Tuesday 8 December 2015

PEMERIKSAAN KANDUNGAN OKSIGEN (O2) TERLARUT (PENCEMARAN AIR SUNGAI)




PENCEMARAN AIR SUNGAI

1. 1. Pendahuluan

Sungai merupakan alur alamiah yang sumber airnya dapat berasal dari mataair, hujan, ataupun drainase alami dan buatan dari DAS-nya.Sungai yang pada umumnya melewati kawasan padat penduduk maupun daerah industri sering dimanfaatkan untuk kehidupan sehari-hari. Penduduk di sekitarnya cenderung menggunakan sungai sebagai sumber pemenuhan kebutuhan akan air untuk keperluan MCK dan saluran limbah cair rumah tangga, sedangkan industri-industri menggunakannya sebagai tempat pembuangan limbah cair. Kedua hal tersebut menyebabkan kondisi air sungai mengalami perubahan yang dapat mendatangkan kerugian besar bagi umat manusia maupun ekosistem yang ada di sungai.

1. 2. Maksud Percobaan

Meneliti tingkat pencemaran air sungai karena bertambahnya industri/pabrik melalui pemeriksaan kandungan oksigen ( O2), Biologycal Oxygen Demand (BOD), dan kandungan besi ( Fe ) jumlah terlarut.

1. 3. Cara Pemeriksaan

Cara pemeriksaan dilakukan 2 tahap yaitu di lapangan dan di laboratorium Hidrolika dan Rekayasa Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Atma Jaya Yogyakarta.

1. 3. 1. Di lapangan

Selain untuk pengambilan sampel air untuk diperiksa di laboratorium, juga diadakan beberapa pengamatan lain di lapangan, antara lain :
Mencatat       : tanggal, jam, cuaca, situasi lingkungan, warna dan bau air, dasar aliran sungai dan kekeruhan.
Mengukur     : suhu udara,suhu air, dan kecepatan aliran sungai.

Menghitung           :
§  Luas tampang sungai ( A ) dengan cara :
-          mengukur lebar sungai,
-         mengukur tinggi muka air,
-         masukkan ke rumus :A = lebar x tinggi
§  Debit sungai ( Q ) dengan cara :
-       menghitung kecepatan ( v) =
-       masukkan ke rumus : Q = A .v

Mengambil air sampel untuk diperiksa di laboratorium dengan cara:
-        Tiap-tiap titik pengambilan diambil sampel dengan botol besar dan botol kecil dengan cara mulut botol dimasukkan ke dalam air sejajar dengan arah aliran sungai.
-        Setelah penuh lalu ditutup rapat, jangan sampai ada gelembung udara dalam botol.
-        Kemudian disimpan untuk dibawa pulang ke laboratorium dan  jangan lupa diberi tanda atau kode untuk membedakan titik yang satu dengan titik yang lain.

Alat-alat yang dipergunakan di lapangan dalam percobaan ini adalah :
1.    Kotak alat
2.    Botol sampel besar
3.    Termometer
4.    Rol meter
5.    Stopwatch

 


1. 3. 2. Di laboratorium
Hasil yang diperiksa di lapangan kemudian dibawa ke laboratorium untuk diperiksa :
            - kandungan oksigen ( O2 ) terlarut,
  - Biologycal Oxygen Demand ( BOD ),
- kandungan besi ( Fe ) jumlah terlarut.
Alat yang dipergunakan :
1.      Conductivity meter
2.      Gelas beker
3.      Kertas pH

1. 4. Pemeriksaan kandungan Oksigen ( O2 ) Terlarut
        Maksud pemeriksaan kandungan oksigen terlarut adalah untuk mengukur besar kecilnya pencemaran air yang terdapat pada sampel. Hasil pemeriksaan O2 sudah bisa memberikan indikasi apakah air sampel tersebut sudah tercemar atau belum.
        Jika O2 yang didapat tinggi maka angka pencemaran masih rendah atau mungkin belum tercemar. Bila O2-nya rendah maka air tersebut tercemar.

        Disini ada hubungan yang berlawanan antara O2 dengan BOD Bila O2 tinggi maka BOD rendah dan sebaliknya O2 rendah, BOD akan tinggi.


1. 4. 1. Alat-alat yang dipergunakan dalam pemeriksaan O2

Peralatan yang diperlukan unutk pemeriksaan kandungan oksigen terlarut di laboratorium adalah :
1.      Botol sampel besar dan kecil
2.      Botol reagen
3.      Pipet tetes
4.      Gelas ukur  0,1ml; 10 ml; 100 ml; 1000 ml.
5.      Labu Erlenmeyer
6.      Buret dan statif buret
7.      Gelas beker
8.      Sendok dan spidol
9.      Inkubator
10.  Pipet hisap 10 ml (pengenceran)
11.  Ember
12.  Gayung

1. 4. 2. Reagen-reagen yang dibutuhkan

Reagen yang dipergunakan untuk memeriksa kandungan oksigen terlarut adalah : 
     1.  Peroksida ( Per.O2 ),
     2.  Mangan Sulfat ( MnSO4 ),
     3.  Asam Sulfat Pekat ( H2SO4 pekat ),
     4.  Amylum ( larutan kanji ) 1%,
5.    Natrium Thio Sulfat 1/40 N ( 1/40 N Na2S2O3 ).

1. 4. 3. Cara kerja

Langkah-langkah yang dikerjakan di laboratorium adalah sbb:
1.      Botol sampel besar yang sudah berisi air sampel dan sudah diberi Per.O220 tetes dan MnSO420 tetes dengan pelan-pelan dibuka tutupnya. Kemudian tambahkan H2SO4 pekat sebanyak 20 tetes dan botol ditutup kembali. Usahakan jangan sampai ada gelembung udara di dalam botol sampel dan terus dibolak-balik sampai endapan larut semua.
2.      Ambil 50 ml cairan dari botol tersebut dan masukkan ke dalam labu erlenmeyer.
3.      Tambahkan ke dalam labu erlenmeyer 10 tetes amilum kemudian timbul warna biru pekat kalau O2–nya tinggi. Titrasi dengan larutan Natrium Thio Sulfat 1/40 N sampai warna berubah menjadi sangat biru muda (hampir putih). Hitung Natrium Thio Sulfat yang digunakan sebanyak Δv.


1. 5. Pemeriksaan Biologycal Oxygen Demand
Biologycall Oxygen Demand adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan (mengoksidasi) hampir semua zat organik yang terlarut dan sebagian zat-zat yang tersuspensi dalam air.
Langkah- langkah yang dikerjakan di laboratorium untuk pemeriksaan sampel adalah :
1.      Buat air pengencer sebanyak jumlah sampel yang diperiksa. Satu sampel butuh air pengencer + 400 ml dengan cara tiap liter air aquades ditambahkan Bufer Fosfat, MgSO4, CaCl2, FeCl3 masing-masing 1 ml. Kemudian diaerasi dengan aerator selama 30 menit supaya jenuh oksigen.
2.      Standar untuk menentukan jumlah air pengencer dari hasil perhitungan oksigen adalah :             0                      pengenceran 800 x
<   1,9              pengenceran  10 x
                                 2,0    -    3,9     pengenceran    8 x
                                 4,0    -    5,9     pengenceran    4 x
>    6,0             pengenceran    2 x
Air asli dan air pengencer kemudian dicampur dan diaduk sampai rata.
3.    Ambil 2 botol kecil yang telah disediakan kemudian isi kedua botol tersebut hingga penuh dan ditutup rapat, dan usahakan jangan sampai ada gelembung udara.
4.      Botol yang satu disimpan dalam inkubator dengan suhu + 27 oC selama 2 hari kemudian botol yang lain dibuka tutupnya dan diberi Peroksida dan Mangan Sulfat masing-masing 10 tetes. Setelah itu botol dibolak balik sampai campur semua dan tunggu sampai mengendap. Diberi H2SO4 pekat sebanyak 20 tetes dan dibolak-balik hingga berwarna kuning. Kemudian periksa kandungan O2 sebagai O2 segera.
5.      Setelah 2 hari, sampel yang disimpan dalam inkubator, diambil dan diperiksa kandungan O2 sebagai O2 2 hari.

1. 6. Pemeriksaan Kandungan Besi ( Fe ) Jumlah Terlarut

1. 6. 1. Alat-alat yang diperlukan

Alat-alat yang diperlukan untuk pemeriksaan kandungan besi jumlah terlarut di laboratorium adalah :
1.      Kotak tabung reaksi
2.      Tabung reaksi
3.      Pipet hisap 1 ml
4.      Pipet tetes dan botol reagen
5.      Gelas ukur 10 ml

1. 6. 2. Reagen-reagen yang dibutuhkan

Reagen yang digunakan dalam pemeriksaan ini adalah : 
1.      Air suling ( aquades )
2.      Larutan Standar Fe 0,01
3.      Asam Sulfat 4 N ( H2SO4 4 N )
4.      Larutan Kalium Permanganat 0,1 N ( KMnO4 0,1 N )
5.      KSCN 20 %
Dalam pemeriksaan kandungan besi jumlah ada 2 hal pokok yang harus dikerjakan bersama-sama, yaitu :
1.      Pembuatan larutan standar Fe sebagai pembanding
2.      Pemeriksaan kadar Fe dalam sampel

1. 6. 3. Pembuatan larutan standar Fe

Langkah-langkah yang dikerjakan di laboratorium untuk pembuatan larutan standar Fe adalah :
1.      Siapkan tabung reaksi kecil sebanyak 6 buah (secukupnya).
2.      Isi masing-masing tabung dengan aquades sebanyak 10 ml.
3.      Tambahkan 10 tetes Asam Sulfat 4 N ke dalam setiap tabung reaksi, tutup dengan ibu jari dan dibolak-balik.
4.      Tambahkan larutan Standar Fe 0,01 ke dalam tabung reaksi masing-masing 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 ml atau sampai cukup, tutup dengan ibu jari lalu bolak-balik hingga homogen.
5.      Tambahkan 2 tetes KMnO4 0,1 N ke dalam setiap tabung, tutup dengan ibu jari lalu bolak-balik hingga timbul warna merah muda (merah anggur).
6.      Tambahkan 10 tetes KSCN 20 % ke dalam setiap tabung, tutup dengan ibu jari lalu dibolak-balik hingga timbul warna kekuning-kuningan yang makin ke kanan makin pekat.

 

1. 6. 4. Pemeriksaan sampel

Langkah-langkah yang dikerjakan di laboratorium adalah :
1.      Siapkan tabung reaksi kecil sebanyak sampel yang diperiksa.
2.      Ambil air sampel dari masing-masing titik 10 ml dan masukkan ke dalam tabung reaksi kecil yang telah tersedia.
3.      Tambahkan 10 tetes H2SO4 4 N ke dalam setiap tabung reaksi, tutup dengan ibu jari dan dibolak-balik.
4.      Tambahkan 2 tetes KMnO4 0,1 N ke dalalm setiap tabung, tutup dengan ibu jari lalu bolak-balik hingga timbul warna merah muda (merah anggur). Diamkan sebentar dan bila warna merah anggur hilang tambahkan lagi KMnO4 0,1 N sampai warnanya stabil.
5.      Tambahkan 10 tetes KSCN 20 % ke dalalm setiap tabung, tutup dengan ibu jari lalu dibolak-balik. Bila timbul warna kekuning-kuningan berarti Fe-nya positif.
6.      Bandingkan dengan warna standar yang sudah dibuat.
              Perhitungan:
                                                Fe =  x b x 0,01


Keterangan:
-               Fe        =  jumlah kandungan besi pada sampel (mg/l)
-               1000    =  untuk mendapatkan hasil dalam mg/l
-               Vs        =  banyaknya sampel yang dititrasi
-               0,01     =  1 ml larutan mengandung 0,01 mg Fe
-               b          =  hasil perbandingan dengan standar 


1.7. Hasil Pengukuran/Pengamatan
No.
Parameter yang Diperiksa
Sungai I

Sungai II

Sungai III

1.
Tanggal Pengambilan
21 Mei 2015

21 Mei 2015

21 Mei 2015

2.
Jam Pengambilan
10.15 WIB

11.05 WIB

12.01 WIB

3.
Suhu air          ( oC )
26˚ C
26˚ C
28˚ C
4.
Suhu udara     ( oC )
29˚ C
28˚ C
31˚ C
5.
Cuaca
Cerah
Cerah
Cerah
6.
Warna air
Bening
Agak Keruh
Keruh
7.
Bau air
Tidak berbau
Berbau
Berbau
8.
Kekeruhan
Rendah
Tinggi
Tinggi
9.
Dasar sungai
Berpasir
Pasir
Batu dan Pasir
10.
Situasi Lingkungan
Pemukiman penduduk
Pemukiman penduduk
Pemukiman penduduk
11.
Lebar          a   ( m )
1,8
2,6
2,53
12.
Dalam         a   ( m )
0,52
0,41
027
13.
Panjang       a   ( m )
3
3
3
14.
Kecepatan   a  ( m/dt )
0.076
0.301
0.6
15.
Debit           a  ( m3/dt )
0.0407
0.1878
0.2808
16.
Lebar           b  ( m )
1.8
2.6
2,53
17.
Dalam         b   ( m )
0.57
0.57
0.51
18.
Panjang       b   ( m )
3
3
3
19.
Kecepatan   b  ( m/dt )
0,164
0,348
0,163
20.
Debit           b  ( m3/dt )
0,1528
0,4795
0,8049
21.
Lebar           c   ( m )
1,8
2,6
2,53
22.
Dalam          c   ( m )
0,36
0,76
0,781
23.
Panjang        c   ( m )
3
3
3
24.
Kecepatan    c  ( m/dt )
0,158
0,205
0,49
25.
Debit            c  ( m3/dt )
0,0697
0,2825
0,2934
26.
Debit total      ( m3/dt )



27.
Ph
6
6,5
6,5
28.
DHL
( micromhos/cm )



29.
Fe                    ( mg/l )
0,075
0,175
0,375
30.
O2 lapangan     ( mg/l )
5
5
5,2
31.
O2 segera         ( mg/l )
6,4
6,2
6,8
32.
O2 2 hari          ( mg/l )
4,65

4,34

4

33.
BOD               ( mg/l )
7

7,44

11,2




 

 


Keterangan Lokasi :
       -      S1 =   Sungai Pelang (Gajahwong), Sengkan
       -      S2 =  Sungai Gajahwong, Papringan
-      S3 =   Sungai Gajahwong, Tegal Gendhu

Sungai I
t’=
v =
A= D x l
Q = A x v
A
19
0,158
0,441
0,0697
B
18,33
0,164
0,9315
0,1528
C
39,333
0,076
0,5355
0,0407

ΣQ1 = 0,2632

Sungai II

t’=
v =
A = D x l
Q = A x v
A
14,633
0,205
1,1232
0,2825
B
8,627
0,348
1,378
0,4795
C
9,98
0,301
0,624
0,1878

ΣQ2 = 0,9498

SungaiIII

t’=
v =
A = D x l
Q = A x v
A
6,13
0,49
1,6192
0,7934
B
4,73
0,63
1,2777
0,8049
C
5,02
0,60
0,4681
0,2808

ΣQ3 = 1,8791









1. 8. Perhitungan

1.    O2 Lapangan ( f = 1 )
Rumus :
 O2 lapangan  = x ΔV x f x 0,2
 
Kel.

Sungai

V thio

ΔV

Vs (ml)

O2 lap.
Pengen-ceran

Sebelum

Sesudah

57

1

17,55

18,7

1,15

50

4,6
4x

2

21,45

22,6

1,15

50
4,6
4x

3

20

21,4

1,21

50
5,6
4x
58

1

8,25

9,55

1,3

50
5,2
4x

2

11,25

12,5

1,25

50
5
4x

3

12,85

14,1

1,25

50
5
4x
59

1

17,5

18,45

1,3

50
5,2
4x

2

18,5

18,6

1,1

50
4,4
4x

3

19,65

20,85

1,2

50
4,8
4x
60

1

8,5

9,5

1

50
4
4x

2

9,6

10,8

1,2

50
4,8
4x

3

10,85

12,1

1,25

50
5
4x

2.    Hitungan Pengenceran untuk semua sampel :

                Air sampel =  x 400 ml     
              Air pengenceran = (400 ml – air sampel)


·         Pengenceran 4 x
Air sampel    = x 400 ml = 100 ml
Pengenceran = (400 – 100) = 300 ml




3.    O2 Segera (f = 1)

              Rumus :
    
                                    O2 segera = x ΔV x f x 0,
Kel.

Sungai

V thio

ΔV

Vs (ml)

O2 segera

Sebelum

Sesudah

57

1

10

11,15

1,15

50

4,6

2

11,5

13

1,45

50

5,8

3

13,7

15,4

1,7

50

6,8
58

1

8

9,6

1,6

50
6,4

2

9.85

11,4

1,55

50

6,2

3

11,5

13,2

1,7

50

6,8
59

1

11,65

13,2

1,55

50
6,2

2

13,25

14,75

1,5

50

6

3

14,75

16,3

1,55

50

6,2
60

1

6,95

8,45

1,5

50
6

2

8,5

10

1,5

50

6

3

10

11,6

1,6

50

6,4


4.    O2 2 hari ( f = 0,775)
              Rumus :
                                 O2  2hari= x ΔV x f x 0,2


Kel.

Sungai

V thio

ΔV

Vs (ml)

O2 2 hari

Sebelum

Sesudah

57

1

12,35

13,75

1,4

50

4,34

2

13,85

15,3

1,4

50

4,495

3

15,35

16,8

1,45

50

4,495
58

1

8,45

9,95

1,5

50

4,65

2

10

11,4

1,4

50

4,34

3

13,1

14,4

1,3

50

4
59

1

12,4

13,9

1,5

50

4,65

2

14

15,35

1,35

50

4,185

3

15,4

16,7

1,3

50

4,03
60

1

13,35

15

1,65

50

5,113

2

12,15

13,3

1,15

50

3,5

3

15,05

16,4

1,15

50

4,185


5.    BOD
     Rumus:
BOD = ( O2 segera – O2 2 hari ) x pengenceran

Kel.

Sungai

O2 lap.
O2 segera
O2 2 hari
Pengenc.

BOD

57
1
4,6
4,6
4,34
4x
1,04
2
4,6
5,8
4,495
4x
5,22
3
5,6
6,8
4,495
4x
9,22
58

1

5,2
6,4
4,65
4x
7,0

2

5
6,2
4,34
4x
7,44

3

5
6,8
4
4x
11,2
59

1

5,2
6,2
4,65
4x
6,2

2

4,4
6
4,185
4x
7,26

3

4,8
6,2
4,03
4x
8,68
60

1

4
6
5,113
4x
3,54

2

4,8
6
3,5
4x
10

3

5
6,4
4,185
4x
8,6


6.      Fe
              Rumus :
  Fe =  x  b x 0,01
                                                           
Kel,
Sungai
B

Fe

57
1
0,125
0,125
2
0,125
0,125
3
0,475
0,475
58
1
0,075
0,075
2
0,125
0,125
3
0,375
0,375
59
1
0,075
0,075
2
0,125
0,125
3
0,375
0,375
60
1
0,125
0,125
2
0,125
0,125
3
0,275
0,275

1. 9. Tabel Baku Mutu Air

Berdasarkan pada Keputusan Menteri Kependudukan dan Lingkungan Hidup No. Kep.-2 /Men.KLH/88 tentang pedoman penetapan baku lingkungan untuk baku mutu air adalah sebagai berikut :
  1. Golongan A (kelas 1) = air minum langsung
  2. Golongan B (kelas 2) = air minum rumah tangga
  3. Golongan C (kelas 3) = air peternakan atau perikanan
  4. Golongan D (kelas 4) = air perkotaan, pertanian,industri dan tenaga air

Tabel I.9   Tabel Baku Mutu Air

Golongan A

Golongan B
Golongan C
Golongan D
·   Fisika




-  Bau
Tidak bau
Bau
Bau
Bau
·   Kimia




-  PH
6,8 – 8,5
5 – 9
6 – 9
5 – 9
-  Fe
0,1 – 1,0
0,1 – 0,5
-
-
-  BOD
-
< 50
-
-
-  DHL
400 – 1200
-
-
1750 – 2250
-  O2
3 – 7
-
-
-

1. 10. Kesimpulan

1.   Dari hasil pemeriksaan kandungan oksigen (O2) terlarut didapati bahwa kandungan oksigen untuk sungai I Gajah Wong, Sengkan; sungai II Gajah Wong, Papringan; dan sungai III Gajah Wong, Tegal Gendhu adalah : untuk  O2lapangan, O2 segera,dan O2 2 hari paling tinggi sungai I, daripada sungai II dan III. Selain itu jumlah oksigen yang dibutuhkan bakteri untuk mengoksidasi (BOD) yang paling tinggi adalah sungai I.

2.   Ketiga sungai diatas dapat digolongkan pada golongan B yaitu termasuk dalam air minum rumah tangga. Namun, secara fisik belum dapat dijadikan sebagai air minum rumah tangga.



1. 11. Saran-saran

1.      Limbah industri/pabrik yang akan dibuang ke sungai sudah harus dipastikan tidak mengandung bahan buangan beracun atau untuk pembuangan limbah industri/pabrik apabila akan dibuang harus diproses dahulu dengan instalansi penjernihan air limbah.
2.      Mengingat mutu air pada sungai tersebut termasuk mutu air golongan B, dan  tidak  layak konsumsi, maka apabila masyarakat sekitar ingin memanfaatkannya untuk air bersih, sebaiknya masyarakat sekitar mengadakan suatu proses pengolahan air bersih.
3.      Mengingat semakin sedikitnya jumlah air bersih yang ada, disarankan  agar  masyarakat  sekitar   lebih  hati - hati lagi dalam  memperlakukan sumber-sumber air bersih seperti sungai, dengan tidak  membuang  segala  bentuk  polutan, seperti sampah, limbah rumah tangga, ke dalamnya.

No comments:

Post a Comment