BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Air Air merupakan sumber daya alam yang diperlukan untuk hajat hidup orang

banyak, bahkan oleh semua mahluk hidup. Oleh karena itu, sumber daya air harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan dengan baik oleh manusia serta mahluk hidup yang lain. Pemanfaatan air untuk berbagai kepentingan harus dilakukan secara bijaksana, dengan memperhitungkan kepentingan generasi sekarang maupun generasi mendatang. Aspek penghematan dan pelestarian sumber daya air harus ditanamkan pada segenap pengguna air. Pengelolaan sumber daya air sangat penting, agar dapat dimanfaatkan secara berkelanjutan dengan tingkat mutu yang diinginkan. Salah satu langkah pengelolaan yang dilakukan adalah pemantauan dan interpretasi data kualitas air, mencakup kualitas fisika, kimia, dan biologi. Namun, sebelum melangkah pada tahap pengelolaan, diperlukan pemahaman yang baik tentang terminologi, karakteristik, dan interkoneksi parameter-parameter kualitas air (Effendi, 2003 ).

2.1.1. Sifat Air Air memiliki karakteristik yang khas yang tidak dimiliki oleh senyawa kimia yang lain. Karakteristik tersebut adalah sebagai berikut : 1. Pada kisaran suhu yang sesuai bagi kehidupan, yakni 0o C (32o F) – 100o C, air berwujud cair. Suhu 0o C merupakan titik beku (freezing point) dan suhu 100o C merupakan titik didih (boiling point) air. Tanpa sifat tersebut, air yang terdapat di dalam jaringan tubuh mahluk hidup maupun air yang terdapat di

Universitas Sumatera Utara

laut, sungai, danau, dan badan air yang lain akan berada dalam bentuk gas atau padatan, sehingga tidak akan terdapat kehidupan di muka bumi ini, karena sekitar 60%-90% bagian sel mahluk hidup adalah air. 2. Perubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki sifat sebagai penyimpan panas yang sangat baik. Sifat ini memungkinkan air tidak menjadi panas ataupun dingin dalam seketika. Perubahan suhu air yang lambat mencegah terjadinya stress pada mahluk hidup karena adanya perubahan suhu yang mendadak dan memelihara suhu bumi agar sesuai bagi mahluk hidup. Sifat ini juga menyebabkan air sangat baik digunakan sebagai pendingin mesin. 3. Air memerlukan panas yang tinggi dalam proses penguapan. Penguapan (evaporasi) adalah proses perubahan air menjadi uap air. Proses ini memerlukan energi panas dalam jumlah yang besar. Sebaliknya, proses perubahan uap air menjadi cairan (kondensasi) melepaskan energi panas yang besar. Pelepasan energi ini merupakan salah satu penyebab mengapa kita merasa sejuk pada saat berkeringat. Sifat ini juga merupakan salah satu faktor utama yang menyebabkan terjadinya penyebaran panas secara baik di bumi. 4. Air merupakan pelarut yang baik. Air mampu melarutkan berbagai jenis senyawa kimia. Air hujan mengandung senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit, sedangkan air laut dapat mengandung senyawa kimia hingga 35.000 mg/liter. Sifat ini memungkinkan unsur hara (nutrien) terlarut diangkut keseluruh jaringan tubuh makhluk hidup dan memungkinkan bahan-bahan toksik yang masuk ke dalam jaringan tubuh makhluk hidup dilarutkan untuk dikeluarkan kembali. Sifat ini juga memungkinkan air digunakan sebagai


pencuci yang baik dan pengencer bahan pencemar (polutan) yang masuk ke badan air. 5. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Suatu cairan dikatakan memiliki tegangan permukaan yang tinggi jika tekanan antar-molekul cairan tersebut tinggi. Tegangan permukaan yang tinggi menyebabkan air memiliki sifat membasahi suatu bahan secara baik (higher wetting ability). Tegangan permukaan yang tinggi juga memungkinkan terjadinya sistem kapiler, yaitu kemampuan untuk bergerak dalam pipa kapiler (pipa dengan lubang yang kecil). Dengan adanya sistem kapiler dan sifat sebagi pelarut yang baik, air dapat membawa nutrien dari dalam tanah ke jaringan tumbuhan (akar, batang, dan daun). Adanya tegangan permukaan memungkinkan beberapa organisme, misalnya jenis-jenis insekta, dapat menyerap di permukaan air. 6. Air merupakan satu-satunya senyawa yang merenggang ketika membeku. Pada saat membeku, air merenggang sehingga es memiliki nilai densitas (massa/volume) yang lebih rendah daripada air. Dengan demikian, es akan mengapung di air. Sifat ini mengakibatkan danau-danau di daerah yang beriklim dingin hanya membeku pada bagian permukaan (bagian di permukaan masih berupa cairan) sehingga kehidupan organisme akuatik tetap berlangsung. Sifat ini juga dapat mengakibatkan pecahnya pipa air di dalam pipa membeku. Densitas (berat jenis) air maksimum sebesar 1 g/cm3 terjadi pada suhu 3,95o C, densitas air lebih kecil dari satu.

2.1.2. Fungsi Air Air sangat penting dalam kehidupan kita. Tanpa air kelangsungan hidup hanya beberapa hari saja. Air merupakan bahan bangunan dari setiap sel, kandungan air bagi


setiap jaringan tubuh sangat bervariasi misalnya jaringan otot sekitar 7,5%; jaringan lemak sekitar 2%; darah sekitar 90%. Air merupakan bahan pelarut di dalam tubuh dan membantu dalam pelembutan makanan. Suhu tubuh secara tidak langsung diatur oleh air dengan cara penyerapan melalui paru-paru dan keringat melalui kulit. Kebutuhan air untuk diminum setiap hari 2 liter (bagi orang dewasa). Setiap individu memerlukan air sekitar 60 liter/hari (untuk minum, cuci dan sebagainya). Air banyak diperlukan dalam berbagai bidang, antara lain: 1. Keperluan industri : dipakai sebagai bahan pelarut, sebagai bahan pendingin. 2. Keperluan pembangkitan tenaga listrik dikenal dengan nama PLTA. 3. Keperluan irigasi (pertanian). 4. Keperluan transportasi 5. Sebagai sarana olahraga (ski air, berselancar, kolam renang). 6. Sebagai sarana pariwisata (air terjun). 7. Keperluan peternakan. 8. Keperluan kedokteran (hidroterapi, sebagai bahan pelarut obat, sebagai bahan infus) (Gabriel, 2001).

2.1.3. Sumber Air Air yang berada di permukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai sumber. Berdasarkan letak sumbernya, air dapat dibagi menjadi air angkasa (hujan), air permukaan, dan air tanah. 1. Air Angkasa (Hujan) Air angkasa atau air hujan merupakan sumber utama air di bumi. Walau pada saat presipitasi merupakan air yang paling bersih, air tersebut cenderung mengalami pencemaran ketika berada di atmosfer. Pencemaran yang


berlangsung

di atmosfer

itu dapat

disebabkan oleh partikel debu,

mikroorganisme, dan gas, misalnya karbon dioksida, nitrogen dan amonia. 2. Air Permukaan Air permukaan yang meliputi badan-badan air semacam sungai, danau, telaga, waduk, rawa, terjun, dan sumur permukaan, sebagian besar berasal dari air hujan yang jatuh ke permukaan bum. Air hujan tersebut kemudian akan mengalami pencemaran baik oleh tanah, sampah, maupun lainnya. 3. Air Tanah Air tanah (ground water) berasal dari hujan yang jatuh ke permukaan bumi yang kemudian mengalami perkolasi atau penyerapan ke dalam tanah dan mengalami proses filtrasi secara alamiah. Proses-proses yang telah dialami air hujan tersebut, di dalam perjalanannya ke bawah tanah, membuat air tanah menjadi lebih baik dan lebih murni dibandingkan air permukaan (Chandra, 2006) .

2.1.4. Pencemaran Air Pencemaran air adalah penyimpangan sifat-sifat air dari keadaan normal, bukan dari kemurniannya. Air yang tersebar di alam semesta ini tidak pernah terdapat dalam bentuk murni, namun bukan berarti bahwa semua air sudah tercemar. Misalnya, walaupun di daerah pegunungan atau hutan yang terpencil dengan udara yang bersih dan bebas dari pencemaran, air hujan yang turun di atasnya selalu mengandung bahanbahan terlarut, seperti CO2 ; O2; dan N2, serta bahan-bahan tersuspensi misalnya debu dan partikel-pertikel lainnya yang terbawa air hujan dari atmosfir. Dari contoh-contoh di atas jelas bahwa air yang tidak tercemar tidak selalu merupakan air murni, tetapi merupakan air yang tidak mengandung bahan-bahan asing


tertentu dalam jumlah melebihi batas yang telah ditetapkan sehingga air tersebut dapat digunakan secara normal untuk keperluan, misalnya untuk air minum. Adanya benda-benda asing yang mengakibatkan air tersebut tidak dapat digunakan sesuai peruntukannya secara normal disebut dengan pencemaran air. Karena kebutuhan makhluk hidup akan air sangat bervariasi, maka batas pencemaran untuk berbagai jenis air juga berbeda. Sebagai contoh, air kali di pegunungan yang belum tercemar tidak dapat digunakan langsung sebagai air minum karena belum memenuhi persyaratan untuk dikategorikan air minum (Kristanto, 2002).

2.1.5. Usaha Mencegah Pencemaran Air Usaha pencegahan pencemaran air bukan merupakan proses yang sederhana, tetapi melibatkan berbagai faktor sebagai berikut : 1. Air limbah yang akan dibuang ke perairan harus diolah lebih dahulu sehingga memenuhi standar air limbah yang telah ditetapkan pemerintah. 2. Menentukan dan mencegah terjadinya interaksi sinergisma antar polutan satu dengan lainnya. 3. Menggunakan bahan yang yang dapat mencegah dan menyrap minyak yang tumpah diperairan. 4. Tidak membuang air limbah rumah tangga langsung ke dalam perairan. Hal itu mencegah pencemaran oleh bakteri 5. Limbah radioaktif harus diproses dahulu agar tidak mengandung bahaya radiasi dan barulah dibuang di perairan 6. Mengeluarkan dan menguraikan detergen atau bahan kimia lain dengan menggunakan aktivitas mikroba tertentu sebelum dibuang kedalam perairan umum (Supardi,2003).


2.1.6. Macam-Macam Analisis Air Adapun metode-metode yang dipakai dalam analisis air yaitu : a. Metode analisis kimia Analisis kimia tentang air meliputi kadar mineral, kation dan anion, trace organik dan substansi anorganik, radionuklei dengan memakai colorimetri, metode titrasi dan instrumen analisis (Atomic Absorption Spectrophotometer untuk metal dan Gas Liquid Chromatography untuk zat organik), non instrumen untuk mengukur zat organik non metal, teknik separasi kimia dan instrumen untuk mengukur radioaktivitas dan untuk mengukur radionuklei. b. Metode analisis fisik 1. Memakai tes organoleptik untuk mengetahui rasa air, bau yang sangat bermakna bagi konsumen dalam hal menilai kualitas air yang siap diminum.

2. Warna air ditentukan dengan metode spektrofotometer dan dengan mengamati secara langsung. 3. Konduktivitas listrik diukur dengan elektrometer dan secara tidak langsung sebagai indikasi sisa larutan (residu). 4. Residu larutan air dapat pula diukur dengan gravimetri (menunjukkan berat = massa dari contoh air). 5. Sisa suspensi memakai suspensi solid test. Ini sangat penting dalam evaluasi keregangan polutant dan efektivitas dari treatment air tersebut. 6. Untuk air siap minum perlu sekali menganalisis tentang kekeruhan air dan kejernihan. 7. Memakai nephelometri yaitu pemakaian lilin yang menyala untuk menentukan kedalaman sumber air. c. Metode analisis biologi


Analisis biologi ini bertujuan untuk menentukan ada tidaknya organisme di dalam air dan efek substansi di dalam air. Dalam melakukan pekerjaan analisis biologi metode klasik yang dipakai meliputi laboratorium percobaan, penggunaan mikroskop untuk identifikasi dan menghitung organisme di dalam air. Hasil analisis itu sangat penting untuk mengadakan komparatif dan menentukan kapan adanya organisme di dalam air dan efek dari pencemaran pada air alam (Gabriel, 2001).

2.1.7. Persyaratan Air Minum Agar air minum tidak menyebabkan gangguan kesehatan, maka air tersebut haruslah memenuhi persyaratan-persyaratan kesehatan. Di Indonesia, standar air minum yang berlaku dapat dilihat pada Peraturan Menteri Kesehatan RI No.416/MENKES/PER/IX/1990. Di dalam Peraturan Menteri Kesehatan RI No.416/MENKES/IX/1990, persyaratan air minum dapat ditinjau dari parameter fisika, parameter kimia, parameter mikrobiologi dan parameter radioaktivitas yang terdapat di dalam air minum tersebut. 1. Parameter Fisika Parameter fisika umumnya dapat diidentifikasi dari kondisi fisik air tersebut. Parameter fisika meliputi bau, kekeruhan, rasa, suhu, warna dan jumlah zat padat terlarut (TDS). Air yang baik idealnya tidak berbau. Air yang berbau busuk tidak menarik dipandang dari sudut estetika. Selain itu juga, bau busuk bisa disebabkan proses penguraian bahan organik yang terdapat di dalam air. Air yang baik idealnya harus jernih. Air yang keruh mengandung partikel padat tersuspensi yang dapat berupa zat-zat berbahaya bagi kesehatan. Di samping


itu, air yang keruh sulit didesinfeksi, karena mikroba patogen dapat terlindung oleh partikel. Air yang idealnya juga tidak memiliki rasa/tawar. Air yang tidak tawar mengindikasikan adanya zat-zat tertentu di dalam air tersebut. Rasa asin disebabkan adanya garam-garam tertentu di dalam air, begitu juga rasa asam disebabkan adanya asam di dalam air dan rasa pahit disebabkan adanya basa di dalam air. Selain itu juga, air yang baik tidak boleh memiliki perbedaan suhu yang mencolok dengan udara sekitar. Di Indonesia, suhu air minum idealnya ± 3ºC dari suhu udara. Air yang secara mencolok mempunyai suhu di atas atau di bawah suhu udara berarti mengandung zat-zat tertentu (misalnya fenol yang terlarut) atau sedang terjadi proses biokimia yang mengeluarkan atau menyerap energi di dalam air. Padatan terlarut total (Total Dissolved Solid-TDS) adalah bahan-bahan terlarut (diameter < 10-6) dan koloid (diameter 106-103 mm) yang berupa senyawa – senyawa kimia dan bahan-bahan lain. Bila TDS bertambah maka kesadahan akan naik. Kesadahan yang tinggi dapat mengakibatkan terjadinya endapan/kerak pada sistem perpipaan. 2. Parameter Kimiawi Parameter kimiawi dikelompokkan menjadi kimia anorganik dan kimia organik. Dalam standard air minum di Indonesia zat kimia anorganik dapat berupa logam, zat reaktif, zat reaktif, zat-zat berbahaya dan beracun serta derajat keasaman (pH). Sedangkan zat kimia organik dapat berupa insektisida dan herbisida, volatile organic chemicals (zat kimia organik mudah menguap) zat-zat berbahaya dan beracun maupun zat pengikat oksigen.


Sumber logam dalam air dapat berasal dari industri, pertambangan ataupun proses pelapukan secara alamiah. Korosi dari pipa penyalur air minum dapat juga menyebabkan kehadiran logam dalam air minum. Bahan kimia organik dalam air minum dapat dibedakan menjadi 3 kategori. Kategori 1 adalah bahan kimia yang mungkin bersifat carcinogen bagi manusia. Kategori 2 adalah bahan kimia yang tidak bersifat carcinogen bagi manusia. Kategori 3 adalah bahan kimia yang dapat menyebabkan penyakit kronis tanpa ada fakta carcinogen. 3. Parameter Mikrobiologi Parameter mikrobiologi menggunakan bakteri Coliform sebagai organisme petunjuk (indicator organism). Dalam laboratorium, istilah total coliform menunjukkan bakter Coliform dari tinja, tanah atau sumber alamiah lainnya. Istilah fecal coliform (koliform tinja) menunjukkan bakteri koliform berasal dari tinja manusia atau hewan berdarah panas lainnya. Penentuan parameter mikrobiologi dimaksudkan untuk mencegah adanya mikroba patogen di dalam air minum. 4. Parameter Radioaktivitas Apapun bentuk radioaktivitas efeknya adalah sama, yakni menimbulkan kerusakan pada sel yang terpapar. Kerusakan dapat berupa kematian dan perubahan kompisis genetik. Kematian sel-sel dapat diganti kembali apabila sel dapat berregenerasi dan apabila tidak seluruh sel mati. Perubahan genetis dapat menimbulkan penyakit seperti kanker dan mutasi. Sinar Alpha, Beta dan Gamma berbeda dalam kemampuan menembus jaringan tubuh. Sinar Alpha sulit menembus kulit dan sinar Gamma dapat menembus


sangat dalam. Kerusakan yang terjadi ditentukan oleh intensitas serta frekuensi dan luasnya pemaparan (Mulia, 2005 ).

2.2.

Besi Besi (Fe) merupakan logam transisi dan memiliki nomor atom 26. Bilangan

oksidasi Fe adalah +3 dan +2. Fe memiliki berat atom 55,845 g/mol, titik leleh 1.538ºC, dan titik didih 2.861ºC. Fe menempati urutan sepuluh besar sebagai unsur di bumi. Fe menyusun 5-5,6% dari kerak bumi dan menyusun 35% dari masa bumi. Fe menempati berbagai lapisan bumi. Konsentrasi tertinggi terdapat pada lapisan dalam dari inti bumi dan sejumlah kecil terdapat di lapisan terluar kerak bumi. Beberapa tempat di bumi mengandung Fe mencapai 70%. Logam Fe ditemukan dalam inti bumi berupa hematite. Fe hamper tidak dapat ditemukan sebagai unsur bebas. Fe diperoleh dalam bentuk tidak murni sehingga harus melalui reaksi reduksi guna mendapatkan Fe murni. Fe ditemukan terutama sebagai mineral hematite (Fe2O3); magnetit (Fe3O4); mineral lain yang merupakan sumber Fe adalah limonit (FeO(OH)nH2O), siderite (FeCO3), dan takonit. Inti bumi sebagian besar terdiri dari alloy besi-nikel (Fe-Ni) dan kira-kira 5% meteroit yang mengandung alloy Fe-Ni (Wahyu, 2008). Besi ditemukan dalam bentuk kation ferro (Fe2+) dan ferri (Fe3+). Pada perairan alami dengan pH sekitar 7 dan kadar oksigen terlarut yang cukup, ion ferro yang bersifat mudah larut dioksidasi menjadi ion ferri. Pada oksidasi ini terjadi pelepasan elektron. Sebaliknya, pada reduksi ferri menjadi ferro terjadi penangkapan elektron. Proses oksidasi dan reduksi besi tidak melibatkan oksigen dan hidrogen (Eckenfelder, 1989; Mackereth et al., 1989).


Pada pH sekitar 7,5 – 7,7 ion ferri mengalami oksidasi dan berikatan dengan hidroksida membentuk Fe(OH)3 yang bersifat tidak larut dan mengendap (presipitasi) di dasar perairan, membentuk warna kemerahan pada substrat dasar. Oleh karena itu, besi hanya ditemukan pada perairan yang berada dalam kondisi anaerob (anoksik) dan suasana asam. Fenomena serupa terjadi pada badan sungai yang menerima aliran air asam dengan kandungan besi (ferro) cukup tinggi, yang berasal dari daerah pertambangan. Sebagai pertanda terjadinya pemulihan (recovery) kualitas air, pada bagian hilir sungai dasar perairan berwarna kemerahan karena terbentuknya Fe(OH)3 sebagai konsekuensi dari meningkatnya pH dan terjadinya proses oksidasi besi (ferro). Sumber besi di alam adalah pyrite (FeS2), hematite (Fe2O3), magnetite (Fe3O4), limonite [FeO(OH)], geothite (HFeO2) dan ochre [Fe(OH)3] (Cole, 1988 dan Moore, 1991). Senyawa besi pada umumnya bersifat sukar larut dan cukup banyak terdapat di dalam tanah. Kadang-kadang besi juga terdapat sebagai senyawa siderite (FeCO3) yang bersifat mudah larut dalam air. Air tanah dalam biasanya memiliki karbondioksida dengan jumlah yang relatif banyak, dicirikan dengan rendahnya pH, dan biasanya disertai dengan kadar oksigen terlarut yang rendah atau bahkan terbentuk suasana anaerob. Pada kondisi ini, sejumlah ferri karbonat akan larut sehingga terjadi peningkatan kadar besi ferro (Fe2+) di perairan (Effendi, 2003).

2.2.1. Prinsip Analisa Fe


Didihan dalam asam dan hidroksilamin serta penggabungannya dengan 1,10fenantrolin akan mengubah semua zat besi menjadi Fe2+ yang terlarut. Tiga molekul fenantrolin bergabung dengan satu molekul Fe2+ membentuk ion kompleks berwarna orange-merah. Sistem warna tersebut mengikuti hukum Beer : sinar cahaya dengan panjang gelombang yang tertentu yaitu 510nm, akan diserap (diabsorpsi) larutan secara proporsional dengan jarak perjalanannya di dalam larutan dan dengan kadar kompleks yang berwarna oranye-merah ini. Absorpsi tersebut dapat diukur melalui alat spektrofotometer. Warna kompleks tersebut tidak dipengaruhi oleh pH larutan, bila pH antara 3 dan 9. Sesuatu absorpsi bersifat satu konsentrasi besi, dapat diketahui dengan membandingkannya dengan 5 larutan standard referensi yang mengandung kadar besi yang telah dikatahui dan yang meliputi skala absorpsi spektrofotometer (Alaerts, 1987).

2.2.2. Manfaat Fe Dalam Tubuh Fe yang dalam keadaan tereduksi kehilangan 2 elektron memiliki 2 sisa muatan positif, yaitu bentuk ferro (fe2+). Kedaan teroksidasi Fe kehilangan 3 elektron memiliki sisa 3 muatan positif, yaitu bentuk ferri (fe3+). Fe dalam 2 bentuk ion sangat menguntungkan sehingga bisa berperan dalam proses respirasi sel serta sebagai kofaktor enzim yang terlibat dalam reaksi oksidasi dan reduksi untuk produksi energi yang terdapat pada semua sel tubuh. Ferro (fe2+) merupakan unsur penting bagi makhluk hidup.

Fe memiliki berbagai fungsi esensial dalam tubuh, yaitu :


1. Sebagai alat angkut oksigen dari paru-paru keseluruh tubuh. 2. Sebagai alat angkut elektron dalam sel. 3. Sebagai bagian terpadu dari berbagai reaksi enzim. Dalam setiap sel, Fe bekerja sama dengan rantai protein pengangkut elektron. Protein pengangkut elektron bertugas memindahkan hidrogen (H) dan elektron (e) dari zat gizi penghasil energi ke oksigen sehingga dihasilkan air dan Adenosin Tri Pospat (ATP). ATP merupakan bahan bakar tubuh yang tidak dapat disintesis tanpa adanya Fe sehingga mengakibatkan kelelahan meskipun kadar Hb normal. Fe berperan penting dalam sistem imunitas. Seseorang dengan kadar Fe rendah akan memiliki daya tahan tubuh rendah terhadap infeksi. Respons kekebalan sel oleh sel lomfosit-T akan terganggu bila pembentukkan sel tersebut berkurang yang disebabkan oleh berkurangnya sintesis DNA karena gangguan enzim reduktase ribonukleotida yang membutuhkan Fe untuk fungsi enzim tersebut. Sel darah putih berfungsi menghancurkan bakteri dan tidak dapat bekerja efektif bila kekurangan Fe (Widowati, 2008).

2.2.3.

Toksisitas Fe Tempat pertama dalam tubuh yang mengontrol pemasukan Fe ialah di dalam

usus halus. Bagian usus ini berfungsi untuk absorpsi dan sekaligus juga sebagai ekskresi Fe yang tidak diserap. Besi dalam usus diabsorpsi dalam bentuk feritin, dimana bentuk ferro lebih mudah diabsorpsi daripada bentuk ferri. Dimana bentuk ferro lebih mudah diabsorpsi daripada bentuk ferri. Feritin mesuk ke dalam darah dan berubah bentuk menjadi senyawa trasnferin. Dalam darah tersebut besi mempunyai status sebagai besi trivalen yang kemudian ditransfer ke hati atau limfa yang


kemudian disimpan dalam organ tersebut dalam bentuk feritin dan hemosiderin. Toksisitas terjadi bilamana terjadi kelebihan Fe (kejenuhan) dalam ikatan tersebut. Toksisitas akut Fe terjadi pertama-tama disebabkan oleh adanya iritasi dalam saluran gastro-intestinal. Kematian karena keracunan Fe pada anak kebanyakan terjadi di antara anak umur 12-24 bulan, hal tersebut erat hubungannnya dengan pemberian yang terlalu banyak suplemen vitamin. Keracunan Fe ini dapat menyebabkan permeabilitas dinding pembuluh darah kapiler meningkat sehingga plasma darah merembes keluar. Akibatnya, volume darah menurun, dan hipoksia jaringan menyebabkan asidosis (Darmono, 2001).

2.2.4. Metode Penghilangan Besi Metode-metode yang digunakan untuk menghilangkan atau menurunkan kadar besi (Fe) dalam air adalah : 1. Penambahan bahan kimia dan pengendapan Kekeruhan disebabkan oleh adanya partikel-partikel kecil dan koloid, termasuk di dalamnya besi dalam air yang bersifat sebagai butir koloid. Maka untuk menghilangkannya dapat dilakukan dengan membubuhkan atau menambahkann bahan kimia dengan sifat tertentu yang disebut flokulan. Umumnya flokulan yang dipakai adalah alumunium sulfat (Al2(SO4)3) dalam bentuk larutan. Selain pembubuhan flokulan diperlukan pengadukan sampai flok-flok terbentuk. Flok ini mengumpulkan partikel kecil tersebut bertumbukan dan akhirnya bersama-sama mengendap.


2. Filtrasi Bahan padat sisa dari proses di atas yang tetap berada dalam air setelah pengendapan difiltrasi dengan media filter sehingga partikel-partikel serapan dan bahan flokulan akan bersentuhan dengan media filter seperti pasir atau kerikil dan melekat (Depkes.RI, 1993). 3. Aerasi Aerasi dilakukan dengan cara membuat air terbuka bagi udara ataupun memasukkan udara ke dalam air. 4. Oksidasi/Reduksi Proses oksidasi dan reduksi biasanya melibatkan bakteri sebagai mediator. Bakteri kemosintesis Thiobacillus dan Ferobacillus memiliki sistem enzim yang dapat mentransfer elektron dari ion ferro kepada oksigen. Transfer elektron ini menghasilkan ion ferri, air dan energi bebas digunakan untuk sintesis bahan organik dan karbondioksida. Bakteri kemosintesis bekerja secara

optimum pada pH rendah (sekitar 5). Metabolisme bakteri

Desulfovibrio menghasilkan H2SO4 yang dapat melarutkan besi (ferri) (Effendi, 2003).

2.3.

Sianida Sianida adalah senyawa kimia yang mengandung (C≡N), yang terdiri dari 3

buah atom karbon yang berikatan dengan atom hidrogen. Secara spesifik, sianida adalah anion CN-. Senyawa ini ada dalam bentuk gas, liquid dan solid, setiap senyawa tersebut dapat melepaskan anion CN- yang sangat beracun. Sianida dapat terbentuk secara alami maupun dibuat oleh manusia dan memiliki sifat racun yang sangat kuat


dan bekerja dengan cepat. Contohnya adalah HCN (hidrogen sianida) dan KCN (kalium sianida). Kata “sianida” berasal dari bahasa Yunani yang berarti “biru” yang mengacu pada hidrogen sianida yang disebut Blausäure ("blue acid") di Jerman. Hidrogen sianida merupakan gas yang tidak berasa dan memiliki bau pahit yang seperti bau almond. Kebanyakan orang dapat mencium baunya, tetapi ada beberapa orang yang karena masalah genetiknya tidak dapat mencium bau HCN. Hidrogen sianida disebut juga formonitrile, sedang dalam bentuk cairan dikenal sebagai asam prussit dan asam hidrosianik. Dalam bentuk cairan, HCN tidak berwarna atau dapat juga berwarna biru pucat pada suhu kamar. HCN bersifat volatile dan mudah terbakar serta dapat berdifusi baik dengan udara dan bahan peledak juga sangat mudah

bercampur

dengan

air

sehingga

sering

digunakan

(http://ndypionipon.multiply.com/jurnal/item/51/sianida). Sianida merupakan kelompok senyawa anorganik dan organik dengan siano (CN) sebagai struktur utama. Biasanya, senyawa ini dihasilkan dalam pemprosesan logam. Sianida tersebar luas di perairan dan berada dalam bentuk ion sianida (CN-), hidrogen sianida (HCN), dan metalosianida. Keberadaan sianida sangat dipengaruhi oleh pH, suhu, oksigen terlarut, salinitas, dan keberadaan ion lain. Sianida dalam bentuk ion mudah terserap oleh bahan-bahan yang tersuspensi maupun oleh sedimen dasar. Sianida dapat bersifat sangat reaktif. Sianida bebas menunjukkan adanya kadar HCN dan CN-. Pada pH yang lebih kecil dari 8, sianida berada dalam bentuk HCN yang dianggap lebih toksik bagi organisme akuatik daripada CN-.

Sianida berdampak negatif terhadap makhluk hidup, yakni

mengganggu fungsi hati, pernafasan, dan menyebabkan kerusakan tulang (Effendi, 2003).


Sianida dimasukkan dalam standar persyaratan kualitas air minum, oleh karena sebagai single-dose, 50-60 mg adalah bersifat fatal, intake sebesar 3-5 mg/hari tidak menimbulkan gangguan begitu juga untuk single-dose sebesar 10 mg. Pada konsentrasi 0,2 mg/l akan bersifat lethal bagi ikan tawar untuk kontak selama 2 hari. Klorinasi akan mengubah sianida menjadi sianogen klorida yang mempunyai toksisitas oral 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 maksimal yang diperoleh untuk CN dalam air minum, menurut Dep.kes adalah sebesar 0,05 mg/l. Angka ini adalah angka lebih kecil daripada angka yang ditetapkan oleh US Public Health Service maupun WHO International sebanyak 0,2 mg/l (Sutrisno, 2004).

2.3.1. Sumber-Sumber Sianida Dan Penggunaannya Bakteri, jamur, dan algae tertentu dapat menghasilkan sianida. Dapat pula ditemukan di beberapa makanan dan tumbuhan. Meskipun dalam jumlah yang sedikit, sianida dapat ditemukan di dalam almond, bayam, kecap, bambu, dan akar cassava. Sianida tersebut terdapat sebagai bagian dari gula atau senyawa alami lainnya. Sianida juga ditemukan pada rokok, asap kendaraan bermotor dan pada beberapa produk sintetik. Banyak sianida di tanah atau air berasal dari proses industri. Sumber terbesarnya yaitu aliran buangan dari proses pertambangan logam, industri kimia organik, pabrik besi dan baja, serta fasilitas pengolahan air limbah publik. Sebagian


kecil sianida dapat ditemukan pada runoff hujan yang membawa garam-garam sianida yang terdapat di jalan. Sianida yang terdapat di landfill dapat mencemari air tanah. Garam sianida dan HCN digunakan dalam proses metalurgi, electroplating, proses produksi kimia organik, pabrik plastik, pengasapan kapal, dan proses pertambangan. HCN digunakan pula dalam ruangan gas yang dipakai untuk proses eksekusi (hukuman mati) dan banyak juga digunakan dalam peperangan. Sianida yang digunakan oleh militer NATO (North American Treaty Organization) adalah yang jenis cair yaitu asam hidrosianik. Selain itu, banyak bahan-bahan yang mengandung sianida digunakan dalam proses medik, seperti penggunaan sebagai vasodilator dalam pemeriksaan pembuluh darah dan digunakan pula untuk menurunkan tekanan darah manusia secara cepat dalam kondisi kritis. Sianida memasuki udara, air, dan tanah baik dengan proses alami maupun karena proses industri. Keberadaan sianida di udara jauh di bawah ambang batas yang dapat berbahaya. Sianida di udara berbentuk partikel kecil yang halus. Adanya hujan atau salju mengurangi jumlah partikel sianida di dalam udara, namun tidak begitu dengan gas HCN. Waktu paruhnya untuh menghilang dari udara adalah 1-3 tahun. Kebanyakan sianida di air permukaan akan membentuk HCN dan kemudian akan terevaporasi. Meskipun demikian, jumlahnya tetap tidak mencukupi untuk memberikan pengaruh negative terhadap manusia. Beberapa dari sianida di air tersebut akan diuraikan menjadi bahan yang tidak berbahaya oleh mikroorganisme atau akan membentuk senyawa kompleks dengan berbagai logam, seperti besi. Seperti halnya di air permukaan, sianida yang berada di tanah juga dapat mengalami proses evaporasi dan penguraian oleh mikroorganisme. Sekarang ini, bahkan telah dideteksi sianida di air tanah di bawah beberapa landfill dan tempat pembuangan limbah industri. Ditemukan pula sianida dalam konsentrasi tinggi di dalam lindi di landfill


atau di dalam buangan limbah industri, konsentrasi tinggi ini menjadi racun bagi mikroorganisme tanah. Dikarenakan tidak ada lagi mikroorganisme tanah yang dapat menguraikannya, sianida dapat memasuki air tanah di bawahnya.

2.3.2. Toksisitas Sianida Kita dapat terpapar sianida saat bernapas, minum air, menyentuh tanah atau air yang terkontaminasi, dan makan makanan yang sudah mengandung sianida. Konsentrasi HCN di udara yang tidak tercemar adalah kurang dari 0,2 ppm. Di USA dan Kanada, konsentrasi sianida di dalam air minum berkisar antara 0,001-0,011 ppm. Sisa pembakaran produk sintesis yang mengandung karbon dan nitrogen seperti plastik juga akan melepaskan sianida, begitu pula dengan rokok. Pada perokok pasif dapat ditemukan sekitar 0.06µg/mL sianida dalam darahnya, sementara pada perokok aktif ditemukan sekitar 0.17 µg/mL sianida dalam darahnya. Hidrogen sianida sangat mudah diabsorbsi oleh paru, gejala keracunan dapat timbul dalam hitungan detik sampai menit. Ambang batas minimal hydrogen sianida di udara adalah 2-10 ppm, tetapi angka ini belum dapat memastikan konsentrasi sianida yang berbahaya bagi orang disekitarnya. Selain itu, saraf-saraf sensoris pernafasan juga sangat terganggu. Berat jenis hidrogen sianida lebih ringan dari udara sehingga lebih cepat terbang ke angkasa. Anak-anak yang terpapar hidrogen sianida dengan tingkat yang sama pada orang dewasa akan terpapar hidrogen sianida yang jauh lebih tinggi. Selain itu, orang yang tinggal di dekat pembuangan limbah berbahaya akan terpapar lebih banyak dibanding dengan orang umum lainnya. Paparan hidrogen sianida dapat menimbulkan iritasi pada mata dan kulit. Muncul segera setelah paparan atau paling lambat 30 sampai 60 menit. Kebanyakan kasus disebabkan kecelakaan pada saat bekerja sehingga cairan sianida kontak dengan


kulit dan meninggalkan luka bakar. sianida sangat mudah masuk ke dalam saluran pencernaan. Tidak perlu melakukan atau merangsang korban untuk muntah, karena sianida sangat cepat berdifusi dengan jaringan dalam saluran pencernaan. Sianida juga dapat dengan mudah masuk ke dalam aliran darah. Walaupun sianida dapat mengikat dan menginaktifkan beberapa enzim, tetapi yang mengakibatkan timbulnya kematian atau timbulnya histotoxic anoxia adalah karena sianida mengikat bagian aktif dari enzim sitokrom oksidase sehingga akan mengakibatkan terhentinya metabolisme sel secara aerobik. Sebagai akibatnya hanya dalam waktu beberapa menit akan mengganggu transmisi neuronal. Sianida dapat di buang melalui beberapa proses tertentu sebelum sianida berhasil masuk kedalam sel. Proses yang paling berperan disini adalah pembentukan dari cyanomethemoglobin (CNMetHb), sebagai hasil dari reaksi

antara

ion

sianida

(CN–)

dan

MetHb

(http://ndypionipon.multiply.com/jurnal/item/51/sianida).


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents