JENIS DAN SUMBER DAMPAK LIMBAH CAIR Disajikan oleh: Dr.Ir. Tri Widjaja, M.Eng. JURUSAN TEKNIK KIMIA, FTI-ITS Kursus Pengolahan & Pengendalian Air Industri, 28-31 Mei 2007 1

Pentingnya Air Bagian fluida yang sngat penting bagi kehidupan Bagian dari fungsi ekosistem yang tak tergantikan Dibutuhkan untuk domestik, pertanian dan industri Berfungsi sebagai pembersih alami Setiap orang membutuhkan min 2,5 m3 air / hari.

Ketersediaan Air Bumi mengandung 325 juta kubik mil air, yang meliputi 71% permukaan bumi. 97% air di bumi berupa air asin 2.5% berupa air tawar 0.77% tersedia untuk pemenuhan kebutuhan manusia

Ketersediaan Air

Pemanfaatan Air

Sumber-sumber Air Segar Atmosphere (sebagai hujan) Danau dan sungai Glaciers, bongkahan salju Air tanah Air bawah tanah (aquifers)

SIKLUS AIR

SIKLUS AIR Siklus air merupakan proses dimana molekul air (H2O) bergerak dalam suatu siklus : dari permukaan bumi (lautan atau tanah ke atmosphere dan kembali lagi) Kuantitas air di bumi tidak pernah berubah, Siklus Air melalui perubahan wujud : Cair, Uap dan merupakan proses yang dapat mempertahankan kualitas air Kualitasnya dapat mengalami perubahan. Keberadaan Air tidak pernah murni (sebagai H2O), selalu mengandung impurities (kotoran) yang masuk ke lingkungan air.

Pencemaran (Pollusi) Adanya suatu zat dalam lingkungan yang karena komposisi/ jumlahnya menyebabkan terganggunya proses alami, lingkungan yang tidak diinginkan dan gangguan kesehatan

Pencemaran Air Perubahan Kualitas Air secara Fisik, Kimia dan biologis yang berakibat pada kehidupan mikroorganisme (misal degradasi) Adanya bahan-bahan pengotor di badan air (danau, sungai, aquifer, dll) Pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya. (PP No.82 2001)

Sumber Pencemaran Air Sumber lansung: Pencemaran yang berasal dari sumber tertentu contoh : Pabrik, Sistim buangan, sumur minyak Sumber tak langsung : Pencemaran yang berasal dari penyebaran sumber yang tidak jelas contoh : Air dari jalan, dari kegiatan pertanian

Sumber Pencemaran Air

PENCEMARAN AIR TANAH

Macam-macam Pencemaran Air Bahan Patogen (penyakit) Bahan Kimia Organik Bahan Kimia Anorganik Kekurangan Oksigen/Eutrofikasi Endapan (Sedimentasi) Polusi Panas

Bahan-bahan Patogen Bakteri, virus, parasit Buangan Manusia & Hewan Demam Tiphoid/tifus, Kolera, Disentri World Resources Institute http://www.wri.org/wri/wr-98-99/airpoll.htm

Bahan Kimia Organik Pestisida Minyak, oli, Bensin, Detergen Buangan Pabrik, aliran dari sawah/ladang World Resources Institute http://www.wri.org/wri/wr-98-99/airpoll.htm Kanker Kerusakan sistim syaraf

Sumur Minyak Bor & Air Tanah

POPs Persistent Organic Pollutants (POPs) adalah bahan-bahan kimia yang tetap berada di lingkungan, bioakumulasi melalui jaring-jaring makanan, dan beresiko menyebabkan pengaruh terhadap kesehatan manusia dan lingkungan. The "dirty dozen" meliputi: PCBs, aldrin, chlordane, DDT, dieldrin, endrin, heptachlor, hexachlorbenzene, mirex, polychlorinated dibenzo-p-dioxins, polychlorinated dibenzofurans, and toxaphene.

Pollutan-pollutan Organik contoh = Dioxin, PCB, DDT (Chlorinated) Dioxin: stabil; lambat didegradasi Penyebab: kanker lemahnya sistem pertahanan tubuh

Pollutan-pollutan Organik - PCBs PCB = tidak mudah terbakar; tidak larut dalam air; bertitik didih rendah; memiliki konduksi listrik rendah sehingga digunakan sebagai transformers dan kapasitors. Terakumulasi dalam lemak hewan  biomagnifikasi penyebab: kanker pemecahan hormonal dan reproduksi menurunkan kemampuan cognitif (dopamine)

Pollutan-pollutan Organik - DDT DDT adalah insektisida; stabil dan lambat di degradasi. Paul Muller memenangkan penghargaan Nobel di tahun 1948 untuk pengembangan DDT. Keuntungan = mengontrol penyebaran malaria; melindungi hasil pertanian

Pollutan-pollutan Organik - DDT

Pollutan-pollutan Organik - DDT Permasalahan dengan DDT: DDT tidak dapat dimetabolisme dengan cepat oleh hewan; sehingga akan terdeposit dan tersimpan dalam jaringan lemak hewan  biomagnifikasi Kesehatan Manusia penurunan fungsi mental infertilitas bagi perempuan kanker

Bahan Kimia AnOrganik Asam, Basa, garam logam berat (mercuri, timbal, cadmium, selenium &arsen) Effluent industrial, buangan perternakan, pembangkit listrik Kanker, merusak sistem syaraf World Resources Institute http://www.wri.org/wri/wr-98-99/airpoll.htm

Pollutan-pollutan Anorganik Timbal dari pembakaran, pipa-pipa, solder , bensin Menyebabkan: - miscarriages - kehilangan kemampuan mendengar - kehilangan kemampuan belajar Arsen dari penambangan atau pengeringan tanah gurun Menyebabkan : - anemia - kanker - kematian Natrium Klorida : Salinasi Asam-asam: Senyawa-senyawa sulfur dan nitrogen dari batubara. penyebab: - perubahan pH yang berefek terhadap species - leaches aluminum

Pollutan Mercuri Berbagai sumber Pertambangan Emas Pembakaran batubara-pembangkit listrik Udara  Air Biomagnifikasi Keracunan Mercuri : merusak sistem syaraf keterbelakangan mental perkembangan yang lambat kerusakan ginjal/gagal ginjal

Pollutan-pollutan Inorganik Mother and Son Minamata Bay, Japan

Oksigen dalam air Faktor yang mempengaruhi jumlah O2 dalam air : Suhu Kecepatan Aliran Kekasaran permukaan yang dilintasi aliran air Oxigen terlarut (DO) dalam air akan berkurang selama proses dekomposisi limbah organik [air segar dapat mengandung hingga10 ppm (bagian per sejuta) dibandingkan 200,000 ppm pada udara]

Kebutuhan Oksigen dalam Limbah DO (Dissoved Oxygen): Oksigen terlarut dalam air sebagai indikator kualitas air. 6 ppm O2 atau lebih mendukung kehidupan dalam air. BOD (Biochemical Oxygen Demand) : Jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh mikroorganisme dalam air. Air limbah domestik, Pulp & Kertas, limbah makanan dapat menyebabkan penurunan kadar oksigen (Oxygen sag), dimana hanya sedikit makhluk hidup dalam air yang bertahan.

Eutrophikasi Eutrophikasi adalah proses alam dimana air (danau, sungai dll) menjadi terlampau kaya akan nutrien, umumnya nitrogen dan phospor. Ini merupakan salah satu cara dimana badan air (danau, sungai, dan laut) berubah bentuk dari kondisi kekurangan nutrien (oligotrophik), melalui fase yang sedikit kaya nutrien (mesotrophik) hingga menjadi kondisi yang kaya nutrien (eutrophik). Aktivitas manusia kadangkala memperbesar laju perubahan, karena aktivitas seperti perternakan, perhutanan, pembuatan jalan, industri dan pengolahan limbah dapat menyebabkan nutrien masuk ke dalam sumber-sumber air. Peningkatan nutrien dengan cara tersebut seringkali menyebabkan peledakan populasi alga dan tanaman air lainnya.

Pengaruh Ecosistem: Eutrophikasi Penyebab: Nitrat, phosphat, & ammonia Berasal dari: limbah perternakan, perkotaan, pertanian (pupuk) Menyebabkan: Kekurangan oksigen, shg membunuh ikan World Resources Institute http://www.wri.org/wri/wr-98-99/airpoll.htm

Eutrophikasi BOD dan Eutrophikasi – perubahan cepat yang terjadi pada badan air karena adanya peningkatan produktifitas biologi. (Danau dan sungai oligotrophik memiliki air yang jernih dan produktifitas biologi yang rendah).

Proses eutrophikasi

Sedimentasi Definisi: pemenuhan badan air oleh partikel-partikel tanah, umumnya pasir dan kerikil. Pengaruh-pengaruh sedimentasi: Hilangnya tempat bersembunyi-tinggal bagi ikan-ikan kecil Organisme-organisme air yang melekat terlepas dari bebatuan dan pasir. berkurangnya cahaya masuk Kondisi anaerobik

Dampak sedimentasi

Sedimen dari proses erosi dan terbawa aliran hujan: mengisi danau menghalangi jalur kapal menyumbat turbin hydroelektrik mempermahal proses purifikasi

Polusi Panas (thermal pollution) Polusi Thermal = meningkatkan suhu menyebabkan thermal shock parasit dan penyakit berpeluang menjadi pollutan beracun Perubahan ecology World Resources Institute http://www.wri.org/wri/wr-98-99/airpoll.htm

Dampak pencemaran air Dampak terhadap kehidupan biota air. Dampak terhadap kualitas air tanah. Dampak terhadap kesehatan. Dampak terhadap estetika lingkungan.

a. Dampak terhadap kehidupan biota air Dengan banyaknya zat pencemar yang ada di dalam air limbah, maka akan menyebabkan menurunnya kadar oksigen yang terlarut di dalam air limbah tersebut.  menyebabkan kehidupan terganggu (kematian, kurang perkembangannya) kerusakan pada tanaman/tumbuhan air. Akibat matinya bakteri-bakteri, maka proses penjernihan air secara alamiah juga terhambat.  air limbah menjadi sulit teruraikan. Panas dari limbah industri juga membawa dampak pada kematian organisme, apabila air limbah tersebut tidak didinginkan terlebih dahulu.

b. Dampak terhadap kualitas air tanah Kualitas air tanah menurun (logam berat, bau, dll) Suatu survei sumur dangkal di Jakarta menunjukkan bahwa pencemaran air tanah oleh tinja telah terjadi dalam skala yang luas.

c. Dampak terhadap kesehatan Pengaruh langsung terhadap kesehatan, umpamanya, tergantung sekali pada kualitas air mengingat air yang terkontaminasi dalam hal ini berfungsi sebagai media penyalur ataupun penyebar penyakit. Peran air sebagai pembawa penyakit menular bermacam-macam, antara lain: air sebagai media untuk hidup mikroba patogen; air sebagai sarang insekta penyebar penyakit; jumlah air bersih yang tersedia tak cukup, sehingga manusia bersangkutan tak dapat membersihkan dirinya; air sebagai media untuk hidup vektor penyebar penyakit.

Beberapa penyakit Bawaan Air dan Agennya Virus: Rotavirus Virus Hepatitis A Virus Poliomyelitis Diare pada anak Hepatitis A Polio (myelitis anterior acuta) Bakteri: Vibrio cholerae Escherichia coli Enteropatogenik Salmonella typhi Salmonella paratyphi Shigella dysenteriae Cholera Diare/Dysenterie Typhus abdominalis Paratyphus Dysenterie Protozoa: Entamuba histolytica Balantidia coli Giarda lamblia Dysentrie amoeba Balantidiasis Giardiasis Metazoa: Ascaris lumbricoides Clonorchis sinensis Diphyllobothrium latum Taenia saginata/solium Schistosoma Ascariasis Clonorchiasis Diphylobothriasis Taeniasis Schistosomiasis

d. Dampak terhadap estetika lingkungan Dengan semakin banyaknya zat organik yang dibuang oleh perusahaan yang memproduksi bahan organik seperti tapioka, maka setiap hari akan dihasilkan air limbah yang berupa bahan-bahan organik yang semakin besar  proses pembusukan zat organik yang berada di dalamnya  bau menyengat. Tumpukan limbah yang memerlukan tempat yang luas.

d. Dampak terhadap estetika lingkungan

Peraturan Pemerintah Nomor 82 tahun 2001, Pengelolaan kualitas air adalah upaya pemeliharaan air sehingga tercapai kualitas air yang diinginkan sesuai peruntukannya untuk menjamin agar kualitas air tetap dalam kondisi alamiahnya; Pengendalian pencemaran air adalah upaya pencegahan dan penanggulangan pencemaran air serta pemulihan kualitas air untuk menjamin kualitas sesuai dengan baku mutu air;

KlASIFIKASI AIR BAKU (PP 82/2001) Air Kelas Satu : air yang peruntukkannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau peruntukkan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. Air Kelas Dua : air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana / sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. Air Kelas Tiga : air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. Air Kelas Empat : air yang peruntukannya dapat digunakan untuk peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

Konsep Pengendalian Pencemaran Air Mengurangi atau menghilangkan sumber-sumber pollusi contoh: pengurangan jumlah penggunaan pupuk Me-recycle buangan Mencari bahan-bahan pengganti yang ramah lingkungan contoh: penggantian phosphat pada deterjen laundry Mengembalikan secara alami, fungsi air sebagai pembersih, contoh, menghidupkan kembali wetlands Meniru fungsi air sebagai pembersih alami dalam cara mengontrol: Plant saluran pengolahan buangan Septik tank

TERIMA KASIH