakat terhadap air tersebut. Selain itu, dalam jumlah besar dapat memperbesar keasaman air sehingga dapat menyebabkan korosifitas pada pipa-pipa logam. Oleh karena sifat-sifat dan pengaruh yang dapat ditimbukan apabila H₂S berada dalam air minum yang dikonsumsi manusia, maka dalam standar kualitas air minum dari Departemen Kesehatan Republik Indonesia melalui PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum meninjau unsur ini dalam air sebesar 0,05 mg/l.

2.5.2.14.  Sianida (CN)

Sianida merupakan kelompok senyawa anorganik dan organik dengan siano (CN) sebagai struktur utama. Biasanya, senyawa ini dihasilkan dalam pemrosesan logam. Sianida tersebar luas di perairan dan berada dalam bentuk ion sianida (CN^-), hidrogen sianida (HCN) dan metalosianida. Sianida dimasukkan dalam standar persyaratan kualitas air minum oleh karena sebagai single dose 50-60 mg adalah bersifat fatal. Pada konsentrasi 0,2 mg/l akan bersifat lethal bagi ikan air tawar dalam kontak selama 2 hari. Chlorinasi akan mengubah CN menjadi Cyanogen chloride yang mempunyai oral toxicity yang akut 1/20 daripada Sianida. Konsentrasi CN dalam air minum yang melebihi standar yang ditetapkan akan dapat mengganggu metabolisme oksigen, sehingga jaringan tubuh tidak mampu mengubah oksigen. Selain itu dapat pula meracuni hati. Standar konsentrasi maksimum yang diperbolehkan untuk CN dalam air minum menurut PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah sebesar 0,07 mg/l.

2.5.2.15.  Flourida (F)

Keberadaan Flourida terdapat pada lapisan kerak bumi dan dalam berbagai bentuk mineral. Pajanan unsur ini terhadap populasi manusia tergantung pada lokasi geografis dimana sumber air yang digunakan berada. Diketahui bahwa penggunaan selama bertahun dari air yang mengandung 8-20 mg/l akan menyebabkan perubahan-perubahan tulang pada manusia. Pemasukan Flourida per hari 20 mg atau lebih selama 20 tahun atau lebih akan menyebabkan Flouresis yang melumpuhkan. Satu single dose 2250-4500 mg Flourida adalah lethal bagi manusia. Pada konsentrasi 1 mg/l yang dipergunakan untuk pengobatan gigi, lebih dari 1300 galon harus dicerna untuk diperoleh intek sebesar 5 gr. Flourida dalam jumlah kecil  (0,6 mg/l air) dibutuhkan sebagai pencegahan terhadap carries gigi yang paling efektif tanpa merusak kesehatan. Konsentrasi yang lebih besar 1,0 mg/l air dapat menyebabkan Flouresis pada gigi, yaitu terbentuknya noda-noda coklat yang tidak mudah hilang dari gigi. Dalam hubungan inilah maka konsentrasi standar maksimum Flourida yang diperbolehkan menurut PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah sebesar 1,5 mg/l. Standar ini jauh lebih kecil dari standar yang ditetapkan oleh US Public Health Service yakni sebesar 4 mg/l.

2.5.2.16.  Timbal (Pb)

Timbal pada perairan ditemukan dalam bentuk terlarutdan tersuspensi. Kelarutan Timbal cukup rendah sehingga kadar timbal di dalam air relatif sedikit dan persenyawaannya banyak digunakan dalam industri baterai dan cat. Seperti kebanyakan logam-logam berat, timbal dan persenyawaanya adalah beracun. Sifat racun ini dapat disebabkan karena kenyataan bahwa timbal dan logam-logam berat adalah merupakan penghambat yang kuat terhadap reaksi-reaksi enzim. Keracunan yang dilaporkan dari penggunaan air dengan variasi Pb berkisar antara 0,04-1 mg/l atau lebih. Konsentrasi 0,1 mg/l akan mengganggu kehidupan air. Standar konsentrasi maksimum yang diperbolehkan untuk Pb dalam air minum menurut PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah sebesar 0,01 mg/l.

2.5.2.17.  Besi (Fe)

Besi merupakan salah satu komponen utama yang terdapat dalam kulit bumi yang mudah larut dalam air , karena itu besi terdapat dalam air tanah secara alamiah. Keberadaan unsur-unsur besi dalam air diperlukan untuk memenuhi kebutuhan tubuh akan unsur tersebut. Zat besi merupakan suatu unsur yang penting dan berguna untuk metabolisme dan pembentukan sel-sel darah merah. Kandungan besi dalam air yang umum ditemukan adalah senyawa Ferro bikarbonat Fe(HCO₃)₂. Dalam bentuk lain juga ditemukan sebagi senyawa Fe(OH)₃, Fe₂(SO₄)₃ dan besi organik kompleks. Besi bikarbonat Fe(HCO₃)₃ terlarut, tidak berwarna didalam air dan kelarutannya bertambah dengan kehadiran CO₂ terlarut. Air yang mengandung besi bikarbonat bila berkontak dengan udara akan membentuk endapan, mula-mula putih kemudian berubah kekuning-kuningan. Apabila kandungan besi melebihi 1,0 mg/l biasanya akan membentuk endapan merah kecoklatan dari Ferri oksida (Fe₂O)₃ yang dapat menimbulkan gangguan terhadap berbagai kegiatan terutama untuk industri tekstil. Selain itu akibat kandungan besi yang tinggi dalam air akan menyebabkan rendahnya oksigen terlarut dan tingginya kandungan karbondioksida. Bakteri besi (Chreanothrix dan Gallionella) memanfaatkan besi fero (Fe²⁺) sebagai sumber energi untuk pertumbuhannya dan mengendapkan Ferrihidroksida. Pertumbuhan bakteri besi yang terlalu cepat (karena adanya besi Ferro) menyebabkan diameter pipa berkurang dan lama kelamaan pipa akan tersumbat. Air tanah yang mengandung CO₂ tinggi dan O₂ yang terlarut sedikit, dapat mempercepat proses pelarutan besi (dari bentuk tidak larut menjadi larut). Sedangkan air tanah yang alkalinitasnya tinggi, biasanya memiliki konsentrasi besi rendah, karena besi teroksidasi dan mengendap pada pH tinggi. Air tanah yang mengandung besi dan organik yang tinggi akan membentuk ikatan kompleks yang sulit mengendap dengan aerasi. Pada dasarnya tubuh memerlukan sebesar 4 mg/hari. Kekurangan besi dapat menyebabkan anemia, namun pemenuhan besi dalam air minum sedikit sekali karena kandungan besi dalam air tanah yang melebihi 0,3 mg/l dapat menyebabkan hal-hal di atas. Dalam hubungan inilah maka konsentrasi standar maksimum Fe yang diperbolehkan dalam air minum adalah 0,3 mg/l (PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum).

2.5.2.18.  Mangan (Mn)

Bersamaan dengan besi, Mangan juga merupakan salah satu komponen utama yang terdapat dalam kulit bumi. Dalam kondisi aerob, Mangan dalam prairan terdapat dalam bentuk MnO₂ dan pada dasar perairan tereduksi menjadi Mn²⁺ atau dalam air yang kekurangan oksigen (DO rendah). Oleh karena itu pemakaian air yang berasal dari dasar suatu sumber air, sering diketemukan mangan dalam konsentrasi tinggi. Endapan MnO₂ akan memberikan noda-noda pada bahan atau benda berwarna putih. Adanya unsur ini dapat menimbulkan bau dan rasa pada minuman. Di samping itu, konsentrasi 0,05 mg/l unsur ini merupakan batas akhir dari usaha penghilangan dari kebanyakabn air yang dapat dicapai. Kemungkinan unsur ini merupakan nutrient yang penting dengan kebutuhan per hari 10 mg yang dapat diperoleh dari makanan. unsur ini bersifat toksis pada alat pernafasan. Konsentrasi Mn yang lebih besar dari 0,5 mg/l dapat menyebabkan rasa yang aneh pada minuman dan meninggalkan warna coklat-kecoklatan pada pakaian cucian, dan dapat juga menyebabkan kerusakan pada hati. Konsentrasi standar maksimum yang diperbolehkan untuk unsur Mn adalah sebesar 0,4 mg/l (PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum).

2.5.2.19.  Air Raksa (Hg)

Satu-satunya meneral yang umum dari Air Raksa adalah cinnabar (HgS). Hg terbentuk dari senyawa ini melalui pembakaran udara :

HgS (s) + O₂                          Hg + SO₂(g)

Tidak seperti logam-logam lain, Hg merupakan zat cair pada temperatur kamar. Zat cair ini tidak sangat mudah menguap (tekanan uapnya adalah 0,008 mmHg pada 25°C). Uap Hg sangat beracun, dan exposure atau paparan yang lama dengan zat cair ini harus dihindari. Kandungan air raksa dalam air minum dalam konsentrasi yang melebihi standar maksimum yang ditetapkan akan dapat meracuni sel-sel tubuh, dapat merusak ginjal, hati dan syaraf. Selain itu, dapat pula menyebabkan keterbelakangan mental dan cerebral palsy pada bayi. Konsentrasi maksimum yang diperbolehkan dalam standar kualitas air minum yang ditetapkan oleh Departemen Kesehatan Republik Indonesia melalui PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum untuk unsur ini dalam air adalah sebesar 0,001 mg/l.

2.5.2.20.  Nikel (Ni)

Logam ini biasanya digunakan dalam pembuatan campuran dan produksi stainless steel. Umumnya kontribusi Nikel melalui air sangat kecil terhadap asupan atau intake sehari-hari. Namun jika dalam kondisi pencemaran berat, kontribusi nikel melalui air minum memberikan nilai yang signifikan terhadap jumlah asupan Nikel per hari. Belum terdapat data dan fakta-fakta bahwa asupan melalui pencernaan menyebabkan gejala kanker. Namun paparan melalui inhalasi memiliki resiko perkembangan kanker pada manusia (WHO, Pedoman untuk kualitas air minum, edisi ketiga, 2004). Standar kadar maksimum yang diperbolehkan untuk Nikel yang ditetapkan Departemen Kesehatan Republik Indonesia melalui PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah 0,07 mg/l.

2.5.2.21.  Nitrat (NO₃^-)

Sebagaimana halnya pada ammonia, kehadiran nitrat dalam air berkaitan erat dengan siklus Nitrogen dalam alam. Nitrat yang terbentuk pada siklus Nitrogen merupakan pupukbagitanaman. Nitrat yang berkelebihan dari yang dibutuhkan akan terbawa bersama air yang merembes melali tanah. Ini mengakibatkan terdapatnya konsentrasi nitrat ang relatif tinggi pada air tanah. Air sumur perseorangan dengan konsentrasi Nitrat sebesar 67- 1100 mg/l telah mengakibatkan methaemoglobinemia pada bayi yan gmemperoleh susu yang dibuat dengan campuran air yan g mengandung Nitrat tersebut. Konsentrasi Nitrat yang melebihi 45 mg/l dalam air merupakan peringatan agar berhat-hati dalam penggunaan air tersebut untuk campuran makanan atau minuman untuk bayi. Standar konsentrasi maksimum yang diperbolehkan untuk NO₃^- yang di tetapkan Departemen Kesehatan Republik Indonesia melalui PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah sebesar 50 mg/l.

2.5.2.22.  Nitrit (NO₂^-)

Nitrit dalam alam dapat terbentuk baik dari oksidasi ammonia (NH₃)  oleh bakteri dari Nitrosomonas Group dalam kondisi aerobik, sebagaimana ditunjukkan pada persamaan berikut :

2NH₃ + 3O₂      ^bakteri                  2NO₂^- + 2H⁺ + 2H₂O

Maupun dari reduksi Nitrat (NO₃^-). Efek terhadap kesehatan manusia yang ditimbulkan oleh kandungan Nitrit didalam air adalah serupa dengan apa yang diakibatkan oleh Nitrat, yaitu dapat menyebabkan terbentuknya “methaemoglobine” yang dapat menghambat perjalanan oksigen dalam tubuh, dan dapat menyebabkan “blue bies” pada bayi. Standar konsentrasi maksimum yang diperbolehkan untuk NO₂^-  yang ditetapkan Departemen Kesehatan Republik Indonesi melalui PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah sebesar 3 mg/l.

2.5.2.23.  Selenium (Se)

Selenium dalam jumlah kecil dipercaya merupakan unsur yang penting dalam makanan. Asupan Se untuk orang dewasa dianjurkan sebesar 1 µg/kg berat badan (WHO, Pedoman Untuk Kualitas Air Minum, edisi ketiga, 2004). Gejala-gejala yang pasti pada keracunan yang timbul melalui air belum dapat ditentukan. Kandungan Se pada air minum dalam konsentrasi yang melebihi standar maksimum yang diperbolehkan dikhawatirkan memberi pengaruh terhadap kenaikan jumlah penyakit carries gigi pada anak-anak. Selenium merupakan racun yang diperkirakan dapat menyebabkan kanker pada hati, ginjal dan limpa. Standar konsentrasi maksimum yang diperbolehkan untuk Se dalam air minum menurut PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah 0,01 mg/l.

2.5.2.24.  Sulfat (SO₄)

Ion sulfat merupakan anion yang banyak terjadi pada air alam. SO₄ merupakan sesuatu yang penting dalam penyediaan air untuk minum karena memberikan pengaruh pencucian perut yang terjadi pada manusia apabila diberikan dalam konsentrasi yang cukup besar. Karena alasan inilah US Public Health Service Standart menyatakan nilai batas yang tinggi 250 mg/l dalam air yang akan digunakan untuk konsumsi manusia. Namun Sulfat perlu dipertimbangkan, sebab secara langsung merupakan “penanggung jawab” dalam dua problem meliputi masalah bau dan masalah korosi pada perpipaan yang diakibatkan dari reduksi sulfat menjadi hidrogen Sulfida dalam kondisi aerobik, sebagaimana ditunjukkan pada persamaan beikut :

SO₄ + bahan organik     S⁺ +H₂O + CO₂

S⁺  + 2H⁺                        H₂S

H₂S + 2O₂    ^bakteria              H₂SO₄

H₂SO₄ merupakan asam kuat yang selanjutnya akan dapat bereaksi dengan logam-logam yang merupakan bahan dari pipa yang dipergunakan, dan terjadilah apa yang dinamakan korosi. Masalah bau disebabkan karena terbentuknya H₂S yang merupakan suatu gas yang berbau. Efek laksatif pada sulfat melalui pembentukan Na₂SO₄ atau MgSO₄ pada konsentrasi 600-1000 mg/l, dapat menimbulkan rasa mual dan ingin muntah. Konsentrasi standar maksimum yang diperbolehkan untuk konsentrasi sulfat dalam air menurut PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah 250 mg/l.

2.5.2.25.  Zink (Zn)

Zink (seng) termasuk unsur yang terdapat dalam  jumlah berlimpah di alam. Kadar Zink pada kerak bumi sekitar 70 mg/kg (Moore, 1991). Kelarutan unsur Zink dan oksida Zink dalam air relatif rendah. Zink yang berikatan dengan klorida dan sulfat mudah terlarut, sehingga kadar zink dalam air sangat dipengaruhi oleh bentuk senyawanya. Unsur ini penting dan berguna dalam metabolisme tubuh. Kebutuhan per hari orang dewasa akan unsur ini berkisar antara 10-15 mg/l. Zn dengan konsentrasi lebih dari 3mg/l mungkin tidak dapat diterima oleh masyarakat (WHO, pedoman Untuk Kualitas Air Minum, edisi ketiga, 2004). Kekurangan Zn dapat menyebabkan hambatan pada pertumbuhan anak. Dalam jumlah besar unsur ini dapat menimbulkan rasa pahit dan sepat pada air minum. Batas konsentrasi tertinggi harus dibawah batas konsentrasi yang dapat menimbukan rasa. Konsentrasi standar maksimum yang diperbolehkan untuk konsentrasi Zn dalam air menurut PERMENKES RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah 3 mg/l.

2.5.3.      Persyaratan Biologi

Air minum harus memenuhi beberapa syarat biologi sebagai berikut :

2.5.3.1.Tidak Mengandung Organisme Patogen

Organisme patogen berbahaya bagi kesehatan manusia. Beberapa mikroorganisme patogen yang terdapat pada air berasal dari golongan bakteri, protozoa, dan viruz penyebab penyakit.

1.      Bakteri Salmonella typhi, Sighella dysentria, Salmonella paratyphi, dan Leptospira.

2.      Golongan protozoa seperti Entoniseba histolyca dan Amebic dysentery.

3.      Virus Infectus hepatitis merupakan penyebab hepatitis

2.5.3.2.Tidak Mengandung Organisme Nonpatogen

Mikroorganisme nonpatogen merupakan mikroorganisme yang tidak berbahaya bagi kesehatan tubuh. Namun, dapat menimbulkan bau dan rasa yang tidak enak, lendir, dan kerak pada pipa. Beberapa mikroorganisme nonpatogen yang berada didalam air sebagai berikut :

1.      Beberapa jenis bakteri antara lain Actinomycetes (Moldikuse bacteia), Bakteri coli (coliform bactria), fecal steptococci, dan bakteri besi (Iron bacteria)

2.      Sejenis ganggang atau algae yang hidup di air kotor menimbulkan bau dan rasa tidak enak pada air.

3.      Cacing yang hidup bebas di dalam air (free living worms).

Pada hakekatnya semua elemen yang tercakup dalam standar persyaratan kualitas air minum baik meliputi kualitas fisik, kimia, bakteriologis dan radioaktifitas sebagaimana telah ditinjau sebelumnya harus dijaga keberadaannya dalam air minum sehingga tidak menimbulkan gangguan kesehatan yang dapat membahayakan masyarakat. Oleh karena itu pengelolaan dan perlindungan sumber daya air mutlak diperlukan. Salah satunya melalui pengolahan terhadap air yang akan dikonsumsi masyarakat sehingga aman dan layak untuk dikonsumsi.