Senin, 01 November 2010

BOD DAN COD SEBAGAI PARAMETER PENCEMARAN AIR DAN BAKU MUTU AIR LIMBAH

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 “Sebaiknya, 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.

Sehubungan dengan hal tersebut, dalam tulisan ini akan dikaji apa itu
sebenarnya BOD dan COD, bagaimana cara atau prinsip pengukurannya, dan
apakah memang sebaiknya tidak dipakai sebagai penentu baku mutu air limbah.

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 organik 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 organik yang dapat diurai. Dari pengertianpengertian
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 sama dengan COD, tetapi BOD tidak
bisa lebih besar dari COD. Jadi COD menggambarkan jumlah total bahan
organik yang ada.

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 (20 oC) 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 memerlukan kecermatan tertentu
mengingat kondisi sampel atau perairan yang sangat bervariasi, sehingga
kemungkinan diperlukan penetralan pH, pengenceran, aerasi, atau
penambahan populasi bakteri. Pengenceran dan/atau aerasi diperlukan agar
masih cukup tersisa oksigen pada hari kelima. Secara rinci metode pengukuran
BOD diuraikan dalam APHA (1989), Umaly dan Cuvin, 1988; Metcalf & Eddy,
1991) atau referensi mengenai analisis air lainnya.

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 menyebut4
kan lama waktu tersebut dalam nilai yang dilaporkan (misal BOD7, BOD10) agar
tidak salah dalam interpretasi atau memperbandingkan. Temperatur 20 oC
dalam inkubasi juga merupakan temperatur standard. Temperatur 20 oC 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 – 30 oC, 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 waktu 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).

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 ‘over 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 organik 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.
Pengukuran BOD dan COD
BOD (Biochemical Oxygen Demand) atau KOB (kebutuhan oksigen biokimiawi) adalah suatu pernyataan untuk menyatakan jumlah oksigen yang diperlukan untuk degradasi biologis dari senyawa organik dalam suatu sampel. Pengukuran BOD dengan sendirinya digunakan sebagai dasar untuk mendeteksi kemampuan senyawa organik dapat didegradasi (diurai) secara biologis dalam air. Perbedaan antara BOD dan COD (Chemical Oxygen Demand) adalah bahwa COD menunjukkan senyawa organik yang tidak dapat didegradasi secara biologis.
Secara analitis BOD (biochemical oxygen demand) adalah jumlah mg oksigen yang dibutuhkan untuk menguraikan zat organik secara biokimiawi dalam 1 liter air selama pengeraman 5 x 24 jam pada suhu 20o oC. Sedangkan COD (chemical oxygen demand) atau KOK (kebutuhan oksigen kimiawi) adalah jumlah (mg) oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasikan zat organik dalam 1 liter air dengan menggunakan oksidator kalium dikromat selama 2 jam pada suhu 150 oC.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar