KONSEP DASAR KIMIA AIR memberikan informasi tentang pentingnya air bagi kehidupan, siklus air, sumber air tawar, dan berbagai jenis pencemaran air seperti bahan kimia organik dan anorganik, logam berat, eutrofikasi, dan dampaknya terhadap lingkungan dan kesehatan manusia.

1. KONSEP DASAR KIMIA AIR
Jurusan Kesehatan Lingkungan
Poltekkes Kemenkes Yogyakarta

2. Pentingnya Air
• Bagian fluida yang sangat penting bagi kehidupan
• Bagian dari fungsi ekosistem yang tak tergantikan
• Dibutuhkan untuk domestik, pertanian dan industri
• Berfungsi sebagai pembersih alami
• Setiap orang membutuhkan min 2,5 m 3 air / hari.
• Rumus Air (bukan Aquadest) adalah H2O + X
• Apakah X itu ?????

3. Ketersediaan Air
• Bumi mengandung 325 juta kubik mil air,
yang meliputi 71% permukaan bumi.
• 97% air di bumi berupa air asin
• 2.5% berupa air tawar
• 0.77% tersedia untuk pemenuhan
kebutuhan manusia

4. Ketersediaan Air

5. Pemanfaatan Air

6. Sumber-sumber Air Segar
• Atmosphere (sebagai hujan)
• Danau dan sungai
• Glaciers, bongkahan salju
• Air tanah
• Air bawah tanah (aquifers)

7. SIKLUS AIR

8. SIKLUS AIR
• Siklus air merupakan proses dimana molekul air (H2O)
bergerak dalam suatu siklus : dari permukaan bumi
(lautan atau tanah ke atmosphere dan kembali lagi)
• Kuantitas air di bumi tidak pernah berubah,
• Siklus Air melalui perubahan wujud : Cair, Uap dan Es
/Salju merupakan proses yang dapat mempertahankan
kualitas air
• Kualitasnya dapat mengalami perubahan.
• Keberadaan Air tidak pernah murni (sebagai H2O), selalu
mengandung impurities (kotoran) yang masuk ke
lingkungan air  shg rumus Air H2O + X.

9. Pencemaran (Pollusi)
Adanya suatu zat dalam lingkungan yang karena komposisi/
jumlahnya menyebabkan terganggunya proses alami,
lingkungan yang tidak diinginkan, dan dapat timbul
gangguan kesehatan

10. Pencemaran Air
• Perubahan Kualitas Air secara Fisik, Kimia dan Biologis yang
berakibat pada kehidupan mikroorganisme (misal degradasi)
• Adanya bahan-bahan pengotor di badan air (danau, sungai,
aquifer, dll)
• Pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya
mahluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam
air oleh kegiatan manusia, sehingga kualitas air turun sampai
ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak berfungsi lagi
sesuai dengan peruntukkannya (PP No.82 2001).

11. Sumber Pencemaran Air
• Sumber lansung: Pencemaran yang berasal dari
sumber tertentu
contoh : Pabrik, Sistim buangan, sumur minyak
• Sumber tak langsung : Pencemaran yang
berasal dari penyebaran sumber yang tidak jelas
contoh : Air dari jalan, dari kegiatan pertanian

12. Sumber Pencemaran Air

13. PENCEMARAN AIR TANAH

14. Macam-macam Pencemaran Air
• Bahan Patogen (penyakit)
• Bahan Kimia Organik
• Bahan Kimia Anorganik
• Kekurangan Oksigen/Eutrofikasi
• Endapan (Sedimentasi)
• Polusi Panas

15. Bahan-bahan Patogen
• Bakteri, virus,
parasit
• Buangan Manusia
& Hewan
• Demam
• Tiphoid/tifus,
• Kolera,
• Disentri

16. Bahan Kimia Organik
• Pestisida
• Minyak, oli, Bensin,
• Detergen
• Buangan Pabrik,
aliran dari sawah/
ladang
• Kanker
• Kerusakan sistim saraf

17. Sumur Minyak Bor & Air Tanah

18. POPs
Persistent Organic Pollutants (POPs) adalah
bahan-bahan kimia yang tetap berada di
lingkungan, bioakumulasi melalui jaring-jaring
makanan, dan berisiko menyebabkan pengaruh
terhadap kesehatan manusia dan lingkungan.
The "dirty dozen= 12 jenis pencemar" meliputi:
PCBs, aldrin, chlordane, DDT, dieldrin, endrin,
heptachlor, hexachlorbenzene, mirex,
polychlorinated dibenzo-p-dioxins,
polychlorinated dibenzofurans, and toxaphene.

19. Pollutan-pollutan Organik
contoh = Dioxin, PCB, DDT (Chlorinated)
Dioxin: stabil; lambat didegradasi
Penyebab: kanker lemahnya sistem pertahanan tubuh

20. Pollutan-pollutan Organik - PCBs
PCB = tidak mudah terbakar, tidak larut dalam air, bertitik
didih rendah, memiliki konduksi listrik rendah  sehingga
digunakan sebagai transformers dan kapasitors.
• Terakumulasi dalam lemak hewan  biomagnifikasi
• penyebab:
• kanker
• pemecahan hormonal dan reproduksi
• menurunkan kemampuan cognitif (dopamine)

21. Pollutan -pollutan Organik - DDT
DDT adalah insektisida, stabil dan lambat didegradasi.
Paul Muller memenangkan penghargaan Nobel di tahun
1948 untuk pengembangan DDT.
Keuntungan = mengontrol penyebaran malaria;
melindungi hasil pertanian

22. Pollutan-pollutan Organik - DDT

23. Pollutan-pollutan Organik - DDT
Permasalahan dengan DDT:
DDT tidak dapat dimetabolisme dengan cepat oleh
hewan, sehingga akan terdeposit dan tersimpan
dalam jaringan lemak hewan  biomagnifikasi
Kesehatan Manusia
•penurunan fungsi mental
•infertilitas bagi perempuan
•kanker

24. Bahan Kimia AnOrganik
• Asam, Basa, garam
• logam berat (mercuri, timbal,
cadmium, selenium &arsen)
• Effluent industrial, buangan
perternakan,
pembangkit listrik
• Kanker, merusak sistem
saraf

25. Pollutan-pollutan Anorganik
• Timbal dari pembakaran, pipa-pipa, solder , bensin
Menyebabkan: - miscarriages
- kehilangan kemampuan mendengar
- kehilangan kemampuan belajar
• Arsen dari penambangan atau pengeringan tanah gurun
Menyebabkan : - anemia
- kanker
- kematian
• Natrium Klorida : Salinasi
• Asam-asam: Senyawa-senyawa sulfur dan nitrogen dari
batubara.
penyebab: - perubahan pH yang berefek terhadap species
- leaches aluminum

26. Pollutan Mercuri
• Berbagai sumber
• Pertambangan Emas
• Pembakaran
batubara-pembangkit
listrik
• Udara  Air
• Biomagnifikasi
Keracunan Mercuri :
• merusak sistem saraf
• keterbelakangan mental
• perkembangan yang lambat
• kerusakan ginjal/gagal ginjal

27. Pollutan-pollutan Inorganik
Mother and Son
Minamata Bay, Japan

29. Oksigen dalam air
• Faktor yang mempengaruhi
jumlah O2 dalam air (terlarut) :
– Suhu
– Kecepatan Aliran
– Kekasaran permukaan yang dilintasi aliran air
• Oxigen terlarut (dissolved oxygen = DO) dalam air akan
berkurang selama proses dekomposisi zat/ limbah organik
[air segar dapat mengandung hingga10 ppm (bagian per
sejuta) dibandingkan 200.000 ppm pada udara]

30. Kebutuhan Oksigen dalam Limbah
DO (Dissoved Oxygen): Oksigen terlarut dalam air sebagai indikator
kualitas air, kadar 6 ppm O2 atau lebih mendukung kehidupan dalam air.
BOD (Biochemical Oxygen Demand) : Jumlah oksigen terlarut yang
dibutuhkan oleh mikroorganisme dalam air untuk dekomposisi zat organik.
Air limbah domestik, Pulp & Kertas, limbah makanan dapat menyebabkan
penurunan kadar oksigen (Oxygen sag), dimana hanya sedikit makhluk
hidup dalam air yang bertahan.

31. Eutrophikasi
Eutrophikasi adalah proses alam dimana air (danau, sungai,
dll) menjadi terlampau kaya akan nutrien, umumnya nitrogen
dan phospor. Ini merupakan salah satu cara dimana badan
air (danau, sungai, dan laut) berubah bentuk dari kondisi
kekurangan nutrien (oligotrophik), melalui fase yang sedikit
kaya nutrien (mesotrophik) hingga menjadi kondisi yang kaya
nutrien (eutrophik).
Aktivitas manusia kadangkala memperbesar laju perubahan,
karena aktivitas seperti perternakan, perhutanan, pembuatan
jalan, industri dan pengolahan limbah dapat menyebabkan
nutrien masuk ke dalam sumber-sumber air. Peningkatan
nutrien dengan cara tersebut seringkali menyebabkan
peledakan populasi alga dan tanaman air lainnya.

32. Pengaruh Ecosistem: Eutrophikasi
• Penyebab: Nitrat,
phosphat, &
ammonia
• Berasal dari:
limbah
perternakan,
perkotaan,
pertanian (pupuk)
• Menyebabkan:
Kekurangan
oksigen, shg
membunuh ikan

33. Eutrophikasi
BOD dan Eutrophikasi – perubahan cepat yang terjadi pada badan
air karena adanya peningkatan produktifitas biologi. (Danau dan
sungai oligotrophik memiliki air yang jernih dan produktifitas biologi
yang rendah).

34. Proses
eutrophikasi

35. Sedimentasi
Definisi: pemenuhan badan air oleh partikel-
partikel tanah, umumnya pasir dan
kerikil.
• Pengaruh-pengaruh sedimentasi:
 Hilangnya tempat bersembunyi-tinggal
bagi ikan-ikan kecil
 Organisme-organisme air yang melekat
terlepas dari bebatuan dan pasir.
 Berkurangnya cahaya masuk
 Kondisi anaerobik

36. ak tasi
p n
m e
a im
D d
se

37. Sedimen dari proses erosi dan terbawa aliran hujan:
•mengisi danau
•menghalangi jalur kapal
•menyumbat turbin hydroelektrik
•mempermahal proses purifikasi

38. Polusi Panas (thermal pollution)
Polusi Thermal = meningkatkan suhu
• menyebabkan
– thermal shock
– parasit dan penyakit
– berpeluang menjadi pollutan beracun
– Perubahan ecology

39. Dampak pencemaran air
• Dampak terhadap kehidupan biota air.
• Dampak terhadap kualitas air tanah.
• Dampak terhadap kesehatan.
• Dampak terhadap estetika lingkungan.

40. a. Dampak terhadap kehidupan biota air
• Dengan banyaknya zat pencemar yang ada di dalam air
limbah, maka akan menyebabkan menurunnya kadar
oksigen yang terlarut di dalam air limbah tersebut. 
– menyebabkan kehidupan terganggu (kematian, kurang
perkembangannya)
– kerusakan pada tanaman/tumbuhan air.
• Akibat matinya bakteri-bakteri, maka proses penjernihan
air secara alamiah juga terhambat.  air limbah menjadi
sulit teruraikan.
• Panas dari limbah industri juga membawa dampak pada
kematian organisme, apabila air limbah tersebut tidak
didinginkan terlebih dahulu.

41. b. Dampak terhadap kualitas air tanah
• Kualitas air tanah menurun (logam berat,
bau, dll)
• Suatu survei sumur dangkal di Jakarta
menunjukkan bahwa pencemaran air tanah
oleh tinja telah terjadi dalam skala yang luas.

42. c. Dampak terhadap kesehatan
Pengaruh langsung terhadap kesehatan, umpamanya,
tergantung sekali pada kualitas air mengingat air yang
terkontaminasi dalam hal ini berfungsi sebagai media
penyalur ataupun penyebar penyakit.
Peran air sebagai pembawa penyakit menular bermacam-
macam, antara lain:
•air sebagai media untuk hidup mikroba patogen  water
borne disease;
•air sebagai sarang insekta penyebar penyakit  insecta
related water borne disease;
•jumlah air bersih yg tersedia tak cukup, shg manusia
bersangkutan tak dapat membersihkan dirinya  water
washes disease;
•air sebagai media untuk hidup vektor penyebar penyakit
.

43. Beberapa penyakit Bawaan Air dan Agennya
Agen Penyakit
Virus: •Diare pada anak
•Rotavirus •Hepatitis A
•Virus Hepatitis A •Polio (myelitis anterior acuta)
•Virus Poliomyelitis
Bakteri: •Cholera Diare/Dysenterie
•Vibrio cholerae Escherichia coli •Typhus abdominalis
•Enteropatogenik Salmonella typhi •Paratyphus
•Salmonella paratyphi •Dysenterie
•Shigella dysenteriae
Protozoa: •Dysentrie amoeba
•Entamuba histolytica •Balantidiasis
•Balantidia coli •Giardiasis
•Giarda lamblia
Metazoa: •Ascariasis
•Ascaris lumbricoides •Clonorchiasis
•Clonorchis sinensis •Diphylobothriasis
•Diphyllobothrium latum •Taeniasis
•Taenia saginata/solium •Schistosomiasis
•Schistosoma

44. d. Dampak terhadap estetika lingkungan
• Dengan semakin banyaknya zat organik
yang dibuang oleh perusahaan yang
memproduksi bahan organik seperti tapioka,
maka setiap hari akan dihasilkan air limbah
yang berupa bahan-bahan organik yang
semakin besar  proses pembusukan zat
organik yang berada di dalamnya  bau
menyengat.
• Tumpukan limbah yang memerlukan tempat
yang luas.

45. d. Dampak terhadap estetika lingkungan

46. Peraturan Pemerintah No.: 82 Tahun
2001
• Pengelolaan kualitas air adalah upaya
pemeliharaan air sehingga tercapai kualitas air
yang diinginkan sesuai peruntukannya untuk
menjamin agar kualitas air tetap dalam kondisi
alamiahnya;
• Pengendalian pencemaran air adalah upaya
pencegahan dan penanggulangan pencemaran
air serta pemulihan kualitas air untuk menjamin
kualitas sesuai dengan baku mutu air;

47. KLASIFIKASI AIR BAKU (PP No.:82 Thn 2001)
Air Kelas Satu: air yang peruntukkannya dapat digunakan untuk air baku air
minum, dan atau peruntukkan lain yang mempersyaratkan mutu
air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Air Kelas Dua: air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana /
sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan,
air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang
mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan
tersebut.
Air Kelas Tiga: air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan
ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan
atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang
sama dengan kegunaan tersebut.
Air Kelas Empat: air yang peruntukannya dapat digunakan untuk peternakan, air
untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang
mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan
tersebut.

49. Konsep Pengendalian Pencemaran Air
 Mengurangi atau menghilangkan sumber-sumber pollusi
 contoh: pengurangan jumlah penggunaan pupuk
 Me-recycle buangan
 Mencari bahan-bahan pengganti yang ramah lingkungan
 contoh: penggantian phosphat pada deterjen laundry
 Mengembalikan secara alami, fungsi air sebagai
pembersih,
• contoh, menghidupkan kembali wetlands
• Meniru fungsi air sebagai pembersih alami dalam cara
mengontrol:
 Plant saluran pengolahan buangan
 Septik tank