https://doi.org/10.46252/jsai-fpik-unipa.2023.Vol.7.No.3.318

## Potensi Pembentukan Trihalometana (THM) Selama Proses Klorinasi pada Air Sungai Maruni dan Air Kali SP 6 di Kabupaten Manokwari
Potential Formation of Trihalomethane (THM) during the Chlorination of Maruni River Water and SP 6 River Water in Manokwari Regency
Markus Heryanto Langsa 1* , Pramesty Wulan Ramadhanty 1 , Maria Ludya Pulung 1
1 Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Papua, Jalan Gunung Salju, Amban, Manokwari, 98314, Papua Barat, Indonesia
* Korespondensi: m.langsa@unipa.ac.id

## ABSTRAK
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui potensi pembentukan THM pada air permukaan yaitu air Sungai Maruni dan air Kali SP 6 di Kabupaten Manokwari. Masing- masing sampel dilakukan uji karakteristik fisika dan kimia yang meliputi parameter Total Organic  Carbon (TOC),  total  padatan  tersuspensi  (TSS),  ammonia,  pH,  kekeruhan  dan daya  hantar  listrik  (DHL).  Konsentrasi  ideal/tepat  untuk  klorinasi  sampel  air  ditentukan berdasarkan kebutuhan klorin yang menyisakan residu klorin sebesar 0,5 mg Cl 2 /L selama 24 jam. Kandungan TOC sampel air Sungai Maruni dan air Kali SP 6 diperoleh berturut- turut sebesar 0,5 mg C/L dan 17,2 mg C/L. Kedua sampel air diklorinasi dengan konsentrasi klorin berturut-turut sebesar 3,44 mg Cl 2 /L dan 10,36 mg Cl 2 /L. Pada air Sungai Maruni, konsentrasi THM (yang dibaca sebagai kloroform) yang terbentuk adalah sebesar 6,5 µg/L dan  air  Kali  SP  6  sebesar  577,5  µg/L.  Kadar  kloroform  yang  terbentuk  pada  sampel  air Sungai  Maruni  sangat  rendah  dibandingkan  baku  mutu  yang  dipersyaratkan  menurut Keputusan  Menteri  Kesehatan  RI  No.  907  tahun  2002  tentang  syarat-syarat  dan pengawasan kualitas air minum, yaitu sebesar 200 µg/L, sehingga air Sungai Maruni dapat diolah secara klorinasi untuk dijadikan sebagai air minum.
Kata kunci :  Klorinasi; Kloroform; Sungai Maruni; Trihalometana; Total organic carbon;

## ABSTRACT
The  purpose  of  this  study  was  to  determine  the  potential  formation  of  THM  in surface  water  sources,  namely  Maruni  River  water  and  SP  6  River  water  in  Manokwari Regency.  Each  sample  was  characterized  for  its  physical  and  chemical  characteristics including  parameters  of  Total  Organic  Carbon  (TOC),  total  suspended  solids  (TSS), ammonia,  pH,  turbidity,  and  conductivity  (DHL).  The  ideal/correct  concentration  for chlorination of water samples is determined based on the need for chlorine which leaves a residual chlorine of 0.5 mg Cl 2 /L for 24 hours. The TOC content of the Maruni River and SP  6  River  water  samples  were  0.5  mg  C/L  and  17.2  mg  C/L,  respectively.  Both  water samples  were  chlorinated  with  chlorine  concentrations  of  3.44  mg  Cl 2 /L  and  10.36  mg Cl 2 /L, respectively. In Maruni River water, the concentration of THM (read as chloroform) formed was 6.5 µg/L and Kali SP 6 water was 577.5 µg/L. The level of chloroform formed in the Maruni River water sample is very low compared to the required quality standard according to Health of Indonesian Ministry No. 907 of 2002 regarding requirements and monitoring of drinking water quality, which is 200 µg/L, so that the Maruni River water can be treated by chlorine to be used as drinking water.
Keyword : Chlorination, Maruni River; Trihalomethane; Total organic carbon; Chloroform
https://doi.org/10.46252/jsai-fpik-unipa.2023.Vol.7.No.3.318

## PENDAHULUAN
Air merupakan sumber daya alam yang jumlahnya melimpah dan merupakan komponen vital bagi kehidupan  manusia  karena  digunakan untuk  memenuhi  berbagai  kebutuhan sehari-hari seperti minum, masak, mencuci,  dan  lain-lain  (Effendi,  2003).
Untuk  memenuhi  kebutuhan-kebutuhan tersebut, menurut Wijaya (2009), masyarakat  menggunakan  air  sungai. Menurut data BPS Kabupaten
Manokwari  tahun  2014  terdapat  5% masyarakat  di  Kabupaten  Manokwari yang  menggunakan  air  sungai  sebagai sumber  air  minum.  Salah  satu  sungai yang  dijadikan  sumber  air  minum  di Kabupaten  Manokwari  adalah  Sungai
Maruni. Sungai Maruni memilki karakteristik air yang jernih, tidak keruh, dan  tidak  berwarna  sehingga  sangat potensial untuk diolah dengan
menggunakan  desinfeksi.
Desinfeksi  merupakan  metoda pengolahan  air  untuk  menghilangkan mikroorganisme  patogen  dalam  air dengan menggunakan bahan kimia yang disebut desinfektan (Daniels dan Mesner, 2005).  Klorin  merupakan  desinfektan yang umum digunakan, sehingga prosesnya  disebut  klorinasi.  Klorinasi sangat  menguntungkan  karena  dapat menghilangkan  semua  mikroorganisme patogen  dalam  air  (Galal-Gorchev, 1996).  Namun  klorinasi  juga  dapat membawa dampak negatif yaitu
terbentuknya  produk  samping  yang disebut  produk  samping  desinfeksi ( Disinfection  by  products,  DBPs )  yang sangat  berbahaya.  Prekursor  utama pembentukan  DBPs  yaitu  senyawa organik  dalam  air  yang  ditandai  dengan adanya warna pada air. Rook (1974) dan Bellar et  al. (1974)  mengemukakan bahwa  terdapat  2  kelompok  senyawa organik  halogen  yang  dihasilkan  ketika klorin bereaksi dengan senyawa organik alami  pada  air,  yaitu  trihalometana (THM) dan asam haloasetat (HAA).
Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengetahui potensi pembentukan trihalometana  (THM)  pada  sumber  air
permukaan  yaitu  air  Sungai  Maruni  dan air  Kali  SP  6  di  Kabupaten  Manokwari. Air Kali SP 6 diteliti sebagai pembanding untuk  air  dengan  kandungan  senyawa organik  alami  yang  tinggi,  karena karakteristik airnya yang berwarna.

## METODE PENELITIAN

## Alat
Alat yang digunakan yaitu Spektrofotometer  Vis  DR  3900,  botol sampel,  vial,  erlenmeyer, magnetic stirrer ,  batang  pengaduk  magnetik, reaktor  COD,  gelas  ukur,  ampul,  rak tabung  reaksi, water  bath ,  pipet  tetes, labu  takar,  sampel  cell  persegi  dan  pH meter.

## Bahan
Adapun  bahan  yang  digunakan meliputi  sampel  air  Sungai  Maruni, sampel  air  Kali  SP  6,  serbuk  TOC persulfat,  aquades,  reagen  1  THM  Plus, reagen 2 THM Plus, reagen 4 THM Plus, natrium  hipoklorit,  natrium  dihidrogen fosfat  (NaH 2 PO 4 ),  dinatrium  hidrogen fosfat  (Na 2 HPO 4 ),  asam  nitrat  (HNO 3 ), ammonium  klorida,  reagen  DPD- free chlorine .

## Pengambilan Sampel
Sesuai  dengan  SNI  6989.57:2008 tentang metoda pengambilan air
permukaan,  wadah  yang  digunakan untuk  menyimpan  sampel  air  harus bersih  dari  kontaminan  (Manaf  et  al, 2022; Irwan et al, 2017; Hadiyanto et al, 2022),  tidak  bereaksi  dengan  sampel  air dan terbuat dari bahan gelas atau plastik. Wadah  dibilas  terlebih  dahulu  dengan sampel  air  sebanyak  3  kali  dan  untuk menjaga  kondisi  sampel  air  yang  telah diambil,  sampel  air  disimpan  dalam pendingin (Fitria et al, 2020).

## Karakterisasi Sampel Air
Parameter kualitas air yang berpengaruh  terhadap  klorinasi  seperti pH,  total  padatan  tersuspensi  (TSS), kekeruhan, ammonia, daya hantar listrik
https://doi.org/10.46252/jsai-fpik-unipa.2023.Vol.7.No.3.318
(DHL),  dan  total  organik  karbon  (TOC) diukur  konsentrasinya  sesuai  dengan metoda  standar.  Nilai  pH  sampel  air diukur  menggunakan  pH  meter  HACH HQ  40D,  parameter  TSS  sampel  air ditentukan secara fotometrik menggunakan metoda HACH No. 8006, kekeruhan diukur menggunakan turbidity meter  HACH  2100Q,  kadar  ammonia ditentukan menggunakan metoda HACH, 8155  dan  konsentrasi  TOC  ditentukan secara langsung menurut metoda HACH No. 10129.

## Penentuan Kebutuhan Klorin
Sebanyak 500 mL masing-masing sampel air yang berbeda dimasukkan ke dalam  tiap-tiap  botol  yang  sudah dibungkus dengan aluminium foil. pH air dipertahankan pada nilai 7 dengan larutan buffer fosfat (0,5 mM). Sampel air yang telah dibuffer ditambahkan klorin hingga diperoleh  konsentrasi  klorin  dalam sampel air Sungai Maruni sebesar 50 µM (~ 3,5 mg Cl 2 /L) dan sampel air Kali SP 6  sebesar  150  µM  (~  10  mg  Cl 2 /L). Sampel  dibiarkan  selama  24  jam  dan diukur kadar residu klorin (APHA, 1996) pada  beberapa  jam  awal  penambahan klorin  yaitu  1,  3,  6  dan  12  dan  24  jam untuk  air  Sungai  Maruni,  sedangkan untuk air Kali SP 6 diukur pada ½, 1, 3, 6,  12  dan  24  jam.  Pengukuran  residu klorin  diukur  dengan  metoda  DPD- free chlorine HACH  no.  8021.  Kebutuhan klorin real untuk penelitian ini didasarkan  atas  target  residu  klorin setelah 24 jam adalah sebesar 0,5 – 1 mg Cl 2 /L.

## Klorinasi Sampel Air
Konsentrasi klorin yang digunakan untuk klorinasi sampel air diperoleh dari hasil percobaan kebutuhan klorin. Sampel air sebanyak 500 mL dimasukkan  ke  dalam  wadah  botol berukuran  500  mL  yang  sudah  bungkus menggunakan  aluminium  foil.  Masing- masing  sampel  ditambahkan  larutan fosfat  (0,5  mM)  untuk  mempertahankan pH larutan (pH=7). Sampel air
selanjutnya
diklorinasi
dengan
menambahkan  konsentrasi  yang  tepat dari  larutan  stock  klorin.  Sampel dibiarkan  selama  24  jam  dan  diakhir periode eksperimen, diukur kadar trihalometana dari masing-masing sampel.  Percobaan  dilakukan  sebanyak dua  kali  (duplo)  untuk  mengetahui akurasi  dan  ketepatannya.  Kadar  THMs dinyatakan  sebagai  kloroform  dianalisis menggunakan metoda HACH No. 10132.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Karakteristik Sampel Air
Sampel air yang dianalisis, tampilan  fisiknya  secara  visual  terlihat sangat  berbeda.  Perbedaan  sangat  jelas terlihat pada warna air, dimana air Sungai Maruni  tidak  berwarna,  sedangkan  air Kali  SP  6  memiliki  warna  kuning keemasan.  Perbedaan  warna  kedua sampel  air  tersebut  ditunjukkan  pada Gambar 1. Masing-masing sampel diukur konsentrasi  TOC,  TSS,  ammonia,  pH, kekeruhan  dan  daya  hantar  listrik  yang hasilnya disajikan pada Tabel 1.
Gambar 1. Perbedaan Warna Sampel Air
Tabel 1.   Karakteristik Utama Fisika dan

## Kimia Sampel Air
Parameter Sampel Maruni SP 6 TOC (mg/L) 0,5 17,2 TSS (mg/L) 5 4 Amonia (mg/L) 0,07 0,67 pH 7,14 6,92 Kekeruhan (NTU) 2,03 2,09 DHL (mS) 203,9 177,3
Sampel air Sungai Maruni Sampel air Kali SP 6
https://doi.org/10.46252/jsai-fpik-unipa.2023.Vol.7.No.3.318
Hasil pengujian menunjukkan bahwa  sampel  air  Sungai  Maruni memiliki konsentrasi TOC dan ammonia yang lebih rendah dibandingkan air Kali SP  6,  namun  memiliki  DHL  yang  lebih tinggi.  Nilai  TOC  mengindikasikan banyaknya senyawa organik pada sampel.  Dengan  nilai  TOC  air  Sungai Maruni  yang  jauh  lebih  rendah  (0,5  mg C/L) dibandingkan air Kali SP 6 (17,2 mg C/L)  membuktikan  bahwa  warna  pada sampel  disebabkan  oleh  kandungan senyawa  organik  yang  tinggi.  Selain TOC,  adanya  ammonia  pada  sumber  air disebabkan  oleh  hasil  dekomposisi/ penguraian  bahan-bahan  organik  dalam air  yang  dapat  berasal  dari  hewan (bangkai,  feses)  dan  tumbuhan.  Amonia dapat  bereaksi  dengan  dengan  klorin membentuk kloramin (misalnya monokloramin-NH 2 R)  yang  dalam  air juga berfungsi sebagai oksidan.
Kandungan  ammonia  yang  tinggi  pada suatu  sumber  air  akan  meningkatkan kebutuhan klorin.

## Penentuan Kebutuhan Klorin
Kebutuhan klorin ditentukan berdasarkan  selisih  antara  konsentrasi awal  klorin  dengan  residu  klorin  pada waktu tertentu. Kebutuhan klorin menunjukkan  banyaknya  klorin  yang digunakan secara efektif untuk desinfeksi pada target waktu tertentu. Target residu klorin yang diinginkan adalah 0,5 mg/L.
Tabel 2.   Residu klorin untuk air Sungai
Maruni  Dan  Air  Kali  SP6 dengan dosis awal berbeda Waktu (jam) Residu Klorin (mg/L) – dosis awal berbeda Sungai Maruni (Dosis 3,5 mg/L Cl 2 Kali SP6 (Dosis 10 mg/L Cl2) 0 3,5 10 1 0,86 ± 0,09 0,67 ± 0,10 3 0,77 ± 0,11 0,36 ± 0,02 6 0,71 ± 0,14 0,29 ± 0,04 12 0,45 ± 0,10 0,20 ± 0,11
24 0,28 ± 0,04 0,07 ± 0,03 Kebutuhan klorin dihitung berdasarkan  selisih  dosis  awal  klorin yang  dimasukkan  ke  dalam  sampel  air dengan residu klorin yang tersisa setelah proses klorinasi selama 24 jam.
Kebutuhan  klorin  untuk  sampel  air Sungai Maruni adalah sebesar 3,22 mg/L. Namun  karena  target  minimal  residu klorin setelah klorinasi 24 jam adalah 0,5 mg/L,  maka  kebutuhan  klorin  koreksi adalah 3,44 mg/L. Sedangkan kebutuhan klorin  untuk  air  Kali  SP  6  sebesar  9,93 mg/L, dengan demikian dosis klorin yang ideal yang akan digunakan pada klorinasi sampel air Kali SP 6 adalah sebesar 10,36 mg/L.  Klorinasi  menggunakan  klorin dosis tinggi tidak dapat digunakan untuk penentuan  kebutuhan  klorin  yang  ideal karena meninggalkan residu yang terlalu besar,  melebihi  target  residu  yang diinginkan  Kurva  Residu  Klorin  pada sungai Maruni dan kali SP6 dapat dilihat pada Gambar 2.
Kurva  residu  klorin  untuk  sampel air  Sungai  Maruni  dengan  dosis  rendah menunjukkan  penurunan  kadar  klorin yang  signifikan  pada  1  jam  pertama klorinasi  yaitu  penurunan  sebesar  75% dari klorin awal. Penurunan yang drastis ini  menunjukkan  bahwa  proses  utama yang terjadi adalah oksidasi, dimana hal ini didukung dengan data karakteristik air Sungai  Maruni  yang  memiliki  padatan terlarut yang cukup tinggi seperti padatan anorganik/logam terlarut seperti besi dan tembaga (Fe=0,43 mg/L; Cu=0,09 mg/L, Bapedalda  Papua  Barat,  2009).  Material anorganik tersebut paling cepat bereaksi dengan klorin dibandingkan reaksi klorin dengan  senyawa  organik.  Penambahan klorin sebesar <10 mg/L pada air Kali SP 6, setelah 1 jam hanya menyisakan 0,67 mg/L klorin, dimana hal ini berarti terjadi penurunan  kadar  klorin  sebesar  93,3%. Karakteristik  air  Kali  SP  6  yang  tinggi TOC dan amonia, menyebabkan terjadinya  kompetisi  antara  zat/bahan tersebut  dengan  klorin.  Klorin  bereaksi dengan amonia kemudian dengan adanya klorin  berlebih  menyebabkan  terjadinya
https://doi.org/10.46252/jsai-fpik-unipa.2023.Vol.7.No.3.318
reaksi  oksidasi  dengan  senyawa  organik yang  menghasilkan  produk  samping klorinasi berupa organik klorin. Mekanisme terbentuknya klorofom pada air  yang  di  klorinasi  disajikan  pada Gambar 3.
Gambar  2.  Kurva  residu  klorin  dari  sampel air  Sungai  Maruni  dengan  dosis  klorin  awal berbeda selama 24 jam pengamatan
Gambar 3. Mekanisme reaksi pembentukan kloroform pada saat klorinasi (Deborde dan von Gunten, 2007)

## Klorinasi Sampel Air
Setelah  diperoleh  dosis  klorin ideal,  dilakukan  klorinasi  menggunakan dosis  klorin  ideal  yang  telah  ditentukan yaitu 3,44 mg/L untuk air Sungai Maruni dan  10,36  mg/L  untuk  air  Kali  SP  6.
Setelah  24  jam,  diukur  konsentrasi kloroform  yang  terbentuk  dan  diperoleh hasil seperti yang ditampilkan pada Tabel 3.
y = 1.3687e -0.075x y = 1.3705e -0.142x 0 2 4 6 8 10 12 0 5 10 15 20 25 30 Resid u Klo rin (mg /L) Waktu (jam) Sungai Maruni
Kali SP6 Expon. (Sungai Maruni) Expon. (Kali SP6)
https://doi.org/10.46252/jsai-fpik-unipa.2023.Vol.7.No.3.318
Tabel 3.   Pembentukan kloroform setelah  klorinasi  sampel  air dengan dosis klorin ideal Sampel Pemakaian Klorin (mg/L) Pembentukan Klorofom (µg/L) Sungai Maruni 3,44 6,5 ± 2,12 Kali SP6 10,36 577,5 ± 9,19
Baku  mutu  untuk  kloroform menurut  Keputusan  Menteri  Kesehatan RI  No.  907  tahun  2002  tentang  syarat- syarat  dan  pengawasan  kualitas  air minum  adalah  200  µg/L.  Pembentukan kloroform  untuk  air  Sungai  Maruni masih  sangat  jauh  dari  baku  mutunya. Sedangkan  untuk  air  Kali  SP  6  sudah melewati baku mutu yang dipersyaratkan. Tingginya TOC pada air Kali  SP  6  sangat  berpengaruh  terhadap pembentukan kloroform, dimana senyawa  organik  merupakan  prekursor utama  pembentuk  senyawa  organik klorin.  Air  Sungai  Maruni  sangat potensial  untuk  diolah  menggunakan metoda klorinasi karena karakteristiknya yang jernih dan tidak berwarna.

## KESIMPULAN
1. Kandungan TOC sangat mempengaruhi  jumlah  kebutuhan klorin ideal dan terbentuknya senyawa  organik  klorin  selama klorinasi 2. Dosis  klorin  ideal  untuk  air  Sungai Maruni  adalah  3,44  mg  Cl 2 /L sedangkan  untuk  air  Kali  SP  6 sebesar 10,36 mg Cl 2 /L 3. Kloroform  yang  terbentuk  pada sampel  air  Sungai  Maruni  dan  Kali SP 6 berturut-turut adalah 6,5 ± 2,12 µg/L dan 577,5 ± 9,19 µg/L
4. Sampel  air  Sungai  Maruni  sangat berpotensi  dimanfaatkan  sebagai  air minum setelah diolah secara klorinasi.

## DAFTAR PUSTAKA
American  Public  Health  Association (APHA). (1996). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. Badan  Pusat  Statistik.  (2014). Statistik Daerah  Kabupaten  Manokwari. Manokwari: Badan Pusat Statistik Kabupaten Manokwari. Bellar, T. A., Lichtenbert, J. J., & Kroner, R.  C.  (1974).  The  occurence  of organohalides in chlorinated drinking waters. Journal American Water Works Association, 66 , 703-706. Bruchet,  A.,  &  Rybacki,  D.  (1993). Transformation  of  NOM  during treatment.  In  J.  Oxenford,  G. Amy, & J. Mallevialle, Workshop AWWARF/LED Natural  Organic  Matter (pp. 149-153). France: AWWA Research Foundation. BSN,  Badan  Standarisasi  Nasional. (2008). SNI 6989.57:2008. Metode Pengambilan Air Permukaan.  Badan  Standarisasi Nasional : Jakarta. Daniels, B., Mesner, N. (2005). Drinking
Water Treatment Systems. Water Quality .
Deborde,  M.,  von  Gunten,  U.  (2007).
Reaction of chlorine with inorganic and organic compounds during water treatment-Kinetics and mechanisms:  A  critical  review. Swiss: Elsevier. Effendi,  H.  (2003).  Telaah  Kualitas  Air bagi  Pengelolaan  Sumber  Daya dan Lingkungan Perairan .
Yogyakarta: Kanikus.
Fitria M, D., Rosmasita, R., Yanti, E. S., & Bagariang, R. I. (2020).
Survei  Kualitas  Air  Danau Pandan  yang  Terletak  di Kecamatan Pinangsori Kabupaten  Tapanuli  Tengah. Jurnal  Sumberdaya  Akuatik Indopasifik ,  4(2),  139–150. https://doi.org/10.46252/jsai-
https://doi.org/10.46252/jsai-fpik-unipa.2023.Vol.7.No.3.318
fpik- unipa.2020.Vol.4.No.2.101 Galal-Gorchev,  H.  (1996).  Chlorine  in water  disinfection. Pure  & Applied Chemistry , 1731-1735. Hadiyanto, H., Hasim, H., & Juliana, J.  (2022).  Kandungan  Logam Berat  Merkuri,  Timbaldan Cadmium  pada  Air,  Ikan,dan
Sedimen  di  Danau  Limboto. Jurnal  Sumberdaya  Akuatik Indopasifik , 6(1), 1–10. https://doi.org/10.46252/jsai-
fpik- unipa.2022.Vol.6.No.1.195 Irwan, M., Alianto, A., & Toja, Y. T. (2017).  Kondisi  Fisik  Kimia Air Sungai Yang Bermuara Di
Teluk  Sawaibu  Kabupaten Manokwari. Jurnal Sumber- daya Akuatik Indopasifik , 1(1), 81–92. https://doi.org/10.30862/jsai-
fpik- unipa.2017.Vol.1.No.1.23 Manaf,  M.,  Suhaemi,  S.,  Handayani, T.,  &  Pranata,  B.  (2022). Evaluasi  Kualitas  Air  Sungai pada  Lokasi  Pembangunan
Jembatan dan Preservasi Jalan Trans  Papua  Mameh-Bintuni Provinsi  Papua  Barat. Jurnal Sumberdaya Akuatik Indopasifik ,  6(4),  295–304. https://doi.org/10.46252/jsai-
fpik- unipa.2022.Vol.6.No.4.227
Rook,  J.  J.  (1974).  Formation  of haloforms during chlorination of natural waters. Water Treatment
Exam, 23 , 234-243.
Wijaya,  H.  K.  (2009).  Komunitas
Perifiton  dan  Fitoplankton  serta
Parameter  Fiska-Kimia  Perairan
Sebagai Penentu Kualitas Air di bagian  Hulu  Sungai  Cisadane, Jawa  Barat,  Bogor,  Institut Pertanian Bogor .
https://doi.org/10.46252/jsai-fpik-unipa.2023.Vol.7.No.3.318