COD , BOD dan CO

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Pencemaran air dapat menjadi masalah, ragional maupun lingkungan global dan sangat berhubungan dengan pencemaran udara serta pencemaran lainnya yang saling berkaitan. Pencemaran air terjadi karena penambahan unsur atau organisme laut ke dalam air, sehingga pemanfaatannnya dapat terganggu. Pencemaran air dapat menyebabkan kerugian karena adanya gangguan oleh zat-zat beracun yang bermuatan bahan organik yang berlebih. Keadaan ini akan menyebabkan oksigen terlarut dalam air pada kondisi yang akan merusak kadar kima kesadahan dalam air (Salmin, 2005: 21). Rusaknya kadar kimia air tersebut akan berpengaruh pada sifat dan fungsi air Dampak ini disebabkan oleh adanya pencemaran air yang disebabkan oleh adanya berbagai hal seperti hasil buangan bahan organik yang akan mempengarui kecepatan difusi oksigen. Dengan melihat kandungan oksigen yang terlarut di dalam air dapat ditentukan dengan seberapa jauh tingkat pencemaran air di lingkungan telah terjadi (Wardhani, 2001: 90-91). Salah satu cara untuk menilai seberapa jauh air lingkungan telah tercemar adalah dengan melihat kandungan yang terlarut di dalam air. Cara yang ditempuh untuk maksud tersebut adalah denga uji COD singkatan dari Chemical Oxygen Demand atau kebutuhan oksigen kimia untuk reaksi oksidasi terhadap bahan buangan di dalam air dan BOD singkatan dari Biological Oxygen Demand atau kebutuhan oksigen biologi untuk memecah bahan buangan di dalam air. Melalui kedua cara tersebut dapat ditentukan tingkat pencemaran pada air lingkungan (Wardhana, 2001: 91-92). Berdasarkan uraian tersebut maka dilakukan percobaan tentang penentuan CO, BOD dan COD air danau Mawang Lembah Biru dengan membandingkan nilai standar DO, BOD dan COD air bersih. Rumusan Masalah Rumusan masalah pada percobaan ini adalah berapa nilai DO, BOD dan COD dari air danau Mawang Lembah Biru? Tujuan Percobaan Tujuan pada percobaan ini adalah untuk mengetahui berapa nilai DO, BOD dan COD dari danau Mawang Lembah Biru. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pencemaran Lingkungan Pencemaran lingkungan umumnya terjadi akibat kemajuan teknologi dalam usaha meningkatkan kesejahteraan hidup. Misalnya pencemaran air, udara, tanah. Sebagai akibat merosotnya kualitas pada air, udara dan tanah sebagai akibat yang menyebabkan kerugian dan ancaman kelestarian lingkungan. Zat atau bahan yang dapat mengakibatkan pencemaran yaitu disebut polutan. Syarat-syarat suatu zat disebut polutan apabila keberadaanya dapat menyebabkan kerugian terhadap makhluk hidup. Suatu zat dapat dikatakan polutan apabila jumlanya melebihi jumlah normal, berada pada waktu yang tidak tepat dan berada pada tempat yang tidak tepat (Rama, dkk., 2009:141-142). Menurut Rama, dkk. (2009: 143), parameter yang merupakan indikator terjadinya pencermaran adalah: Parameter kimia meliputi karbon dioksida (CO2), alkalinitas, fosfor dan logam-logam berat. Parameter biokimia meliputi BOD (Biochemical Oxigen Demand), yaitu jumlah oksigen dalam air. Cara pengukurannya adalah dengan menyimpan sampel air yang telah diketahui kandungan oksigennya selama 5 hari. Kemudian kadar oksigennya diukur lagi. BOD digunakan untuk mengukur banyaknya pencemar organik. Menurut materi kesehatan, kandungan oksigen dalam air minum atau BOD tidak boleh kurang dari 3 ppm. Parameter biologis meliputi ada atau tidaknya mikroorganisme, misalnya bakteri, coli, virus, dan plankton. Parameter fisis meliputi temperatur, warna, rasa, bau kekeruhannya dan radioaktivitas. Pencemaran Air Air merupakan sumber daya alam yang dapat dengan mudah terkontaminasi oleh aktivitas, tetapi akan dapat dengan mudah terkontaminasi oleh aktivitas manusia. Air banyak digunakan oleh manusia untuk tujuan yang bermacam-macam sehingga dengan mudah dapat tercemar. Menurut tujuan penggunaanya, yaitu ,memiliki kriterian berbeda-beda. Pencemaran air dapat menjadi menjadi masalah, region maupun lingkungan global dan sangat berhubungan dengan pencemaran udara, lahan, atau daratan, pada saat udara yang tercemar jatuh ke bumi bersama air hujan, maka air tersebut sudah tercemar (Darmono, 2001: 28). Air merupakan zat yang paling penting dalam kehidupan setelah udara. Oleh karena itu, sumber air sangat dibutuhkan untuk dapat menyediakan air yang baik dari segi kuantitas dan kualitasnya. Umumnya sumber air minum berasal dari air permukaan (surface water), air tanah (ground water), dan air hujan. Termasuk air permukaan adalah air sungai dan air danau, sedangkan air tanah dapat berupa air sumur dangkal, air sumur dalam, maupun mata air (Tumanggor, dkk., 2012: 1). Danau atau waduk merupakan penampung alami dalam pengumpulan unsur nutrisi, bahan padat tersuspensi dan baahan kimia toksit yang akhirnya mengendap di dasarnnya. Penampungan bahan-bahan tersebut berlangsung bertahun-tahun bahkan berates-ratus tahun pada danau alami, sehingga proses penangkalan tidak dapat dihindarkan. Danau lebih banyak terkontaminasi daripada sungaikontaminasi terjadi dari unsur nutrisi tanaman, minyak, peptisida dan substansi toksit yang dapat merusak kehidupan di dasar danau dan ikan yang hidup di dalamnya. Kondisi hujan asam dan asam dari aliran air yang tumpah ke danau, merupakan masalah serius pada danau atau waduk karena asam dapat tertimbun di dalamnya. Danau akan mulai mendangkal dan dipenuhi unsur nutrisi tanaman sehingga ganggang atau tanaman air lainnya akan tumbuh subur di tepi danau (Darmono, 2002: 40). Bahan pencemar yang masuk ke muara sungai, danau atau waduk akan tersebar dan akan mengalami proses pengendapan, sehingga terjadi penyebaran zat pencemar. Pengendapan yang tersebar di perairan akan terakumulasi dalam sedimen kemudian akan terakumulasi pada biota yang ada di dalam perairan (Wardani, dkk., 2014: 2). BOD (Biologi Oxygen Demand) Biologi Oxigen Demand atau kebutuhan oksigen biologis adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme di dalam air lingkungan untuk memecah (mendegradasi) bahan buangan organik yang ada di dalam air lingkungan tersebut. Sebenarnya peristiwa penguraian bahan buangan organik melalui proses oksida oleh mikroorganisme di dalam air lingkungan adalah proses alamiah yang mudah terjadi apabila air lingkungan mengandung oksigen yang cukup (Wardhana, 2001: 93). Umumnya air lingkungan atau air alam yang mengandung mikroorganisme yang dapat memakan, memecah, mengurai bahan buangan organik. Jumlah mikroorganisme di dalam air lingkungan tergantung pada tingkat kebersihan air. Air yang bersih biasanya mengandung mikroorganisme yang relatif lebih banyak dibandingkan dengan air yang telah tercemar oleh bahan buangan. Air lingkungan yang tercemar oleh bahan buangan yang bersifat antiseptik atau beracun, banyak mengandung bahan yang sangat berbahaya bagi kehidupan mikroorganisme yang hidup di dalam air sehingga jumlah mikroorganisme yang hidup di dalam air tersebut relatif sedikit. Untuk keadaan seperti ini perlu penambahan mikroorganisme yang memerlukan oksigen untuk memecah bahan buangan organik (Wardhana, 2001: 93). COD (Chemical Oxygen Demand) Chemical Oxygen Demand atau kebutuhan oksigen kimia adalah jumlah oksigen yang diperlukan agar bahan buangan yang ada di dalam air dapat tekroksidasi melalui reaksi kimia. Dalam hal ini, bahan buangan organik akan dioksidasi oleh kalium bikromat (K2Cr2O7¬) menjadi gas dan air (H2O) serta sejumlah ion krom. kalium bikromat (K2Cr2O7¬) digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent). Oksidas terhadap bahan buangan organik akan mengikuti reaksi berikut: CaHbOc + Cr2O72- + H+ katalis CO2 + H2O + Cr3+ Reaksi ini diperlukan pemanasan dan juga penambahan katalisator perak sulfat (Ag2SO4) untuk mempercepat reaksi. Apabila dalam bahan buangan diperkirakan ada unsur klorida yang dapat mengganggu reaksi maka perlu penambahan merkuri sulfat (HgSO4) untuk menghilangkan penganggu tersebut. Seberapa jauh tingkat pencemaran oleh bahan buangan organik tidak dapat diketahi secara pasti. penambahan merkuri sulfat (HgSO4) adalah untuk mengikat ion klor menjadi merkkuri klorida (HgCl2) mengikuti reaksi berikut ini: Hg2+ + 2Cl- HgCl2 Warna larutan air lingkunga yang mengandung bahan buangan organik sebelum reaksi oksidasi adalah kuning. Setelah reaksi oksidasi selesai maka akan berubah menjadi hijau. Jumlah oksigen terlarut yang diperlukan untuk reaksi oksidasi terhadap bahan buangan organik sama dengan jumlah kalium bikromat (K2Cr2O7¬) yang dipakai pada reaksi oksidasi, berarti makin banyak tercememar oleh bahan buangan organik. Dengan demikian, maka seberapa jauh tingkat pencemaran air lingkungan dapat ditentukan (Wardhana, 2001: 92-93). Umumnya air lingkungan yang telah tercemar kandungan oksigennya sangat rendah. Hal itu karena oksigen yang terlarut di dalam air di serap oleh mikroorganisme untuk memecah bahan bauangan organik sehingga menjadi bahan yang mudah menguap (ditandai dengan bau busuk). Selain dari itu, bahan buangan organik juga dapat bereaksi dengan oksigen yang terlarut di dalam air mengikuti reaksi oksidasi. Makin banyak bahan buangan organik yang ada di dalam air, maka sedikit sisa kandungan oksigen yang terlarut di dalamnya. Bahan buangan organik biasanya berasal dari insudtri kertas, pengolahan bahan makanan dan lain sebagainya. Dengan melihat kandungan oksigen terlarut dalam air dapat ditentukan seberapa jauh tjngkat pencemaran air lingkungan yang terjadi (Wardhana, 2001: 91). Tanaman yang ada di dalam air dengan bantuan sinar matahari dapat melakukan fotosintesis yang dapat menghasilkan oksigen. Oksigen yang dihasilkan dari fotosintesis ini akan larut di dalam air. Selain dari itu, oksigen yang ada di udara juga masuk kedalam air melalui proses difusi yang secara lambat menembus permukaan air. Konsentrasi oksigen yang terlarut tergantung pada tingkat kejenuhan air. Suhu dan tekanan juga mempengaruhi konsentrasi dan kelarutan oksigen di dalam air karena tekanan akan mempengaruhi kecepatan difusi oksigen dari udara ke dalam air (Wardhana, 2001: 90-91). BAB III METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Hari / Tanggal : Senin / 30 November 2015 Pukul : 13:00-16:30 WITA Tempat : Laboratorium Anorganik Fakultas Sains dan Teknologi UIN Alauddin Makassar Alat dan Bahan Alat Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah hot plate, buret asam 50 mL, erlenmeyer 250 mL, erlenmeyer 100 mL, gelas kimia 100 mL, gelas ukur 100 mL, botol winkler, pipet skala 10 mL, pipet skala 5 mL, pipet tetes 2 mL, batal pengaduk, bulp, statif, klem dan botol semprot. Bahan Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah air danau (H2O), akuades (H2O), larutan amilum (C¬6H11O8)n, larutan alkali-iodida-azida (NaOH-KI), larutan asam oksalat (H2C2O4), larutan asam sulfat (H2SO4) p.a, larutan asam sulfat (H2SO4) 4N, larutan permanganat (KMnO4) 0,05 N, larutan mangan sulfat (MnSO4) 40%, larutan natrium tiosulfat (Na2S2O3) 0,025 N dan tissue. Prosedur Kerja Penentuan Dissovel Oxygen (DO-5) Penentuan Dissovel Oxygen (DO-5) dilakukan dengan mengambil sampel air danau dengan cara membuka botol winkler kemudian mencelupkan ke dalam danau sampai botol terendam. Menutup botol winkler dengan mengusahakan agar tidak terdapat gelembung oksigen di dalamnya dan menginkubasi selama 5 hari. Penentuan Dissovel Oxygen (DO¬-0) Penentuan Dissovel Oxygen (DO-0) dilakukan dengan mengambil sampel air danau dengan cara membuka botol winkler kemudian mencelupkan ke dalam danau sampai botol terendam. Menutup botol winkler dengan mengusahakan agar tidak terdapat gelembung oksigen di dalamnya dan dinyatakan sebagai DO-0. Penentuan Dissovel Oxygen (DO) Menambahkan sampel 2 mL larutan mangan sulfat (MnSO4) 40% ke dalam sampel, mendiamkan beberapa saat. Kemudian menambahkan 2 mL larutan alkali-iodida-azida (NaOH-KI) dan mendiamkan beberapa saat hingga terbentuk endapan warna coklat. Menambahkan 2 mL larutan asam sulfat (H2SO4¬) p.a hingga larutan berwarna kuning. Menambahkan dengan beberapa teter larutan amilum (C6H11O8)n hingga berwarna biru. Kemudian menitrasi dengan larutan natrium tiosulfat (Na2S2O3) 0,025 N hingga larutan menjadi bening. Mengamati warna dan volume yang digunakan. Penentuan Chemical Oxygen Demand (COD) Penentuan Chemical Oxygen Demand (COD) Memasukkan 100 mL sampel air danau (H2O) ke dalam erlenmeyer. Kemudian menambahkan dengan 5 mL larutan asam sulfat (H2SO4) dan 10 mL larutan kalmium permanganat (KMnO4) 0,05 N, lalu memanaskan hingga larutan tersebut mendidih. Menambahkan 10 mL larutan asam oksalat (H2C2O4). Selanjutnya menitrasi dengan asam permanganat (KMnO4)0,05 N selagi larutan masih panas hingga warna menjadi merah mudah. Mengamati perubahan yang terjadi. Penetuan Biochemical Oxygen Demand (BOD) Penentuan Biochemical Oxygen Demand (BOD) dilakukan dengan mengurangi nilai DO-0 dengan DO-5. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pengamatan Tabel Pengamatan Tabel 4.1. Penentuan Dissolved Oxygen (DO-5) Sebelum penambahan bahan Setelah penambahan bahan Bening MnSO4 NaOH-KI H2SO4 (C6H11O8) Na2S2O3 Keruh Coklat, ada endapan Kuning Biru Bening Tabel 4.2. Penentuan Dissolved Oxygen (DO-0) Sebelum penambahan bahan Setelah penambahan bahan Bening MnSO4 NaOH-KI H2SO4 (C6H11O8) Na2S2O3 Keruh Coklat, ada endapan Kuning Biru Bening Tabel 4.3. Penentuan Chemical Oxygen Demand (COD) Sebelum penambahan bahan Setelah penambahan bahan Bening H2SO4 KMnO4 H2C2O4 Titrasi KMnO4 Bening Ungu Ungu Merah muda ada endapan Reaksi MnSO4 (aq) + 2NaOH (aq) Mn(OH)2 (aq) + Na2SO4 (aq) 2Mn(OH)2 (aq) + O2 (aq) 2MnO2 + 2H2O (l) MnO2 (s) + 2KI (aq) + 2H2O (l) (H_2 〖SO〗_4)/ Mn(OH)2 (aq) + I2 (aq) + 2KOH (aq) I2 (aq) + 2Na2S 2O3 Na2S4O6 + 2NaI Analisis Data Diketahui : M Na2S2O3 = 0,025 N : 0,025 ekiv/L Be O2 = 8 g/ekiv V air danau = 100 mL V titrasi (DO-5) = 3,7 mL Be KMnO4 = 31,6 g/ekiv V KMnO4 = 3,8 mL V titrasi (DO-0) = 7,6 mL Ditanyakan : DO-5 = …? DO-0 = …? COD = …? BOD = …? Penentuan DO-0 DO-0 = V_(Na_2 S_2 O_3 x N Na_2 S_2 O_3 x Be O_2 x 1000)/V_sampel = (7,6 mL x 0,025 ekiv⁄L x 8 g⁄(ekiv ) x 1000)/(100 mL) = (152 g⁄L)/(100 ) = 15,2 g/L = 15200 mg/L (ppm) Penetuan DO-5 DO-5 = V_(Na_2 S_2 O_3 x N Na_2 S_2 O_3 x Be O_2 x 1000)/V_sampel = (3,7 mL x 0,025 ekiv⁄L x 8 g⁄(ekiv ) x 1000)/(100 mL) = (740 g⁄L)/(100 ) = 7,4 g/L = 7800 mg/L (ppm) Penentuan COD COD = ((10+A)x B-(10 x C)x Be KMnO_4 x 1000)/V_sampel = ((10+3,8 mL)x 0,05 ekiv⁄L-(10 x 0,05)x 31,6 g⁄ekiv x 1000)/(100 mL) = (13,8 x 0,05-0,5 x 31600 g⁄L)/100 = 60,04 g/L (ppm) = 60040 mg/L (ppm) Penentuan BOD BOD = (DO-0) – (DO-5) = (15200 – 74000) g/L = 7800 mg/L (ppm) Pembahasan COD singkatan dari Chemical Oxygen Demand atau kebutuhan oksigen kimia untuk reaksi oksidasi terhadap bahan buangan di dalam air dan BOD singkatan dari Biological Oxygen Demand atau kebutuhan oksigen biologi untuk memecah bahan buangan di dalam air. Melalui kedua cara tersebut dapat ditentukan tingkat pencemaran pada air lingkungan (Wardhana, 2001: 91-92). Penentuan Dissolved Oxygen (DO) di lakukan dengan menentukan DO-5 dan DO-0. Penetuan DO-5 dilakukan dengan menginkubasi sampel air danau selama 5 hari denga tujuan agar tidak terjadi dekomposisi mikroorganisme sehingga tidak terjadi fotosintesis yang menghasilkan oksigen terlarut dan DO-0 tanpa inkubasi sebagai pembanding. Penambahan larutan mangan sulfat (MnSO4) beertujuan untuk mengikat oksigen bebas membentuk mangan hidroksida (Mn(OH)2). Penambahan larutan alkali-iodida-azida berfungsi sebagai katalisator sehingga terbentuk warna coklat dan terdapat endapan. Larutan asam sulfat (H2SO4) berfungsi untuk merombak dan melarutkan endapan yang ada dalam sampel air danau. Menambahkan larutan amilum (C6H11O8)n sebagai indikator dan dapat mengikat ion iod bebas hingga berwarna biru. Menitrasi dengan larutan tiosulfat (Na2S2O3) hingga berwarna bening untuk mendapatkan nilai DO air danau tersebut. Nilai dari DO-5 yang dihasilkan yaitu 7400ppm dan nilai DO-0 yaitu 15200 ppm sehingga diperoleh nilai dari Biological Oxygen Demandd (BOD) yaitu 7800 ppm. Menurut materi kesehatan, kandungan oksigen dalam air minum atau BOD tidak boleh kurang dari 3 ppm sehingga dapat disimpulkan bahwa air danau Mawang Lembah Biru tidak layak untuk di konsumsi. Penentuan Chemical Oxygen Demand (COD) dilakukan dengan penambahan asam sulfat (H2SO4) untu mengikat oksigen dalam air karena bersifat sebagai pengoksidasi yang kuat. Menambahkan dengan kalium permangan (KMnO4) dengan pemanasan bertujuan untuk mempercepat proses reaksi penguraian reaksi terlarut. Larutan oksalat (H2C2O4) untuk melarutkan endapan sehingga menghasilkan warna ungu. Menitrasi dengan kalium permangan (KMnO4) untuk mendapatkan nilai Chemical Oxygen Demand (COD). Nilai COD yangdi hasilkan adalah 600400 ppm yang melebihi ambang batas yaitu 25 ppm. BAB V PENUTUP Kesimpulan Kesimpulan pada percobaan ini adalah nilai DO yaitu DOpm-0 adalah 15200 ppm dan DO-5 adalah 7400 , nilai BOD 7800 ppm dan nilai COD adalah 60040 ppm. Saran Saran yang diberikan untuk percobaan selanjutnya adalah sebaiknya menggunakan sampel lain seperti air dalam waduk agar diketahui perbedaan Chemical Oxygen Demand (COD), Biochemical Oxygen Demand (BOD) dan Dissolved Oxygen (DO) yang terkandung di dalamnya. DAFTAR PUSTAKA Darmono. Lingkungan Hidup dan Pencemaran Hubungan dengan toksilokogi Senayawa Logam. Jakarta: UI-Press, 2001. Rama, Bahaking, dkk. Pengetahuan Lingkungan. Makassar: Alauddin-Press, 2009. Salmin. “Oksigen Terlarut (DO) dan kebutuhan Oksigen Biologi (BOD) sebagai Salah Satu Indikator Untuk Menentukan Kualitas Perairan”. Oseana XXX, no. 3 (2005): h. 21-26. Tumanggor, Winnie, dkk. “Analisis Kandungan Pb pada Air Sumur Gali Masyarakat Di Sekitar Tempat Penimbunan Limbah Padat Industri dari Daur Ulang Aki Bekas Desa Sei Rotan Kecamatan Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Tahun 2012”. Departemen Kesehatan Lingkungan (2012): h. 1-7. Wardhana, Wisnu Arya. Dampak Pencemaran Lingkungan. Yogyakarta: ANDI Offset, 1995. .Wardani, dkk. “Akumulasi Logam Berat Timbal (Pb) pada Daging Kering Hijau (Perna Viridin) Di Muara Sungai Banjir Kanal Barat Semarang”. Unnes Life Scince 3 no. 1 (2014): h. 1-8.