Total Zat Padat Terlarut (TDS) sebagai Petunjuk Estetika Karakteristik Air Minum

Total zat padat terlarut (Total Dissolved Solids, sering disingkat dengan TDS) adalah suatu ukuran kandungan kombinasi dari semua zat-zat anorganik dan organik yang terdapat di dalam suatu cairan sebagai: molekul, yang terionkan atau bentuk mikrogranula (sol koloida) yang terperangkap. Secara umum definisi operasionalnya adalah bahwa zat padat harus cukup kecil untuk lolos dari penyaringan melalui saringan berukuran 2 µm (mikrometer). Total zat padat terlarut secara normal hanya dibahas untuk sistem air tawar, karena salinitas meliputi sebagian dari ion-ion yang merupakan definisi dari TDS. Aplikasi dasar dari TDS ialah studi mengenai mutu air untuk aliran, sungai, dan danau, meskipun TDS secara umum tidak dianggap sebagai suatu zat cemar yang utama (misalnya, TDS tidak dianggap terkait dengan efek kesehatan) TDS digunakan sebagai satu petunjuk estetika karakteristik air minum dan sebagai suatu indikator agregat dari adanya pengukuran yang luas kontaminan-kontaminan zat kimia.
Sumber utama bagi TDS dalam penerimaan air adalah limpasan pertanian dan perumah-an, pencucian kontaminasi tanah dan titik sumber polusi debit air dari instalasi pengolahan industri atau limbah.
Konstituen-konstituen zat kimia yang paling umum adalah kalsium, fosfat, nitrat, nitrit, natrium, kalium dan klorida, yang ditemukan dalam limpasan zat hara, limpasan badai air umum air limpasan dari dari iklim bersalju di mana jalan diberi garam untuk menghilangkan es. Zat-zat kimia mungkin kation-kation, anion-anion, molekul-molekul atau aglomerasi di atas tingkat seribu molekul atau lebih kecil, asalkan mikro-granula terbentuk. Unsur-unsur TDS yang lebih eksis dan berbahaya adalah pestisida yang muncul dari limpasan air permukaan. Total zat padat terlarut tertentu yang terjadi secara alami muncul dari pelapukan dan pelarutan batuan dan tanah. Amerika Serikat telah menetapkan baku mutu air sekunder 500 mg/liter untuk menyediakan air minum palatabilitas.
Total zat padat terlarut dibedakan dari total zat padat yang melayang (total suspended solids, disingkat TSS), pada yang terakhir ini tidak dapat melewati saringan 2 mikrometer dan masih tanpa batas tersuspensi dalam larutan.
Istilah “zat padat yang dapat mengendap” atau “settleable solids” mengacu pada benda dengan ukuran berapa pun itu tetap tidak akan tersuspensi atau terlarut dalam sebuah tangki penampungan tidak terpengaruh oleh gerak, dan tidak termasuk baik TDS maupun TSS. Zat padat yang dapat mengendap mungkin termasuk partikel yang lebih besar atau molekul-molekul tak larut.

Pengukuran TDS

Dua cara dasar pengukuran TDS ialah gravimetri dan konduktivitas. Cara gravimetri adalah cara paling akurat dan meliputi penguapan pelarut cairan dan pengukuran massa residu yang tertinggal. Cara ini adalah yang terbaik, meskipun memakan waktu. Bila garam-garam anorganik yang meliputi mayoritas besar TDS, cara gravimetri tetap sangat tepat.
Konduktivitas listrik dari air terkait secara langsung dengan konsentrasi zat-zat padat terionisasi terlarut dalam air. Ion-ion dari zat-zat padat terlarut dalam air memberikan kemampuan bagi air untuk menimbulkan arus listrik, yang dapat diukur menggunakan conductivity meter konvensional atau TDS meter. Bila dikorelasikan dengan pengukuran TDS laboratorium, konduktivitas memberikan nilai bagi konsentrasi TDS, biasanya tingkat akurasinya 10%.

Simulasi Hidrologis

Model pengangkutan hidrologis digunakan untuk meng-analisa secara matematis pergerakan TDS di dalam sistem sungai. Model-model yang paling umum dialamatkan pada limpasan air permukaan, yang memungkinkan variasi dalam jenis penggunaan lahan, topografi, jenis tanah, tutupan vegetasi, curah hujan, dan praktek pengelolaan lahan (misalnya, tingkat aplikasi pupuk. Model limpasan air telah ditingkatkan ke tingkat akurasi yang baik dan memungkinkan evaluasi praktek pengelolaan lahan alternatif pada dampak terhadap kualitas air sungai.
Model bak digunakan untuk mengevaluasi lebih komprehensif total zat padat terlarut dalam bak tangkapan dan secara dinamis di sepanjang berbagai jangkauan aliran.
Model DSSAM dikembangkan oleh Badan Perlindungan Lingkungan (EPA) Amerika Serikat. Model transpor hidrologi secara aktual berdasarkan pada metrik muatan-zat cemar yang disebut “Total Maximum Daily Load” (TMDL), yang tertuju pada TDS dan zat-cemar kimia khas. Suksesnya model ini berkontribusi terhadap komitmen Dewan yang diperluas hingga penggunaan protokol yang menggaris-bawahi TMDL dalam kebijakan nasional untuk pengelolaan banyak sistem sungai di Amerika Serikat.

Implikasi Praktis

Tingkat TDS tinggi umumnya menunjukkan air sadah, yang dapat menyebabkan timbulnya kerak di dalam pipa, katup, dan saringan, mengurangi kinerja dan menambah biaya perawatan sistem. Efek ini dapat terlihat dalam akuarium, spa, kolam renang, dan sistem pengolahan air “reverse osmosis”. Secara khas, dalam aplikasi tersebut, total zat padat terlarut seringkali diuji, dan membran filtrasi harus diperiksa agar dapat mencegah efek-efek yang tidak menguntungkan.
Dalam kasus hidroponik dan akuakultur, TDS sering dipantau untuk menciptakan lingkungan kualitas air yang menguntungkan bagi produktivitas organisme. Untuk tiram air tawar, trouts, dan seafood lainnya yang bernilai tinggi, produktivitas tertinggi dan keuntungan ekonomi dicapai dengan menirukan TDS dan tingkat pH dari setiap spesies dengan lingkungan aslinya. Untuk penggunaan hidroponik, total zat padat terlarut dianggap merupakan salah satu petunjuk terbaik dari ketersediaan zat hara bagi tanaman air yang di-kembangkan.
Karena ambang batas dari kriteria estetika yang dapat diterima untuk air minum manusia ialah 500 mg/L, tidak ada kekhawatiran umum atas bau, rasa, dan warna pada tingkat jauh lebih rendah daripada yang diperlukan untuk bahaya. Sejumlah penelitian telah dilakukan dan menunjukkan beragam reaksi spesies mulai dari tidak toleran sampai toksisitas langsung karena TDS tinggi. Sejumlah hasil harus terus-menerus diinterpretasikan, sebagai hasil toksisitas yang benar akan berhubungan dengan konstituen kimia yang spesifik. Namun demikian, beberapa informasi numerik adalah panduan yang berguna untuk risiko alami dalam mengungkap organisme air atau hewan darat ke tingkat TDS tinggi. Kebanyakan ekosistem perairan yang melibatkan fauna ikan campuran dapat mentolerir tingkat TDS 1000 mg/l.
Fathead minnow (Pimephales promelas), misalnya, melepaskan konsentrasi LD50 dengan 5600 ppm berdasarkan pada pajanan 96 jam. LD50 adalah konsentrasi yang diperlukan untuk menyebabkan efek mematikan terhadap 50% populasi yang terpajankan. Daphnia magna, satu contoh yang baik dari satu anggota utama rantai makanan, ada-lah sejenis crustacea plankton, kira – kira 0,5 mm panjangnya, memiliki LD50 sekitar 10.000 ppm TDS selama 96 jam pajanan.

Ikan-ikan yang baru memijah dan ikan belum dewasa tampaknya lebih sensitif terhadap tingkat DTS tinggi. Sebagai contoh, ditemukan bahwa konsentrasi 350 mg/L TDS mengurangi pemijahan Striped bass (Morone saxatilis) di wilayah San Francisco Bay-Delta, dan bahwa konsentrasi di bawah 200 mg/L menunjukkan kondisi pemijahan lebih sehat. Di Sungai Truckee, EPA menemukan bahwa ikan remaja Lahontan cuttrout tunduk pada kematian yang lebih tinggi bila terkena stres polusi termal dikombinasikan dengan tinggi konsentrasi total zat padat terlarut.
Untuk hewan-hewan terestrial, unggas biasanya memiliki batas atas yang aman dari paparan TDS sekitar 2.900 mg/L, sedangkan untuk sapi perah diukur memiliki batas atas yang aman dari sekitar 7.100 mg/l. Penelitian telah menunjukkan bahwa paparan TDS diperparah dengan toksisitas ketika penyebab stres lain ada, seperti pH abnormal, kekeruhan tinggi, atau oksigen terlarut berkurang dengan stressor yang terakhir hanya bertindak dalam kasus Animalia.

Klasifikasi Air

Air dapat diklasifikasi berdasarkan jumlah TDS pere liter:
• Air tawar 5000 mg/L TDS

TDS meter

Sebuah TDS meter menunjukkan Total Dissolved Solids (TDS) dari suatu larutan, yaitu konsentrasi zat padat terlarut di dalamnya. Karena zat-zat padat terionisasi terlarut seperti garam-garam dan meniral-mineral menaikkan konduktivitas suatu larutan, maka TDS meter mengukur konduktivitas larutan tersebut dan menaksir TDS dari itu.
Zat-zat padat organik terlarut seperti gula dan partikel-partikel padat mikroskopis seperti koloid, tidak secara signifikan mempengaruhi konduktivitas suatu larutan sehingga TDS meter tidak melibatkan mereka dalam pembacaannya.

Satuan dari TDS

TDS meter suatu alat ukur yang menampilkan secara khas Total Zat Padat Terlarut (TDS) dalam bagian per juta (ppm). Misalnya, satu pembacaan TDS dengan 1 ppm akan menunjukkan terdapat 1 milligram zat padat terlarut dalam setiap kilogram air.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s