Indikator Polusi Air

Nah Setelah artikel mengenai pencemar pencemaran air sebelumnya. Sekarang kita lanjut ke Indikator Polusi Air. Penjelasan singkatnya indikator pencemar air itu adalah hal-hal yang dapat menunjukan kualitas air suatu lingkungan. Pokoknya, gitu deh >,< . Nah, sekarang kita mulai aja ya saya share mengenai indikator polusi airnya.

Indikator Polusi Air



a.      Indikator Fisik

Pengamatan pencemaran air berdasarkan tingkat kejernihan air (kekeruhan), perubahan suhu, warna dan adanya perubahan warna, bau dan rasa.

b.   Indikator Kimia


Pengamatan pencemaran air berdasarkan zat kimia yang terlarut, perubahan pH.

Indikator yang umum diketahui pada pemeriksaan pencemaran air adalah pH atau konsentrasi ion hydrogen, oksigen terlarut (Dissolved Oxygen, DO), kebutuhan oksigen biokimia (Biochemiycal Oxygen Demand, BOD) serta kebutuhan oksigen kimiawi (Chemical Oxygen Demand, COD).
pH atau Konsentrasi Ion Hidrogen
Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH sekitar 6,5 – 7,5. Air akan bersifat asam atau basa tergantung besar kecilnya pH. Bila pH di bawah pH normal, maka air tersebut bersifat asam, sedangkan air yang mempunyai pH di atas pH normal bersifat basa. Air limbah dan bahan buangan industri akan mengubah pH air yang akhirnya akan mengganggu kehidupan biota akuatik.
Sebagian besar biota akuatik sensitif terhadap perubahab pH dan menyukai pH antara 7 – 8,5. Nilai pH sangat mempengaruhi proses biokimiawi perairan , misalnya proses nitrifikasi akan berakhir pada pH yang rendah. Pengaruh nilai pH pada komunitas biologi perairan dapat dilihat pada table di bawah ini :
  
Tabel : Pengaruh pH Terhadap Komunitas Biologi Perairan
Nilai pH
Pengaruh Umum
6,0 – 6,5
1. Keanekaragaman plankton dan bentos sedikit menurun
2. Kelimpahan total, biomassa, dan produktivitas tidak mengalami perubahan
5,5 – 6,0
1. Penurunan nilai keanekaragaman plankton dan bentos semakin tampak
2. Kelimpahan total, biomassa, dan produktivitas masih belum mengalami
    perubahan yang berarti
3. Algae hijau berfilamen mulai tampak pada zona litoral
5,0 – 5,5
1. Penurunan keanekaragaman dan komposisi jenis plankton, perifilton dan
    bentos semakin besar
2. Terjadi penurunan kelimpahan total dan biomassa zooplankton dan bentos
3. Algae hijau berfilamen semakin banyak
4. Proses nitrifikasi terhambat
4,5 – 5,0
1. Penurunan keanekaragaman dan komposisi jenis plankton, perifilton
    dan bentos semakin besar
2. Penurunan kelimpahan total dan biomassa zooplankton dan bentos
3. Algae hijau berfilamen semakin banyak
4. Proses nitrifikasi terhambat
Sumber : modifikasi Baker et al., 1990 dalam Efendi, 2003

Pada pH < 4, sebagian besar tumbuhan air mati karena tidak dapat bertoleransi terhadap pH rendah. Namun ada sejenis algae yaitu Chlamydomonas acidophila mampu bertahan pada pH =1 dan algae Euglena pada pH 1,6.

Oksigen terlarut (DO)

            Tanpa adanya oksegen terlarut, banyak mikroorganisme dalam air tidak dapat hidup karena oksigen terlarut digunakan untuk proses degradasi senyawa organic dalam air. Oksigen dapat dihasilkan dari atmosfir atau dari reaksi fotosintesa algae. Oksigen yang dihasilkan dari reaksi fotosintesa algae tidak efisien, karena oksigen yang terbentuk akan digunakan kembali oleh algae untuk proses metabolisme pada saat tidak ada cahaya. Kelarutan oksigen dalam air tergantung pada temperature dan tekanan atmosfir. Berdasarkan data-data temperature dan tekanan, maka kalarutan oksigen jenuh dalam air pada 25o C dan tekanan 1 atmosfir adalah 8,32 mg/L (Warlina, 1985).
            Kadar oksigen terlarut yang tinggi tidak menimbulkan pengaruh fisiologis bagi manusia. Ikan dan organisme akuatik lain membutuhkan oksigen terlarut dengan jumlah cukup banyak. Kebutuhan oksigen ini bervariasi antar organisme. Keberadaan logam berta yang berlebihan di perairan akan mempengaruhi system respirasi organisme akuatik, sehingga pada saat kadar oksigen terlarut rendah dan terdapat logam berat dengan konsentrasi tinggi, organisme akuatik menjadi lebih menderita (Tebbut, 1992 dalam Effendi, 2003).
            Pada siang hari, ketika matahari bersinar terang, pelepasan oksigen oleh proses fotosintesa yang berlangsung intensif pada lapisan eufotik lebih besar daripada oksigen yang dikonsumsi oleh proses respirasi. Kadar oksigen terlarut dapat melebihi kadar oksigen jenuh, sehingga perairan mengalami supersaturasi. Sedangkan pada malam hari, tidak ada fotosintesa, tetapi respirasi terus berlangsung. Pola perubahan kadar oksigen ini mengakibatkan terjadinya fluktuasi harian oksigen pada lapisan eufotik perairan. Kadar oksigen maksimum terjadi pada sore hari dan minimum pada pagi hari.                                     

Kebutuhan Oksigen Biokimia (BOD) 

            Dekomposisi bahan organic terdiri atas 2 tahap, yaitu terurainya bahan organic menjadi anorganik dan bahan anorganik yang tidak stabil berubah menjadi bahan anorganik yang stabil, misalnya ammonia mengalami oksidasi menjadi nitrit atau nitrat (nitrifikasi). Pada penentuan nilai BOD, hanya dekomposisi tahap pertama ynag berperan, sedangkan oksidasi bahan anorganik (nitrifikasi) dianggap sebagai zat pengganggu.
            Dengan demikian, BOD adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme dalam lingkungan air untuk memecah (mendegradasi) bahan buangan organic yang ada dalam air menjadi karbondioksida dan air. Pada dasarnya, proses oksidasi bahan organic berlangsung cukup lama. Menurut Sawyer dan McCarty, 1978 (Effendi, 2003) proses penguraian bahan buangan organic melalui proses oksidasi oleh mikroorganisme atau oleh bakteri aerobic adalah :
   CnHaObNc   +  (n + a/4 – b/2 – 3c/4) O2              n CO2  +  (a/2 – 3c/2) H2O  +  c NH3  
   Bahan organic                   oksigen                     bakteri aerob

Untuk kepentingan praktis, proses oksidasi dianggap lengkap selama 20 hari, tetapi penentuan BOD selama 20 hari dianggap masih  cukup lama. Penentuan BOD ditetapkan selam 5 hari inkubasi, maka biasa disebut BOD5.  Selain memperpendek waktu yang diperlukan, hal ini juga dimaksudkan untuk meminimumkan pengaruh oksidasi ammonia yang menggunakan oksigen juga. Selama 5 hari masa inkubasi, diperkirakan 70% - 80% bahan organic telah mengalami oksidasi. (Effendi, 2003). 
Jumlah mikroorganisme dalam air lingkungan tergantung pada tingkat kebersihan air. Air yang bersih relative mengandung mikroorganisme lebih sedikit dibandingkan yang tercemar. Air yang telah tercemar oleh bahan buangan yang bersifat antiseptic atau bersifat racun, seperti fenol, kreolin, detergen, asam cianida, insektisida dan sebagainya, jumlah mikroorganismenya juga relative sedikit. Sehingga makin besar kadar BOD nya, maka merupakan indikasi bahwa perairan tersebut telah tercemar, sebagai contoh adalah kadar maksimum BOD5 yang diperkenankan untuk kepentingan air minum dan menopang kehidupan organisme akuatik adalah 3,0 – 6,0 mg/L berdasarkan UNESCO/WHO/UNEP, 1992. Sedangkan berdasarkan Kep.51/MENKLH/10/1995 nilai BOD5 untuk baku mutu limbah cair bagi kegiatan industri golongan I adalah 50 mg/L dan golongan II adalah 150 mg/L. 

 Kebutuhan Oksigen Kimiawi (COD)

            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. Bahan buangan organic tersebut akan dioksidasi oleh kalium bichromat yang digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent) menjadi gas CO2 dan gas H2O serta sejumlah ion chrom. Reaksinya sebagai berikut :
           HaHbOc  +  Cr2O7 2-  +  H +         CO2  +  H2O  +  Cr 3+
            Jika pada perairan terdapat bahan organic yang resisten terhadap degradasi biologis, misalnya tannin, fenol, polisacharida dansebagainya, maka lebih cocok dilakukan pengukuran COD daripada BOD. Kenyataannya hampir semua zat organic dapat dioksidasi oleh oksidator kuat seperti kalium permanganat dalam suasana asam, diperkirakan 95% - 100% bahan organic dapat dioksidasi.
            Seperti pada BOD, perairan dengan nilai COD tinggi tidak diinginkan bagi kepentingan perikanan dan pertanian. Nilai COD pada perairan yang tidak tercemar biasanya kurang dari 20 mg/L, sedangkan pada perairan tercemar dapat lebih dari 200 mg/L dan pada limbah industri dapat mencapai 60.000 mg/L (UNESCO,WHO/UNEP, 1992).

c. Indikator Biologi 


Pengamatan pencemaran air berdasarkan mikroorganisme yang ada dalam air, terutama ada tidaknya bakteri pathogen.
            Untuk menilai kualitas suatu lingkungan kita dapat memanfaatkan organisme yang ada disekitarnya. Keberadaan organisme pada lingkungan dapat dijadikan sebagai parameter kualitas lingkungan. Biota yang dapat dijadikan sebagai petunjuk keadaan lingkugan umum kita sebut sebagai bioindikator atau indikator biologis. Bioindikator dibedakan dalam tiga organisme, yaitu :

  • Organisme indikator, dengan melihat keberadaan spesies tertentu pada lingkungan, misalnya dengan indeks diversitas sebagai organisme penentu kualitas lingkungan.
  • Organisme pemantau, baik secara aktif maupun pasif, dengan menempatkan atau mengukur tingkat kerusakan yang dialami oleh suatau organisme
  • Organisme uji, yaitu organisme yang digunakan untuk menguji akumulasi dan reaksi suatu substansi kimia baik dalam laboratorium maupun di lapangan.
            Mengapa penting kita perhatikan indikator biologi terkait dengan suatu pencemaran? Beberapa referensi menyatakan bahwa dampak pencemar air dapat mempengaruhi struktur dan fungsi suatu ekosistem, baik hewan maupun tumbuhan. Juga kenyataan bahwa setiap spesies mempunyai batas antara toleransi terhadap suatu faktor yang ada di lingkungannya (teori toleransi Shelford). Perbedaan batas toleransi antara dua jenis populasi terhadap faktor-faktor lingkungan mempengaruhi kemampuan berkompetisi, jika sebagai akibat suatu pencemaran limbah industri terhadap suatu lingkungan adalah berupa penurunan atau berkurangnya kadar oksigen terlarut dalam air, maka spesies yang mempunyai toleransi terhadap kondisi itu akan meningkat populasinya karena spesies kompetisinya berkurang (Soeparno, 2005 dalam Sastrawijaya, AT, 2000).
            Indikator biologi digunakan untuk menilai secara makro perubahan keseimbangan ekologi, khususnya ekosistem akibat pengaruh limbah. Dibandingkan dengan penggunaan parameter fisika maupun kimia, indikator biologi dapat memantau secara kontinyu, karena komunitas biota perairan menghabiskan seluruh hidupnya di lingkungan tersebut, jika terjadi pencemaran akan bersifat akumulatif. Disamping itu indikator biologis merupakan petunjuk yang mudah untuk memantau terjadinya pencemaran


Beberapa hasil penelitian memperlihatkan, keterkaitan pencemaran perairan dengan keberadaan organisme berikut :

  • Hewan bentos makro dari spesies Tubirex Sp dan Malanoides tuberculate merupakan spesies indikator DO rendah dan partikel tersuspensi tinggi pada ekosistem perairan sungai.
  • Kadar logam berat ditemukan pada ikan Bader dan ikan keting di kali surabaya.
  • Alga hijau biru (Micoytis sp) meningkat bila perairan subur, misal karena pencemaran pupuk nitrogen (N) dan Phospat (PO4).
  • Pencemaran panas > 30°C hewan yang digunakan sebagai indikator adalah cacing Branchiurasowerbyi dan hewan bercangkang Physe sp.
Beberapa tingkat pencemaran bahan organik dalam air tawar dan fauna makro invertebrata yang terkait sebagai indikator biologi, antara lain, pada limbah organik tinggi (DO nol) maka fauna makro invertebrata sebatas golongan cacing dari genus Tubifex dan Limnodrillus. Sedangkan pada zona air yang sudah pulih spesies yang khas adalah Asellus aquaticus, Chiromus, juga lintah dan molusca. Hewan makro invertebrata untuk indikator biologis pencemaran organik ini, pada beberapa tingkatan stadium terbagi, antara lain :

  • Indikator air bersih seperti Ephemera, Ecdyonurus, Leuctra, Nemurella, dan Perla.
  • Indikator pencemaran ringan Amphinemura, Ephemerella, Caenis, Gamarus, baetis, Valvata, Bythynea, Hydropsyche, Limnodrius, Rhyacophyla, dan Sericostoma.
  • Indikator pencemaran sedang antra lain Asellus, Sialis, Limnaea, Physa, dan Spaerium.
  • Indikator pencemaran berat, seperti Nais, Chironomous, Tubifex, Chronomous, dan Eristalis

DITERBITKAN OLEH Rhaka Katresna
DISKUSI 0 Komentar

Jangan Tinggalkan Komentar Anda

Ilmu Tak Harus Dibagi. Diberdayakan oleh Blogger.