Air (H2O)

1.      Air Secara Umum

Air (H2O) adalah zat atau materi atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan.

Keberadaan air di Bumi tidak tetap, karena air selalu beredar. Kadang kala air tersedia banyak di suatu tempat (banjir). Namun, suatu waktu di tempat lain ada yang kekurangan air (kekeringan).

Air adalah unsur yang tidak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia. Bahkan dapat dipastikan tanpa pengembangan sumberdaya air secara konsisten peradaban manusia tidak akan mencapai tingkat yang dinikmati sampai saat ini. Oleh karena itu pengembangan dan pengolahan sumber daya air merupakan dasar peradaban manusia (Sunaryo, dkk, 2005).

Air adumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer adalah zat kimia yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di br kubik (330 juta mil³) tersedia di bumi. Air sebagian besar terdapat di laut (air asin) dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung), akan tetapi juga dapat hadir sebagai awan, hujan, sungai, muka air tawar, danau, uap air, dan lautan es. Air dalam obyek-obyek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu: melalui penguapan, hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah (runoff, meliputi mata air, sungai, muara) menuju laut. Air bersih penting bagi kehidupan manusia. Di banyak tempat di dunia terjadi kekurangan persediaan air. Selain di bumi, sejumlah besar air juga diperkirakan terdapat pada kutub utara dan selatan planet Mars, serta pada bulan-bulan Europa dan Enceladus. Air dapat berwujud padatan (es), cairan (air) dan gas (uap air). Air merupakan satu-satunya zat yang secara alami terdapat di permukaan bumi dalam ketiga wujudnya tersebut. Pengaturan air yang kurang baik dapat menyebakan kekurangan air, monopolisasi serta privatisasi dan bahkan menyulut konflik. 

2.      Sifat Kimia dan Fisika Air

a.       Sifat Fisika Air

Suhu air adalah derajat panas air yang dinyatakan dalam satuan derajat Celcius.
Warna adalah warna nyata dari air yang dapat disebabkan oleh adanya ion metal (besi dan mangan) humus, plankton, tumbuhan air dan limbah industri, yang dimaksud dengan warna adalah warna nyata yang kekeruhannya telah dihilangkan, sedangkan yang dimaksud dengan warna tampak adalah warna yang tidak hanya disebabkan zat-zat terlarut dalam air akan tetapi juga zat tersuspensi, yang dinyatakan dalam satuan warna skala PtCo.

Kekeruhan adalah sifat optik dari suatu larutan yang menyebabkan cahaya yang melaluinya terabsorbsi dan terbias dan dihitung dalam satuan mg/L SiO2 atau Unit Kekeruhan Nephelometri (UKN). Kekeruhan di dalam air disebabkan oleh adanya zat tersuspensi seperti lempung, lumpur, zat organik, plankton dan zat-zat halus lainnya.
Kejernihan adalah dalamnya lapisan air yang dapat ditembus oleh sinar matahari yang dinyatakan dalam satuan cm.

Residu Total adalah residu yang tersisa setelah penguapan contoh dan dilanjutkan dengan pengeringan pada suhu tertentu secara merata dan dinyatakan dalam satuan mg/L. Residu Tersuspensi adalah berat zat padat dalam air yang tertahan pada penyaring dengan kertas saring yang berpori sebesar 0,45 mm dan dikeringkan pada suhu tertentu secara merata dan dinyatakan dalam satuan mg/L.
Residu Terlarut adalah berat zat padat dalam air yang lolos pada penyaring dengan kertas saring yang berpori sebesar 0,45 mm dan dikeringkan pada suhu tertentu secara merata dan dinyatakan dalam satuan mg/L. Residu Total terurai adalah bagian berat dari residu total yang terurai menjadi gas pada pemanasan dengan suhu tertentu dan dinyatakan dalam satuan mg/L. Residu Tersuspensi Terurai adalah bagian berat dari residu tersuspensi yang terurai menjadi gas pada pemanasan dengan suhu tertentu dan dinyatakan dalam satuan mg/L. Residu Terikat adalah bagian berat residu total atau residu tersuspensi yang tidak terurai menjadi gas pada pemanasan dengan suhu tertentu dan dinyatakan dalam satuan mg/L. Residu Mengendap adalah zat padat yang dapat mengendap selama waktu tertentu dan dinyatakan dalam satuan mg/L atau mL/L.

Derajat keasaman (pH) adalah logaritma negatif dan aktifitas ion hidrogen dalam suatu larutan. Derajat keasaman (pH) air, penting untuk menentukan nilai daya guna perairan baik untuk keperluan rumah tangga, irigasi, kehidupan organisme perairan dan kepentingan lainnya. Nilai pH suatu perairan mencirikan keseimbangan antara asam dan basa dalam air dan merupakan pengukuran konsentrasi ion hidrogen dalam larutan. Mengingat nilai pH ditentukan oleh interaksi berbagai zat dalam air termasuk zat-zat yang secara kimia maupun biokimia tidak stabil maka penentuan pH harus dilakukan setelah pengambilan contoh dan tidak dapat diawetkan. pH dapat diukur dengan metode kolorimetri dan elektrometri. Metode elektrometri lebih banyak digunakan di laboratorium dan lapangan karena lebih teliti dan praktis.
Daya Hantar Listrik (DHL) adalah kemampuan dari larutan untuk menghantarkan arus listerik yang dinyatakan dalam mmhos/cm, kemampuan tersebut antara lain tergantung pada kadar zat terlarut yang mengion di dalam air, pergerakan ion, valensi dan suhu. Salinitas/Kegaraman adalah merupakan residu terlarut dalam air, apabila semua bromida dan iodida dianggap sebagai klorida.
Klorositi adalah kadar klor dalam satuan g/L yang digunakan pada perhitungan salinitas.

b.      Sifat Kimia Air

Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O: satu melekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terkait secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 KPa (1 bar) dan temperatur 273,15 K (0°C). 

Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia. Air berada dalam kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat di bawah tekanan dan temperatur standar. Dalam bentuk ion, air dapat dideskripsikan sebagai sebuah ion hidrogen ( H+) yang berasosiasi (berikatan) dengan sebuah ion hidroksida (OH-).

Air adalah pelarut yang kuat, melarutkan banyak jenis zat kimia. Zat-zat yang bercampur dan larut dengan baik dalam air (misalnya garam-garam) disebut sebagai zat-zat "hidrofilik" (pencinta air), dan zat-zat yang tidak mudah tercampur dengan air (misalnya lemak dan minyak), disebut sebagai zat-zat "hidrofobik" (takut-air). Kelarutan suatu zat dalam air ditentukan oleh dapat tidaknya zat tersebut menandingi kekuatan gaya tarik-menarik listrik (gaya intermolekul dipol-dipol) antara molekul-molekul air. Jika suatu zat tidak mampu menandingi gaya tarik-menarik antar molekul air, molekul-molekul zat tersebut tidak larut dan akan mengendap dalam air. 

3.      Manfaat Air dalam Kehidupan

Seluruh makhluk hidup di muka bumi membutuhkan air.Sejak awal kehidupan, mahluk hidup terutama manusia telah memanfaatkan air untuk kelangsungan hidupnya, bahkan mutlak dibutuhkan manusia. Seiring dengan pertambahan penduduk dan perkembangan industri, kebutuhan manusia akan air cenedrung meningkat. Berikut adalah manfaat sumber daya air sebagai pendukung kehidupan.

1)      Sumber bahan pangan. Manusia dan hewan dapat memperoleh sumber makanan dari perairan, seperti berbagai jenis ikan, rumput laut, kepiting, udang, kereang dan lainnya.

2)      Prasarana lalulintas air antar pulau atau antarbenua. Wilayah yang didominasi oleh perairan sangat bergantung pada lalulintas air, seperti adanya sungai atau laut  inilah hubungan antar wilayah dapat erjalin.

3)      Fungsi energi seperti pembangkit tenaga. Pergerakan air pasang dan surut dapat menghasilkan energi listrik. Selain itu, arus laut dapat dimanfaatkan ebagai energi pendorong perahu secara alami.

4)      Fungsi rekreasi. Kondisi pantai, danau, dan lau yang indah dan bersih difungsikan sebagai objek wisata.

5)      Fungsi pengaturan iklim. Perbedaan sifat fisik air laut dan daeratan dapat memengaruh gereakan udara (angin). Hal ini selanjutnya memanaskan perairan dan mengakibatkan penguapan kemudian turun sebagai hujan.

6)      Sebagai tempat usaha perikanan. Manusia memanfaatkan perairan sebagai usaha perikanan, seperti tambank udang, pengembangbiakan kerang mutiara dan sejenisnya.

7)      Sumber mineral, seperti garam, kalium karbonat, dan sejenisnya

8)      Sumber bahan tambang, seperti minyak bumi, timah, gas alam, dan sejenisnya

Dengan ke 8 manfaat sumber daya air ini kita dapat memaksimalkan sumber daya air yang ada dan tentunya tetap menjaga dan melestarikannya untuk kebutuhan sekrang dan masa yang akan datang.

Fungsi dan Peran Air Bagi Kehidupan Manusia 

Salah satu kebutuhan pokok sehari-hari makhluk hidup di dunia ini yang tidak dapat terpisahkan adalah Air.Tidak hanya penting bagi manusia Air merupakan bagian yang penting bagi makhluk hidup baik hewan dan tubuhan.Tanpa air kemungkinan tidak ada kehidupan di dunia inti karena semua makhluk hidup sangat memerlukan air untuk bertahan hidup.

Manusia mungkin dapat hidup beberapa hari akan tetapi manusia tidak akan bertahan selama beberapa hari jika tidak minum karena  sudah mutlak bahwa sebagian besar zat pembentuk tubuh manusia itu terdiri dari 73% adalah air. Jadi bukan hal yang baru jika kehidupan yang ada di dunia ini dapat terus berlangsung karena tersedianya Air yang cukup.Dalam usaha mempertahankan kelangsungan hidupnya, manusia berupaya mengadakan air yang cukup bagi dirinya sendiri. Berikut ini air merupakan kebutuhan pokok bagi manusia dengan segala macam kegiatannya, antara lain digunakan untuk:

• Keperluan rumah tangga, misalnya untuk minum, masak, mandi, cuci dan pekerjaan lainnya,
• Keperluan umum, misalnya untuk kebersihan jalan dan pasar, pengangkutan air limbah, hiasan kota, tempat rekreasi dan lain-lainnya.
• Keperluan industri, misalnya untuk pabrik dan bangunan pembangkit tenaga listrik.
• Keperluan perdagangan, misalnya untuk hotel, restoran, dll.
• Keperluan pertanian dan peternakan
• Keperluan pelayaran dan lain sebagainya

 Oleh karena itulah air sangat berfungsi dan berperan bagi kehidupan makhluk hidup di bumi ini.Penting bagi kita sebagai manusia untuk tetap selalu melestarikan dan menjaga agar air yang kita gunakan tetap terjaga kelestariannya dengan melakukan pengelolaan air yang baik seperti penghematan, tidak membuang sampah dan limbah yang dapat membuat pencemaran air sehingga dapat menggangu ekosistem yang ada.

Manfaat Air bagi Kehidupan Manusia 

Air merupakan zat yang paling penting dalam kehidupan setelah udara.Sekitar tiga per empat bagian dari tubuh kita terdiri dari air dan tidak seorangpun dapat bertahan hidup lebih dari 4-5 hari tanpa minum air.Selain itu, air juga dipergunakan untuk memasak, mencuci, mandi, dan membersihkan kotoran yang ada di sekitar rumah.Air juga digunakan untuk keperluan industri, pertanian, pemadam kebakaran, tempat rekreasi, transportasi, dan lain-lain.Penyakit-penyakit yang menyerang manusia dapat juga ditularkan dan di­sebarkan melalui air.Kondisi tersebut tentunya dapat menimbulkan wabah penyakit dimana-mana.

Volume air dalam tubuh manusia rata-rata 65% dari total berat badannya, dan volume tersebut sangat bervariasi pada masing-masing orang, bahkan juga bervariasi antara bagian-bagian tubuh seseorang. Beberapa organ tubuh ma­nusia yang mengandung banyak air, antara lain, otak 74,5%, tulang 22%, ginjal 82,7%, otot 75,6%, dan darah 83%.

Setiap hari kurang lebih 2.272 liter darah dibersihkan oleh ginjal dan sekitar 2,3 liter diproduksi menjadi urine. Selebihnya diserap kembali masuk ke aliran darah. Dalam kehidupan sehari-hari, air dipergunakan antara lain untuk ke­perluan minum, mandi, memasak, mencuci, membersihkan rumah, pelarut obat, dan pembawa bahan buangan industri.

Ditinjau dari sudut ilmu kesehatan masyarakat, penyediaan sumber air bersih harus dapat memenuhi kebutuhan masyarakat karena persediaan air bersih yang terbatas memudahkan timbulnya penyakit di masyarakat.Volume rata- rata kebutuhan air setiap individu per hari berkisar antara 150-200 liter atau 35-40 galon.Kebutuhan air tersebut bervariasi dan bergantung pada keadaan iklim, standar kehidupan, dan kebiasaan masyarakat.

4.      Kualitas Air

Kualitas air adalah kondisi kalitatif air yang diukur dan atau di uji berdasarkan parameter-parameter tertentu dan metode tertentu berdasarkan peraturan perundang-undangan yang berlaku (Pasal 1 keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 115 tahun 2003).

Menurut Acehpedia (2010), kualitas air dapat diketahui dengan melakukan pengujian tertentu terhadap air tersebut. Pengujian yang dilakukan adalah uji kimia, fisik, biologi, atau uji kenampakan (bau dan warna). Pengelolaan kualitas air adalah upaya pemaliharaan air sehingga tercapai kualitas air yang diinginkan sesuai peruntukannya untuk menjamin agar kondisi air tetap dalam kondisi alamiahnya.

Kualitas air menyatakan tingkat kesesuaian air untuk dipergunakan bagi pemenuhan tertentu kehidupan manusia, seperti untuk air minum, mengairi tanaman, minuman ternak dan sebagainya (Arsyad, 1989).

5.      Indikator Kualitas Air yang Baik dan Buruk

a.      Indikator Air yang Sehat

Air yang sehat harus memenuhi beberapa persyaratan antara lain :

1.      Air harus jernih atau tidak keruh. Kekeruhan pada air biasanya disebabkan oleh adanya butir-butir tanah liat yang sangat halus. Semakin keruh menunjukkan semakin banyak butir-butir tanah dan kotoran yang terkandung di dalamnya.

2.     Tidak berwarna. Air yang berwarna berarti mengandung bahan-bahan lain berbahaya bagi kesehatan, misalnya pada air rawa berwarna kuning , air buangan dari pabrik , selokan, air sumur yang tercemar dan lain-lain.

3.      Rasanya tawar. Air yang terasa asam, manis, pahit, atau asin menunjukan bahwa kualitas air tersebut tidak baik. Rasa asin disebabkan adanya garam-garam tertentu yang larut dalam air, sedangkan rasa asam diakibatkan adanya asam organik maupun asam anorganik.Tidak berbau. Air yang baik memiliki ciri tidak berbau bila dicium dari jauh maupun dari dekat. Air yang berbau busuk mengandung bahan-bahan organik yang sedang didekomposisi (diuraikan) oleh mikroorganisme air.

4.   Derajat keasaman (pH) nya netral sekitar 6,5 – 8,5 . Air yang pHnya rendah akan terasa asam, sedangkan bila pHnya tinggi terasa pahit. Contoh air alam yang terasa asam adalah air gambut (rawa)

5.   Tidak mengandug zat kimia beracun, misalnya arsen, timbal, nitrat, senyawa raksa, senyawa sulfida, senyawa fenolik, amoniak serta bahan radioaktif.

6.      Kesadahannya rendah. Kesadahan air dapat diakibatkan oleh kandungan ion kalsium (Ca²⁺)dan magnesium (Mg²⁺) . Hal ini dapat dilihat bila sabun atau deterjen yang digunakan sukar berbusa dan di bagian dasar peralatan yang dipergunakan untuk merebus air terdapat kerak atau endapan. Air sadah dapat juga mengandung ion-ion Mangan (Mn²⁺)dan besi (Fe²⁺) yang memberikan rasa anyir pada air dan berbau, serta akan menimbulkan noda-noda kuning kecoklatanpada peralatan dan pakaian yang dicuci. Meskipun ion kalsium, ion magnesium, ion besi dan ion mangan diperlukan oleh tubuh kita. Air sadah yang banyak mengandung ion-ion tersebut tidak baik untuk dikonsumsi. Karena dalam jangka panjang akan menimbulkan kerusakan pada ginjal, dan hati. Tubuh kita hanya memerlukan ion-ion tersebut dalam jumlah yang sangat sedikit sedikit sekali. Kalsium untuk pertumbuhan tulang dan gigi, mangan dan magnesium merupakan zat yang membantu kerja enzim, besi dibutuhkan untuk pembentukan sel darah merah.Batas kadar ion besi yang diizinkan terdapat di dalam air minum hanya sebesar 0,1 sampai 1 ppm ( ppm = part per million, 1ppm = 1 mgr/1liter). Untuk ion mangan ; 0,005 – 0,5 ppm, ion kalsium : 75 – 200 ppm dan 1on magnesium : 30 – 150 ppm.

7.      Tidak boleh mengandung bakteri patogen seperti Escheria coli , yaitu bakteri yang biasa terdapat dalam tinja atau kotoran, serta bakteri-bakteri lain yang dapat menyebabkan penyakit usus dan limpa, yaitu kolera, typhus, paratyphus, dan hepatitis. Dengan memasak air terlebih dahulu hingga mendidih, bakteri tersebut akan mati.

b.      Indikator Air yang Buruk / Tercemar

Selain dengan cara melakukan tes di laboratorium, terdapat beberapa cara pengamatan fisik yang dapat dilakukan untuk mengenali ciri-ciri air tanah yang sudah tercemar, seperti dikutip dari indiastudychannel adalah:

1.  Warna kekuningan akan muncul jika air tercemar chromium dan materi organik. Jika air berwarna merah kekuningan, itu menandakan adanya cemaran besi. Sementara pengotor berupa lumpur akan memberi warna merah kecoklatan.

2.  Kekeruhan juga merupakan tanda bahwa air tanah telah tercemar oleh koloid (bio zat yang lekat seperti getah atau lem). Lumpur, tanah liat dan berbagai mikroorganisme seperti plankton maupun partikel lainnya bisa menyebabkan air berubah menjadi keruh.

3.  Polutan berupa mineral akan membuat air tanah memiliki rasa tertentu. Jika pahit, pemicunya bisa berupa besi, aluminium, mangaan, sulfat maupun kapur dalam jumlah besar.

4.  Air tanah yang rasanya seperti air sabun menunjukkan adanya cemaran alkali. Sumbernya bisa berupa natrium bikarbonat, maupun bahan pencuci yang lain misalnya detergent.

5.  Sedangkan rasa payau menunjukkan kandungan garam yang tinggi, sering terjadi didaerah sekitar muara sungai.

6.  Bau yang tercium dalam air tanah juga menunjukkan adanya pencemaran. Apapun baunya, itu sudah menunjukkan bahwa air tanah tidak layak untuk konsumsi.

Beberapa literatur juga menuliskan ciri air tanah tercemar ini, diantaranya (Djajadiningrat, 1992), menyatakan bahwa badan air yang tercemar ditandai dengan warna gelap, berbau, menimbulkan gas, mengandung bahan organik tinggi, kadar oksigen terlarut rendah, matinya kehidupan di dalam air umumnya ikan dan air tidak lagi dapat dipergunakan sebagai bahan baku air minum.