HIDROSPHERE
Dwina Roosmini Departemen Teknik Lingkungan ITB
PERMASALAHAN DENGAN LINGKUNGAN AIR
KUALITAS
KUANTITAS
10/12/2016
Dwina Roosmini
2
SIKLUS HIDROLOGI
10/12/2016
Dwina Roosmini
3
Penurunan Muka Air Tanah (Miller, 1996)
10/12/2016
Dwina Roosmini
4
Penurunan Muka Tanah (Smr Pantau) 0,12 0,11
2500 2250 2000
0,1 0,09 0,08
1750 1500 1250
0,07 0,06 0,05
1000 750 500
0,04 0,03 0,02
250 0
0,01 0
1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1976 1985 1988 1990 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
3000 2750
Jumlah Sumur Bor
Gedebage
Tahun
Indeks Produktivitas
25.0
20
20.0
15
15.0
10
10.0
Foto: GTL, 2004 25
10.0
20
8.0
15
6.0
10
4.0
5
2.0
0
0.0
Jumlah Sumur Bor
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
1988
1987
1986
Tahun 1985
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
0.0 1988
0 1987
5.0
1986
5
Rancaekek
Indeks Produktivitas (L/det/unit)
25
Jum lah Sum ur (Unit)
30.0 Indeks Produktivitas (L/det/unit)
30
1985
Jum lah Sum ur (Unit)
Hubungan Jumlah Sumur Bor dengan Produktifitas Airtanah
Tahun
Indeks Produktivitas Jumlah Sumur Bor
Indeks Produktivitas Airtanah PDAM Kota Bandung
Indeks Produktivitas
Indeks Produktivitas Airtanah PDAM Kabupaten Bandung
MANUSIA DAN AIR • Komponen terbesar tubuh manusia (50-70)% • Pelarut berbagai jenis zat dalam tubuh
10/12/2016
Dwina Roosmini
6
Air Fungsi
Untuk menunjang kehidupan manusia (masak, cuci + transpor, agrikultur, perikanan, dll) Pembuangan limbah
Lingkungan air dapat membawa penyakit Menular Tidak menular
Pengolahan limbah cair di Indonesia, masih banyak yang tidak/cukup memuaskan, oleh karenanya masih mencemari lingkungan air 10/12/2016
Dwina Roosmini
7
Sumber-sumber Pengotor Air • Alamiah:
Udara Mineral Terlarut Tumbuhan/hewan (pembusukan) Tumbuhan air Air hujan
• Pertanian:
Erosi Kotoran hewan Pupuk Pestisida Air Irigasi
10/12/2016
Limbah Cair: Permukiman Industri Air hujan kota Kapal/perahu Pengolahan limbah
Dwina Roosmini
8
Miller, 1996
Penyebab Penyakit • Agen Hidup: penyakit menular • Agen tidak hidup: peny. tdk menular
10/12/2016
Dwina Roosmini
10
Standard Air Minum di Indonesia Keputusan Menteri Kesehatan RI No: 907/MENKES/SK/VII/2002 Tanggal 29 Juli 2002
Parameter: • Bakteriologis: E. coli • Kimia: inorganik dan organik • Radioaktivitas • Fisis: warna, bau dan kekeruhan 10/12/2016
Dwina Roosmini
11
Pencemar Biologi Dalam standard air minum diukur dengan indikator E. coli atau Total coli • Kelompok coliform: Escherichia coli, Enterobacter aerogenes, Citrobacter fruendii
bakteri aerobik dan fakultatif anaerobik, gram negatif, tidak membentuk spora, berbentuk bulat yang menfermentasi laktosa dan membentuk gas dalam 48 jam pada 35oC
Sifat Biologi o Organisme native o Organisme tidak native
Ekosistem akuatik Jumlah spesies Diversitas Jumlah individu organisme 10/12/2016
Dwina Roosmini
13
Peran Air dalam Penyebaran Penyakit Menular • Air sebagai penyebar mikroba patogen • Air sebagai sarang insekta penyebar penyakit • Air sebagai sarang hospes sementara penyakit
10/12/2016
Dwina Roosmini
14
Penyakit yang berhubungan dengan air Kategori 1. Fekal-oral (water-borne atau
water-washed)
2. Water-washed: a. Infeksi kulit dan mata b.
Lain-lain
3. Water-based: a. menembus kulit b. ingested
4. Water-related insect vector a. menggigit dekat air b. berkembang biak dalam air
Infeksi Diarrhoeas dan dysentries : Disentri amuba Balantidiasis Kolera E. coli diarrhoeae Rotavirus diarrhoea Shigellosis (bacillary dysentry) Hepatitis-A Polio Typhus abdominalis
Agen patogen P-Entamoeba histolytica P-Balantidia coli B-Vibrio cholerae B-Escherichia coli enteropatogenic V-Rotavirus B-Shigella dysentriae V-V. Hepatitis A V-V.poliomyelitis B-Salmonella typhi
Penyakit infeksi kulit Penyakitr infeksi mata Louse-borne typhus Louse-borne relapsing fever
M M R S
Schistosomiasis Cacing guinea Chlonorchiasis Diphyllobothriasis
H-Schistosoma H H H
Sleeping sickness Filariasis Malaria River blindness Mosquito-borne viruses: Dengue (Demam Berdarah)
Keterangan : B: Bakteri, H: cacing , P: Protozoa, M: apa saja, R: Rickettsia, S:Spirochaete, Sumber: Cairncross dan Feachem, 1983
P H P H V V: Virus
Penyakit yang berhubungan dengan air (lanj.) Kebanyakan merupakan penyakit saluran pencernaan, tinja dari penderita dapat masuk ke dalam sistem penyediaan air. Organisme patogen umumnya tidak dapat berkembang dalam air, hanya dpt bertahan beberapa hari Spora atau kista bertahan di luar tubuh dalam waktu lama, contoh: Clostridium tetani (bertahan beberapa tahun)
Penyakit yang berhubungan dengan air (lanj.) Salmonellosis: Gastroenteritis akut, keracunan pada darah, demam enterik Penyebab: Salmonella typhimurium gastroenteritis Salmonella typhii Typhoid fever
3% pasien akan menjadi carrier (sembuh dr penyakit, ttp masih membawa m.o)
Penyakit yang berhubungan dengan air (lanj.) Shigellosis (Bacillary dysentriae): Diare akut Penyebab: Shigella
Amebiasis (amebic dysentriae): Diare Penyebab: Protozoa Entamoeba hystolitica dengan habitat usus besar Membentuk kista dan dapat terbawa tinja untuk menyebar Tahan thd klorinasi, dpat dihilangkan dengan UV atau pengeringan
Giardia, Perotozoa penyebab diare
10/12/2016
Dwina Roosmini
19
Penyakit yang berhubungan dengan air (lanj.) Hepatitis: Demam, kehilangan selera makan dan enerji, sakit kepala, kuning Penyebab: Virus Wabah di New Delhi, India (1955-1956): Kontaminasi SPAB oleh limbah domestik
Cholera: Diare akut (muntaber) dehidrasi Penyebab: Bakteri Vibrio Cholera atau V comma
Virus • Tidak dapat berkembang biang diluar sel hidup jumlah di lingkungan berkurang • Dapat bertahan hidup di lingkungan pada kondisi: pH netral, senyawa organik, kelembaban, temperatur rendah. • Enterovirus dapat ditemukan hampir diseluruh air permukaan yang menerima limbah domestik 100 enterovirus/ liter 10/12/2016
Dwina Roosmini
21
Virus (lanj.) • Teradsorbsi pada partikel tersuspensi (baik organik maupun anorganik) terakumulasi pd dasar sedimen • Daya tahan lebih baik pada air terpolusi dengan berat • Dpt mencemari air tanah dangkal yang tercemar limbah domestik • Dpt ditemukan pada air dari PAM yang telah diklorinasi, sementara bakteri hilang virus tdk juga dapat lolos pada saringan pasir 10/12/2016
Dwina Roosmini
22
Virus (lanj.) Desinfeksi: – poliovirus resistan thd desinfeksi dengan klor – ozon merupakan desinfektan cukup baik utk virus – Adenovirus penyebab infeksi mata, sal. Pernafasan tahan terhadap desinfeksi dengan UV (Gerba, 2003)
10/12/2016
Dwina Roosmini
23
Virus (lanj.) Penyisihan virus dalam pengolahan limbah cair: • Sedimentasi primer/sekunder: 83% teradsorbsi pada solid dan mengendap • Tangki Septik: 50 % tgt waktu detensi • Trickling filter: 85-94 % • Lumpur aktif: 90 – 99 % • Pengolahan Lumpur: Pit latrin, Anaerobic digestion, sludge drying bed, komposting
10/12/2016
Dwina Roosmini
24
Ascariasis • Reservoir: Manusia • Transmisi: Oral, melalui tangan, makanan, alat2. • Telur menetas menjadi larva di usus besar, masuk ke aliran darah, masuk ke hati/jantung dan akhirnya masuk ke paru2 dlm 3 hari. • Larva berkembang di paru2, masuk ke trakhea, tertelan masuk ke oesophagus usus, berkembang dalam 60-75 hari hidup s.d 1,5 tahun. 10/12/2016
Dwina Roosmini
25
Ascariasis • Terdapat dalam air permukaan, tidak di air tanah • Terdapat terbanyak di feces: 300.000 telur pergram feces.
10/12/2016
Dwina Roosmini
26
Water-based helminths
10/12/2016
Dwina Roosmini Dracunculus medinensis
27
10/12/2016
Dwina Roosmini
28
Konsentrasi Fecal Coliform dalam Sumber Air Domestik di Negara Berkembang Sumber
Escherichia coli per 100 mL
Gambia: Sumur pompa tangan (15-18) m
s.d 100.000
Indonesia: Kanal di Jakarta
3.100 – 3.100.000
Kenya: Mata Air Waduk Sungai Besar
0 0-2 10 – 100.000
Uganda: Sungai Mata Air (tdk terlindung) Sumur pompa tangan
500 – 8.000 0 – 2.000 8 - 200
10/12/2016
Dwina Roosmini
29
Akses Penyediaan Air Minum Perkotaan & Perdesaan (Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah, 2005) 100% 80% %
60% 40% 20%
perpipaan 10/12/2016
tahun
non perpipaan Dwina Roosmini
20 02
20 00
19 98
19 96
19 94
19 92
19 90
0%
tanpa akses 30
Pengolahan Limbah Domestik (Tinja) Not detected (25,98%) National Access to Wastewater Facilities (100%)
Urban area (37,52%)
Untreated (8,16%) Onsite (28,16%) Off-site (1,26%)
Rural area (36,50%)
Mostly not optimal, not in proper maintenance
Onsite (21,96%) Untreated (14,54%) Off-site (0%)
10/12/2016
Dwina Roosmini
31
Pengelolaan Limbah Domestik DAS CH Nanjung
Sapan
Cijeruk
Dayeuh kolot
Majalaya
Bendung Wangisagara 10/12/2016
Dwina Roosmini
32
600000
600000
500000
500000
400000
400000
300000
300000
200000
200000
100000
100000
0
0 Lokasi I: Wangisagara
Jml. KK
10/12/2016
Jumlah Unit
Jumlah Keluarga
Fasilitas Pengolahan Tinja
Lokasi II: Majalaya
Septictank
Lokasi III: Sapan
Lokasi IV: Cijeruk
Latrine
Dwina Roosmini
Lokasi V: Dayeuhkolot
Tidak Terkategori
Lokasi VI: Nanjung
MCK umum
33
Kondisi Jamban di Wangisagara
Tampak Luar
10/12/2016
Tampak Dalam
Dwina Roosmini
34
Peternakan
10/12/2016
Dwina Roosmini
35
Pencemar Kimia Terdiri dari: • Pencemar organik (SK Menkes 907): 36 parameter senyawa dan 50 senyawa organik kategori pestisida.
• Pencemar Inorganik: Logam berat (Hg, Cd, Cr, Pb, dll)
10/12/2016
Dwina Roosmini
36
Portal of Entry pintu masuk ke dalam tubuh atau cara zat masuk ke dalam tubuh •Oral: melalui saluran pencernaan, sulit mencapai peredaran darah •Inhalasi: melalui saluran pernapasan, cepat memasuki peredaran darah, •Dermal: melalui kulit, sehingga akan mudah masuk ke dalam peredaran darah •Parenteral: melalui suntikan langsung memasuki peredaran darah
10/12/2016
Dwina Roosmini
37
Senyawa Inorganik Sumber Logam Berat Pencemaran Lingkungan: • Proses alamiah: konsentrasi rendah, lokal •
Penambangan: konsentrasi tinggi
•
Limbah: proses, pemakaian
Merkuri • Merkuri organik: Metilmerkuri CH3Hg+ di-metilmerkuri (CH3)2Hg • Merkuri inorganik: Hg0
10/12/2016
Dwina Roosmini
39
Metil merkuri • Terabsorbsi dari sitem pencernaan sampai 100% • Menembus sistem peredaran darah dan otak • Menembus plasenta • Waktu paruh biologi: 70-80 hari. 10/12/2016
Dwina Roosmini
40
Toksisitas Toksisitas Akut: • Umumnya akibat terpapar Hg inorganik • Sakit perut berat, nephritis
10/12/2016
Dwina Roosmini
41
Toksisitas kronis Disebabkan oleh metilmerkuri: • Gangguan koordinasi • Gangguan pendengaran • Gangguan bidang pandang • Retardasi mental • Gangguan pertumbuhan • Gangguan sistem syaraf
10/12/2016
Dwina Roosmini
42
Methylmercury Exposure Sources: • Chloralkali plants • Pulp and paper • Antiseptics, fungicides • Biomagnification in water systems
10/12/2016
Dwina Roosmini
43
(Direktorat Inventarisasi dan Sumberdaya Mineral , 2001)
10/12/2016
Dwina Roosmini
44
Penambangan Emas Tanpa Ijin BPLHD-Jawa Barat, 2002
10/12/2016
Dwina Roosmini
45
10/12/2016
Dwina Roosmini
46
Pemisahan amalgam dengan Hg
10/12/2016
Dwina Roosmini
47
10/12/2016
Dwina Roosmini
48
Contoh: Minamata: Keracunan air raksa di Minamata, Kyushu, Jepang 1953 – 1960. 111 orang cacat, 43 orang meninggal Pabrik plastik membuang Hg ke perairan
US EPA Regulations and Advisories Maximum Contaminant Level inorganic mercury in drinking water = 0.002 mg/L Toxic Criteria: • Freshwater: maximum = 1.4 g/L, continuous = 0.77 g/L • Saltwater: maximum = 1.80 g/L, continuous = 0.94 g/L • Human health consumption of organisms = 0.3 mg/kg methyl mercury fish tissue (wet weight)
Arsen • Dapat secara cepat diekskresikan bersama urin: dalam 1-2 hari • Waktu paruh arsen organik: 4 – 6 jam
10/12/2016
Dwina Roosmini
51
ARSEN • Arsen inorganik dapat menembus plasenta, tetapi tidak ditemukan pada air susu ibu. • Masalah dapat timbul akibat pajanan kronis atau akut dengan dosis tinggi
10/12/2016
Dwina Roosmini
52
Pajanan Akut Menyebabkan muntah-muntah, sakit yang parah pada abdomen, diare (kadang disertai pendarahan) dalam sekitar 1 jam setelah tertelan Gejala lain: anorexia, demam, iritasi mukosa
10/12/2016
Dwina Roosmini
53
Pajanan Kronis • Toksik terhadap sistem syaraf pusat, menyebabkan gangguanan kepekaan dan kelemahan otot • Sakit yang sangat pada kaki
10/12/2016
Dwina Roosmini
54
Pajanan Sub akut dan kronis • prominent dermatologic • Hyperpigmentation : non sun-exposed areas Hyperkeratosis on the palms and soles. Squamous cell carcinoma • Pathognomonic sign: horizontal white bands of arsenic deposits across the bed of the fingernails (Mees’ line). • Mees’ lines usually appear 4-6 weeks after exposure 10/12/2016
Dwina Roosmini
55
Cadmium Toyama, Jepang: Pelunakan tulang punggung Sumber pencemar: Pertambangan seng dan timah hitam membuang partikulat Cd. Cd masuk ke air irigasi dan akhirnya ke persawahan, padi/beras. Kadar Cd di beras mencapai konsentrasi 1,6 ppm Standar air minum SK Menkes 2002: 0,003 mg/L 10/12/2016
Dwina Roosmini
56
Cobalt • Banyak digunakan di Pabrik elektronik, turbin gas sebagai katalisator proses kimia • Diperlukan dalam jumlah kecil pada tubuh manusia • Penyebab penyakit kelainan otot jantung • Adanya cobalt s.d. konsentrasi 1,1-1,2 ppm dalam bir
10/12/2016
Dwina Roosmini
57
Alumuniun:
Dalam dosis tinggi menyebabkan luka pada usus
Besi:
Dalam dosis tinggi merusak dinding usus
Nitrat dan Nitrit: Keracunan akut: Dalam jumlah besar mengganggu sistem pencernaan, diare bercampur darah Keracunan kronis: depresi umum, sakit kepala dan gangguan mental Methemoglobinaemina: bayi kekurangan oksigen karena hemoglobin berikatan dengan nitrit
Senyawa Organik 36 parameter senyawa dan 50 senyawa organik kategori pestisida.
• Senyawa persisten • Senyawa biodegradable
10/12/2016
Dwina Roosmini
59
Senyawa (Zat-zat) Persisten
Sulit terurai/terdegradasi baik secara biologi maupun kimiawi Contoh: DDT (Dichloro-diphenyl-trichloroethan) Klorolignin (limbah cair industri kertas dgn proses klorinasi): BM >> (10000Dalton) Senyawa organik terklorinasi lain: AOX (Adsorbable Organic Halide) 10/12/2016
Dwina Roosmini
60
Sumber: Cunningham, 1999 10/12/2016
Dwina Roosmini
61
Biomagnifikasi PCB
10/12/2016
Dwina Roosmini
62
10/12/2016
Dwina Roosmini
63
DDT(Dichloro-diphenyltrichloroethane) • Insektisida yang dibuat pertama kali • Persisten terakumulasi dalam rantai makanan biomagnifikasi • Efek: pusing, mual, tremor dan kerusakan hati, sistem syaraf pusat dan ginjal • Dosis kecil berulang lebih berbahaya 10/12/2016
Dwina Roosmini
64
Benzo(a)pyrene • Merupakan PAH (polisiklik aromatik hidrokarbon) • Bersifat karsinogenik dan mutagenik
10/12/2016
Dwina Roosmini
65
Chlordane • Insektisida C10H6Cl8 • Sering ditemui sebagai pencemar air • Mudah terabsorbsi oleh kulit menyebabkan hyperexitasi dan konvulsi, penyebab kelainan darah dan anemia
10/12/2016
Dwina Roosmini
66
Pentachlorophenol (PCP) • Kerusakan pada hati, pada hewan percobaan bersifat teratogenik • Bila dipanaskan menguapkan Cl2
Benzenheksaklorida (BHC)
Toksisitas akut maupun kronis Racun perut
Zat radioaktif • Dalam jumlah sedikit dapat menimbulkan masalah biomagnifikasi • Menimbulkan kerusakan pada sel yang terpapar: kematian sel perubahan genetik kanker atau mutasi
10/12/2016
Dwina Roosmini
68
Penyebaran Industri DAS CH
10/12/2016
Dwina Roosmini
69
Peraturan-Peraturan : •
Peraturan Pemerintah No. 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air
•
Keputusan Gubernur No. 6 Tahun 1999 tentang Baku Mutu Limbah Cair bagi Kegiatan Industri di Jawa Barat
•
Keputusan Gubernur Kepala Daerah Tingkat I No. 38 tahun 1991 tentang Peruntukan Air dan Baku Mutu Air pada Sumber Air di Jawa Barat
•
Keputusan Gubernur Kepala Daerah Tingkat I No. 67 tahun 1997 tentang Peruntukan Air dan Baku Mutu Air pada Sungai Cikarang, Ciherang, Cilamaya, Ciasem, Cipunegara di Jawa Barat
•
Keputusan Gubernur Kepala Daerah Tingkat I No.58 tahun 1998 tentang Peruntukan Air dan Baku Mutu Air pada Sungai Cisanggarung, Ciberes dan Bangkaderes di Jawa Barat
•
Keputusan Gubernur Jawa Barat No.28 tahun 2000 tentang Peruntukan Air dan Baku Mutu Air pada Sungai Ciwulan dan Cilangla di Jawa Barat.
•
Keputusan Gubernur Jawa Barat No.39 tahun 2000 tentang Peruntukan Air dan Baku Mutu Air pada Sungai Citarum dan Anak-anak Sungainya di Jawa Barat
10/12/2016
Dwina Roosmini
70
