BAB 4. HASIL PENELITIAN
4.3 Analisa Statistik
4.3.2 Analisa Statistik Untuk Kadar Mangan (Mn)
Berdasarkan data hasil penelitian kadar mangan (Mn) yang selanjutnta dianalisis secara statistic, maka hasilnya adalah :
1. Hasil Uji Kruskal-Wallis.
Uji Kruskall-Wallis digunakan untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan penurunan Mn pada berbagai kombinasi. Menunjukkan bahwa nilai p (0.002) < 0.05, artinya Ho ditolak. Sehingga menunjukkan bahwa ada perbedaan kadar Mn pada berbagai kombinasi alat pengolahan air.
2. Hasil Uji BNT (Beda Nyata Terkecil)
Uji BNT merupakan salah satu teknik uji beda rerata yang digunakan untuk melihat perbandingan rata-rata pasangan kombinasi alat yang berbeda secara signifikan.
Hasil uji BNT menunjukkan bahwa kombinasi perlakuan ke 7 (jarak jatuh 35 cm dengan diameter pasir 0,5 mm) berbeda nyata pengaruhnya menurut uji BNT 5 % (p = 0,000 < 0,05 dengan nilai mean difference tertinggi 0,2354).
BAB 5 PEMBAHASAN
5.1. Hasil Pemeriksaan Kadar Besi (Fe) dan Mangan (Mn) Sampel Air Sumur Gali di Desa Pelawi Selatan
Pemeriksaan kadar besi (Fe) pada sampel air sumur gali menunjukkan bahwa didapat kadar Fe sebesar 3,0715 mg/l. Jika dibandingkan dengan baku mutu air bersih yang berlaku sesuai Peraturan Menteri Kesehatann No.416/MEMKES/PER/IX/1990 tentunya ini telah berada di atas baku mutu yang ditetapkan yaitu sebesar 1 mg/l untuk air bersih.
Adanya Fe dalam air dapat bersumber dari dalam tanah itu sendiri (batu-batuan yang mengandung besi) ataupun endapan-endapan buangan industri (Widowati, 2008). Biasanya besi yang berada di air dapat bersifat terlarut dengan bilangan oksidasi +2 dan +3 (Sunardi, 2006). Dalam air, besi sering dijumpai berikatan dengan bikarbonat terlarut (ferro bikarbonat) dan ferro terlarut, sedangkan senyawa ferri yang sering dijumpai yaitu FePO4, Fe3O3, FeCl3, Fe(OH)3
Ada beberapa hal yang mempengaruhi kelarutan Fe dalam air :
dan lainnya.
Konsentrasi besi dalam air tanah biasanya cukup besar, bisa mencapai 25 mg/l (Asmadi, 2011).
1. Kedalaman
Air hujan yang turun jatuh ke tanah dan mengalami infiltrasi masuk ke dalam tanah yang mengandung FeO akan bereaksi dengan H2O dan CO2 dalam tanah
dan membentuk Fe(HCO3)2.
2. pH
Semakin dalam air yang meresap ke dalam tanah maka semakin tinggi juga kelarutan besi karbonat dalam air tersebut.
Apabila pH air rendah, maka akan mengakibatkan terjadinya proses korosif sehingga mengakibatkan larutnya besi dan logam lainnya dalam air. pH yang rendah, yaitu kurang dari 7 dapat melarutkan logam
3. Suhu
Tempratur yang tinggi mengakibatkan menurunnya kadar oksigen dalam air, naiknya tempratur ini juga dapat menguraikan derajat kelarutan mineral seperti Fe, sehingga kelarutan Fe pada air tinggi.
4. Bakteri Besi
Dalam aktifitasnya bakteri ini memerlukan oksigen dan besi. Hasil aktifitas bakteri tersebut presipitat (oksida besi).
5. CO2 CO
Agresif
2 agresif dalam air menyebabkan terjadinya proses korosi sehingga berakibat kerusakan pada logam. Selain membentuk FeCO3 sebagai hasil reaksi antara Fe dan H2CO3, selanjutnya FeCO3 bereaksi dengan air dan gas oksigen menghasilkan zat 2FeOH dan 2H2CO3 dimana H2CO3
Kadar Besi yang rendah dalam air tidak menimbulkan masalah, karena besi merupakan mineral mikro yang paling banyak terdapat di dalam tubuh manusia dan hewan. Besi mempunyai beberapa fungsi esensial di dalam tubuh : sebagai alat tersebut akan menyerang logam kembali sehingga proses pengerusakan logam akan berjalan secara terus menerus.
angkut oksigen dari paru-paru ke jaringan tubuh, sebagai alat angkut elektron di dalam sel, dan sebagai bagian terpadu berbagai reaksi enzim di dalam jaringan tubuh (Almatsier, 2004).
Fe dibutuhkan oleh tubuh dalam pembentukan hemoglobin. Banyaknya Fe dalam tubuh dikendalikan pada fase absorbs. Tubuh manusia tidak dapat mengekskresikan Fe. Sekalipun Fe itu diperlukan oleh tubuh, tetapi dalam dosis besar dapat merusak dinding usus (Slamet, 2007). Fe yang berlebihan dalam tubuh akan terakumulasi di hati, limpa, tulang sumsum, jantung dan jaringan lain sehingga merusak kerja jaringan tersebut. Kerusakan jaringan karena akumulasi Fe disebut hemokromatosis. Dapat juga merusak sel alat pencernaan secara langsung, menyebabkan karies gigi, merusak kerja pankreas, otot jantung, ginjal dan beresiko terserang kanker hati dan penyakit jantung. (Widowati, 2008).
Sementara pemeriksaan kadar mangan (Mn) pada sampel air sumur gali menunjukkan bahwa didapat kadar Mn sebesar 0,5671 mg/l. Jika dibandingkan dengan baku mutu air bersih yang berlaku sesuai Peraturan Menteri Kesehatann No.416/MEMKES/PER/IX/1990 tentunya ini sudah berada di atas baku mutu yang ditetapkan yaitu sebesar 0,5 mg/l untuk air bersih.
Logam mangan merupakan salah satu logam dengan jumlah sangat besar di dalam tanah, dalam bentuk oksida maupun hidroksida. Sumber mangan paling utama adalah pirolusit (MnO2) dan rodokrosit (MnCO3). Mineral Mn tersebar secara luas, sebagian besar berupa oksida, silikat, dan karbonat (widowati, 2008).
Mangan dalam jumlah kecil berperan sebagai kofaktor berbagai enzim yang membantu bermacam proses metabolism. Beberapa bentuk enzim tersebut adalah glutamine sintetase, superoksida dismutase di dalam mitokondria dan piruvat karboksilase yang berperan dalam metabolism karbohidrat dan lipida. Enzim-enzim lain yang berkaitan dengan mangan juga berperan dalam sistem ureum, pembentukan jaringan ikat dan tulang serta pencegahan peroksidasi lipida oleh radikal bebas (Almatsier, 2004).
Sementara kandungan mangan dalam jumlah besar bias mengakibatkan keracunan yang sering kali bersifat kronis sebagai akibat inhalasi debu dan uap logam. Gejala yang timbul berupa gejala susunan syaraf ; insomnia, kemudian lemah pada kaki dan otot muka sehingga ekspresi muka menjadi beku dan muka tampak seperti topeng (mask). Bila pemaparan berlanjut, maka bicaranya akan melambat dan monoton, terjadi hyperrefleksi, colonus pada patella dan tumit dan berjalan seperti penderita parkinsonism. Selanjutnya akan terjadi paralysis bulbar, post encephalitic Parkinsonism, multiple sclerosis, amyotropic lateral sclerosis, dan degenerasi lentik yang progresif (Slamet, 2007).
5.2. Pengolahan Air dengan Kombinasi Jarak Jatuh pada Aerasi Bertingkat dan Diameter Pasir pada Saringan Pasir dalam Menurunkan Kadar Fe dan Mn Air Sumur Gali
5.2.1. Untuk Penurunan Kadar Besi (Fe)
Terdapat perbedaan kadar Fe air sumur gali sebelum dan sesudah melewati ke sembilan kombinasi pengolahan air. Dengan demikian kadar besi (Fe) sampel air sumur gali setelah melewati kesembilan kombinasi pengolahan air ini telah memenuhi syarat kesehatan yang ditetapkan untuk air bersih, yaitu berada di bawah baku mutu yang ditetapkan menurut Peraturan Menteri Kesehatan No.
416/MENKES/Per/IX/1990 yaitu sebesar 1 mg/l untuk air bersih.
5.2.2. Untuk Penurunan Kadar Mangan (Mn)
Terdapat perbedaan kadar Mn air sumur gali sebelum dan sesudah melewati ke sembilan kombinasi pengolahan air. Dengan demikian kadar mangan (Mn) sampel air sumur gali setelah melewati kesembilan kombinasi pengolahan air ini telah memenuhi syarat kesehatan yang ditetapkan untuk air bersih, yaitu berada di bawah baku mutu yang ditetapkan menurut Peraturan Menteri Kesehatan No.
416/MENKES/Per/IX/1990 yaitu sebesar 0,5 mg/l untuk air bersih.
5.3. Kombinasi Perlakuan Terbaik dalam Menurunkan Kadar Besi (Fe) dan Mangan (Mn)
Hasil penelitian menunjukkan bahwa, dari kesembilan kombinasi pengolahan air dengan kombinasi jarak jatuh (25 cm, 30 cm dan 35 cm) pada aerasi bertingkat dan diameter pasir (0.5 mm, 1 mm, 2 mm) pada saringan pasir baik dalam penurunan besi (Fe) maupun mangan (Mn) didapat bahwa kombinasi terbaik yang memiliki
penurunan tertinggi adalah aerasi bertingkat (dengan jarak jatuh 35 cm) dengan diameter pasir (0.5 mm). Dimana dapat menurunkan kadar Fe sebesar 3.0045 mg/l, dengan persentase penurunan sebesar 97.81 % (p = 0,000 < 0,05 dengan nilai mean difference tertinggi 0,1692 pada hasil uji bonferroni) dan kadar Mn sebesar 0.5580 mg/l, dengan persentase penurunan sebesar 98.3 % (p = 0,000 < 0,05 dengan nilai mean difference tertinggi 0,2354 pada hasil uji bonferroni).
Untuk jarak jatuh pada aerasi bertingkat, ini disebabkan oleh proses penangkapan oksigen (O2) di udara oleh air ketika melewati aerasi bertingkat sehingga memberikan kesempatan air untuk kontak dengan oksigen. Semakin tinggi jarak aerasi, maka semakin besar kesemapatan Fe dan Mn untuk berikatan dengan O2
Sesuai dengan penelitian Mahyudi (2010) yang menyatakan bahwa aerasi bertingkat dapat menurunkan kadar Fe dari rata-rata awal 7,62 mg/l menjadi rata-rata 0,97 mg/l (p = 0,000). Hasil penelitian Munthe (2010), menunjukkan bahwa terdapat perbedaan antara kadar Fe air sumur gali sebelum dan sesudah melewati aerasi bertingkat sumbu kompor dengan p (0,005) < α (0,05) dengan perbedaan rata-rata kadar Fe sebelum dan sesudah sebesar 92,15 %. Sudiarto (2001) menyatakan bahwa ada perbedaan kadar Fe kontrol dan sesudah perlakuan dengan zeolit dan aerasi sistim cascade dengan tingkat kepercayaan 95% (p<0,05)
. Sehingga baik Fe terlarut maupun Mn berubah menjadi Fe dan Mn terendap, dan pada akhirnya keduanya akan mengendap pada saringan pasir.
Menurut Alamsyah (2007) mengatakan bahwa proses aerasi merupakan proses penangkapan oksigen (O2) di udara oleh air yang akan diproses. Tujuannya
adalah untuk mereaksikan oksigen dengan kation-kation Fe yang terdapat di dalam air. Kation Fe merupakan kation yang sulit mengendap di air. Apabila kation Fe bereaksi dengan oksigen akan membentuk senyawa oksida Fe2O3
Menurut Said (2003) mengatakan bahwa adanya kandungan alkalinity, (HCO
yang dapat mengendap.
3) yang cukup besar dalam air, akan menyebabkan senyawa besi atau mangan berada dalam bentuk senyawa ferro bikarbonat, Fe(HCO3)2 atau mangano bikarbonat Mn(HCO3)2. Oleh karena bentuk CO2 bebas lebih stabil daripada (HCO3
Fe(HCO
), maka senyawa bikarbonat cenderung berubah menjadi senyawa karbonat.
3)2 → FeCO3 + CO2 + H2
Mn(HCO
O
3)2 → MnCO3 + CO2 + H2 Dari reaksi tersebut dapat dilihat, jika CO
O
2
FeCO
berkurang, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke kanan dan selanjutnya reaksi akan menjadi sebagai berikut :
3 + CO2 → Fe(OH)2 + CO MnCO
2
3 + CO2→ Mn(OH)2 + CO
Baik hidroksida besin (II) maupun hidroksida mangan (II) masih mempunyai kelarutan yang cukup besar, sehingga jika terus dilakukan oksida dengan udara atau aerasi akan terjadi reaksi (ion) sebagai berikut :
2
4Fe2+ + O2 + 10H2O → 4Fe(OH)3 + 8H 2Mn
+
2+ + O2 + 2H2O → 2MnO2 + 4H
Menurut Asmadi (2011) mengatakan bahwa proses aerasi biasanya terdiri dari aerator, bak pengendap serta filter atau penyaring. Aerator adalah alat untuk
+
mengontakkan oksigen dari udara dengan air agar zat besi atau mangan yang ada di dalam air bakubereaksi dengan oksigen membentuk senyawa ferri (Fe valensi 3) serta mangan oksida yang relatif tidak larut dalam air.
Untuk diameter pasir, hal ini dikarenakan semakin kecil diameter pasir menyebabkan semakin kecil celah-celah butir pasir, sehingga akan meningkatkan efektifitas pasir dalam penahanan partikel.
Sesuai dengan penelitian Darsono (2008) yang menyatakan bahwa variasi diameter pasir mampu menurunkan kadar Fe 89,76 % atau rata-rata 1,17 ppm-0,127 ppm pada diameter pasir terkecil yaitu 0,297 mm. Sejalan dengan Pandia (2005) yang mengatakan bahwa pada ukuran biji kelor terkecil yaitu 300 mesh efektivitas penjernihan optimum (penyisihan turbiditas, TDS, TSS dan penurunan pH masing-masing 71.8 %, 78.28 %, 72.13 % dan 7.63 %). Begitu juga dengan penelitian Suwondo (1993) diamana diameter pasir paling kecil yaitu 1 mm dapat menurunkan angka kuman 99,8 % pada air dengan saringan sederhana.
Hal ini sejalan dengan Kusnoputranto (1986) yang mengatakan bahwa diameter pasir yang merupakan ukuran garis tengah yang dipakai dalam menentukan besar kecilnya butiran pasir dalam media saring merupakan salah satu faktor penting dalam menentukan keefektifan media saring yang digunakan. Jika diameter pasir terlalu besarmaka padatan-padatan serta bakteri tetap dapat melewaticelah-celah antara butiran pasir tersebut, begitu juga bila terlalu kecil maka cendrung akan cepat sumbat. Asmadi (2011) juga mengatakan bahwa ukuran efektif butiran pasir yang digunakan untuk penyaringan pada umumnya dari 0,5 mm sampai 0,7 mm. Bila
ukuran < 0,5 mm, maka partikel/ flok tidak terendapkan dan akan terjaring meluas pada permukaan lapisan media filter, menyebabkan kehilangan tekanan. Sebaliknya bila ukuran efektif > 0,7 mm maka flok akan menerobos melalui media penyaringan, sehingga menyebabkan kekeruhan air hasil filtrasi meningkat.
Lama proses dalam pengolahan air dalam penelitian ini didapat bahwa untuk menghasilkan air hasil olahan sebesar 5 (lima) liter, maka dibutuhkan waktu sekitar 7 (tujuh) menit. Dalam hal perawatan sendiri, biasa dengan melakukan pencucian rutin pada komponen alat pengolahan air bersih ini. Mulai dari batu, pasir, ijuk dan busa.
Untuk waktu pencucian sendiri tergantung dari kondisi air baku yang diolah dan juga pada intensitas pemakaian alat ini. Semakin buruk kualitas air baku dan semakin sering penggunaan, maka semakin cepat diperlukan pencucian dari komponen-komponen alat ini. Oleh karena itu bisa diketahui dengan melakukan pengecekan pada komponen alat pengolahan air bersih tersebut, bila sudah kotor maka diperlukan pencucian yang selanjutnya dapat digunakan kembali sebagai bahan penyaring untuk pengolahan air bersih tersebut. Sementara total biaya sendiri yang dibutuhkan untuk pembuatan alat pengolahan air bersih ini ± Rp. 200.000,00.
BAB 6
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1. Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari penelitian ini adalah :
1. Ada perbedaan kadar besi (Fe) air sumur gali dengan menggunakan pengolahan air bersih pada berbagai kombinasi jarak jatuh pada aerasi bertingkat dan diameter pasir pada saringan pasir (p = 0,011).
2. Kombinasi pengolahan air yang paling berbeda secara signifikan dalam menurunkan kadar besi (Fe) pada air sumur gali adalah kombinasi aerasi bertingkat (dengan jarak jatuh 35 cm) dan diameter pasir (0,5 mm) dimana dapat menurunkan kadar Fe sebesar 3,0045 mg/l, dengan persentase penurunan sebesar 97.81 % (p = 0,000).
3. Ada perbedaan kadar mangan (Mn) air sumur gali dengan menggunakan pengolahan air bersih pada berbagai kombinasi jarak jatuh pada aerasi bertingkat dan diameter pasir pada saringan pasir (p = 0,002).
4. Kombinasi pengolahan air yang paling berbeda secara signifikan dalam menurunkan kadar mangan (Mn) pada air sumur gali adalah kombinasi aerasi bertingkat (dengan jarak jatuh 35 cm) dan diameter pasir (0,5 mm) dimana dapat menurunkan kadar Mn sebesar kadar Mn sebesar 0.5580 mg/l, dengan persentase penurunan sebesar 98.3 % (p = 0,000).
6.2. Saran
Adapun saran dalam penelitian ini adalah :
1. Bagi daerah yang memiliki kadar besi (Fe) atau mangan (Mn) yang melebihi baku mutu air bersih dapat menggunakan metode pengolahan air bersih dengan kombinasi jarak jatuh pada aerasi bertingkat dan diameter pasir pada saringan pasir ini.
2. Perlu mencuci pasir, ijuk, batu dan spons secara berkala.
DAFTAR PUSTAKA
Achmadi, U.F., 2008. Manajemen Penyakit Berbasis Wilayah, Jakarta : UI Press.
Alamsyah, S., 2007. Merakit Sendiri Alat Penjernih Air, Jakarta : Kawan Pustaka.
Almatsier, S., 2004. Prinsip Dasar Ilmu Gizi, Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.
Ashar, T., 2007. Analisa Resiko Pajanan Mangan dalam air Melalui Intake Oral Terhadap Kesehatan Masyarakat di Sekitar TPA Rawakucing Kecamatan Neglasari Kota Tangerang Propinsi Banten Tahun 2007. Diakses 20 Desember 2012 ; http://www.reprository.usu.ac.id/Ikm-des2007-11_12
Asmadi, Khayan, Heru.S.K.,2011. Teknologi Pengolahan Air Minum, Pontianak : Gosyen Publishing.
BPPT, 2004. Teknologi Pengolahan Air Bersih, Jakarta : Pusat Pendidikan dan Pelatihan BPPT.
Chandra, B., 2006. Pengantar Kesehatan Lingkungan, Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Depkes R.I., 1990. Peraturan Menteri Kesehatan No.416/MEN.KES/PER/IX/1990 Tentang Syarat-syarat dan Pengawasan Kualiutas Air. Diakses 13 Desember 2012 ; http://web.ipb.ac.id/~tml_atsp/test/PerMenKes%20416_90.pdf
__________, 1995. Konsep Dasar Perbaikan Kualitas Air, Jakarta.
__________, 2005. Materi Penerapan Teknologi Pengolahan Air Untuk Menurunkan Kadar Senyawa Kimia Berlebih, Jakarta.
Dinata, T.H.A., 2010. Efektivitas Penurunan Kadar Fe pada Air Sumur Menggunakan Saringan Pasir Cepat dengan Penambahan KMnO4, Skripsi, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Entjang, I., 1985. Ilmu Kesehatan Masyarakat, Jakarta : PT Cipta Andi Pustaka.
Gabriel, J.F., 2001.Fisika Lingkungan, Jakarta : Penerbit Hipokrates.
Kusnoputranto, H., 1986. Kesehatahn Lingkungan, Jakarta : FKM-UI.
Mahyudi., 2010. Perbedaan Penurunan Kadar Besi (Fe) pada Air Sumur dengan Cara Aerasi Bertingkat, Aerator dan Oksidator (KMnO4), Tesis, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Mulia, R. M., 2005. Kesehatan Lingkungan, Jakarta : Graha Ilmu.
Munthe, A., 2010. Efektivitas Penurunan Fe dengan Menggunakan Aerasi Bertingkat Sumbu Kompor di Desa Pelawi Selatan Kecamatan Babalan Kabupaten Langkat Tahun 2010, Skripsi, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Notoatmodjo, S., 2003. Ilmu Kesehatan Masyarakat,Jakarta : Rineka Cipta.
Noviandi., 2012. Analisa Resiko Kandungan Mangan pada Air Minum dari Sumur Gali terhadap Parkinson Like Syndrome di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang, Tesis, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Said, N.I., 1999. Pembuatan Filter Untuk Menghilangkan Zat Besi dan Mangan Di Dalam Air. Diakses 07 Desember 2012 ; http://www.kelair.bppt.go.id/
Sitpa/Artikel/ Filter/filter.html.
________, 2003. Metode Praktis Pengolahan Zat Besi dan Mangan di dalam Air Minum. Diakses 05 Desember 2012 ; http://www.kelair.bppt.go.id/
San, A., 2009. Kapilaritas, http://www.gurumuda.com. Diakses 05 Desember 2012 Sari, W.K., 2011. Studi Penurunan Besi (FE) dan Mangan (Mn) dengan
Menggunakan Cascade Aerator dan Rapid Sand Filter pada Air Sumur Gali.
Diakses 10 Desember 2012 ; http://digilib.its.ac.id/ITS-Undergraduate-3100010041100/14052
Slamet, J. S., 2007. Kesehatan Lingkungan, Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.
Sudiarto, E., 2001. Efektivitas Zeolit dan Sistem Cascade dalam Menurunkan Kadar Fe (Besi) pada Sumur Gali. Diakses 04 Desember 2012 ; http://eprints .undip.ac.id/16295/1/1152/pdf
Sudjana., 2002. Desain dan Analisis Eksperimen, Bandung : Penerbit Tarsito.
Sugiyono., 2010. Metode penelitian Kuantitatif Kualitatif dan R&D, Bandung : Penerbit Alfabeta.
Sunardi., 2006. 116 Unsur Kimia, Bandung : Yrama Widya.
Sutrisno, C. T., 2004. Teknologi Penyediaan Air Bersih, Jakarta : Rineka Cipta.
Syahputra, D., 2008. Penurunan Kadar Besi (Fe) pada Air Sumur Secara Pneumatic System. Diakses 2 Desember 2012 ; http://journal. unissula.ac.id/jps/article/
view/48
Taufan, A., 2011. Model Alat Pengolahan Fe dan Mn Menggunakan Sistem Venturi Aerator dengan Variabel Kecepatan Aliran dan Jumlah Pipa Venturi. Diakses 1 Desember 2012 ; http://digilib.its.ac.id/ITS-Undergraduate-31000100 41643/14115
Trihendradi, C., 2009. 7 Langkah Mudah Analisis Statistik Menggunakan SPSS, Yogyakarta : Andi.
Widowati, W., Sationo, A., Jusuf, R., 2008. Efek Toksik Logam, Yogyakarta : Andi.