yume ga areba michi wa aru

sebesar apapun mimpimu pasti ada jalan keluarnya

Self Purification in water bodies

10 Komentar

Kemampuan badan air untuk membersihkan dirinya sendiri dari pencemar. Penghilangan bahan organik, nutrisi tanaman, atau pencemar lainnya dari suatu danau atau sungai oleh aktivitas biologis dari komunitas yang hidup didalamnya. Bahan biodegradabel yang masuk ke badan air, sedikit demi sedikit digunakan oleh mikrorganisme dalam air, menurunkan tingkat pencemar. Bila penambahan pencemar di hilir sungai tidak berlebihan, air akan membersihkan diri dengan sendirinya self-cleansing. Proses ini tidak berlaku untuk pencemar yang senyawa organik non biodegradabel atau logam.
Self purification merupakan suatu proses alami dimana sungai mempertahankan kondisi asalnya melawan bahan – bahan asing yang masuk kedalam sungai. Menyempurnakan metode buatan dari penngelolaan kualitas air dan menyangkut proses fisik kimia dan biologis. Dalam memecahkan masalah eutrofikasi di danau, kehadiran phospor dan nitrogen yang berasal dari kegiatan pertanian, industri dan sumber domestik harus dimengerti terlebih dahulu, tidak langsung muncul di anak sungai. Kemampuan sungai untuk menghilangkan tingkat polusi dari fosfor dan nitrogen adalah penting. Vollenweideer (1968) meneliti fakta dari masuknya fosfat, amonia dan nitrat oleh macrophyta yang berada di air. Dan mengatakan bahwa Callitriche dapat menghilangkan secara efisien fosfat dari pembuangan air. Hynes (1970) menyimpulkan bahwa nutrisi akan menurun seiring dengan perjalanan polutan menuju hilir, mungkin disebabkan oleh uptake oleh tanaman, tetapi perlu diingat bahwa hanya sedikit fakta dari percobaan yang dimiliki untuk mendukung pandangan ini untuk mengindikasikan, pada air yang bergerak, nitrogen dan fosfor cukup memadai bagi pertumbuhan maksimum dari alga dan makrophyta.


Gambar 1. Pencemaran sungai oleh bahan organik

Sebagai gambaran dari self-purification, lihatlah Gambar 1 pencemaran sungai oleh bahan organik.
Pada sungai yang tidak tercemar, oksigen terlarut memiliki kadar sekitar 8 ppm dan BOD dalam keadaan yang rendah. Sekarang bayangkan pencemar organik yang berasal dari pabrik kertas atau pabrik makanan masuk kedalam badan air. Bahan organik ini tentu membutuhkan oksigen untuk terdekomposisi. Hal ini menjadikan BOD meningkat dan mempengaruhi Dissolved Oksigen di hilir sungai. Pencemar organik ini menjadi makanan bagi sebagian bakteri aerob. Seiring dengan mengalirnya air ke hilir, jumlah bakteri ini meningkat. Akibatnya ketersediaan oksigen (DO) pada air sungai menurun. Pada titik tertentu pencemar organik terdekomposisi dan terjadi recovery oksigen atau DO kembali meningkat sebagai sumbangan dari atmosfir (aerasi) dan tanaman air.

Tahapan Self Purification
Seperti yang terlihat dalam Gambar 2 terdapat beberapa tahap dalam mekanisme self purification:
1. Clean Zone
2. Decomposition Zone
3. Septic Zone
4. Recovery Zone


Gambar 2. Tahapan dalam self purification

Kondisi oksigen terlarut pada zona bersih berada pada 8 ppm, yang merupakan konsentrasi normal DO di perairan dan BOD pada kondisi yang rendah. Pada zona ini hewan – hewan air yang membutuhkan oksigen dalam konsentrasi normal tumbuh dengan baik. Hewan hewan ini akan mati bila konsentrasi oksigen menurun.
Dengan adanya pencemar yang memasuki badan air, peningkatan BOD terjadi seiring dengan penurunan konsentrasi oksigen. Zona ini disebut dengan zona dekomposisi dimana terjadi dekomposisi bahan organik oleh bakteri. Populasi bakteri di zona ini meningkat. Hewan yang dapat tumbuh adalah hewan dengan kebutuhan oksigen yang rendah, seperti beberapa jenis ikan dan lintah.
Zona septik terjadi pada saat keberadaan oksigen dibawah 2 ppm. Ikan akan menghilang atau pindah dari zona ini karena ketidaksesuaian dengan kebutuhan oksigennya. Pada beberapa bagian kehidupan yang terdapat pada zona ini adalah cacing lumpur, jamur dan bakteri anaerobik. Bakteri berada pada populasi yang tinggi pada zona ini.
Seiring dengan waktu dan jarak dari lokasi pencemaran. Sungai mengalami peningkatan konsentrasi oksigen yang berasal dari penangkapan udara oleh air, aerasi dan tanaman air. Selain itu bahan organik mengalami penurunan setelah mengalami dekomposisi sehingga BOD menurun. Zona ini disebut zona recovery, pada zona ini hewan hewan yang tidak membutuhkan oksigen tinggi kembali dapat ditemui dan hidup disini dan populasibakteri menurun.
Zona bersih kembali tercapai setelah recovery selesai. Hewan – hewan air dapat tumbuh kembali dengan baik.

Mikroorganisme
Bakteri mencapai jumlah yang besar setelah pengeluaran bahan organik yang menjadi makanannya meningkat. Populasi dari protozoa yang memakan bakteri juga meningkat. Awalnya suspended solid dengan tingkat yang tinggi menghambat cahaya dan kekurangan oksigen memiliki efek gangguan pada alga. Seiring dengan recovery sungai alga kembali muncul dengan Cladophora sebagai salah satu yang dapat mendominasi badan air dan menyelimutinya, hal ini dapat mengurangi kadar oksigen di malam hari.
Satu karakteristik pertumbuhan yang ditemukan di kondisi tercemar adalah jamur kotoran (sewage fungus) yang mana kadang merupakan campuran dari bakteri, protozoa, alga dan jamur dimana bakteri merupakan spesies yang mendominasi. Hal ini dapat terlihat sebagai lumpur yang berwarna coklat terang di badan air, atau sebagai rambut halus dengan bentuk pita yang memanjang.


Gambar 3. Perubahan kimia dan biologi di hilir dari sumber pencemar organik

Makroinvertebrata
Seperti yang diperlihatkan pada Gambar 3 (bagian bawah) spesies yang sensitif terhadap pencemar seperti stonefly dan beberapa mayfly hilang akibat pencemaran dan komunitas jenisnya menjadi berkurang dengan spesies dominan yang toleran. Tubificid worm yang memiliki hemoglobin menjadikan mereka bertahan hidup ketika kadar oksigen rendah. Seiring dengan meningkatnya oksigen jumlah tubificid turun dengan larva Chironomous menjadi spesies yang dominan.
Peningkatan oksigen lebih lanjut memungkinkan spesies seperti kutu air, Ascellus dan spesies lain seperti udang air tawar, Gammarus dan Hydropsyche sp. kembali muncul. Kemunculan ini hanya ketika sungai terrecovery sepenuhnya, yang mana membutuhkan jarak ke hilir dari sumber pencemar ketika mayfly dan stonefly yang paling sensitif muncul. Tipe macroinvertebrata dan kelimpahannya biasanya digunakan untuk menentukan status pencemaran dari sungai dan aliran air. (Cf Section on Biomonitoring)

Ikan
Walaupun ikan dapat bergerak dan menjauh dari pencemaran, mereka kadang membutuhkan kadar oksigen yang tinggi dan dapat terbunuh oleh zat beracun seperti amonia. Ikan pertama yang dapat terlihat muncul di hilir sumber pencemar kadang merupakan spesie yang toleran seperti stickleback (Gasterosteus aculeatus), tetapi ikan seperti salmon dan trout (ikan air tawar) dapat menghilang karena kadar oksigen yang rendah dalam jarak yang jauh.

Mekanisme Fisika Self Purification : Flotasi
Kebanyakan efek self purification yang dipelajari berkenaan dengan mikroba dan bahan organik, walaupun demikian reduksi dari konsentrasi logam berat juga dikenal. Penjelasan self purification tidak bisa dijelaskan hanya secara biologi dan bagaimanapun berhubungan dengan kecepatan dan oksigen.
Efek dari konsentrasi pencemar diatas permukaan air berjalan secara normal setelah jeram, air terjun, dan tebing tebing batuan. Pada lokasi ini karakter dari aliran air yang mengalami turbulensi memastikan konsentrasi pencemar di air tetap (akibat dari pencampuran yang baik) walaupun sebelumnya terdapat perbedaan konsentrasi. Analisis kimia selanjutnya mengatakan bahwa konsentrasi normal dari pencemar pada lapisan permukaan sekitar 1.5 kali lebih tinggi dibanding pada badan air.
Hanya terdapat satu mekanisme yang dapat menjelaskan pengangkatan pencemar ini ke lapisan atas permukaan air dan itu adalah flotasi. Pencemar dihilangkan dari badan air dengan gelembung udara. Hasilnya buih terbentuk dipermukaan air. Gelembung ini penting untuk proses, dapat dihasilkan dari penangkapan udara oleh air atau oleh formasi gelembung dari udara yang terlarut. Mekanisme pertama dari pembentukan gelembung terjadi di air terjun tetapi tidak menunjukkan perubahan penting dalam jeram. Sebagai tambahan gelembung air dibentuk dari udara yang ditangkap tidak dapat terlalu kecil dan hal itu tidak akan menhasilkan flotasi patikel kecil, bila perbedaan dalam ukuran dari gelembung air dan partikel, besar, partikel akan ditolak oleh gelembung daripada menariknya ke gelembung. Hal ini dijelaskan oleh hidrodinamika koloid.
Dengan dikemukakannya mekanisme dari self purification di air sungai pertanyaan penting telah terjawab. Flotasi dapat terjadi di lokasi tetapi dampak dari flotasi dapat mengurangi konsentrasi dari pencemar diseluruh badan air.

Daftar Pustaka
1. http://www.nalms.org/glossary/lkword_s.htm
2. http://resources.ed.gov.hk/envir-ed/text/hkissue/e_m1_3_2.htm
3. http://www.dhi.dk/Courses/AlumniCafe/LectureNotes/DHI%20Water%20Quality%20compendium.pdf
4. http://www.rsnz.org/publish/nzjmfr/1974/25.pdf
5. http://arxiv.org/html/physics/0003032

10 thoughts on “Self Purification in water bodies

  1. Bisakah saya jadikan sbg bhn leaflet ttg pencemaran sungai ?

  2. Silakan pak, diperbolehkan demi penyebaran ilmu pengetahuan dan pendidikan

  3. Bisakan saya jadikan sebagai bahan skripsi tentang pencemaran sungai

  4. itu recovery oksigen di kehidupan dalam laut. sedangkan recovery pada tubuh manusia tu bagaimana?tolong di jawab.

  5. recovery oksigen tu emangnya ada berapa macam se?tiap makhluk hidup mengalaminya

  6. bagaimana mekanisme self purification dalam laut. seberapa jauh peranan dinamika massa air? unsur degradable spt logam, bagaimana mengurangi /menghilangkan konsentrasinya?

  7. to : Ali

    Laut akan lebih kompleks permasalahannya, krn faktor arus pasti berpengaruh sehingga penyebarannya tidak mengikuti satu alur seperti sungai (saya tidak tahu sampai sejauh itu). mengenai logam berat, zat ini cenderung tidak terdegradasi, biasanya untuk mengurangi konsentrasi dalam air bisa ditangkap oleh tanaman air, atau adsorpsi oleh benda benda disekitarnya atau bahkan filterisasi.

  8. Boleh nga saya pake artikel ini untuk tinjauan kepustakaan skripsi saya?bisa nga saya tahu nama lengkap penulisnya?thanks atas infonya

  9. saya membutuhkan penjelasan mengenai turbulensi pada sungai dan stratifikasi pada sungai itu gimana.penjelsan ini sangat saya butuhkan untuk menambah pembahasan pada skripsi saya.Makasih atas infonya…

  10. mas saya cari alga mas…1 kg berapa ya???
    boleh nyicil mas bayarnya,,,,

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s