26.9 Total Suspended Solids (TSS)
26.9.1 Pendahuluan
Total Suspended Solids (TSS) merupakan parameter fisik yang menunjukkan jumlah seluruh padatan yang tersuspensi di dalam air dan tidak larut. Padatan tersebut dapat berupa partikel mineral, bahan organik, mikroorganisme, sedimen, lumpur, serat, plankton, maupun partikel antropogenik seperti mikroplastik. Keberadaan padatan tersuspensi memengaruhi kejernihan air, efisiensi proses pengolahan, kualitas ekosistem perairan, serta keamanan air minum (APHA, AWWA, & WEF, 2017).
Dalam penyediaan air minum, TSS memiliki arti penting karena berkaitan erat dengan proses koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi, dan desinfeksi. Semakin tinggi nilai TSS, semakin besar beban pengolahan yang harus dilakukan oleh instalasi pengolahan air. TSS yang tinggi dapat menyebabkan penyumbatan media filter, meningkatkan kebutuhan bahan kimia koagulan, memperpendek umur media filtrasi, serta menurunkan efektivitas desinfeksi karena mikroorganisme dapat terlindungi oleh partikel tersuspensi (American Water Works Association, 2023).
Berbeda dengan Total Dissolved Solids (TDS) yang menggambarkan zat-zat terlarut, TSS hanya mengukur padatan yang masih berada dalam bentuk partikel dan dapat dipisahkan melalui penyaringan. Oleh karena itu, TSS dan TDS merupakan dua parameter yang saling melengkapi dalam mengevaluasi kualitas fisik air.
Dalam perspektif toksikologi lingkungan, TSS tidak selalu bersifat toksik. Namun, partikel tersuspensi dapat berfungsi sebagai vektor (carrier) bagi berbagai kontaminan, seperti logam berat, pestisida, hidrokarbon aromatik polisiklik (PAHs), senyawa organik persisten, mikroplastik, bakteri, virus, dan protozoa. Dengan demikian, peningkatan TSS sering menjadi indikator meningkatnya potensi risiko kesehatan masyarakat (WHO, 2022).
26.9.2 Definisi Total Suspended Solids (TSS)
Total Suspended Solids adalah jumlah seluruh padatan yang tersuspensi dalam air dan tertahan pada media penyaring standar (umumnya membran serat kaca atau membran berpori sekitar 1,5–2,0 µm), kemudian dikeringkan pada suhu 103–105°C hingga mencapai berat konstan. Hasil pengukuran dinyatakan dalam satuan miligram per liter (mg/L) (APHA, AWWA, & WEF, 2017).
Komponen penyusun TSS meliputi:
pasir halus;
lanau;
lempung;
lumpur organik;
sisa tumbuhan;
fitoplankton;
zooplankton;
alga;
bakteri;
jamur;
serat selulosa;
partikel plastik;
residu industri.
Komposisi TSS sangat dipengaruhi oleh karakteristik daerah aliran sungai, musim, penggunaan lahan, dan aktivitas manusia.
26.9.3 Karakteristik Partikel Penyusun TSS
Partikel penyusun TSS dapat dikelompokkan berdasarkan ukuran sebagai berikut.
| Jenis Partikel | Ukuran | Contoh | Karakteristik |
|---|---|---|---|
| Pasir | >50 µm | Kuarsa | Cepat mengendap |
| Lanau | 2–50 µm | Mineral silikat | Mengendap perlahan |
| Lempung | <2 µm | Kaolinit, montmorillonit | Stabil, sulit mengendap |
| Bahan organik | Bervariasi | Serasah, humus | Mudah terurai |
| Mikroorganisme | 0,2–100 µm | Bakteri, alga | Dapat bersifat patogen |
| Mikroplastik | 1 µm–5 mm | Fragmen, serat sintetis | Persisten di lingkungan |
Ukuran, bentuk, densitas, dan sifat permukaan partikel sangat memengaruhi perilaku sedimentasi dan efektivitas proses pengolahan.
26.9.4 Sumber Peningkatan TSS
A. Faktor Alam
1. Erosi Tanah
Curah hujan tinggi menyebabkan partikel tanah terbawa ke sungai melalui limpasan permukaan (surface runoff). Di daerah tropis, erosi merupakan penyumbang utama peningkatan TSS selama musim hujan (Chapra, 2023).
2. Longsor dan Banjir
Peristiwa longsor serta banjir dapat meningkatkan konsentrasi sedimen dalam waktu singkat hingga puluhan kali lipat dibandingkan kondisi normal.
3. Aktivitas Vulkanik
Material abu vulkanik yang masuk ke badan air dapat meningkatkan TSS secara signifikan.
4. Resuspensi Sedimen
Perubahan kecepatan aliran, aktivitas kapal, maupun angin dapat mengangkat sedimen dasar sehingga meningkatkan TSS.
B. Faktor Antropogenik
1. Limbah Domestik
Air limbah rumah tangga mengandung padatan organik, sisa makanan, serat tekstil, tisu, plastik, dan bahan lainnya yang meningkatkan TSS apabila dibuang tanpa pengolahan.
2. Limbah Industri
Industri tekstil, pulp dan kertas, makanan, pertambangan, konstruksi, serta pengolahan mineral merupakan sumber utama TSS yang tinggi.
3. Pertanian
Limpasan lahan pertanian membawa tanah, pupuk, residu tanaman, dan bahan organik menuju badan air.
4. Kegiatan Konstruksi
Penggalian tanah dan pembangunan infrastruktur meningkatkan erosi serta transport sedimen ke sungai.
26.9.5 Hubungan TSS dengan Parameter Kualitas Air
A. TSS dan Kekeruhan
TSS dan kekeruhan memiliki hubungan yang erat, tetapi tidak identik. TSS mengukur massa padatan (mg/L), sedangkan kekeruhan mengukur efek optik partikel terhadap cahaya (NTU).
Dua sampel dengan nilai TSS yang sama belum tentu memiliki nilai kekeruhan yang sama karena dipengaruhi oleh ukuran, warna, bentuk, dan indeks bias partikel.
B. TSS dan Oksigen Terlarut (DO)
TSS yang tinggi mengurangi penetrasi cahaya ke dalam air sehingga menghambat fotosintesis fitoplankton dan tumbuhan air. Akibatnya, produksi oksigen menurun dan konsentrasi oksigen terlarut (DO) berkurang.
C. TSS dan BOD/COD
Padatan organik yang termasuk dalam TSS dapat meningkatkan kebutuhan oksigen biologis (BOD) dan kebutuhan oksigen kimia (COD) karena mengalami proses dekomposisi oleh mikroorganisme.
D. TSS dan Efektivitas Desinfeksi
Partikel tersuspensi dapat melindungi bakteri, virus, dan protozoa dari kontak langsung dengan desinfektan, sehingga efektivitas proses klorinasi atau desinfeksi UV menjadi berkurang.
26.9.6 TSS dalam Perspektif Toksikologi Air
Secara langsung, TSS bukan merupakan agen toksik. Namun, partikel tersuspensi berfungsi sebagai media pengangkut berbagai zat berbahaya.
A. Logam Berat
Partikel lempung dan bahan organik dapat mengadsorpsi logam berat seperti:
arsen (As);
timbal (Pb);
kadmium (Cd);
merkuri (Hg);
kromium (Cr).
Perubahan pH dan kondisi redoks dapat melepaskan logam tersebut ke dalam air sehingga meningkatkan bioavailabilitasnya (WHO, 2022).
B. Pestisida dan Senyawa Organik Persisten
Berbagai pestisida bersifat hidrofobik dan mudah terikat pada partikel organik yang tersuspensi. Hal ini meningkatkan persistensi pencemar di lingkungan perairan.
C. Mikroplastik
Partikel mikroplastik yang termasuk dalam fraksi TSS dapat membawa bahan aditif seperti bisfenol A (BPA), ftalat, dan flame retardants. Selain itu, mikroplastik juga menjadi tempat melekatnya bakteri patogen (plastisphere), sehingga meningkatkan risiko biologis.
D. Mikroorganisme Patogen
Bakteri (Escherichia coli, Salmonella spp.), virus enterik, Giardia lamblia, dan Cryptosporidium parvum dapat berasosiasi dengan partikel tersuspensi sehingga lebih sulit diinaktivasi oleh proses desinfeksi.
26.9.7 TSS dalam Analisis Risiko Kesehatan Lingkungan (ARKL)
Dalam pendekatan ARKL, TSS merupakan parameter indikator, sedangkan analisis risiko dilakukan terhadap kontaminan yang melekat pada partikel.
1. Hazard Identification
Tahap pertama adalah mengidentifikasi jenis partikel dan kontaminan yang berasosiasi dengannya, seperti:
logam berat;
pestisida;
hidrokarbon aromatik;
mikroplastik;
mikroorganisme patogen.
2. Exposure Assessment
Apabila ditemukan kontaminan toksik, estimasi pajanan dilakukan menggunakan persamaan:
[
ADD=\frac{C\times IR\times EF\times ED}{BW\times AT}
]
Keterangan:
ADD = Average Daily Dose (mg/kgBB/hari);
C = konsentrasi kontaminan (mg/L);
IR = laju konsumsi air (L/hari);
EF = frekuensi pajanan (hari/tahun);
ED = durasi pajanan (tahun);
BW = berat badan (kg);
AT = waktu rata-rata pajanan (hari).
3. Dose–Response Assessment
Data toksikologi yang digunakan meliputi:
NOAEL;
LOAEL;
RfD;
ADI;
CSF (untuk karsinogen).
4. Risk Characterization
Risiko nonkarsinogenik dihitung menggunakan:
[
HQ=\frac{ADD}{RfD}
]
Sedangkan untuk kontaminan karsinogenik:
[
ELCR=ADD\times CSF
]
Interpretasi dilakukan berdasarkan jenis kontaminan yang melekat pada partikel, bukan terhadap nilai TSS itu sendiri.
26.9.8 Pemeriksaan TSS
Metode standar pemeriksaan TSS adalah gravimetri.
Tahapan analisis meliputi:
Menyaring volume sampel tertentu menggunakan filter serat kaca yang telah ditimbang.
Mengeringkan filter pada suhu 103–105°C hingga berat konstan.
Menimbang kembali filter.
Menghitung selisih berat sebagai massa padatan tersuspensi.
Rumus perhitungan:
[
TSS=\frac{(A-B)\times1000}{V}
]
Keterangan:
A = berat filter setelah penyaringan (mg);
B = berat filter sebelum penyaringan (mg);
V = volume sampel (mL).
Hasil dinyatakan dalam mg/L.
26.9.9 Strategi Pengendalian TSS
| Sumber TSS | Strategi Pengendalian |
|---|---|
| Erosi lahan | Konservasi tanah, vegetasi penutup, terasering |
| Sedimen sungai | Kolam sedimentasi, pengerukan sedimen bila diperlukan |
| Limbah domestik | Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) domestik |
| Limbah industri | Pengolahan limbah melalui sedimentasi, flotasi, filtrasi, dan koagulasi |
| Air baku keruh | Koagulasi–flokulasi, sedimentasi, filtrasi pasir cepat, membran |
| Konstruksi | Pengendalian erosi, sediment trap, drainase sementara |
Pengendalian TSS sebaiknya dilakukan mulai dari sumber pencemar (source control) hingga tahap pengolahan air agar beban pengolahan tidak meningkat secara berlebihan.
26.9.10 Studi Kasus
Sebuah instalasi pengolahan air permukaan menerima air baku dari sungai yang mengalami peningkatan TSS dari 45 mg/L menjadi 320 mg/L setelah hujan deras di daerah hulu. Analisis laboratorium menunjukkan bahwa sebagian besar partikel terdiri atas lanau, bahan organik, dan fraksi lempung yang mengadsorpsi besi serta mangan. Melalui pendekatan ARKL, TSS diidentifikasi sebagai indikator adanya potensi peningkatan pajanan terhadap logam dan mikroorganisme patogen. Operator melakukan uji jar test untuk menentukan dosis koagulan yang optimal, meningkatkan frekuensi pencucian filter (backwashing), serta memperketat pemantauan kualitas air baku. Setelah proses koagulasi–flokulasi dan filtrasi dioptimalkan, TSS air hasil olahan turun hingga memenuhi persyaratan operasional, sehingga risiko terhadap kesehatan masyarakat dapat dikendalikan.
26.9.11 Kesimpulan
Total Suspended Solids (TSS) merupakan parameter fisik yang menggambarkan jumlah padatan tersuspensi dalam air dan berperan penting dalam evaluasi kualitas air. TSS yang tinggi dapat menurunkan kejernihan air, mengganggu proses pengolahan, mengurangi efektivitas desinfeksi, serta menjadi media pengangkut logam berat, pestisida, mikroplastik, dan mikroorganisme patogen. Dalam perspektif toksikologi air dan Analisis Risiko Kesehatan Lingkungan (ARKL), TSS diperlakukan sebagai parameter indikator yang mengarahkan identifikasi terhadap kontaminan spesifik yang melekat pada partikel. Oleh karena itu, pengendalian TSS melalui perlindungan daerah tangkapan air, pengelolaan limbah, serta optimalisasi proses pengolahan merupakan langkah penting untuk menjamin keamanan air minum dan melindungi kesehatan masyarakat.
Daftar Pustaka
American Public Health Association (APHA), American Water Works Association (AWWA), & Water Environment Federation (WEF). (2017). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (23rd ed.). Washington, DC.
American Water Works Association (AWWA). (2023). Water Quality and Treatment: A Handbook on Drinking Water. Denver, CO.
Chapra, S. C. (2023). Surface Water-Quality Modeling. Waveland Press.
Spellman, F. R. (2021). Handbook of Water and Wastewater Treatment Plant Operations. CRC Press.
U.S. Environmental Protection Agency (EPA). (2024). Integrated Risk Information System (IRIS).
World Health Organization (WHO). (2022). Guidelines for Drinking-water Quality: Fourth Edition Incorporating the First and Second Addenda. Geneva: World Health Organization.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar