Oleh: Profesor Madya Ts. ChM. Dr. Rizafizah Othaman
Jabatan Sains Kimia, Fakulti Sains dan Teknologi, UKM
Kita sering mendengar berita tentang pencemaran air. Sungai di Malaysia dikatakan 53% sahaja bersih tetapi yang selebihnya berada dalam kategori sungai tercemar. Malah kita dikejutkan dengan pencemaran teruk Sungai Kim-Kim pada 7 Mac 2019 sehingga beberapa orang murid dimasukkan ke hospital kerana terhidu wap kimia yang dibebaskan. Di Selangor pula, sering berlaku gangguan air kerana loji rawatan terpaksa dihentikan kerana isu pencemaran ini.
Bagaimanakah pencemaran air diukur?
Pencemaran air diukur melalui Indeks Kualiti Air (IKA) seperti yang digariskan oleh Standard Kualiti Air Negara (ANNEX). Keperluan Oksigen Biokimia (Biochemical oxygen demand, BOD) dan Keperluan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand, COD) adalah dua daripada parameter terpenting untuk mengukur tahap pencemaran air.
BOD ialah jumlah oksigen (O2) yang digunakan oleh mikroorganisma untuk memecahkan bahan organik. Ini biasanya bakteria (aerobik atau anaerobik), yis dan plankton yang terkandung di dalam air. Ia adalah ukuran tahap pencemaran dan dinyatakan dalam mgO2/L. Ia diukur melalui proses biologi yang terperinci dan memakan masa, dan bergantung pada suhu. Pengukuran standard dilakukan pada suhu 20 °C selama 5 hari dan dipanggil BOD5. Tempoh 5 hari dipilih, kerana ini adalah purata masa yang diperlukan oleh sungai di Britain untuk sampai ke laut.
Secara umum, semakin besar pencemaran, semakin tinggi BOD. Ia memberikan ukuran kasar dan beberapa nilai rujukan untuk jenis air tertentu adalah seperti berikut:
Tulen: 2 – 20 mg/L
Sedikit tercemar: 20 – 100 mg/L
Sederhana tercemar: 100 – 500 mg/L
Sangat tercemar: 500 – 3,000 mg/L
Amat tercemar: 3,000 – 15,000 mg/L
COD, permintaan kimia untuk oksigen sumber air, ialah jumlah oksigen yang diperlukan untuk memecahkan bahan organik secara kimia dan menukarkannya kepada CO2 dan H2O. Ia juga dinyatakan dalam mgO2/L, dan semakin tinggi COD, semakin tercemar air tersebut. Walau bagaimanapun, ujian ini hanya mengambil masa kira-kira 3 jam, jadi hanya sedikit masa yang diperlukan untuk mendapatkan keputusan berbanding ujian BOD.
COD dalam air sisa industri biasanya pada tahap 50 – 2,000 mgO2/L, walaupun boleh mencapai lebih daripada itu bergantung kepada jenis industri.
Kenapakah kandungan oksigen yang diukur?
Oksigen merupakan gas yang banyak di udara dan air selain daripada gas nitrogen. Oksigen diperlukan untuk memecahkan atau menghuraikan bahan. Lebih banyak bahan untuk dipecahkan, lebih banyak oksigen yang diperlukan.
Ekosistem yang normal dan seimbang secara semula jadi akan mempunyai sejumlah oksigen. Di dalam air, haiwan dan organisma akuatik memerlukan oksigen untuk bernafas. Oksigen berada dalam keseimbangan kerana dihasilkan oleh flora akuatik dan alam sekitar. Ikan, alga dan bahan yang mereput semuanya akan mendapatkan jumlah oksigen yang normal sekiranya berlaku secara normal.
Sekarang bayangkan apabila terdapat terlalu banyak bahan organik yang terurai. Atau organisma akuatik membiak pada kadar yang membimbangkan kerana bahan pencemar merupakan makanan kepada organisma akuatik tersebut. Semestinya, kandungan oksigen akan menjadi tidak seimbang. Sebab itulah kandungan oksigen diukur untuk mengetahui pencemaran air.
Perbezaan utama BOD dan COD?
Perbezaan utama antara BOD dan COD ialah COD mengukur semua bahan organik melalui tindakbalas pengoksidaan kimia menggunakan reagen, manakala BOD hanya mengukur bahan organik yang boleh atau terdegradasi secara biologi. Oleh itu, untuk sampel air tertentu, COD sentiasa menunjukkan nilai lebih tinggi daripada BOD.
Dengan memberikan lebih banyak maklumat dan lebih cepat diperoleh, COD sering menjadi standard rujukan di lapangan. Selain daripada BOD dan COD, parameter oksigen terlarut (DO), ammonia nitrogen (NH3-N), pepejal terampai (SS) dan pH juga diukur untuk melihat tahap pencemaran air.
