Sekilas tentang Air

Tinjauan Air

Air tawar di bumi ada dalam beberapa bentuk, yaitu “stock” berupa air tanah dan “flow” atau aliran yang disebut juga air permukaan. Dalam menentukan berapa besar air permukaan merupakan suatu pekerjaan yang sangat sulit, karena sumber air ini lebih banyak dipengaruhi oleh faktor yang terkait dengan sistem fisik, misalnya akumulasi dan pencairan salju di gunung, curah hujan, perembesan dan lain-lain. Dengan kata lain, total aliran air lebih bersifat serba kemungkinan (probabilistic). Proyek-proyek penanganan air permukaan pada dasarnya bertujuan mengatur aliran yang tidak teratur sedemikian rupa menjadi tidak merugikan. Pembangunan waduk, dam atau bendungan menjadi jelas tujuannya yaitu pada saat air melimpah mampu ditampung bahkan penyimpanannya dapat dipakai jika terjadi kekeringan. Air tanah menjadi penting terutama pada saat terjadi kekeringan karena sebagian besar air permukaan berasal dari air ini. Air tanah banyak dipakai untuk sektor perkotaan dan industri bahkan di daerah tertentu juga dipakai untuk pengairan lahan pertanian.

Sifat air yang cukup mencolok adalah adanya saling ketergantungan antar pemakai. Saling ketergantungan ini menurut Howe (1982) antara lain adalah :

Ketergantungan aliran

Jika mereka yang ada di hulu mengkonsumsi cukup banyak atau mencemarkan air, maka mereka yang berada di hilir akan kekurangan atau menerima air yang tercemar.

Ketergantungan volume atau stock

Terjadi jika hanya ada satu volume air yang relatif tetap yang harus dialokasi seperti pada kasus air tanah yang tidak bisa diisikan kembali (recharge). Penggunaan oleh satu pihak akan mengurangi penggunaan potensial pihak lain dan tentu saja menaikkan biaya penggunaannya.

Ketergantungan kualitas

Ini berkaitan erat dengan point pertama. Setiap penggunaan air akan merubah kualitasnya. Beberapa industri mengalirkan bermacam-macam zat pencemar yang kadang-kadang sulit untuk terurai. Irigasi mengalirkan pestisida, pupuk dan lain-lain yang dapat berakibat buruk bagi pemakai yang berada pada bagian hilir.

Ketergantungan pasar

Ketergantungan pasar tercemin dalam transaksi di pasar. Misalnya pada sektor industri memakai bahan mentah dari sektor pertanian yang masing-masing menggunakan banyak air dalam proses produksinya. Pembangunan proyek irigasi mungkin meningkatkan hasil tanaman tetapi hal tersebut berakibat pula kemungkinan turunnya harga. Bentuk-bentuk inilah yang dimaksud sebagai ketergantungan dalam keuangan dan pasar

Dalam konteks pembangunan sosio-ekonomi, sumber daya air perlu dibangun menuruti watak multisektoralnya, sedang dalam pemanfaatannya perlu diarahkan memenuhi kepentingan ganda untuk pertanian, industri, pembangunan perkotaan, tenaga air, perikanan darat, pengangkutan,  rekreasi, dan kegiatan-kegiatan lain (UNCED, 1992).

Berkenaan dengan pemeliharaan lingkungan hidup, pengelolaan sumber daya air harus mencakup rasionalisasi pemanfaatan air, penghematan penggunaan air, konservasi air, dan pencegahan pencemaran air. Akan tetapi air juga merupakan wahana penyakit, sehingga  menimbulkan persoalan kesehatan besar di banyak negara sedang berkembang. Diperkirakan 80% dari semua penyakit dan lebih daripada sepertiga kematian di negara-negara sedang berkembang disebabkan karena air membawa jasad patogen atau vektor penyakit. Maka sanitasi air menjadi sangat perlu berkenaan dengan ketermukiman wilayah (UNCED, 1992).

Air Tercemar

Air dikatakan tercemar apabila air tersebut menjadi tidak layak untuk suatu peruntukan atau komposisinya berubah sebagai akibat dari aktivitas manusia (anthropogenic) dan kejadian alam (Ahmad et al., 2004). Pembuangan limbah atau kimiawi ke lingkungan akan berdampak langsung ke air tanah. Di berbagai negara maju upaya pencegahan polusi perairan mulai dilakukan pada tahun 1970. Akan tetapi, upaya ini terutama ditujukan untuk badan air di permukaan; bukan melindungi air tanah. Ada dugaan bahwa peraturan-peraturan pembuangan limbah yang diterapkan saat ini malahan membuat pihak pencemar leluasa membuang limbahnya ke dalam tanah yang relatif sulit dipantau. Selain disebabkan oleh industri, pencemaran terhadap air juga disebabkan oleh kegiatan domestik penduduk, terutama di perkotaan. Sistem pembuangan air limbah, termasuk jamban, di kota-kota di Indonesia umumnya kurang memadai dan cenderung mengakibatkan perembesan ke dalam tanah. Perembesan tersebut dapat mencapai lapisan aquifer dan mencemari air tanah.

Salah satu alasan mengapa air tanah kurang terlindungi adalah badan-badan air ini tidak terlihat sehingga kerentanannya terhadap polusi kurang dimengerti (EPA, 1997). Masih banyak pihak yang menganggap bahwa air tanah berada dalam suatu jaringan  ”saluran” atau ”sungai bawah tanah” yang mengalirkan air dengan cepat dalam jarak jauh, atau sebagai ” danau bawah tanah ” yang menampung air dalam volume yang sangat besar yang setiap saat dapat ditarik keluar dengan membuat sumur. Anggapan seperti ini sangat jauh dari kenyataan. Umumnya air tanah bergerak sangat lamban sehingga rentan terhadap rembesan kontaminan. Demikian pula volumenya relatif terbatas sehingga masuknya kontaminan dalam jumlah kecil saja sudah dapat menghasilkan konsentrasi kontaminan yang tinggi.

Parameter untuk menyatakan tingkat pencemaran air

Panduan ini merupakan panduan dari Badan Kesehatan Dunia mengenai batas maximum maupun minimum mengenai parameter kualitas baku mutu air yang baik dari segi estetika dan kesehatan:

Fisik

o   Suhu

          Intensitas rasa paling tinggi pada suhu kamar 
          Pada air dengan suhu rendah virus akan bertahan hidup

           Pada pH tertentu dan suhu tinggi penguraian asam hipoklorit (HOCl) lebih kuat

d)     Kecepatan pembentukan Trihalometan (THMs) bertambah dengan naiknya suhu

e)      Suhu rendah menyebabkan kandungan oksigen terlarut dalam air menjadi lebih besar, sehingga kecepatan korosi meningkat

Kenaikan suhu perairan secara alamiah biasanya disebabkan oleh aktivitas penebangan vegetasi di sekitar sumber air tersebut, sehingga menyebabkan banyaknya cahaya matahari yang masuk tersebut mempengaruhi akuifer yang ada secara langsung atau tidak langsung (Chay, 1995)

o   Warna

a)      Warna dalam air minum berpengaruh terhadap segi estetika

b)      Warna yang bergabung dengan zat organik terklorinasi dan dapat menyababkan pembentukan THMs

c)      Kandungan asam humus < 2,5 mg/L di dalam air air minum adalah aman bagi manusia

Nilai pnduan yang dianjurkan di dalam air minum < 15 TCU (True Color Unit)

o   Bau

a)      Nilai ambang batasnya adalah 4 TON (Threshold Odor Number).

b)      Kandungan H₂S sebanyak 0,001 mg/L dapat menyebabkan air menjadi bau

Nilai panduan yang dianjurkan adalah < 1 TON atau air tidak berbau

o   Rasa

Nilai ambang rasa rata-rata untuk sisa klor sebesar 0,156 pada batas 0,02-0,29 mg/L pada pH = 7. Nilai ini akan naik bila nilai sisa klor naik dari 0,075-0,450 mg/L dan pH naik dari 5,0-9,0

Ambang batas rasa yang disebabkan kation :

Ca²⁺                                 = 100 mg/L

Mg²⁺                                = 30 mg/L

Na²⁺                                 = 100 mg/L

K⁺                                                    = 300 mg/L

Fe²⁺ [besi terlarut]            = 0,04-0,12 mg/L dalam air mineral

Zn²⁺ terdeteksi pada        = 4,3 mg/L (dalam aquadest)

                                         = 6,8 mg/L (dalam air mineral)

Nilai panduan yang dianjurkan < 1 FTN (Flavour Threshold Number)

o   Kekeruhan

Nilai panduan yang harus dipertahankan < 1 NTU dengan ketentuan bahwa bila nilai kekruhan air tinggi, maka akan melindungi mikroorganisme dari efek desinfeksi

o   Jumlah zat terlarut (TDS)

TDS (Total Dissolved Solid) berpengaruh terhadap : rasa, kesadahan, sifat-sifat korosif dan tndensi terhadap pelapisan/pembentukan kerak. Bahan padat adalah bahan yang tertinggal sebagai residu pada penguapan dan pengeringan pada suhu 103-10⁰ C, dalam portable water kebanyakan bahan bakar terdapat dalam bentuk terlarut yang terdiri dari garam anorganik selain itu juga gas-gas yang terlarut. Kandungan total solids pada portable water biasanya berkisar antara 20 sampai dengan 1000 mg/l dan sebagai satu pedoman kekerasan dari air akan meningkatnya total solids, disamping itu pada semua bahan cair jumlah koloit yang tidak terlarut dan bahan yang  tersuspensi akan meningkat sesuai derajat dari pencemaran (Sutrisno, 1991 : 33).

Zat padat selalu terdapat dalam air dan kalau terlalu banyak tidak baik untuk air minum, banyaknya zat padat yang disyaratkan untuk air minum adalah kurang dari 500 mg/l. pengaruh yang menyangkut aspek kesehatan dari pada penyimpangan kualitas air minum dalam hal total solids ini yaitu bahwa air  akan meberikan rasa tidak enak pada lidah dan rasa mual.

Kimia

a)      Kimia Anorganik

o   Aluminium (Al³⁺)

Di dalam air minum kandungan Al³⁺ > 0,1 mg/L, jika tidak akan menimbulkan kekeruhan dalam air. Berdasarkan nilai estetika nilai panduan yang dianjurkan adalah : 0,2 mg/L

o   Arsen (As)

Sifat toxik tergantung dari bentuk kimianya (As³⁺ lebih berbahaya dari As⁵⁺) dan lebih berbahaya dari Arsen organik. Jika kandungan As sebesar 0,05 mg/L, sebaiknya diketahui dengan pasti jenis kimiawinya.

Keracunan akut yang disebabkan oleh As dapat mempengaruhi system syaraf pusat sehingga dapat menyebabkan koma dan dosis As 70-80 mg dapat menyebabkan kematian. Keracunan kronis As sebesar 3-6 mg/hari dengan periode waktu yang panjang. Kejadian fatal bila meminum air yang mengandung As sebesar 7,6 mg/L selama dua setengah tahun. Kandungan As 0,2 mg/L memberikan resiko kanker kulit 5%.

Nilai panduan As = 0,05 mg/L dengan kategori tidak berhubungan dengan kesehatan.

o   Barium (Ba)

Keracunan akut Ba, jika garam-garam Ba terlarut terhisap berlebihan. Dosis BaCl yang berakibat fatal : 550-600 mg.

Pada dosis tinggi menyebabkan aksi rangsangan otot, termasuk jantung dan alat pencernaan. Dosis keracunan akut : 200-500 mg.

Penyakit “Pa – Ping” di China akibat pengambilan Ba dari garam meja (>250 gr BaCl₂/kg)

o   Besi (Fe)

Air yang mengandung banyak besi akan berwarna kuning dan menyebabkan rasa logam besi dalam air, serta menimbulkan korosi pada bahan yang  terbuat dari metal. Besi merupakan salah satu unsur yang merupakan hasil  pelapukan batuan induk yang banyak ditemukan diperairan umum. Batas  maksimal yang terkandung didalam air adalah 1,0 mg/l

o   Fluorida (F)

Pada dosis tinggi F dapat menghalangi vitamin, enzim dan mineral. Gejala akut jika F bersenyawa dengan Ca, F dalam gigi akan menghalangi melarutnya enamel pada kondisi asam sehingga menyebabkan karies gigi. Karies gigi dapat dicegah dengan meningkatkan F sampai 1 mg/L, tetapi gejala noda pada gigi timbul jika F meningkat pada dosis 1,5-2,0 mg/L Konsumsi F sebanyak 30-40 mg/hari, pada periode waktu yang lama, akan mengakibatkan lumpuh karena terjadinya ‘Fluoritis tulang”. Keracunan akut dapat menyebabkan perubahan patologis pada pencernaan, radang buah pinggang, kerusakan hati dan otot jantung. Dosis mematikan adalah 5 gr sebagai Sodium fluoride (NaF)

o   Kesadahan

Kesadahan ada dua macam yaitu kesadahan sementara dan kesadahan  nonkarbonat (permanen). Kesadahan sementara akibat keberadaan Kalsium dan Magnesium bikarbonat yang dihilangkan dengan memanaskan air hingga mendidih atau menambahkan kapur dalam air. Kesadahan nonkarbonat (permanen) disebabkan oleh sulfat dan karbonat, Chlorida dan Nitrat dari Magnesium dan Kalsium disamping Besi dan  Alumunium.

Konsentrasi kalsium dalam air minum yang lebih rendah dari 75 mg/L dapat  menyebabkan penyakit tulang rapuh, sedangkan konsentrasi yang lebih tinggi  dari 200 mg/l dapat menyebabkan korosifitas pada pipa-pipa air. Dalam jumlah yang lebih kecil magnesium dibutuhkan oleh tubuh untuk pertumbuhan tulang, akan tetapi dalam jumlah yang lebih besar 150 mg/L dapat  menyebabkan rasa mual.

o   Klorida (Cl)

Dalam konsentrasi yang layak, tidak berbahaya bagi manusia. Chlorida dalam jumlah kecil dibutuhkan untuk desinfektan namun apabila berlebihan dan berinteraksi dengan ion Na+ dapat menyebabkan rasa asin dan korosi pada pipa air. Nilai panduannya adalah 250 mg/L Cl^-

o   Kromium

Berdasarkan konsumsi air minum per hari, Cr yang tekandung dalam air dapat menyebar < 10-40 µg, Cr⁶⁺ (krom heksavalen) bersifat racun dan kandungan 5 mg/L dapat menyebabkan keracunan. Dosis sampai 2,5 mg/L masih dianggap aman. Kadar 10 mg/kg berat badan manusia menyebabkan kerusakan hati dan kematian. Dosis yang lebih rendah menyebabkan iritasi selaput lender pencernaan makanan. Cr⁶⁺ dengan dosis tinggi diimplikasikan menyebabkan kanker alat pencernaan dan menambah resiko kanker paru-paru bagi pekerja yang menghirup Cr.

o   Mangan (Mn)

Mn dengan konsentrasi yang tinggi terdapat pada daun teh. Secangkir teh mengandung 1,4-3,6 µg. Kapasitas Mn dalam hati terbatas 1-1,3 mg/kg berat basah. Konsentrasi Mn > 0,15 mg/L dapat mempengaruhi rasa dan > 0,02 mg/L berpengaruh terhadap rasa dan noda pada pakaian. Nilai panduan : 0,1 mg/L

o   Nitrat, nitrit sebagai N

Pencemaran air dari nitrat dan nitrit bersumber dari tanah dan tanaman. Nitrat dapat terjadi baik dari NO₂ atmosfer maupun dari pupuk-pupuk yangdigunakan dan dari oksidasi NO₂ oleh bakteri dari kelompok Nitrobacter. Jumlah Nitrat yang lebih besar dalam usus cenderung untuk berubah menjadi Nitrit yang dapat bereaksi langsung dengan hemoglobine dalam daerah membentuk methaemoglobine yang dapat menghalang perjalanan oksigen didalam tubuh.

o   Perak (Ag)

Efek yang terjadi pada manusia apabila kelebihan dosis Ag adalah memudarnya warna kulit, rambut serta kuku. Dosis minimum Ag adalah 1000 mg ekiuvalen dengan perolehan selama 70 tahun

o   Derajat keasaman (pH)

Penting dalam proses penjernihan air karena keasaman air pada umumnya disebabkan gas Oksida yang larut dalam air terutama karbondioksida. Pengaruh yang menyangkut aspek kesehatan dari pada penyimpangan standar kualitas air minum dalam hal pH yang lebih kecil 6,5 dan lebih besar dari 9,2 akan tetapi dapat menyebabkan beberapa senyawa kimia berubah menjadi racun yang sangat mengganggu kesehatan.

o   Selenium (Se)

Kadar Se dalam tubuh manusia terdapat dalam hati dan ginjal. Perolehan Se yang tinggi dapat menyebabkan gangguan pencernaan, kulit memucat dan kerusakan gigi. Pada air minum Se : 2 mg/L dapat menyebabkan kematian 50 % (pada tikus) dalam waktu < 2 bulan

o   Seng (Zn)

Batas maksimal Zink yang terkandung dalam air adalah 15 mg/l. penyimpangan terhadap standar kualitas ini menimbulkan rasa pahit, sepet,  dan rasa mual. Dalam jumlah kecil, Zink merupakan unsur yang penting untuk metabolisme, karena kekurangan Zink dapat menyebabkan hambatan padapertumbuhan anak. Nilai panduan 5 mg/L

o   Cianida (CN)

Klorinasi air pada pH > 8,5 akan mengkonversikan CN menjadi Sianat (CNS) yang tidak berbahaya, tetapi pada akhirnya terurai menjadi CO₂ dan N₂. Dosis fatalnya adalah 50-60 mg. Perolehan perhari sebesar :2,9-4,7 mg tidak berbahaya. Kadar yang dapat diterima untuk pengambilan CN perhari adalah 8,4 mg

o   Sulfat (SO₄)

Kandungan sulfat yang berlebihan dalam air dapat mengakibatkan kerak air yang keras pada alat merebus air (panci / ketel), selain mengakibatkan bau dan korosi pada pipa. Sering dihubungkan dengan penanganan dan pengolahan air bekas. Nilai panduan sulfat : 400 mg/L

b)     Kimia Organik

o   Aldrin dan Dieldrin

Aspek terhadap kesehatan adalah berpengaruh pada system syaraf pusat. Perolehan yang diperbolehkan perhari adalah = 0,0001 mg/kg berat badan.

o   Benzena

Menyebabkan keracunan secara akut, yaitu depresi system syaraf pusat. Keracunan toluene (salah satu derivate benzene) secara akut jika dikonsumsi dalam air adalah depresi syaraf pusat. Nilai panduan untuk benzene dalam air minum adalah 10 µg/L

o   Klordan

Dosis klordan sebanyak 2,5 mg/L adalah kerusakan liver (pada tikus). Perolehan perhari yang diperbolehkan untuk manusia adalah 0,001 mg/kg berat badan.

o   2,4 – D (Dichlorophenoxyacetic acid)

Bila terkena 2,4 D maka gejala yang dialami manusia adalah keletihan, sakit kepala dan kehilangan nafsu makan, bahkan bias meyebabkan penyakit liver. Batas panduan di dalam air minum adalah 0,1 mg/L, tetapi jika tidak ingin meraskan bau di dalam air adalah 0,005 mg/L

o   DDT (Dikloro difenil trikloroetan)

Dosis DDT yang mematikan adalah 250 mg/kg berat badan. Efek utama DDT adalah terhadap system syaraf. DDT menyebabkan tumor dan liver pada tikus. Perolehan perhari yang diperbolehkan adalah 0-0,0005 mg/kg berat badan

o   Dikloroeten

Suatu zat sebagai pelarut dan insektisida. Bereaksi sebagai narkotik dan merusak hati dan ginjal serta system jantung. Bersifat karsinogenik terhadap binatang. Nilai panduan dalam air minum adalah 10 µg/L

o   Heptaklor

Menyebabkan berkembangnya katarak. Nilai panduan dalam air minum adalah 0,5 µg/kg berat badan

o   Heksaklorobensen (HCB)

Sebagai fungisida (pembasmi jamur). Memberikan efek teratogen (pada tikus) dan bersifat karsinogenik. Nilai panduan dalam air minum adalah 0,01 µg/L

o   Pestisida

Hubungannya dengan masalah kualitas air adalah hidrokarbon terklorinasi dan turunannya, hebrisida dan insektisida. Pestisida dalam air minum digunakan untuk pengontrolan vector dan tujuan lainnya. Nilai panduan yang dapat diterima per hari dalam air minum adalah 1 %.

o   Trihalometan (THMs)

Merupakan senyawa yang terbentuk dari hasil samping klorinasi, yaitu reaksi antara organic dengan halogen [klor dan brom]. Senyawa THMs adalah diklorobromometan, klorobromometan, kloroform dan bromoform, dan dikenal sebagai senyawa yang bersifat karsinogenik terhadap binatang. Dosis mematikan pada manusia adalah 44 g/70 kg berat badan atau 630 mg/kg berat badan. Nilai panduan kloroform dalam air minum adalah 30 µg/L.

Biologi

o   Colli

Air minum tidak boleh mengandung bakteri-bakteri penyakit (patogen) dan sama sekali tidak boleh mengandung bakteri coli melebihi batas–batas yang telah ditentukan yaitu 1 coli/100 ml air (Sutrisno, 1991 : 23).

o   COD (Chemical Oxygen Demand)

COD yaitu suatu uji yang menentukan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bahan oksidan misalnya kalium dikromat untuk mengoksidasi bahan-bahan organik yang terdapat dalam air (Nurdijanto, 2000 : 15). Kandungan COD  dalam air bersih berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI No 82 / 2001 mengenai baku mutu air minum golongan B maksimum yang dianjurkan adalah 12 mg/l. Apabila nilai COD melebihi batas dianjurkan, maka kualitas air tersebut buruk.

o   BOD (Biochemical Oxygen Demand)

Adalah jumlah zat terlarut yang dibutuhkan oleh organisme hidup untuk memecah bahan-bahan buangan didalam air (Nurdijanto, 2000: 15). BOD adalah suatu analisa empiris yang mencoba mendekati secara global proses mikrobiologis yang benar -benar terjadi dalam air. Pemeriksaan BOD diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat air buangan dan untuk mendesainsistem pengolahan secara biologis (G. Alerts dan SS Santika, 1987).

Nilai BOD tidak menunjukkan jumlah bahan organik yang sebenarnya tetapi hanya mengukur secara relatif jumlah oksigen yang dibutuhkan. Penggunaan oksigen yang rendah menunjukkan kemungkinan air jernih, mikroorganisme tidak tertarik menggunakan bahan organic; makin rendah BOD maka kualitas air minum tersebut semakin baik. Kandungan BOD dalam air bersih menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI No 82 / 2001 mengenai baku mutu air dan air minum golongan B maksimum yang dianjurkan adalah 6 mg/L

Analisa Kualitas Air

Pemantauan Kualitas air

Pemantauan kualitas air dapat juga didefenisikan sebagai suatu kegiatan pengumpulan informasi yang aktual pada lokasi tertentu dan interval yang tertentu untuk menghasilkan data hasil pemantauan yang dapat digunakan untuk menyatakan kondisi saat itu. Berhasilnya suatu pemantauan kualitas air sangat erat kaitannya dengan tahapan pelaksanaan yang harus dilalui agar kesinambungan pekerjaan dapat menyajikan data secara integral untuk mencapai tujuan. Dengan demikian, tidak ada pekerjaan yang harus diulang kembali karena ada satu tahap pekerjaan terlampaui dan yang berpengaruh terhadap tahap berikutnya. Terhadap pemantauan yang perlu dilaksanakan secara berurutan meliputi pemantauan tujuan pemantauan, pembuatan disain kajian pemantauan, program sampling di lapangan, analisis laboratorium, pengolahan data dan pelaporan

Tujuan Pemantauan

Secara garis besar, penentuan tujuan pemantauan dapat diperoleh melalui langkah-langkah sebagai berikut :

Penentuan isu (identifikasi masalah)

Identifikasi masalah atau isu bisa diperoleh dari pengamatan, wawancara, informasi, kasus, informasi sekunder dari penduduk atau informasi dari hasil diskusi dengan stakeholdr.

Contoh isu umum program pemantauan adalah :

o   Peledakan populasi alga (algae blooming)

o   Peningkatan salinitas air, menyebabkan air menjadi tidak dapat digunakan untuk air minum, pertanian dan mempunyai efek pada ekologi aquatik.

o   Pencemaran mikroba dari kotoran manusia atau hewan yang menyebabkan air sungai tidak bisa digunakan untuk air minum atau penggunaan rekreasi.

o   Pengaruh perubahan temperatur

o   Pengaruh perubahan pH, dll.

Pengumpulan informasi yang mendukung isu yang telah diidentifikasikan.

Setelah isu yang spesifik dapat diidentifikasikan, maka perlu dilakukan pengumpulan informasi yang telah teridentifikasi. Pengumpulan informasi dapat dilakukan melalui :

o   Kaji ulang literatur atau informasi pemantauan yang ada, baik dari lokasi sasaran atau lokasi lain.

o   Wawancara dan rekaman pengamatan atau kejadian yang dikumpul oleh masyarakat setempat.

o   Data yang sudah dipublikasikan, atau terdapat dalam laporan dari berbagai instansi atau lembaga penelitian. Data ini dapat terdiri dari data pengukuran kualitas air, rekaman arus air, data biologi dll.

Pengumpulan informasi juga dapat dilakukan melalui berbagai aktifitas yang berpengaruh secara langsung dan tidak langsung terhadap kualitas air sebagai berikut:

o   Faktor alam, yaitu gambaran geografis area: topografi, relief, luas areal, meteorologi, iklim, penggunaan tanah, hidrologi, dll.

o   Penggunaan air termasuk bendungan, kanal, aktifitas kota, industri, pertanian dan fasilitas pengolah limbah.

o   Peraturan dan kebijakan.

Beberapa contoh informasi yang mungkin dapat diperoleh untuk mendukung isu antara lain :

o   Daya dukung badan air untuk menerima limbah tanpa menyebabkan pencemaran

o   Kesesuaian dan efektifitas langkah strategis pengendalian pencemaran

o   Perubahan trend kualitas air akibat aktifitas manusia di daerah tangkapan

o   Parameter kimi dan biologi dalam air yang menyebabkan air tidak sesuai dengan peruntukannya

o   Bahaya terhadap kesehatan manusia akibat kualitas air yang buruk

o   Pengembangan daerah tangkapan yang berpengaruh terhadap kualitas air

o   Dampak penurunan kualitas air terhadap kehidupan tanaman dan binatang di dalam atau dekat badan air.

Pemahaman sistem dan model formulasi proses konseptual (MPK)

-        Pengenalan Proses Kunci

Dalam pembuatan model formulasi proses konseptual perlu diidentifikasikan lebih dahulu proses kunci yang menentukan sebab dan akibat dari sistem dan bagaimana sistem tersebut bekerja. Proses yang mempengaruhi kualitas air diklasifikasikan sebagai hydrodinamika, fisika, kimia dan biologi yang terdiri dari:

§  Transportasi, aliran, turbulensi, pengelontoran, pencampuran dan stratifikasi

§  Pengendapan, penguapan, deposisi kering dan basah

§  Transportasi kontaminasi, sedimen, penimbunan, resuspensi dan difusi

§  Degradasi, adsorpsi, desorpsi

§  Pertumbuhan organisme, produktivitas utama

§  Daur ulang nutrien, kehilangan, transpormasi, amonifikasi, nitrifikasi, denitrifikasi

Pada skala yang lebih luas, harus diperhatikan sumber dan transportasi kontaminasi dari daerah tangkapan aliran air, sungai dan muara.

-        Hipotesis teruji dan model konseptual

Tujuan pemantauan kadang digambarkan dengan hipotesis teruji. Hipotesis ini umumnya digunakan jika ingin melihat perbedaan yang signifikan antar lokasi.

Contoh hipotesis untuk sampling nutrien antara lain :

§  Kadar fosfor lebih rendah atau lebih tinggi dari standar kualitas air tertentu

§  Keberadaan fosfor mengendalian biomassa alga

§  Ketersediaan fosfor dan nitrogen membatasoi pertumbuhan alga, dll

§  Penetapan tujuan pemantauan

Tujuan pemantauan dapat ditetapkan sebagi isu yang menjadi fokus sudah ditentukan dan isu tersebut disertai dengan informasi yang mendukung. Tujuan pemantauan yang baik hasilnya dapat terukur dan dapat tercapai dengan biaya yang minimal, realistis, singkat dan jelas serta dapat dimegerti. Tujuan tersebut harus secara jelas dinyatakan dan dicatat sehingga dapat memberi pertimbangan secara cermat dan dapat membantu dalam memberi jaminan bahwa program pemantauan telah secara sistimatik direncanakan, serta dapat digunakan untuk mengevaluasi apakah tujuan telah tercapai.

Beberapa contoh umum tujuan pemantauan kualitas air adalah sebagai berikut :

§  Untuk  mengukur kualitas air

§  Untuk memberi kepastian bahwa air tersebut memenuhi standar untuk penggunaan tertentu

§  Untuk penyelidikan kenapa air tersebut tidak memenuhistandar

§  Untuk menilai beban material yang masuk kedalam badan air dari daerah tangkapan air

§  Untuk mengetahui karakteristik biota dalam air

§  Untuk menilai status lingkungan

§  Untuk menilai efektifitas pengendalian pencemaran air

§  Untuk identifikasi trend kondisi badan air.

§  Untuk pengembangan standar kualitas air dan peraturan pembuangan limbah, dll.

Bebarapa pertanyaan yang dapat digunakan untuk membantu dalam penetapan tujuan pemantauan adalah :

§  Mengapa pemantauan akan dilakukan? Apakah informasi dasar, perencanaan atau informasi kebijakan, informasi operasional atau pengelolaan, peraturan dan penaatan, penilaian sumber, atau maksud lain.

§  Informasi apa yang diperlukan pada kualitas air untuk berbagai penggunaan?

§  Bagaimana ketersediaan sumber daya manusia dan sumber dana?

§  Siapa pengguna data pemantauan dan apa yang dapat dilakukan dari informasi tersebut? Apa hasil tersebut digunakan untuk mendukung keputusan pengelolaan, menjamin pentaatan, identifikasi prioritas untuk tindakan, peringatan dini terhadap problem dimasa datang atau mendeteksi perbedaan pengetahuan yang ada sekarang.

Desain pemantauan

Disain  pemantauan perlu dibuat agar pelaksanaan pemantauan dapat dilakukan secara terencana sehingga program sampling dan analisis dapat dilakukan secara efektif dan efisien sesuai dengan tujuan yang telah ditetapkan.

Sebelum membuat disain  pemantauan sebaiknya dilakukan survei pendahuluan, karena survei pendahuluan ini akan membantu dalam pembuatan disain  pemantauan khususnya dalam perencanaan sampling yang menyangkut penentuan titik sampling, frekuensi sampling, pemilihan parameter, data yang dibutuhkan, dan kelayakan pelaksanaannya termasuk biaya yang diperlukan, serta menjamin bahwa program sampling dan analisis dapat dilaksanakan secara efisien dan efektif. Pembuatan disain pemantuan diawali dengan pemilihan tipe yang sesuai dengan tujuan yang yang telah ditetapkan. 

Pemilihan Titik Sampling

Tujuan dari pemilihan titik sampling adalah agar dapat diperoleh sampel yang mewakili sehingga dapat memenuhi tujuan pemantauan yang ditargetkan. Pemilihan titik samping juga harus mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut :

§  Proses yang mempengaruhi kualitas air.

§  Pengetahuan tetang geografi, penggunaan air dan pembuangan limbah.

§  Analisis statistik yang digunakan untuk interpretasi

§  Kemungkinan variasi musim dan variasi lokal terhadap parameter yang diukur

§  Meminimisasi interfensi manusia yang bukan merupakan bagian dari program pemantauan, demikian juga hindari struktur di badan air yang dapat mengganggu flow atau kondisi kimia bila keberadaan struktur tersebut bukan fokus pemantauan. Untuk itu titik sampling perlu ditempatkan jauh kearah hilir dari struktur tersebut bila kualitas air pada aliran bebas yang dijadikan fokus pemantauan.

§  Keamanan harus dijamin pada semua kondisi.

§  Lokasi harus diidentifikasikan dengan tepat sehingga pengulangan pengambilan sampel dapat dilakukan kembali. GPS digunakan untuk area datar atau di lautan.

Program pemantuan kualitas air tanah perlu mempertimbangkan geologi local, adanya kontaminasi karena getaran, pola penggunaan lahan.

Frekuensi sampling

Frekuensi sampling tergantung pada tujuan sampling dan biasanya dapat diestimasikan setelah sampling pendahuluan. Untuk titik dimana kualitas airnya bervariasi maka diperlukan frekuensi sampling yang lebih tinggi dibandingkan dengan titik yang kualitas airnya relatif konstan. Perubahan kualitas air tersebut dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti kadar unsur yang masuk ke dalam badan air, kecepatan dan volume atau debit air.  Perubahan tersebut dapat terjadi sesaat atau terus menerus dengan penyebab perubahan dapat terjadi secara alamiah atau dari kegiatan manusia.  Progam baru, tanpa ada informasi mengenai variasi kualitas air harus didahului dengan kajian pendahuluan. Kajian pendahuluan untuk mengetahui variasi kulaita air dilakukan dengan frekuensi pengambilan sampel yang relatif sering, misalnya tiap minggu atau tiap hari selama seminggu yang diulang beberapa kali selama setahun dan seterusnya. Frekuensi pengumpulan sampel tergantung pada badan air dan karakteristik spesifiknya. Pada dasarnya apabila dari kajian ini sudah diketahui data variasi kualitas air yang relatif konstan maka frekuensi pengambilan sampel yang pasti untuk program pemantauan dapat ditetapkan dan dapat diubah sesuai kebutuhan.

Untuk melihat trend kualitas air pada periode waktu tahunan atau untuk melihat rata-rata tahunan kualitas air maka pengambilan sampel dilakukan dengan frekuensi minimal setiap bulan sekali atau minimal 12 kali pertahun pada waktu yang sama (minggu dan hari yang sama), sedangkan untuk tujuan pengendalian, diperlukan sampling mingguan. Jika ditemui perbedaan yang signifikan, maka sampel harus dikumpulkan harian atau berkelanjutan.  Jika memungkinkan sampel dapat juga diambil secara komposit, akan tetapi harus dipertimbangkan sesuai dengan tujuan.  Sampling secara komposit tidak dapat digunakan untuk penentuan variabel yang tidak stabil sepeerti DO. Sampel individu yang diambil dari stasiun yang telah ditentukan, jika memungkinkan sebaiknya diperoleh pada perkiraan waktu yang sama karena kualitas air dapat bervariasi dalam sehari.

Untuk membandingkan dengan pedoman atau standar maka sampling dapat dilakukan harian, mingguan dan empat bulanan.  Perbedaan musim juga merupakan pertimbangan dalam frekuensi sampling.

Penentuan skala waktu didasarkan pada:

§  Tujuan sampling

§  Karakteristik parameter yang diukur

§  Statistik atau alat lain yang akan digunakan untuk interprestasi data, cthnya untuk analisis seri waktu.

Pengamatan dan pengukuran di lapangan

Pengukuran lapangan diperlukan untuk parameter tertentu, khususnya parameter yang mungkin berubah baik secara fisika, kimia atau biologi selama transportasi.  Parameter yang penting dan hanya dapat diukur di lapangan seperti flow, temperatur, kedalaman sungai.  Untuk parameter lain seperti DO, pH, pengukuran lapangan lebih diutamakan karena nilai parameter ini mungkin berubah setelah diambil. Pengukuran lapangan ini tidak saja memberikan nilai secara langsung tapi juga hasilnya dapat juga diperiksa secara cepat sehingga pemilihan lokasi sampling dapat diseleksi secara cepat jika diperlukan. Data lapangan juga bisa diperoleh secara otomatis dan dapat dimasukkan atau ditransfer melalui telemetri. Cara seperti ini cukup menguntungkan karena pengukuran dapat kontinyu dan pada interval waktu yang tetap sehingga memungkinkan untuk kajian trend waktu dengan dana yang cukup efektif.

Untuk parameter yang tidak berubah selama transportasi dan penyimpanan, analisis bisa dilakukan di laboratorium. Untuk sampel yang dilakukan di laboratorium dapat dilakukan pengawetan dan penyimpanan di tempay dingin selama transportasi agar dapat meminimalisasi perubahan.

Selain pengukuran lapangan, pengamatan lapangan selama pengambilan sampel sangat penting dilakukan, karena dapat membantu dalam interpretasi data. Hasil pengamatan lapangan saat pengambilan sampel perlu dicatat atau direkam sebelum meninggalkan lokasi sampling, termasuk bila ada kejadian luar biasa pada saat sampling. Pengamatan lapangan tersebut perlu dilengkapi dengan foto dan sketsa lokasi sampling yang menggambarkan titik sampling yang diambil serta informasi yang ada seperti sumber pencemar dsb.

Pengambilan sample

Pengambilan sampel air dan sedimen di satu lokasi diutamakan untuk melakukan sampel air lebih dahulu, sehingga saat pengambilan sampel sedimen, kualitas air tidak terganggu.

Dalam pengambilan sampel sedimen, terkadang dapat mengalami kesulitan dengan penggunaan grab dan core. Grab sampel sering tidak memasuki sedimen secara tegak lurus dan lapisan sedimen akan bercampur saat alat tersebut ditutup.

Beberapa pertimbangan perlu diberikan pada lintasan lingkungan yang dilalui oleh alat sampling, sehingga tidak ada kesalahan sampling yang disebabkan oleh kontak antara alat sampling dengan media yang bukan menjadi target. Contohnya dalam pengumpulan sampel air di lapisan bawah permukaan untuk analisis hidrokarbon, maka alat sampling tersebut harus masuk dalam kondisi tertutup, jika tidak maka hidrokarbon dari lapian permukaan yang akan diambil. Sebaliknya jika air yang dangkal akan disampling maka harus hati-hati jangan sampai mengaduk air di dasar ke atas

Beberapa petunujuk umum dalam pengambilan sampel diantaranya adalah :

§  Sebelum mengumpulkan sampel, pastikan bahwa titik sampling sudah benar. Jika sampling harus dilakukan dengan kapal maka titik sampling harus diberi tanda.

§  Dalam pengambilan sampel, hindarkan bagian yang tidak homogen dalam sampel seperti daun dsb. Hindari menyentuh dan mengganggu dasar badan air ketika mengambila sample air yang dalam karena hal ini akan menyebabkan partikel yang tersuspensi terbawa sehingga memerlukan penyaringan sampel air sebelum ditempatkan di botol.

§  Kedalaman sampling diukur dari permukaan air sampai pertengahan alat sampling.

§  Sampel yang diambil untuk menggambarkan profil vertikal seharusnya diambil secara berkelanjutan yang dimulai dari permukaan dan berakhir di dasar. Jika mengambil sampel pada kedalaman maksimum, penting untuk menjamin dasar alat sampling paling sedikit 1 m di atas dasar.

§  Jangan menurunkan alat sampling pada kedalaman tertentu terlalu cepat. Diamkan alat tersebut pada kedalaman yang telah ditentukan selama 15 detik sebelum melepaskan penutup sampler. Penurunan tali seharusnya vertikal pada saat pengambilan sampel. Pada air yang mengalir, perlu diperhitungkan penurunan mencapai kedalaman yang diinginkan.

§  Semua pengukuran yang diambil di lapangan harus dicatat langsung di lapangan sebelum meninggalkan lokasi sampling.

§  Semua informasi pendukung harus dicatat sebelum meninggalkan lokasi sampling seperti temperatur udara ambien, cuaca, keberadaan ikan mati yang mengapung, lapisan minyak,  pertumbuhan alga, atau pemandangan yang tidak umum ataupun bau. Catatan tersebut akan sangat membantu dalam anterpretasi hasil analisis.

§  Sampel harus dipindahkan ke botol sampel secara cepat setelah pengambilan bial sampel tersebut akan ditransportasikan. Jika analisis dilakukan di lapangan maka pengerjaannya harus dilaksanakan sesegera mungkin.

§  Untuk sampel biologi ditambahkan dengan hal berikut :

-        Sampel untuk parameter biologi harus ditempatkan pada wadah yang steril dan pengambilan sampel biologi dilakukan sebelum pengambilan sampel untuk analisis yang lain.

-        Perlu dilakukan secara hati-hati agar bagian dalam wadah sampel tidak terkena tangan atau alat lain yang terkontaminasi.

Botol untuk sampel biologi harus diperlakukan secara khusus dalam pengumpulan dan transportasinya sesuai dengan tujuannya.

Penanganan Sample

§  Pengawetan.

Kestabilan analit tergantung pada kebenaran cara pengawetan contoh.  Petunjuk pengawetan menspesifikasikan wadah yang sesuai, pH, terlingdung dari cahaya, tidak adanya ruang kosong, penambahan bahan kimia, dan pengendalian temperatur.

§  Penyaringan.

Untuk beberapa parameter uji, sampel harus disaring terlebih dahulu, penyaringan contoh dilakukan untuk pemeriksaan parameter terlarut.

§  Pengangkutan.

Cara pengangkutan sampel ke laboratorium harus tidak merubah komposisi sampel.

§  Penyimpanan.

Apabila sampel tidak dapat segera dianalisis, maka sampel harus disimpan di tempat   yang   tidak merubah komposisi sampel, dengan dilakukan pengawetan dan disimpan di ruang pendingin ( 4° C)

 Analisis Laboratorium

Tujuan dari analisis di laboratorium adalah untuk mendapatkan data yang akurat dan teliti pada lingkungan yang aman.