Pengukuran kuantitatif polutan diperlukan sebelum polusi air dapat dikendalikan. Metode analisis yang digunakan dalam rekayasa air dan air limbah merupakan metode standar yang diberikan dalam APHA (American Public Health Association).
I. Oksigen terlarut:
Jumlah oksigen terlarut dalam air biasanya diukur baik dengan probe oksigen atau teknik basah standar lama, Uji Oksigen Terlarut Winkler. Tes ini adalah standar yang membandingkan semua metode lain.
Kimia uji Winkler adalah sebagai berikut:
Mn ++ yang ditambahkan ke sampel bergabung dengan oksigen yang tersedia
Mn ++ + 02→7 Mn02 membentuk endapan.
Ion iodida ditambahkan dan oksida mangan bereaksi dengan ion iodida untuk membentuk yodium.
MnO 2 +2 1+4H+→Mn ++ +I 2 +2H 2 0
Kuantitas yodium diukur dengan titrasi dengan natrium tiosulfat.
1 2 + 2S 2 O 3 →S 4 O 6 – + 21 –
Semua oksigen terlarut bergabung dengan Mn ++ sehingga jumlah Mn02 berbanding lurus dengan oksigen dalam larutan. Ada beberapa kelemahan dengan tes ini. Pertama, gangguan kimiawi dan kedua, membawa laboratorium basah ke lapangan atau membawa sampel ke laboratorium dan ketiga, risiko kehilangan atau penambahan oksigen selama transportasi. Semua masalah ini diatasi dengan menggunakan elektroda oksigen terlarut, sering disebut probe.
Probe paling sederhana ditunjukkan pada Gambar 2.15 dan operasinya adalah sel galvanik. Jika elektroda timbal dan perak dimasukkan ke dalam larutan elektrolit dengan ammeter mikro di antaranya, reaksi pada elektroda timbal akan terjadi
Pb + 2 OH 2 PbO + Hp + 2 e –
Pada elektroda timbal, elektron dibebaskan yang berjalan melalui ammeter mikro ke elektroda perak di mana reaksi berikut terjadi.
2e – +l/20 2 +H20→20H –
Reaksi tidak akan berjalan kecuali oksigen terlarut bebas tersedia, dan ammeter mikro tidak akan mencatat arus apa pun. Caranya adalah dengan membuat dan mengkalibrasi meteran sedemikian rupa sehingga listrik yang terekam sebanding dengan konsentrasi oksigen dalam larutan elektrolit.
II. Permintaan oksigen biokimia (BOD):
BOD diambil sebagai ukuran tidak langsung dari kualitas air. Ini sebenarnya adalah ukuran jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroba sambil menstabilkan bahan organik yang dapat terurai. Dua botol diisi dengan air sungai, mengukur oksigen terlarut (DO) dalam satu botol dan menempatkan yang lain di sungai. Dalam beberapa hari botol kedua diambil dan DO diukur. Perbedaan kadar oksigen adalah BOD (sebagai mg oksigen yang digunakan per liter sampel). Uji BOD dijalankan menggunakan botol BOD standar (Gbr. 2.16), dalam gelap pada 2 selama 5 hari (BOD).
AKU AKU AKU. Permintaan oksigen kimia (COD):
Tes BOD membutuhkan waktu lima hari untuk dijalankan. Dalam COD organik dioksidasi secara kimia bukan biologis, sehingga dalam waktu yang lebih singkat. Karena hampir semua bahan organik teroksidasi maka nilai COD selalu lebih tinggi dari BOD. Kalium dikromat umumnya digunakan sebagai zat pengoksidasi. Jumlah yang diketahui dari bahan kimia ini ditambahkan ke sampel yang diukur dan campurannya direbus.
Cx Hy Oz + Cr 2 O 7 = HA C02 + Hp + Cr 3
Setelah dididihkan dengan asam, kelebihan dikromat diukur dengan menambahkan zat pereduksi, biasanya besi amonium sulfat. Perbedaan antara kromat awal yang ditambahkan dan yang tersisa adalah kromat yang digunakan untuk mengoksidasi bahan organik. Semakin banyak kromat yang digunakan, semakin banyak organik dalam sampel, dan karenanya semakin tinggi COD.
IV. Kekeruhan:
Jika air kotor yaitu transmisi cahaya terhambat, maka disebut air keruh. Metode standar untuk mengukur kekeruhan adalah meteran Jackson Candle Turbid yang pertama kali dikembangkan pada tahun 1900. Alat ini terdiri dari tabung kaca panjang dengan alas datar tempat lilin diletakkan. Air keruh dituangkan ke dalam tabung gelas sampai garis api tidak terlihat lagi. Sentimeter air di dalam tabung kemudian diukur dan dibandingkan dengan satuan kekeruhan standar, yaitu
1 mg/1 SiO2 = 1 unit→ kekeruhan.
V.Padat:
Padatan total adalah residu yang tertinggal pada penguapan pada 100 0 C. Padatan total memiliki dua fraksi, padatan terlarut dan padatan tersuspensi. Padatan tersuspensi dipisahkan dari yang terlarut dengan menggunakan krus Gooch (Gbr. 2.17). Wadah ini memiliki lubang di bagian bawah tempat filter serat kaca ditempatkan.
Sampel diambil melalui wadah dengan bantuan ruang hampa. Padatan tersuspensi dipertahankan pada filter, sedangkan fraksi terlarut melewatinya. Jika berat kering awal wadah dan saringan diketahui, pengurangan ini dari berat total wadah, saringan dan padatan kering yang tertangkap pada saringan menghasilkan berat padatan tersuspensi, dinyatakan sebagai mg/liter.
VI. Nitrogen dan fosfat:
Nitrogen organik (asam amino dan amina) dan nitrogen anorganik (NH 3 ) diukur secara analitik dengan kolorimetri. Ion yang dimaksud dibuat untuk bergabung dengan beberapa senyawa untuk membentuk warna. Misalnya, NH 3 digabungkan dengan reagen Nessler untuk menghasilkan koloid kuning-cokelat. Warnanya diukur secara fotometrik, mengambil konsentrasi NH 3 yang diketahui sebagai standar.
Total fosfat diukur dengan terlebih dahulu mendidihkan sampel dalam larutan asam, yang mengubah semua fosfat menjadi bentuk anorganik. Fosfat ini dibuat untuk bereaksi dengan bahan kimia untuk menghasilkan warna yang kemudian dikenai fotometri.
Pengelolaan Limbah Padat:
Polutan biodegradable saja tidak bertanggung jawab atas polusi air, meskipun ini menunjukkan tingkat polusi (melalui nilai BOD). Selain itu, beban polusi yang besar disumbangkan oleh polutan yang tidak dapat terurai atau terdegradasi secara lambat, seperti logam berat, minyak mineral, biosida, bahan plastik, dll. yang dibuang ke air. Untuk polutan yang dapat terurai secara hayati, polusi dapat dikendalikan pada sumbernya dengan mengolahnya untuk digunakan kembali dan mendaur ulang zat beracun yang tidak dapat terurai dapat dihilangkan dari air dengan metode yang sesuai. Selain metode ini, beberapa standar, syarat, dan persyaratan harus ditegakkan secara hukum oleh Pemerintah. melalui Kisah Para Rasul. (UU Lingkungan, 1986).
Berbagai cara/teknik yang disarankan untuk pengendalian pencemaran air adalah sebagai berikut:
(I) Stabilisasi ekosistem:
Ini adalah cara paling ilmiah untuk mengendalikan pencemaran air. Prinsip dasar yang terlibat adalah pengurangan input limbah panen dan penghilangan biomassa, perangkap nutrisi, pengelolaan ikan dan aerasi. Berbagai metode dapat digunakan secara biologis maupun fisik untuk memulihkan keanekaragaman spesies dan keseimbangan ekologis di badan air untuk mencegah pencemaran.
(II) Pemanfaatan kembali dan daur ulang limbah:
Berbagai jenis limbah yang meliputi bubur kertas limbah industri atau bahan kimia industri lainnya, limbah/pengotoran kota dan sistem lain serta polutan termal (air limbah, dll.) dapat didaur ulang untuk penggunaan yang bermanfaat. Misalnya, limbah perkotaan (limbah/limbah) dapat didaur ulang untuk menghasilkan bahan bakar gas dan listrik yang lebih murah.
NEERI, Nagpur dapat mengembangkan teknologi untuk pengelolaan limbah radioaktif dan limbah kimia dari pembangkit listrik tenaga atom, reklamasi air limbah dan untuk memasok gas perpipaan murah dan menghasilkan listrik dengan mendaur ulang limbah perkotaan. NEERI juga terlibat dalam pengembangan teknologi yang cocok untuk reklamasi air limbah melalui akuakultur, pemanfaatan air limbah domestik dan industri dalam pertanian dan detoksifikasi fenol dan sianida dalam limbah dengan cara biologis. Satu penyulingan di Gujarat mampu mengolah 450.000 liter sampah setiap hari dan menghasilkan energi yang setara dengan yang dihasilkan oleh 10 ton batu bara.
(III) Penghapusan polutan:
Berbagai polutan (radioaktif, kimia, biologis) yang ada di badan air dapat dihilangkan dengan metode yang tepat seperti adsorpsi, dialisis elektro, pertukaran ion, osmosis balik, dll. Osmosis balik didasarkan pada penghilangan garam dan zat lain dengan cara memaksa air melalui membran semi permeabel di bawah tekanan yang melebihi tekanan osmotik.
Karena ini, aliran terjadi dalam arah sebaliknya. Untuk ini, kami menggunakan membran daya yang menarik pelarut dan menolak zat terlarut. Reverse-osmosis umumnya digunakan untuk desalinasi air payau dan juga dapat digunakan untuk memurnikan air dari limbah.
Para peneliti telah menyarankan teknik berikut untuk menghilangkan polutan yang berbeda dari air dengan sukses:
- Amonia:
Ini dapat dihilangkan dari air limbah industri dengan teknik pertukaran ion. Terjadi pertukaran kation asam lemah, yang menghilangkan NH 3 dalam bentuk amonium sulfat. Ini bisa digunakan untuk pupuk.
- Merkurius:
Ini dapat dihilangkan dari pabrik limbah klor-alkali dengan menggunakan resin penukar ion selektif merkuri.
- Fenolik:
Ini dapat dihilangkan dari air limbah pabrik pulp dan kertas, pabrik karbonisasi, kilang minyak, penyamakan kulit dan pabrik resin dengan menggunakan penyerap polimer.
- De-kolorisasi air:
Air limbah dari industri percetakan dan pewarnaan sari dapat dihilangkan warnanya dengan teknik dekomposisi elektorlit.
- Garam natrium:
Ini dapat dihilangkan dengan metode reverse osmosis. Natrium sulfat dari limbah pabrik rayon dapat dengan mudah dihilangkan. Air untuk digunakan kembali juga dapat diperoleh kembali dengan metode ini. Penelitian dari beberapa laboratorium Amerika mengklaim menggunakan tenaga surya untuk membersihkan air yang tercemar dengan harga murah. Eksperimen menunjukkan bahwa kombinasi sinar matahari dan katalis seperti titanium dioksida dapat memecah racun kimia air. Reaksi fotokatalitik seperti itu dapat menghancurkan pestisida, bahan peledak, pelarut, PCB, dioksin, dan sianida.
