SUMBER DAN KARAKTERISTIK AIR Oleh Tina Mulya Gantina, MT.

Sumber-sumber air Air permukaan : sungai, danau dan laut Air tanah

Gambar 1 Hydrologic cycle. (From Pontius, F. W.: Water Quality and Treatment, 1990)

Karakteristik air Pada prinsipnya gas oksigen dan karbondioksida di atmosfir akan masuk dan terlarut dalam air hujan. Selain itu, air hujan juga dapat melarutkan berbagai macam bahan yang terdapat di atmosfir sehingga akan menyebabkan karakteristik dari air hujan tersebut. Air permukaan membawa sejumlah bahan seperti endapan lumpur, pasir, daun, tanaman yang busuk dan reruntuhan organik, yang selanjutnya akan terlarut dalam air dan mengkontaminasi serta mengotori air.

Air permukaan (sungai, danau dsb) mengandung kekeruhan, suspended matter, dan warna, yang secara bertahap meningkat akibat terjadinya penguapan. Tingginya konsentrasi dissolved solid lebih nyata bila terjadi di lautan karena permukaan terjadinya penguapan lebih luas. Permukaan yang mengurung air seperti kolam dan danau biasanya mengandung bahan tersuspensi. Padatan terlarut, gas-gas dan bahan organik dapat masuk ke dalam air. Tumbuhan organik seperti algae juga ada. Bagian rainfall yang terperkolasi ke dalam tanah akan terbentuk di bawah permukaan, hal ini merupakan sumber suplai untuk sumber mata air dan sumur yang merupakan filter (penyaring) dalam proses pembersihan air. Oleh karena itu, lamanya periode kontak dan pembentukan geologi yang melalui air dari sumur dan sumber mata air akan mengandung sejumlah padatan terlarut dan berbagai macam bahan.

Klasifikasi Kandungan Anorganik yang terlarut dalam air (Davis and DeWiest 1966)

Ion-ion yang terlarut dalam air di alam umumnya terkontribusi sebagai kontaminan major, misalnya kation (ion bermuatan positif) : calcium (Ca2+), magnesium (Mg2+), and sodium (Na+), dan anion (ion bermuatan negatif) : bicarbonate (HCO3-), sulfate (SO42-), and chloride (Cl~). Total konsentrasi dari keenam major elemen dalam air lebih dari 90% dissolved solid. Ion-ion kalsium dan magnesium ini bersifat sebagai air sadah dan akan menyebabkan kerak air terutama bila dipakai di industri untuk pemanasan air.

Kandungan organik Komponen organik biasanya mengandung hydrogen dan oksigen sebagai komponen utama dalam strukturnya, dengan karbon sebagai elemen kunci. Walaupun senyawa karbonat seperti asam karbonat (H2C03), carbon dioxide (C02), bicarbonate (HCO3-), and carbonate (CO3-2), merupakan konstituen penting dalam air alami, tetapi hal tersebut tidak dimasukkan sebagai kandungan organik. Konsentrasi bahan organik terlarut dalam air biasanya berada lebih rendah dibandingkan dengan kandungan anorganik. Analisis kandungan total organik karbon (TOC) merupakan dasar dari suatu analisis kandungan bahan organic, yang umumnya sekitar 0,1 – 10 mg/l, tetapi dalam beberapa kasus bisa lebih tinggi sampai puluhan mg/l.

Gas Terlarut (Dissolved Gas) Gas-gas yang kelarutannya dalam air cukup besar adalah nitrogen (N2), oxygen (02), carbon dioxide (C02), methane (CH4), and hydrogen sulfide (H2S). Gas-gas CH4 dan H2S sering terdapat dalam air sebagai hasil dari proses biogeokimia yang terjadi tanpa udara. Dalam beberapa kasus dissolved gas dapat sangat berbahaya. Misalnya H2S di atas 1 mg/l tidak dapat dikonsumsi manusia. Gas metan yang cukup tinggi dalam air sumur menyebabkan bahaya kebakaran. Gas juga dapat membentuk gelembung dari air sumur, menurunkan produktivitas dan efisiensi pompa. Radon-222 dapat menghasilkan radioaktif uranium dan thorium, yang jika meluruh dapat membahayakan kesehatan manusia.

Alkalinitas Alkalinitas air merupakan indikasi bahwa dalam air tersebut menerima proton, sehingga dapat dinetralisasi dengan asam. Alkalinitas air alam terutama dipengaruhi oleh garam asam lemahnya. Alkalinitas mempengaruhi kesadahan, kelarutan ion-ion, dan pH. Meskipun beberapa basa dapat berkontribusi pada alkalinitas air, tetapi dalam kebanyakan air alam, penyebab alkalinitas merupakan hubungan sebagai berikut. Total alkalinity = [HC03-] + 2[C03-2] + [OH-] - [H+] Bicarbonat (HCO3-) berada dalam bentuk major pada alkalinitas alami, karena dibentuk dari asam karbonat (CO2 ditambah air) pada materi dalam tanah.

Pada konsentrasi CO2 rendah (pH tinggi), karbonat alkalinitas dapat berada di air alam. Alkalinitas Hidroksida secara normal tidak terdapat di air alam sehingga tidak perlu dilakukan pengolahan. CO2 dan tiga bentuk alkalinitas lainnya merupakan satu kesatuan sistem yang berada dalam kesetimbangan, seperti terlihat pada persamaan berikut: Simbol menunjukkan reaksi reversible. M adalah ion logam.

Pada analisis alkalinitas konvensional dengan metoda titrasi dengan asam sulfat menggunakan 2 jenis indikator phenolptalein (P) dan metil jingga (M). Dalam tahap pertama indikator phenolptalein berubah warna dari pink menjadi tidak berwarna, selanjutnya pada tahap kedua titrasi dilanjutkan dengan indikator metil jingga yang akan berubah warna menjadi pink pada pH 4,5 dan semua alkalinitas ternetralkan. Pada titika akhir pertama disebut sebagai P alkalinitas dan pada titik kedua disebut M alkalinitas atau total alkalinitas. Itik kedua dise

Analisis air Biasanya menggunakan standar metode pengujian laboratorium, misalnya seperti yang terdapat dalam Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (Greenborg et al. 1992). Jenis-jenis teknologi pengolahan air, secara ringkas dijelaskan pada Tabel 5.2. Pada Tabel 15.3, analisis mineral-mineral kimia air dikonversikan sebagai CaCO3.

Contoh analisis air

Data sumber air dapat diperoleh dari data-data berikut: Corps engineer ; Survey Geologi; Kondisi dan geologi lokal, kesehatan, dan agen/lembaga sumberdaya air; Lembaga pemerintah lokal; Industri; Agen/lembaga pertanian lokal; Local well drillers; and Organisasi lingkungan dan kontrol polusi.

Jika waktu dan lingkup projek memungkinkan, dapat juga dilakukan pengumpulan sample air dan uji laboratorium. Untuk kasus air tanah, dapat dilakukan uji sumur dan uji laboratorium sample air tanah. Untuk air permukaan, seperti air sungai, hasil uji sangat bervariasi dan tergantung dari musim. Untuk air tanah, hasil uji umumnya relatif lebih konstan.

TERIMA KASIH