PENCEMARAN AIR

Definisi pencemaran air menurut Surat Keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup Nomor : KEP-02/MENKLH/I/1988 Tentang penerapan baku mutu lingkungan adalah : masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energy atau komponen lain ke dalam air dan atau berubahnya tatanan air oleh kegiatan manusia atau proses alam, sehingga kualaitas air menurun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air menjadi kurang atau sudah tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya (pasal 1).

Dalam pasal 2, air pada sumber air menurut kegunan/peruntukkannya digolongkan menjadi:

1.      Golongan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu.

2.      Golongan B, yaitu air yang dapat dipergunakan sebagai bahan baku air untuk diolah sebagai air minum dan keperluan rumah  tangga.

3.      Golongan C, yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan.

4.      Golongan D, yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan pertanian dan dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industry dan listrik Negara.

Menurut definisi pencemaran air tersebut di atas bila suatu sumber air yang termasuk dalam katagori A, misalnya sebuah sumur penduduk kemudian mengalami pencemaran dalam bentuk rembesan limbah cair dari suatu industry maka katagori sumur tadi bukan lagi golongan A tapi sudah turun menjadi golongan B karena air tadi sudah tidak dapat digunakan langsung sebagai air minum tanpa pengolahan terlebih dahulu. Dengan demikian sumur tersebut menjadi kurang berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya.

Sumber Pencemaran dan Jenis-Jenis Bahan Pencemar

Setelah Perang Dunia II telah terjadi pertumbuhan yang mengejutkan dalam dunia industry yang menggunakan bahan-bahan kimia sintetik. Banyak dari bahan-bahan kimia ini telah menyebabkan pencemaran terhadap lingkungan air. Seperti limpasan (run off) dari pestisida dan herbisida yang berasal dari pertanian atau perkebunan dan buangan limbah industry ke permukaan air. Yang lebih serius lagi adalah terjadinya rembesan ke dalam air tanah dari bahan-bahan pencemar yang berasal dari penampungan limbah kimia dan “landfills”, kolam penampungan atau kolam pengolahan limbah dan fasilitas-fasilitas lainnya.

Untuk mempelajari lebih jauh dari pencemaran air dan sumber-sumbernya perlu mengetahui siklus dari bahan pencemar dalam lingkungan.

Bahan pencemar air secara umum dapat diklasifikasikan seperti terlihat dalam table 1. Tidak semua perairan mengandung bahan pencemar yang sama atau semua bahan pencemar seperti terlihat pada table 1 karena terjadinya pencemaran ditentukan oleh banyak factor.

Tabel 1. Klasifikasi Umum dari Bahan Pencemar Air

JENIS BAHAN PENCEMAR	PENGARUHNYA
Unsur-unsur renik Senyawa organo logam Polutan anorganik Asbestos Hara-ganggang Radionuklida Asiditas, alkalinitas, salinitas tinggi Zat pencemar organic renik Pestisida PCB Karsinogen Limbah minyak Pathogen Detergen Sedimen Rasa, bau dan warna	Kesehatan, biota akuatik Transport logam Toksisitas, biota akuatik Kesehatan manusia Eutrofikasi Toksisitas Kualitas air, kehidupan akuatik Toksisitas Toksisitas, biota akuatik, satwa liar Kesehatan manusia Penyebab kanker Satwa liar, estetik Kesehatan Introfikasi, estetik Kualitas air, estetik Estetik

Unsur-Unsur Renik Dalam Air

Istilah unsur-unsur renik dalam air (trace element) merujuk pada unsur-unsur yang terdapat pada konsentrasi yang sangat rendah dalam suatu system. Unsur renik yang sangat penting yang dapat ditemui dalam perairan alami terdapat dalam table 2.

Table 2. Sumber dan Efek dari Unsur-Unsur Renik Dalam Perairan Alami

Unsur	Sumber	Efek / Pengaruh	Batas USPHS *) (mg/L)
Cadmium	Buangan industri, limbah pertambangan, pengelasan logam, pipa-pipa air.	Menukar seng secara biokimia, tekanan darah tinggi, merusak ginjal-jaringan testikuler dan sel-sela darah merah, toksisitas terhadap biota akuatik	0,01
Arsen	Hasil samping pertambangan, bilangan kimia.	Toksik, karsinogenik	-
Berilium	Batubara, tanaga nuklir dan industri ruang angkasa	Toksisitas akut dan karsinogenik	Tidak diberikan
Boron	Batubara,, detergen, limbah industri	Toksik terhadap beberapa tanaman	1,0
Khrom	Pengelasan logam, zat aditif pada neraca air sebagai Cr (VI)	Unsure renik pokok, karsinogenik sebagai Cr (VI)	0,05
Tembaga	Pengelasan logam, limbah industri dan domestic, penambangan, pencucian mineral.	Unsure renik pokok, tidak terlalu toksik terhadap hewan, toksik terhadap tanaman dan ganggang dalam konsentrasi sedang.	1,0
Fluor (ion fluoride)	Sumber-sumber geologi alam, limbah industri, zat aditif pada air.	mencegah kerusakan gigi pada kira-kira 1 mg/L dan pembentukan karat gigi/kerusakan gigi pada kira-kira 5 mg/L dalam air	0,8 – 17 (Tergantung pada suhu)
Yodium (ion iodide) besi	Limbah industri, air laut, industri air laut, karat logam, limbah industri, saluran tambang atom	Mencegah gondok, natrium pokok Hb, tidak selalu toksik, merusak perabotan kamar mandi dan pakaian	Tidak diberikan
Mangan	Pertambangan, limbah industri, saluran tambang atom, kerja mikroba terhadap mineral Mn pada pH rendah	Relative tidak toksik terhadap hewan, toksik terhadap tanaman pada konsentrasi tinggi, perkaratan perabotan kamar mandi dan pakaian	0,05
Merkuri	Limbah industri, industri pestisida, batubara dan pertambangan	Toksisitas akut dan kronik.	Tidak di berikan
Molibder	Limbah industri, sumber alam	Kemungkin racun pada hewan, penting untuk tanaman	Tidak diberikan
Selenium	Sumber geologi alami, belerang, batubara	Penting pada konsentrasi rendah, toksik pada konsentrasi tinggi dan kemiungkinan karsinogenik	0,01
Perak	Sumber geologi alami, penambangan, las listrik, buangan prosesing film, disinfeksi air	Menyebabkan kulit berwarna biru abu-abu, merusak membrane mucous dan mata	0,05

Dari table 2 beberapa unsur renik dikenal sebagai hara untuk tanaman dan nutrisi untuk hewan. Dalam table tersebut banyak unsure yang merupakan unsure pokok pada konsentrasi rendah dan toksik pada konsentrasi yang lebih tinggi. Hal ini merupakan fenomena dari beberapa zat dalam lingkungan perairan.

Beberapa dari unsure logam berat merupakan logam yang paling berbahaya dari unsure-unsur zat pencemar. Seperti Timbal (Pb), Kadmium (Cd) dan Merkuri (Hg), kebanyakan dari logam-logam tersebut mempunyai afinitas yang sangat besar terhadap belerang. Logam-logam ini menyerang ikatan-ikatan belerang dalam enzim-enzim sehingga enzim yang bersangkutan menjadi tidak berfungsi. Gugus-gugu protein, asam karboksilat dan amino juga diserang oleh logam-logam berat. Ion-ion Cd, Cu dan Hg (II) terikat pada sel-sel membrane yang menyebabkan terhambatnya proses-proses transport melalui dinding sel. Logam-logam berat juga dapat mengendapkan fosfat organic atau mengkatalisis pengurainya.

Unsur-unsur yang terdapat pada garis batas antara logam dan bukan logam yaitu metalloid, beberapa diantaranya merupakan zat pencemar air yang berbahaya. Arsen (As), Selenium (Se) dan Antimon (Sb) merupakan contoh-contoh penting yang pengaruhnya seperti pada table 2.

Arsen, Kadmium, Timbal dan Merkuri Bahan Pencemar Sangat Berbahaya di Perairan

Arsen telah dikenal sebagai zat kiimia yang sangat berbahaya. Keracunan arsen yang akut dapat berasal dari makanan yang jumlahnya lebih dari 100 mg unsure tersebut. Keracunan kronis dapat terjadi melalui makanan dalam jumlah arsen yang sedikit dalam periode waktu yang lama. Dari bermacam-macam kejadian diketahui bahwa arsen bersifat karsinogenik.

Dalam kerak bumi, As terdapat pada konsentrasi rata-rata 2 – 5 ppm. Pembakaran bahan bakar fosil terutama batu bara, mengeluarkan sejumlah arsen ke Lingkungan, dimana sebagian besar akan masuk ke dalam perairan alami. Arsen terdapat di alam bersama-sama dengan mineral fosfat dan dilepaskan ke lingkungan bersama-sama dengan senyawa fosfor. Beberapa pestisida mengandung senyawa arsen yang sangat toksik. Sumber utama lain dari arsen adalah hasil akhir penambangan logam. Arsen yang dihasilkan sebagai hasil ikatan dari pertambangan tembaga, emas dan limbah terakumulasi sebagai limbah.

Sama halnya dengan merkuri, oleh beberapa proses dapat terjadi pada arsen sehingga terbentuk senyawa-senyawa metil yang sangat toksik.

H_3­­AsO₄ + 2H⁺ + 2e^-                                        H_3­­AsO₃ + H₂O

H_3­­AsO₃                                   ^{Metil Kobalamin}       CH_3­­AsO (OH₂)₂            

                                                                                    (Asam Metil Arsenit) 

CH_3­­AsO (OH₂)₂                               ^{Metil Kobalamin}         (CH₃)₂ AsO (OH)

                                                                                    (Asam  Metil Arsenit)  

(CH₃)₂ AsO (OH) + 4H⁺ + 4e ^{Metil Kobalamin}       (CH₃)₂AsH

(dimetil Arsin)

Bahan pencemar Cadmium dalam air berasal dari pembuangan limbah industry dan limbah pertambangan. Cadmium secara luas dipergunakan dalam proses pelapisan logam. Sifat kimia dari cadmium sangat mirip dengan seng dan kedua metal tersebut sering terlibat bersama-sama dalam proses-proses geokimia. Kedua logam tersebut dalam air dengan bilangan oksidasi +2.

Pengaruh manusia sangat serius. Diantaranya adalah menyebabkan tekanan darah tinggi, kerusakan ginjal, kerusakan jaringan testikuler dan kerusakan sel dari sel-sel darah merah. Keracunan cadmium menyebabkan penyakit di Jepang yang dinamai “hai-hai” atau aduh-aduh. Hal ini dialami oleh sebagian penduduk dimana sungai Jitusu sumber dari bahan pencemar ini berasal dari kegiatan pertambangan.

Lapisan permukaan air yang bersifat aerobic mengandung cadmium terlarut dalam konsentrasi relative tinggi terutama dalam bentuk ion CaCl⁺. Dilapisan tengah perairan dimana kondisinya anaerob airnya hanya sedikit mengandung cadmium karena terjadinya proses reduksi oleh mikroba yang mereduksi sulfat menjadi sulfida yang kemudian mengendapkan CaCl⁺ menjadi CdS

Timbal, terdapat dalam air dengan bilangan oksidasi +2 dan dikeluarkan oleh sejumlah industry dan pertambangan. Timbal yang berasal dari bahan bakar bertimbal merupakan sumber utama dari timbale di atmosfer dan daratan yang kemudian dapat masuk ke perairan alami. Timbal yang berasal dari batuan kapur dan galena (PbS) merupakan sumber timbal pada perairan alami.

Daya racun timbal yang akut pada perairan alami menyebabkan kerusakan hebat pada ginjal, system reproduksi, hati dan otak serta system syaraf sentral dan bisa menyebabkan kematian. Pengaruh proses pelapisan kertas-kertas timbale atau cat-cat dengan kandungan timbal tinggi diperkirakan telah menyebabkan hambatan perkembangan mental pada anak.

Timbal digunakan sebagai bahan untuk solder dan untuk penyambung pipa air, sehingga air untuk rumah tinggi kemungkinan dapat kontak dengan timbal. Air yang tersimpan dalam alat-alat yang terbuat dari hasil pematrian untuk jangka waktu lama dapat mengakumulasi sejumlah timbal yang sangat tinggi.

Merkuri atau raksa merupakan alih bahasa dari bahasa Latin “Hydragyrum” yang berarti perak cair, dilambangkan Hg. Apabila diterjemahkan dalam bahasa Indonesia, merkuri berarti mudah menguap. Merkuri adalah logam cair yang berwarna putih keperakan pada suhu biasa dan mempunyai rapatan 13,534 g/ml pada suhu  25 ⁰C. Merkuri adalah unsur dengan nomor atom 80, berat atom 200,5 g. Titik lebur -34,87 ⁰C, titik didih 358,58 ⁰C dan masuk dalam golongan IIB dalam periodik unsur memiliki dua valensi yaitu Hg⁺ sama dengan ion merkuro dan Hg⁺⁺ sama dengan ion merkuri. Secara alami Hg dihasilkan dari biji Sinabar, HgS, yang mengandung unsur Hg antara 0,1 % - 4 %.

HgS    +    O₂    ®    Hg    +    SO₂

Gambar 2. Reaksi Pembentukan Hg

Kadar merkuri dalam sungai dan danau berkisar 0,08 – 0,12 ppb. Secara alamiah merkuri ini juga terlepas dan berasosiasi dengan air sungai. Sumber alami merkuri yang paling umum adalah HgS. Selain itu, mineral sulfida misalnya sphelarit (ZnS), chalcophyrite (CuFeS) dan galena (PbS) juga mengandung Hg. HgS sukar larut dalam air, namun pelapukan bermacam-macam batuan dan erosi tanah dapat melepaskan Hg ke dalam lingkungan.

Merkuri terdapat di lingkungan sebagai senyawa anorganik melalui oksidasi dan kemudian menjadi unsur Hg kembali lewat proses reduksi. Merkuri anorganik dapat menjadi merkuri organik melalui kerja bakteri anaerobik tertentu misalnya Metil kobalamin dan senyawa ini secara lambat berdegradasi menjadi merkuri anorganik.

Beberapa jenis aktifitas manusia dapat meningkatkan kadar merkuri dalam lingkungan antara lain adalah pertambangan, peleburan (untuk menghasilkan logam dari bijih tambang sulfidanya), pembakaran bahan bakar fosil dan produksi baja, semen serta fosfat.

Sianida dan Bahan Anorganik Lainnya Dalam Air

Sianida merupakan suatu senyawa yang secara kimia sangat bersifat toksik dan berada dalam air dalam bentuk Hidrogen Sianida (HCN). Sianida dapat ditemukan secara alamiah seperti pada tumbuh-tumbuhan. Dalam tumbuh-tumbuhan sianida terikat pada glukosa (gula) yang disebut amygdalin.

Gambar 4. Rumus struktur amygdalin

Bangsa Romawi kuno memperoleh CN dari sumber biji-bijian alami seperti biji apel, apricot dan ceri. Sianida dapat larut dalam air karena hanya sianida alkali yang terikat pada logam yang memiliki sifat kelarutan tersebut. Dalam larutan murni, CN^- adalah bentuk yang paling stabil diatas  pH kira-kira 10,5. Sianida bersifat toksik yang letal dan sub letal terhadap organisme. Sianida dalam air bersih yang akan digunakan untuk minum tidak boleh melewati batas 0,05 ppm karena dapat mengganggu metabolisme.

Sianida dalam bentuk ion sianida (CN^-) membentuk berbagai ikatan kompleks dengan ion-ion transisi logam misalnya emas (Au(CN)₂), perak (Ag(CN)₂) dan besi (Fe(CN)₆). Alasan karakteristik inilah sehingga sianida digunakan secara komersil. Sianida juga banyak digunakan secara luas dalam industri terutama pembersih logam dan pengelasan listrik. Sianida juga banyak digunakan dalam prosessing mineral-mineral tertentu.

Sianida yang terdapat di perairan berasal dari limbah industri, misalnya industri pelapisan logam, pertambangan emas, pertambangan perak, pupuk dan besi dan baja. Kadar sianida yang digunakan dalam pertambangan emas dan perak dapat mencapai 250 ppm.

Amonia merupakan produk utama dari penguraian limbah nitrogen organic yang keberadaannya menunjukkan bahwa sudah pasti terjadi pencemaran oleh senyawa tersebut. Ammonia kadang-kadang ditambahkan ke dalam bahan air untuk minum atau sumber air dengan pH rendah yang kemudian akan bereaksi dengan klor untuk menyediakan sisa klor (pada proses penjernihan air minum). Ketika pKa dari ion ammonium, NH₄⁺, kebanyakan dari ammonia dalam air terdapat sebagai NH₄⁺ daripada NH₃.

Hydrogen Sulfida, H₂S, dihasilkan dari proses pembusukan bahan-bahan organic yang mengandung belerang oleh bakteri anaerob, juga sebagai hasil reduksi dengan kondisi anaerob terhadap sulfat oleh mikroorganisme dan sebagai salah satu bahan pencemar gas yang dikeluarkan dari air panas bumi. Biahan-bahan pencemar dari industry kimia, pabrik kertas, pabrik tekstil dan penyamakan kulit dapat mengandung H₂S yang merupakan asam lemak dengan harga pKa (1)= 6,99 dan pKa (2)= 12,92. Ion S^-2 tidak pernah ditemukan dalam perairan alami yang bersifat normal.ion sulfide mempunyai afinitas yang menakjubkan dengan banyak logam berat dan pengendapan dari logam-logam sulfide seringkali menyertai terbentuknya H₂S.

Karbon Dioksida bebas, CO₂, seringkali terdapat dalam air konsentrasi tinggi sehubungan dengan terjadinya pembusukan bahan-bahan organic, CO₂ digunakan untuk “melunakkan” air, pada proses rekarbonisasi dalam pengolahan air. Kandungan CO₂ yang cukup tinggi air akan bersifat korosif dan akan membahayakan kehidupan akuatik.

Ion Nitrit, NO₂^- terdapat dalam air sebagai “an intermediate Oxidation State” dari nitrogen. Kadang kala nitrit ditambahkan pada beberapa proses industry untuk mencegah terjadinya korosi. Jarang terdapat pada air minum pada konsentrasi lebih dari 0,1 mg/L

Ion Sulfit, SO₃^-2 ditemukan dalam beberapa air limbah industry. Natrium sulfit biasa ditambahkan “to Boiler feed waters” sebagai perangkap oksigen:

2 SO₃^-2   +   O₂                                         2SO₄^-2

Bila pKa (1) dari asam belerang 1,76 dan pKa (2) = 7,20 sulfit terdapat sebagai HSO₃^- atau SO₃^-2 dalam perairan alami tergantung pada pH. Perlu dicatat bahwa hidrazin, N₂H₄, juga dapat berfungsi sebagai perangkap oksigen.

Ganggang dan Eutrofikasi

Istilah eutrofikasi berasal dari bahasa Yunani yang berarti nutrisi/hara baik, yang meni air buangan jelaskan suatu kondisi dari suatu danau atau penampungan/sumber air yang menyebabkan kemerosotan dari kualitas airnya. Langkah pertama dari Eutrofikasi dari badan-badan air adalah adanya masukkan dari hara-hara tanamanyang berasal dari air buangan hara atau nutrirn yang mencapai badan air yang kemudian menghasilkan sejumlah besar biomassa tanaman melalui fotosintesis.

Biomassa yang mati terakumulasi di dasar danau yang sedikit demi sedikit mengalami pembusukan dan menghasilkan kembali gas CO₂, fosfor, nitrogen dan kalium. Bila danau tidak terlalu dalam, akar-akar tanaman di dasar danau mulai tumbuh, meningkatkan akumulasi dari material padat dalam danau atau kolam.

Eutrofikasi merupakan suatu fenomena yang sering terjadi, yang merupakan dasar dari pembentukan deposil yang berlimpah dari batubara dan tanah-tanah yang subur, dimana kegiatan manusia dapat meningkatkan dengan cepat proses tersebut. Hal ini dapat dipahami bila kita melihat table 3 yang memperlihatkan bahwa unsur-unsur kimia dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman. Kebanyakan unsur-unsur tersebut terdapat di rata-rata sumber air atau danau dalam jumlah yang lebih dari cukup untuk pertumbuhan tanaman.

Detergen yang berasal dari rumah tangga merupakan sumber fosfat yang umum dalam air limbah dan untuk mengontrol eutrofikasi dikonsentrasikan pada eliminasi fosfat dalam detergen, mengeluarkan fosfat pada proses pengolahan air buangan limbah dan mencegah termuatnya fosfat dalam aliran air buangan dari berbagai badan air.

Seluruh fenomena eutrofikasi merupakan suatu yang kompleks dan dibutuhkan penelitian-penelitian untuk memecahkan permasalahan ini. Sungguh sangat ironis dalam dunia yang miskin akan tanaman, bahan buangan kaya akan nutrient yang berasal dari proses pemupukan lahan yang berlebihan atau dari air buangan yang sangat meningkat dalam banyak danau dan waduk-waduk air.

Tabel 3. Sumber dan Fungsi Hara Esensial Bagi Tanaman

Hara	Sumber	Fungsi
Hara makro    Karbon (CO2)    Hidrogen    Oksigen    Nitrogen (NO3)    Fosfor    Kalium    Sulfur    Magnesium    Kalsium Hara Mikro    B, Cl, Ca, Cu, Fe, Mo, Mn, Na, Si, U, Zn	Atmosfer, pembusukan Air Air Pembusukan, atmosfer, bahan pencemar Pembusukan, mineral, bahan pencemar Mineral-mineral bahan pencemar Mineral-mineral Mineral-mineral Mineral-mineral Mineral-mineral, bahan pencemar	Penyusun Biomas Penyusun biomas Penyusun biomas Penyusun protein Penyusun DNA dan RNA Fungsi metabolic Protein, enzim Fungsi metabolic Fungsi metabolic Fungsi metabolic dan penyusun enzim

Aciditas, Alkalinitas dan Salinitas

Biota akuatik sensitive terhadap pH yang ekstrim, dalam arti air sangat bersifat asam atau basa. Hal ini kebanyakan akibat dari efek osmotic, sehingga biota-biota akuatik tidak dapat hidup dalam suatu medium yang salinitasnya tidak sesuai. Oleh karena itu ikan air tawar akan segera mati bila dimasukkan ke dalam air laut begitupun sebaliknya bila ikan air laut tidak dapat hidup daalam air tawar. Kelebihan salinitas juga akan segera mematikan tanaman yang tidak sesuai dengan kondisi tersebut. Gambar berikut memperlihatkan kurva yang menunjukkan pertumbuhan organism akuatik sebagai fungsi dari pH.

Dari gambar tersebut tampak bahwa aktifitas optimum enzim dalam pertumbuhan organisme akuatik terlihat pada ph dengan kondisi netral. Hal ini berbeda dengan kondisi temperature perairan dimana aktifitas enzim yang diperlihatkan oleh pertumbuhan organismenya kurvanya tidak berbentuk normal, seperti pada gambar berikut.

Dari gambar diatas tampak bahwa aktifitas enzim meniingkat dengan naiknya temperature tetapi setelah mencapai temperature maksimum enzim biasanya menurun tajam atau berhenti. Hal ini disebabkan temperature yang tinggi akan merusak enzim dan terjadi perubahan enzim tersebut pada temperature tidak terlalu jauh dari nilai optimumnya.

Sumber yang paling umum dari bahan pencemar asam dalam air adalah aliran asam penambangan. Asam sulfat dari aliran tersebut dihasilkan oksidasi mikroba dari pyrite dan mineral-mineral lainnya. Harga pH dari air yang terkontaminasi dengan asam tersebut dapat mencapai dibawah 3, suatu kondisi yang mematikan kehidupan akuatik kecuali bakteri culpit sebagai perantara oksidasi pyrite dan besi (II) oksida. Limbah industry sering menyebabkan kondisi keasaman yang tinggi dari perairan. Asam sulfat juga terbentuk dalam oksidasi bahan pencemar SO₂ di atmosfer yang memasuki perairan alami melalui jatuhan hujan asam. Dalam kasus ini bila perairan tidak mengalami kontak dengan mineral-mineral bersifat basa akan sangat membahayakan, seperti dialami beberapa danau di Kanada yang menjadi “danau Mati” karena sudah tidak ada kehidupan akuatik di sana.

Kelebihan Alkalinitas, seringkali disertai dengan pH tinggi, secara umum tidak langsung disebabkan oleh aktivitas manusia. Tetapi di beberapa daerah dimana tanahnya banyak mengandung mineral-mineral bersifat basa akan memberikan efek alkalinitas tinggi terhadap perairannya. Aktifitas dengan jalan mengalirkan sebagian air buangan pertambangan ke dalam air permukaan atau sumber air. Kelebihan salinitas dalam air dimanifestasikan oleh adanya karakterisasi pembentukan garam-garam putih di pinggiran suatu badan air atau di atas tepi sungai.

Salinitas air dapat meningkat oleh sejumlah aktifitas manusia. Seperti air yang melalui suatu system pengolahan air yang kurang baik, mengambil garam dari beberapa proses, seperti pelunakan air oleh NaCl. Irigasi dan produksi pertanian yang intensif telah menyebabkan terjadinya resapan garam-garam yang mengakibatkan air mempunyai salinitas air yang tinggi. Pada waktu musim kemarau, penguapan air terjadi cukup tinggi karena panasnya suhu meninggalkan lahan dengan muatan garam yang cukup tinggi dan akhirnya tidak mendukung pertumbuhan tanaman lebih lanjut.

Oksigen, Bahan Oksidan dan Reduktan

Keberadaan oksigen sangat vital dalam perairan alami. Dalam air, oksigen dikonsumsi secara cepat oleh bahan organic, {CH₂O}, dalam reaksi

{ CH₂O }  +  O₂    ^{mikroorganisme}   CO₂  +  H₂O

Dengan tidak adanya reaerasi yang cukup, seperti adanya arus turbolensi dari suatu sungai yang dangkal, sungai dengan cepat akan kekurangan oksigen dan tidak dapat mendukung kehidupan akuatik yang lebih baik.

Dengan adanya mikroorganisme yang berfungsi sebagai perantara oksidasi bahan organic, oksigen dalam air mungkin digunakan oleh biooksidasi dari bahan-bahan bernitrogen.

NH₄⁺   +  2 O­₂                            2 H⁺  +  NO₃^-  +  H₂O

Dan selanjutnya dengan oksidasi kimia atau biokimia dari bahan pereduksi, terjadi reaksi :

4 Fe⁺²  +  O₂  +  10 H₂O                              4 Fe(OH)_3(s)  +  8 H⁺

2 SO₃^-2  +  O₂                          2 SO₄^-2

Semua proses tersebut menyebabkan terjadinya deoksigenasi dari air.

Banyak oksigen yang digunakan dengan perantara mikroba dan bahan pencemar air dinamakan Biochemical Oxygen Demand (BOD). Parameter ini biasanya diukur dengan menentukan jumlah oksigen yang digunakan oleh mikroorganisme akuatik yang sesuai selama jangka waktu 5 hari.

Mula-mula suatu perairan dengan aerasi yang baik, yaitu sungai yang tidak tercemar maka kadar oksigennya tinggi dan populasi bakteri rendah.dengan adanya penambahan bahan pencemar yang dapat dioksidasi, maka kandungan oksigen dalam air menurun tajam karena reaerasi tidak dapat tercapai dengan adanya penggunaan oksigen oleh bakteri. Dalam wilaya penguraian, populasi bakteri meningkat. Zona ini ditandai dengan populasi bakteri yang tinggi dengan tingkat kandungan oksigen yang rendah. Bila bahan pencemar tadi sudah habis maka terbentuk zona terminate yang kemudian terjadi zona perbaikan. Dalam zona perbaikan, populasi bakteri menurun dan tingkat kandungan oksigen atau oksigen terlarut meningkat sampai akhirnya air mencapai kondisi semula.

Meskipun BOD merupakan suatu pengukuran yang realistic untuk menentukan kualitas air dan jauh mengangkut oksigen, tes yang digunakan membutuhkan cukup waktu dan tidak praktis untuk dilakukan. Total Organic Karbon (TOC), seringkali dilakukan pengukuran dengan menggunakan katalis yang dapat mengoksidasi bahan organic dalam air dengan jalan mengukur TOC menjadi lebih popular karena menggunakan peralatan yang lebih sederhana dan tidak menggunakan waktu yang terlalu lama seperti pengukuran BOD.

Bahan Pencemar Organik

Seperti terlihat pada table 3 dibawah ini, buangan domestic , komersian , proses pembuatan makanan dan industry merupakan sumber yang mengandung bahan polutan dengan kandungan yang cukup banyak, termasuk jenis bahan pencemar organic. Beberapa dari bahan pencemar ini, terutama zat-zat yang membutuhkan oksigen seperti : minyak, gemuk dan beberapa padatan dikeluarkan dari proses pengolahan air primer dan sekunder. Bahan pencemar lainnya seperti garam-garam, logam-logam berat dan bahan-bahan organic yang tahan urai dapat dihilangkan dengan efisiensi.

Table 4. beberapa komponen primer air buangan dari system buangan air kota

Komponen	Sumber Potensial	Efek Dalam Air
Zat-zat yang membutuhkan oksigen Bahan organic yang tidak terdegradasi Virus dan detergen Minyak dan lemak Fosfat Garam-garam Logam Berat, Agen chelat dan Padatan	Bahan-bahan organic terutama feces. Buangan industri, produk-produk rumah tangga Buangan manusia dan buangan rumah tangga Merusak proses pembuatan makanan dan limbah industri Detergen Buangan manusia, pelunakan air, limbah industri Limbah industri, lab. Kimia, beberapa detergen, limbah industri	Mengurangi oksigen terlarut Toksik terhadap kehidupan akuatik Menyebabkan penyakit estetika, menghambat penghilangan minyak, toksik terhadap kehidupan akuatik Estetika dan berbahaya kehidupam akuatik. Nutrisi bagi ganggang Meningkatnya salinitas Toksisitas, pelarutan logam berat dan transportasinya, estetika, berbahaya bagi kehidupan akuatik.

Masalah besar lainnya dari lingkungan air limbah adalah terbentuknya banyak lumpur dari proses pengolahan air limbah. Lumpur yang dihasilkan ini mengandung bahan-bahan organic yang mengalami penguraian perlahan-lahan, bahan organic tidak terdegradasi dan logam-logam berat jumlah lumpur yang dihasilkan makin meningkait. Hal ini disebabkan setiap industry diwajibkan untuk mengolah air limbahnya berarti lumpur yang dihasilkan dari proses pengolahan air akan makin bertambah banyak sesuai dengan semakin banyaknya industry yang didirikan.

Pestisida Di Dalam Air

Pestisida merupakan penyebab pencemaran lingkungan yang utama, baik untuk pencemaran tanah, udara dan air. Banyak pestisida sangat beracun seperti DDT (sekarang sudah tidak boleh digunakan dan diproduksi) dan menjadi lebih tinggi konsentrasinya di dalam rantai makanan.

Makhluk hidup terutama manusia banyak menarik keuntungan dari adanya pestisida. Suatu kenyataan tanpa pestisida, bidang pertanian tidak akan menghasilkan produk yang sesuai dengan yang diperkirakan. Dari pengalaman sejarah masa lalu, keracunan tanaman pertanian oleh hama dan penyakit telah menyebabkan kelaparan penduduk di dunia dalam jumlah yang sangat besar. Oleh karena itu pestisida akan terus digunakan, yang perlu diperhatikan dalam hal ini adalah harus dicari pestisida yang lebih aman dan lebih mudah terurai dalam lingkungan setelah digunakan.

Pestisida dapat digolongkan sebagai herbisida, insektisida dan fungisida. Herbisida, meskipun sangat beracun tarhadap tanaman yang peka, umumnya tidak menghambat pertumbuhan microbial bila digunakan pada konsentrasi yang diinginkan. Herbisida digunakan untuk mematikan tanaman yang tidak diinginkan. Insektisida, biasanya tidak membahayakan mikroorganisme meskipun penggunaannya dengan kondisi yang lebih tinggi dari herbisida. Fungisida digunakan untuk membasmi cendawan-cendawan berbahaya.

Insektisida dan fungisida merupakan pestisida yang paling penting karena penggunaannya yang dekat sebelum atau sesudah panen sehingga dapat menyebabkan asupan terhadap bahan makanan. Potensi adanya sejumlah besar  pestisida masuk kedalam perairan bisa secara langsung seperti kegiatan membasmi nyamuk dan serangga lainnya, atau yang tidak langsung terutama berasal dari saluran pertanian.