Kualitas air
Kualitas air adalah suatu ukuran kondisi air dilihat dari karakteristik fisik, kimiawi, dan biologisnya. Kualitas air juga menunjukkan ukuran kondisi air relatif terhadap kebutuhan biota air dan manusia. Kualitas air seringkali menjadi ukuran standar terhadap kondisi kesehatan ekosistem air dan kesehatan manusia terhadap air minum.
Berbagai lembaga negara di dunia bersandar kepada data ilmiah dan keputusan politik dalam menentukan standar kualitas air yang diizinkan untuk keperluan tertentu. Kondisi air bervariasi seiring waktu tergantung pada kondisi lingkungan setempat. Air terikat erat dengan kondisi ekologi setempat sehingga kualitas air termasuk suatu subjek yang sangat kompleks dalam ilmu lingkungan. Aktivitas industri seperti manufaktur, pertambangan, konstruksi, dan transportasi merupakan penyebab utama pencemaran air, juga limpasan permukaan dari pertanian dan perkotaan.
Kadar mineral terlarut di dalam air dapat mempengaruhi jenis pemanfaatan air oleh industri. Misal keberadaan ion kalsium dan magnesium dapat mengganggu fungsi sabun ketika air digunakan sebagai pembersih dan mampu membentuk deposit karbonat. Proses penanganan air dengan kondisi seperti ini dilakukan dengan menukar ion tersebut dengan natrium, dan senyawa magnesium dan kalsium akan mengendap.
Sebaliknya, air dengan kadar kalsium dan magnesium tinggi lebih baik digunakan bagi manusia dibandingkan air dengan kadar natrium dikarenakan kemungkinan timbulnya masalah kesehatan akibat konsumsi natrium tinggi.
Kualitas air merupakan subjek yang sangat kompleks dan dicerminkan dari jenis pengukuran dan indikator air yang digunakan. Pengukuran akan lebih akurat jika dilakukan di tempat karena air berada dalam kondisi yang ekuilibrium dengan lingkungannya. Pengukuran di tempat umumnya akan mendapatkan data mendasar seperti temperatur, pH, kadar oksigen terlarut, konduktivitas, dan sebagainya.
Untuk pengukuran yang lebih kompleks membutuhkan sample air yang kemudian dijaga kondisinya, dipindahkan, dan dianalisis di tempat lain (misal laboratorium). Pengukuran seperti ini memiliki dua masalah yaitu karakteristik air pada asmple mungkin tidak sama dengan sumbernya karena terjadi perubahan secara kimiawi dan biologis seiring waktu. Bahkan kualitas air dapat bervariasi antara siang dan malam dan dipengaruhi keberadaan organisme air. Dan air yang teah terpisah dari lingkungannya akan menyesuaikan diri dengan lingkungan yang baru, yaitu botol atau kemasan yang digunakan dalam pengambilan sample. Sehingga bahan yang digunakan untuk pengambilan sampel harus bersifat inert atau memiliki tingkat reaktivitas yang minimum sehingga tidak mempengaruhi kualitas air yang diuji. Perubahan kondisi fisik dan kimiawi juga terjadi ketika air sampel dimpompa atau diaduk, menyebabkan terbentuknya endapan. Ruang udara yang berada di dalam kemasan sampel juga dapat mempengaruhi karena ada risiko udara larut ke dalam sampel air.
Menjaga kualitas sampel dapat dilakukan dengan mendinginkan sampel sehingga mengurangi laju reaksi kimia dan perubahan fase.
Cara terbaik untuk mengetahui tingkat perubahan selama pengumpulan sampel hingga analisis adalah dengan menggunakan dua jenis air yang digunakan bersamaan dengan pengumpulan sampel. Air jenis pertama, disebut dengan air "kosong" (tidak selalu air hasil destilasi) adalah air dengan kondisi kimiawi dan biologis yang sangat kecil sehingga tidak ada karakteristik yang bisa dideteksi. Dan air jenis kedua merupakan air dengan kondisi yang "dimaksimalkan" sesuai dengan perkiraan kondisi air sampel. Kedua jenis air ini dipaparkan ke atmosfer sekitar selama pengambilan sampel, sehingga ilmuwan membawa tiga jenis air dari lokasi pengambilan sample dan ketiganya dianalisis untuk mengetahui apa yang berkurang dan bertambah seiring waktu sejak pengambilan sampel hingga analisis di laboratorium.
Berbagai jenis bencana alam hingga bencana buatan manusia akan mengubah kualitas air secara cepat sehingga pengukuran harus dilakukan untuk menentukan langkah terbaik dalam penanganan bencana dan mengembalikan kualitas air. Akses terhadap air bersih dan sanitasi diperlukan bagi korban bencana.
Dalam interval waktu tertentu, kondisi air dapat kembali pasca bencana. Seperti kasus bencana Tsunami 2004 dan pengukuran yang dilakukan oleh International Water Management Institute (IWMI) yang berbasis di Colombo mendapati bahwa kadar garam di setiap sumur meningkat drastis segera setelah tsunami dan kembali turun ke level semula setelah satu setengah tahun sehingga layak digunakan sebagai air minum.
Metode sederhana dalam melakukan analisis kimia adalah pengukuran berdasarkan unsur tanpa memperdulikan wujud dan bentuk senyawanya. Contohnya adalah mengukur kadar oksigen dalam air, jika dilakukan pengukuran berdasarkan unsur akan didapatkan konsentrasi oksigen sebesar 890 ribu miligram per liter air, karena air (HO) terbentuk dari hidrogen dan oksigen. Sehingga pengukuran kadar senyawa tertentu harus dibedakan berdasarkan wujudnya. Untuk pengukuran kadar oksigen, harus dibedakan berdasarkan oksigen diatomik atau oksigen yang terikat dengan unsur lain. Oksigen diatomik yang terukur dapat disebut dengan kadar oksigen terlarut.
Analisis logam berat harus menyertai endapan yang ada di air karena logam berat yang seharusnya dapat larut mungkin terikat secara adsorpsi dengan partikel lain, misal partikel tanah liat. Penyaringan sampel dapat menghilangkan endapan tersebut, sedangkan logam berat yang mengendap di sumber aslinya mungkin saja dapat terminum oleh manusia dan organisme lain.
Indikator yang digunakan ketika melakukan pengukuran air minum diantaranya:
Dalam pengukuran indikator biologis, digunakan istilah EPT yang merujuk kepada Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera, tiga ordo serangga bersayap yang hidup di sekitar perairan. Index EPT, yaitu jumlah EPT ketika kondisi lingkungan sehat, dapat bervariasi di setiap daerah. Secara umum, semakin banyak organisme EPT, menunjukan bahwa kualitas ekologi perairan tersebut lebih sehat. Keberadaan invertebrata makro juga dapat digunakan sebagai indikator.
Moluska bivalvia digunakan sebagai indikator karena moluska termasuk hewan penyaring yang menghisap air dan menyerap nutrisi dari air yang dihisapnya. Polutan yang diserap akan terakumulasi di dalam tubuh moluska dan dapat memiliki efek yang beragam bagi moluska tersebut. Moluska bivalvia juga biasanya bersifat "sessile" atau menetap di satu tempat dan jarang sekali berpindah sehingga pengumpulan sampel moluska cenderung mudah.