BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Di dalam kasus-kasus pencemaran perairan, baik itu laut, sungai,
danau maupun waduk, seringkali diberitakan bahwa nilai BOD dan COD perairan
telah melebihi baku mutu. Atau sebaliknya, pada kasus pencemaran lainnya yang
mendapat protes dari masyarakat sehubungan dengan adanya limbah
industri, ditanggapi dengan dalih bahwa nilai BOD dan COD perairan
masih memenuhi baku mutu.
Dalam salah satu harian (Kompas edisi Senin, 12 Desember 1994)
juga terdapat suatu berita dengan judul ³Sebaiknya, parameter BOD dan COD tak
dipakai penentu baku mutu limbah´ yang kurang lebih merupakan pendapat dari
salah satu pakar bioremediasi lingkungan dari Universitas Sriwijaya, Palembang.
Menurut pakar tersebut, dalam banyak kasus kesimpulan yang hanya didasarkan
pada hasil analisis BOD dan COD (juga pH) belum
merupakan jawaban ada tidaknya pencemaran lingkungan oleh suatu
industri. Di sisi lain, BOD dan COD adalah parameter yang menjadi baku mutu
berbagai air limbah industri selain beberapa parameter kunci lainnya. Nampaknya
terdapat persepsi pada sementara kalangan yang menempatkan BOD dan COD agak
berlebihan dari yang seharusnya.
1.2 Tujuan
Makalah ini dibuat untuk mengkaji apa itu sebenarnya BOD dan COD,
bagaimana cara atau prinsip pengukurannya, dan peranan BOD dan COD di dalam
penentuan baku mutu air limbah.
1.3 Manfaat
Agar dapat mengetahui dan memahami BOD dan COD sertaperanannya
dalam penentuan baku mutu air limbah.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pendahuluan
Kehidupan mikroorganisme, seperti ikan dan hewan air lainnya,
tidak terlepas dari kandungan oksigen yang terlarut di dalam air, tidak berbeda
dengan manusia dan mahluk hidup lainnya yang ada di darat, yang juga memerlukan
oksigen dari udara agar tetap dapat bertahan. Air yang tidak mengandung oksigen
tidak dapat memberikan kehidupan bagi mikro organisme, ikan dan hewan air
lainnya. Oksigen yang terlarut di dalam air sangat penting artinya bagi
kehidupan.
Untuk memenuhi
kehidupannya, manusia tidak hanya tergantung pada makanan yang berasal dari
daratan saja (beras, gandum, sayuran, buah, daging, dll), akan tetapi juga
tergantung pada makanan yang berasal dari air (ikan, kerang, cumi-cumi, rumput
laut, dll).
Tanaman yang ada di
dalam air, dengan bantuan sinar matahari, melakukan fotosintesis yang
menghasilkan oksigen. Oksigen yang dihasilkan dari fotosintesis ini akan larut
di dalam air. Selain dari itu, oksigen yang ada di udara dapat juga masuk ke
dalam air melalui proses difusi yag secara lambat menembus permukaan air.
Konsentrasi oksigen yang terlarut di dalam air tergantung pada tingkat
kejenuhan air itu sendiri. Kejenuhan air dapat disebabkan oleh koloidal yang
melayang di dalam air oleh jumlah larutan limbah yang terlarut di dalam air.
Selain dari itu suhu air juga mempengaruhi konsentrasi oksigen yang terlarut di
dalam air. Tekanan udara dapat pula mempengaruhi kelarutan oksigen di dalam
air. Tekanan udara dapat pula mempengaruhi kelarutan oksigen di dalam air
karena tekanan udara mempengaruhi kecepatan difusi oksigen dari udara ke dalam
air.
Kemajuan industri dan teknologi seringkali berdampak pula terhadap
keadaan air lingkungan, baik air sungai, air laut, air danau maupun air tanah.
Dampak ini disebabkan oleh adanya pencemaran air yang disebabkan oleh berbagai hal
seperti yang telah diuraikan sebelumnya. Salah satu cara untuk menilai
seberapa jauh air lingkungan telah tercemar adalah dengan melihat
kandungan oksigen yang terlarut di dalam air.
Pada umumnya air lingkungan yang telah tercemar kandungan
oksigennya sangat rendah. Hal itu karena oksigen yang terlarut di dalam air
diserap oleh mikroorganisme untuk memecah/mendegradasi bahan buangan organic
sehingga menjadi bahan yang mudah menguap (yang ditandai dengan bau busuk).
Selain dari itu, bahan buangan organik juga dapat bereaksi dengan oksigen yang
terlarut di dalam air organic yang ada di dalam air, makin sedikit sisa
kandungan oksigen yang terlarut di dalamnya. Bahan buangan organik biasanya
berasal dari industri kertas, industri penyamakan kulit, industri pengolahan
bahan makanan (seperti industri pemotongan daging, industri pengalengan ikan,
industri pembekuan udang, industry roti,industry susu, industri keju dan
mentega), bahan buangan limbah rumah tangga,bahan buangan limbah pertanian,
kotoran hewan dan kotoran manusia danlain sebagainya.
Dengan melihat kandungan oksigen yang terlarut di dalam air dapat
ditentukan seberapa jauh tingkat pencemaran air lingkungan tela terjadi. Cara
yang ditempuh untuk maksud tersebut salah satunya adala dengan uji BOD dan COD.
2.2 Pengertian BOD dan COD
BOD atau Biochemical Oxygen Demand adalah suatu
karakteristik yang menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang diperlukan oleh
mikroorganisme (biasanya bakteri) untuk mengurai atau mendekomposisi bahan organic
dalam kondisi aerobik (Umaly dan Cuvin, 1988; Metcalf & Eddy, 1991).
Ditegaskan lagi oleh Boyd (1990), bahwa bahan organik yang
terdekomposisi dalam BOD adalah bahan organik yang siap terdekomposisi (Readily
decomposable oRganic matteR). Mays (1996) mengartikan BOD sebagai suatu
ukuran jumlah oksigen yang digunakan oleh populasi mikroba yang terkandung
dalam perairan sebagai respon terhadap masuknya bahan organic yang dapat
diurai. Dari pengertian ini dapat dikatakan bahwa walaupun nilai BOD menyatakan
jumlah oksigen, tetapi untuk mudahnya dapat juga diartikan sebagai gambaran
jumlah bahan organik mudah urai (biodegradable oRganics) yang ada di perairan.
Sedangkan COD atau Chemical Oxygen Demand adalah jumlah
oksigen yang diperlukan untuk mengurai seluruh bahan organik yang terkandung
dalam air (Boyd, 1990). Hal ini karena bahan organik yang ada sengaja diurai
secara kimia dengan menggunakan oksidator kuat kalium bikromat pada kondisi
asam dan panas dengan katalisator perak sulfat (Boyd, 1990;
Metcalf & Eddy, 1991), sehingga segala macam bahan organik, baik yang mudah
urai maupun yang kompleks dan sulit urai, akan teroksidasi. Dengan demikian,
selisih nilai antara COD dan BOD memberikan gambaran besarnya bahan organik
yang sulit urai yang ada di perairan. Bisa saja nilai BOD sam dengan COD,
tetapi BOD tidak bisa lebih besar dari COD. Jadi COD menggambarkan jumlah total
bahan organik yang ada.
2.3 Metode pengukuran BOD dan COD
Prinsip pengukuran BOD pada dasarnya cukup sederhana, yaitu
mengukur kandungan oksigen terlarut awal (DOi) dari sampel segera
setelah pengambilan contoh, kemudian mengukur kandungan oksigen terlarut pada
sampel yang telah diinkubasi selama 5 hari pada kondisi gelap dan
suhu tetap (20oC) yang sering disebut dengan DO5. Selisih DOi dan DO5 (DOi
- DO5) merupakan nilai BOD yang dinyatakan dalam miligram oksigen per liter
(mg/L). Pengukuran oksigen dapat dilakukan secara analitik dengan cara titrasi
(metode Winkler, iodometri) atau dengan menggunakan alat yang disebut DO meter
yang dilengkapi dengan pRobe khusus. Jadi pada prinsipnya
Dalam kondisi gelap,
agar tidak terjadi proses fotosintesis yang menghasilkan oksigen, dan dalam
suhu yang tetap selama lima hari, diharapkan hanya terjadi proses dekomposisi
oleh mikroorganime, sehingga yang terjadi hanyalah penggunaan oksigen, dan
oksigen tersisa ditera sebagai DO5. Yang penting diperhatikan dalam hal ini
adalah mengupayakan agar masih ada oksigen tersisa pada pengamatan hari kelima
sehingga DO5 tidak nol. Bila DO5 nol maka nilai BOD tidak dapat ditentukan.
Pada prakteknya pengukuran BOD perlu kecermatan
tertentu mengingatkan kondisi sampel yang sangat bervariasi sehingga
kemungkinan diperlukan penetralan PH, pengenceran, penambahan populasi bakteri. Pengenceran
dan/atau aerasi diperlukan agar masih cukup tersisa oksigen pada hari kelima.
Karena melibatkan mikroorganisme (bakteri) sebagai pengurai bahan
organik, maka analisis BOD memang cukup
memerlukan waktu. Oksidasi biokimia adalah proses yang lambat. Dalam waktu 20
hari, oksidasi bahan organik
karbon mencapai 95 ± 99 %, dan dalam waktu 5 hari sekitar 60 ± 70
% bahan organik telah terdekomposisi (Metcalf & Eddy, 1991). Lima hari
inkubasi adalah kesepakatan umum dalam penentuan BOD. Bisa saja BOD ditentukan
dengan menggunakan waktu inkubasi yang berbeda, asalkan dengan menyebutkan lama
waktu tersebut dalam nilai yang dilaporkan (misal BOD7, BOD10) agar tidak salah
dalam interpretasi atau memperbandingkan. Temperatur 20oC dalam inkubasi juga merupakan temperatur standard. Temperatur 20oC adalah nilai rata-rata temperatur sungai beraliran lambat di
daerah beriklim sedang (Metcalf & Eddy, 1991) dimana teori BOD ini berasal.
Untuk daerah tropik seperti Indonesia, bisa jadi temperatur inkubasi ini
tidaklah tepat. Temperatur perairan tropik umumnya berkisar antara 25 ± 30oC, dengan temperatur inkubasi yang relatif lebih rendah bisa jadi
aktivitas bakteri pengurai juga lebih rendah dan tidak optimal sebagaimana yang
diharapkan. Ini adalah salah satu kelemahan lain BOD selain wakt penentuan yang lama tersebut.
Metode pengukuran COD sedikit lebih kompleks, karena menggunakan
peralatan khusus Reflux, penggunaan asam pekat, pemanasan, dan titrasi
(APHA, 1989, Umaly dan Cuvin, 1988). Peralatan Reflux (Gambar 1)
diperlukan untuk menghindari berkurangnya air sampel karena pemanasan. Pada
prinsipnya pengukuran COD adalah penambahan sejumlah tertentu kalium bikromat
(K2Cr2O7) sebagai oksidator pada sampel (dengan volume diketahui) yang
telah ditambahkan asam pekat dan katalis perak sulfat, kemudian dipanaskan
selama beberapa waktu. Selanjutnya, kelebihan kalium bikromat ditera dengan
cara titrasi. Dengan demikian kalium bikromat yang terpakai untuk oksidasi
bahan organik dalam sampel dapat dihitung dan nilai COD dapat ditentukan.
Kelemahannya, senyawa kompleks anorganik yang ada di perairan yang dapat
teroksidasi juga ikut dalam reaksi (De Santo, 1978), sehingga dalam kasus-kasus
tertentu nilai COD mungkin sedikit µoveR estimate¶ untuk gambaran
kandungan bahan organik
Bilamana nilai BOD baru dapat diketahui setelah waktu inkubasi
lima hari, maka nilai COD dapat segera diketahui setelah satu atau dua jam.
Walaupun jumlah total bahan organic dapat diketahui melalui COD dengan waktu
penentuan yang lebih cepat, nilai BOD masih tetap diperlukan. Dengan mengetahui
nilai BOD, akan diketahui proporsi jumlah bahan organik yang mudah urai (biodegRadable),
dan ini akan memberikan gambaran jumlah oksigen yang akan terpakai untuk
dekomposisi di perairan dalam sepekan (lima hari) mendatang. Lalu dengan
memperbandingkan nilai BOD terhadap COD juga akan diketahui seberapa besar
jumlah bahan-bahan organik yang lebih persisten yang ada di perairan.
2.4 Contoh
Perhitungan BOD dan COD
y Perhitungan BOD
Sampel sebanyak 5ml, sebelum diinkubasi kandungan oksigen yang
terlarutnya (DO) sebesar 150 ppm.
Setelah masa inkubasi
selama 5 hari DO nya sebesar 125 ppm.
Jadi,
BOD = 5 X [ kadar {
DO(0 hari) - DO(5 hari) }] mg/l
= 5 x [50-25] mg/l
= 125 ppm
y Perhitungan COD
Sampel sebanyak 5ml,
dititrasi dengan FAS
Volume titrasi blanko
= 10,5 ml
Volume titrasi sampel
= 8,5 ml
Tabel 2.1 Tabel
Parameter yang Digunakan dalam Baku Mutu Air Limbah Berbagai Industri atau
Kegiatan
(SK MENLH tahun 1995, 1996, 2003)
Bila kita cermati baku mutu air limbah yang ada (Tabel 2.1),
nampak bahwa walaupun BOD dan COD terpakai sebagai parameter baku mutu air
limbah dari hampir semua kegiatan, tetapi keberadaannya adalah bersama-sama
dengan dua atau lebih parameter lain yang menjadi parameter kunci dari kualitas
air limbah kegiatan yang bersangkutan. Ini berarti, bukan hanya BOD dan COD
yang menjadi penentu pencemaran air limbah, tetapi kesemua parameter yang
menjadi baku mutu air limbah dari kegiatan yang bersangkutan.
Dari Tabel 2.1 tersebut juga terlihat bahwa parameter pH dan TSS (total
suspended solids) misalnya, juga berperanan penting dalam baku mutu limbah,
yang lebih lanjut juga berarti berperan penting dalam penentuan tingkat
pencemaran perairan. Dari nilai pH akan dapat diketahui apakah telah terjadi
perubahan sifat asam-basa perairan dari nilai pH alaminya, bila nilainya
lebih tinggi lebih dari satu unit di atas normal berarti perairan menjadi
terlalu basa, sebaliknya bila terjadi penurunan maka perairan menjadi terlalu
asam. Bila ini terjadi, selain mengganggu biota atau ekosistem perairan,
juga akan mengurangi nilai guna air. Demikian juga TSS, bila nilainya
meningkat cukup signifikan, perairan akan tampak keruh dan terkesan
kotor sehingga tentu saja mengurangi daya guna airnya.
Dengan demikian, bila misalnya nilai BOD dan COD suatu perairan
masih normal atau memenuhi baku mutu, belum dapat disimpulkan bahwa tidak
terjadi pencemaran, bila parameter kunci lainnya tidak diketahui. Karena bila
parameter lainnya telah meningkat dan melebihi baku mutu, maka berarti ada
indikasi pencemaran di perairan. Hal ini dapat terjadi karena bila terdapat
bahan-bahan toksik (beracun) di perairan, logam berat misalnya (Mays, 1996;
APHA, 1989), nilai BOD bisa jadi rendah atau masih memenuhi baku mutu, padahal
dalam air atau perairan tersebut terkandung bahan beracun atau air telah
tercemar. Sebaliknya, bila nilai BOD dan COD telah cukup tinggi dan melebihi
baku mutu, maka sudah dapat diduga ada indikasi pencemaran bahan organik.
BAB III
KESIMPULAN
1.
BOD adalah parameter penduga jumlah oksigen yang diperlukan oleh perairan
untuk mendegradasi bahan organik yang dikandungnya, sekaligus merupakan
gambaran bahan organik mudah urai (biodegRadable) yang ada dalam air
atau perairan yang bersangkutan. Bila uji BOD dilakukan tanpa perlakuan
tertentu dan dengan suhu inkubasi setara suhu perairan, maka BOD dapat
menggambarkan kemampuan perairan dalam mendegradasi bahan organik.
2. COD adalah parameter
penduga jumlah total bahan organik yang ada dalam air atau perairan, baik yang
mudah urai maupun yang sulit urai. Dengan memperbandingkan nilai COD dan BOD,
akan diketahui gambaran jumlah bahan organik persisten (sulit urai) yang
terkandung di dalamnya.
3. BOD dan COD masih
diperlukan sebagai parameter dalam baku mutu air limbah atau sebagai parameter
pencemaran perairan, karena peranannya sebagai penduga pencemaran bahan organik
dan kaitannya dengan penurunan kandungan oksigen terlarut perairan (oksigen
penting bagi kehidupan biota air dan ekosistem perairan pada umumnya). Peranan
BOD dan COD bukan sebagai penentu, tetapi setara dengan parameter lainnya yang
menjadi parameter kunci sehubungan dengan dugaan pencemaran oleh kegiatan tertentu.
create
Tidak ada komentar:
Posting Komentar