Kualitas air

Kualitas air adalah suatu ukuran kondisi air dilihat dari karakteristik fisik, kimiawi, dan biologisnya.Diersing, Nancy (2009). "Water Quality: Frequently Asked Questions." Florida Brooks National Marine Sanctuary, Key West, FL. Kualitas air juga menunjukkan ukuran kondisi air relatif terhadap kebutuhan biota air dan manusia.Johnson, D.L., S.H. Ambrose, T.J. Bassett, M.L. Bowen, D.E. Crummey, J.S. Isaacson, D.N. Johnson, P. Lamb, M. Saul, and A.E. Winter-Nelson (1997). "Meanings of environmental terms." Journal of Environmental Quality. 26: 581-589.  Kualitas air sering kali 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.United States Environmental Protection Agency (EPA). Washington, DC. "Water Quality Standards Review and Revision." 2006. 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.

 Penggunaan air 
Kadar mineral terlarut di dalam air dapat memengaruhi 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.Babbitt, Harold E. & Doland, James J. Water Supply Engineering (1949) McGraw-Hill p.388 Proses penanganan air dengan kondisi seperti ini dilakukan dengan menukar ion tersebut dengan natrium, dan senyawa magnesium dan kalsium akan mengendap.Linsley, Ray K. & Franzini, Joseph B. Water-Resources Engineering (1972) McGraw-Hill ISBN 0-07-037959-9 pp.454-456

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.World Health Organization (2004). "Consensus of the Meeting: Nutrient minerals in drinking-water and the potential health consequences of long-term consumption of demineralized and remineralized and altered mineral content drinking-waters." Rolling Revision of the WHO Guidelines for Drinking-Water Quality (draft). From November 11–13, 2003 meeting in Rome, Italy at the WHO European Centre for Environment and Health.

 Pengambilan sampel dan pengukuran 
jmpl|200px|Pengukur kualitas air otomatis di Sungai Milwaukee, Wisconsin
jmpl|ka|200px|Spektrometer kromatografi gas dapat digunakan untuk mengukur pestisida dan polutan organik lainnya
jmpl|ka|200px|Alat pengukur elektrokonduktivitas secara tidak langsung mengukur padatan terlarut

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 sample 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.Goldman, Charles R. & Horne, Alexander J. Limnology (1983) McGraw-Hill ISBN 0-07-023651-8 chapter 6 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 memengaruhi kualitas air yang diuji.Franson, Mary Ann (1975). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 14th ed. Washington, DC: American Public Health Association, American Water Works Association & Water Pollution Control Federation. ISBN 0-87553-078-8 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 memengaruhi karena ada risiko udara larut ke dalam sampel air.Goldman, Charles R. & Horne, Alexander J. Limnology (1983) McGraw-Hill ISBN 0-07-023651-8 pp.87-88

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.United States Geological Survey (USGS), Denver, CO (2009). "Definitions of Quality-Assurance Data." Prepared by USGS Branch of Quality Systems, Office of Water Quality.

Untuk menghasilkan air bersih juga bisa  menggunakan prinsip kerja Electrocoagulation (EC) dengan biaya prose lebih murah dan lahan yang tidak terlalu luas.

Elektrokoagulasi (EC), dikenal sebagai elektrolisis gelombang pendek, adalah teknik yang digunakan untuk pengolahan lahan air pengolahan air limbah, air pengolahan industri, dan limbah cair rumah sakit Teknologi elektrokoagulasi berbasis listrik. Untuk menghilangkan kontaminan yang kurang efisien dengan penyaringan mikrobiologi atau sistem pengolahan dengan bahan kimia, seperti emulsi minyak hidrokarbon dari minyak bumi, padatan tersuspensi, dan logam berat tanpa penggunaan bahan kimia.

 Pengujian pasca bencana 
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.International Water Management Institute, Colombo, Sri Lanka (2010). "Helping restore the quality of drinking water after the tsunami." Success Stories. Issue 7. 

 Analisis kimia 
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 (H2O) 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.State of California Environmental Protection Agency Representative Sampling of Ground Water for Hazardous Substances (1994) pp.23-24

 Indikator 
 Indikator untuk air minum 
Indikator yang digunakan ketika melakukan pengukuran air minum diantaranya:
 Alkalinitas
 pH
 Warna air
 Rasa dan bau
 Garam-garaman, logam, dan logam berat
 Senyawa organik terlarut
 Senyawa atau unsur radioaktif
 Mikroorganisme

 Indikator untuk lingkungan 
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.For an overview of the U.S. federal biomonitoring publications, see U.S. EPA, "Whole Effluent Toxicity."U.S. EPA. Washington, DC."Methods for Measuring the Acute Toxicity of Effluents and Receiving Waters to Freshwater and Marine Organisms." Document No. EPA-821-R-02-012. October 2002. Keberadaan invertebrata makro juga dapat digunakan sebagai indikator.IOWATER (Iowa Department of Natural Resources). Iowa City, IA (2005). "Benthic Macroinvertebrate Key." 

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.

Indikator fisik
 Temperatur air
 Elektrokonduktivitas
 Padatan terlarut
 Padatan tersuspensi
 Transparansi
 Bau
 Warna
 Rasa

Indikator kimia
 pH
 BOD
 COD
 Tingkat kesadahan air
 Logam berat
 Nitrat
 Ortofosfat
 Pestisida
 Surfaktan

Indikator biologis
 Ephemeroptera
 Plecoptera
 Trichoptera
 Mollusca
 Escherichia coli
 Bakteri koliform

 Referensi 

 Pranala luar 
 Drinking water quality guidelines - World Health Organization
 UNEP Global Environmental Monitoring System (GEMS) Water Programme 
 The National River Health Programme - South Africa
 Water policy in the European Union
 U.S. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) - Drinking water quality and testing
 U.S. National Water Quality Monitoring Council (NWQMC) - Partnership of federal and state agencies
 U.S. Geological Survey - National Water Quality Assessment Program
 U.S. Environmental Protection Agency - Water Quality Monitoring
 U.S. National Agricultural Library 
 American Water Resources Association 
 Purdue University Safe Water Guidelines
 Global Water Quality online database
 Beaches 911 - U.S. Beach Water Quality Monitoring  
 NutrientNet, an online nutrient trading tool developed by the World Resources Institute, designed to address nutrient-related water quality issues. See also the PA NutrientNet  website designed for Pennsylvania's nutrient trading program.
 eWater Cooperative Research Centre - Australian Government funded initiative supporting water management decision support tools
 MolluSCAN eye  website designed by the CNRS and the University of Bordeaux, France. Online biomonitoring of water quality by a 24/7 record of various bivalve molluscs' behavior and physiology worldwide (biological rhythms, growth rate, spawning, daily behavior)
 news.unair.ac.id - GO CLEVER, Inovasi Mahasiswa FST Mudahkan Deteksi Kualitas Air Sungai

Kategori:Ilmu lingkungan
Kategori:Manajemen sumber daya air

ar:نوعية المياه
ru:Анализ воды